Halogen
adalah unsur-unsur golongan VIIA atau sekarang lebih dikenal dengan golongan 17
dalam tabel sistem periodik unsur, yang mempunyai elektron valensi 7 pada
subkulit ns²np⁵. Istilah halogen
berasal dari kata halo genes yang artinya ‘pembentuk
garam’ karena unsur-unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam membentuk
garam.
Halogen
digolongkan sebagai pengoksidator kuat karena kecenderungannya membentuk
ion negatif. Selain itu,
Golongan
halogen terdiri dari beberapa unsur yaitu Fluorin (F), Klorin (Cl),
Bromin (Br), Iodin (I), Astatin (At).
1.
Sifat-Sifat Unsur Halogen
Unsur
halogen memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
Sifat fisika halogen.
Sifat fisika halogen.
Sifat-sifat
|
Unsur
|
||||
Fluorin
|
Klorin
|
Bromin
|
Iodin
|
Astatin
|
|
Nomor
atom
|
9
|
17
|
35
|
53
|
85
|
Massa
atom relative
|
18,99
|
35,5
|
79,90
|
126,90
|
(210)
|
Titik
leleh (°C)
|
-219,62
|
-100,98
|
-7,25
|
113,5
|
302
|
Titik
didih (°C)
|
-188,14
|
-34,6
|
58,78
|
184,35
|
337
|
Rapatan
pada 25°C (Gram/liter)
|
1,108
|
1,367
|
3,119
|
4,