Membandingkan Kereaktifan Halogen

Judul : Membandingkan Kereaktifan Halogen
Sasaran : Membandingkan sifat dan reaksi unsur halogen.
Dasar teori :
Unsur-unsur halogen VIIA, yaitu fluor, klor, brom dan iod, tidak terdapat bebas di alam, tetapi bersenyawa dengan unsur lain karena reaktif. Unsur halogen disebut halogen (Yunani; halogen = garam), karena umumnya ditemukan dalam bentuk garam anorganik. Hal dalam bentuk bebas selalu berupa diatomik, karena tiap atom memerlukan 1 elektron untuk membentuk ikatan kovalen.
Unsur-unsur halogen mempunyai konfigurasi elektron ns2 np5 dan merupakan unsur-unsur yang paling elektronegatif, oleh karena itu selalu mempunyai bilangan oksidasi (-1), kecuali fluor yang selalu univalen, unsur-unsur ini dapat juga mempunyai bilangan oksidasi (+1), (+III), (+V) dan (+VII). Bilangan oksidasi (+IV) dan (+VI) merupakan anomali, terdapat dalam oksida ClO2, Cl2O6, dan BrO3.(1) Kecenderungan kuat dari atom F dan Cl untuk menarik elektron mengakibatkan bentuk yang sering ditemukan di alam adalah bentuk ion F- dan Cl-, serta kesulitan dalam pembuatan unsur murni dari bentuk ionnya.

Kenaikan titik didih dan leleh dengan bertambahnya nomor atom, dijelaskan dengan fakta bahwa molekul-molekul yang lebih besar mempunyai gaya tarik menarik Van der waals yang lebih besar daripada yang mempunyai molekul-molekul yang lebih kecil. Karena kelektronegatifan halogen relatif lebih besar dibandingkan unsur lain, maka halogen bersifat menarik elektron atau pengoksidasi. Kemampuan mengoksidasi halogen berkurang dari atas ke bawah. Akibatnya unsur yang di atas dapat mengoksidasi unsur yang berada dibawahnya, tetapi tidak sebaliknya.
Dengan perkecualian He, Ne dan Ar, semua unsur dalam tabel berkala membentuk halida. Halida ionik atau kovalen adalah senyawaan umum yang paling penting. Mereka sering paling mudah dibuat dan digunakan secara meluas bagi sintesis senyawa lain. Dalam hal suatu unsur mempunyai lebih dari satu valensi, halida seringkali dikenal sebagai senyawaan tingkat oksidasi. Terdapat juga kimiawi senyawaan halogen organik yang luas dan beragam, senyawaaan fluor, teristimewa dalam hal F menggantikan H secara sempurna yang memilki sifat-sifat khusus.
Fluorin memiliki potensial reduksi tertinggi (E = +2.87 V) dan kekuatan oksidasi tertinggi di anatara molekul halogen. Flourin juga merupakan unsur non logam yang paling reaktif. Karena air akan dioksidasi oleh F2 pada potensial yang jauh lebih rendah (+1.23 V) gas flourin tidak dapat dihasilkan dengan elektrolisis larutan dalam air  senyawa flourin. Karena itu, diperlukan waktu yang panjang sebelum unsur flourin dapat diisolasi, dan F. F. H. Moisson akhirnya dapat mengisolasinya dengan elektrolisis KF dalam HF cair. Sampai kini flourin masih dihasilkan dengan reaksi ini.
Khlorin, yang sangat penting dalam industri kimia anorganik, dihasilkan bersama dengan natrium hidroksida. Reaksi dasar untuk produksi khlorin adalah elektrolisis larutan NaCl dalam air dengan proses pertukaran ion. Dalam proses ini gas  khlorin dihasilkan dalam sel di anoda dan Na+
Bromin didapatkan dengan oksidasi Br- dengan gas khlorin dalam air garam.  Mirip dengan itu, iodin dihasilkan dengan melewatkan gas khlorin melalui air garam yang mengandung ion I-. Karena gas alam yang didapatkan di Jepang ada bersama di bawah tanah dengan air garam yang mengandung I-, Jepang adalah negara utama penghasil iodin.


Alat dan Bahan
Alat
Beker gelas 1000 ml Bahan: gelas borosilikat. Volume : 1000 ml. Berskala teratur dan permanen warna putih, tingkatan untuk percobaan siswa. Kegunaan Tempat untuk percobaan, proses difusi osmosis.

Batang pengaduk Batang gelas, dengan ujung bulat dan ujung yang lain pipih. Panjang 15 cm. Kegunaan Pengocok larutan


Pembakar spirtus Kapasitas 100 ml, bertutup untuk mencegah penguapan, bahan kaca. Kegunaan Untuk membakar zat atau memanasi larutan.

Penjepit tabung reaksi Bentuk rahang: persegi. Pegas : dipoles nikel dengan diameter: 10 -25 mm. Kegunaan Untuk menjepit tabung reaksi

Pipet tetes Bahan:Gelas. Panjang: 150 mm dengan karet kualitas baik. Kegunaan Untuk meneteskan larutan dengan jumlah kecil.
Tabung reaksi Bahan: gelas borosilikat, Ukuran: 15 x 150mm. Per pak 50 buah. Kegunaan Untuk mereaksikan zat.

Rak tabung reaksi Bahan: Plastik , jumlah lubang: 40 , diameter: 16 mm Kegunaan Tempat tabung reaksi

Bahan
MnO2, KMnO4, brom, iod, asam klorida pekat, air brom, CCl4, larutan FeSO4, NaOH, KCl, KBr dan KI
Hasil Pengamatan
Pembuatan Halogen
No.
Langkah Percobaan
Hasil
1.

2.
½ ml HCl pekat + 1 sendok kecil MnO2 kemudian dikocok
3 tetes HCl pekat + 1 ml KMnO4
Larutannya hijau tua
menjadi hijau lumut
Larutannya ungu
menjadi coklat muda

Sifat Fisika Halogen
Unsur
Warna
Wujud
Tf (ºC)
Tb (ºC)
F
Cl
Br
I
Kuning
Hijau
Merah
Ungu
Gas
Gas
Cair
Padat
-220
-101
-7
114
-188
-34
59
184

Pembahasan
Pada percobaan pembuatan halogen reaksi antara HCl pekat dengan MnO2 akan membentuk larutan hijau lumut yang mengeluarkan gas dengan bau yang menyengat. Warna hijau dan bau yang menyengat pada percobaan ini menandakan terbentuknya senyawa klor. Setelah dipanaskan pada dasar tabung reaksi terbentuk endapan dan warna larutan menjadi lebih muda. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
4HCl + MnO2 Cl2 + MnCl2 + 2H2O
Sedangkan reaksi antara HCl dengan KmnO4, tanpa dipanaskan terlebih dahulu langsung membentuk larutan ungu. Pada reaksi ini juga terbentuk gas klor. Reaksinya adalah sebagai berikut :
2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O + 2KCl
Reaksi antara HCl dengan KMnO4 ini berlangsung lebih cepat daripada HCl dengan MnO2 dan berlangsung tanpa melalui pemanasan. Hal ini disebabkan karena kekuatan oksidator dari MnO4- lebih besar jika dibandingkan dengan MnO2.
Urutan ion halida berdasarkan kemudahannya mengalami oksidasi adalah sebagai berikut : I- > Br- > Cl- > F-. Halogen merupakan golongan VII yang sangat reaktif dalam menerima elektron dan bertindak sebagai oksidator kuat. Berdasarkan jari-jari atomnya, semakin ke atas (dalam tabel priodik unsur), maka semakin kecil atau pendek, sehingga gaya tarik menariknya semakin besar.
Apabila massa atom relatifnya bertambah, maka kecenderungan yang terlihat dari sifat fisiknya adalah :
- jumlah proton pada inti akan bertambah banyak
- ukuran atom akan bertambah besar karena kulit atom bertambah
- titik leleh dan titik didihnya bertamabah tinggi
Pelarutan brom dalam air akan menghasilkan larutan kuning muda dan endapan merah. Sedangkan pelarutan iod dalam air akan membentuk larutan larutan kuning tua dan endapan hitam, tetapi pelarutan iod dalam air memerlukan waktu yang lebih lama jika dibandingkan dengan pelarutan brom dalam air. Hal ini menunjukkan bahwa Br lebih mudah larut bila dibandingkan kristal iod. Reaksinya adalah sebagai berikut :
Br2 + H2O HBrO + H+ + Br-
Sedangakan iod sangat sukar larut dalam air. Agar iod dapat larut dalam air, maka ditambahkan KI sehingga terbentuk senyawa KI3 yang mudah larut.
Larutan brom dalam air yang bersifat basa merupakan zat pengoksida yang kuat. Daya meutihkan yang dilarutkan dalam natrium hidroksida encer dapat dijelaskan dengan menganggap bahwa klor mula-mula bereaksi membentuk HBrO yang diubah mejadi BrO-.
Percobaan selanjutnya adalah mengamati kelarutan halogen dalam klorofom. Pencampuran antara Br dengan klorofom menghasilkan larutan merah bata, sedangkan iod yang dilarutkan dalam klorofom membentuk larutan merah muda dan terbentuk endapan hitam. Hal ini membuktikan bahwa brom dan iod dapat larut dalam klorofom.
Eksperimen halogen sebagai oksidator tidak dilakukan karena kurang tersedianya bahan. Percobaan berikutnya adalah mengenai kereaktifan relatif halogen. I2 ditambahkan dengan KBr dan CCl4, maka terbentuk endapan hitam dan terjadi pemisahan warna dimana bagian atas berwarna ungu dan bagian bawah kuning. Berikutnya I2 ditambahkan dengan KI dan CCl4 terbentuk endapan dimana bagian atas merah dan bagian bawah hitam. Hal ini menunjukkan dengan bahan iod dapat mengahasilkan endapan.
Pada pencampuran dengan menggunakan bahan brom tidak terbentuk endapan. Menurut daya pengoksidasinya urutan halogen mulai dari yang terbesar adalah F > Cl > Br > I. Daya pengoksidasi dapat dilihat pada potensial elektrodanya.

Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah :
1.Sifat fisik unsur halogen berbeda antara satu dengan yang lainnya.
2.Brom dan iod dapat larut dalam air dan dalam kloroform, tetapi kelarutan brom lebih besar daripada iod.
3.Klor dapat mengoksidasi Brom sedangakan iod tidak bisa mengoksidasi brom, karena potensial elektroda yang besar dapat mengoksidasi unsur di bawahnya F > Cl > Br > I.

Referensi
1.Hiskia, Achmad. 1991. Kimia Unsur dan Radiokimia. ITB. Bandung.
2.Cotton & Wilkinson. 1989. Kimia Anorganiuk Dasar. UI Press. Jakarta.
3.Keenan. 1999. Kimia untuk Universitas. Jilid 2. Erlangga. Jakarta.
4.Petrucci, Ralph H. 1993. Kimia Dasar. Jilid 3. Erlangga. Jakarta.
5.Syukri. 1999. Kimia Dasar. ITB. Bandung.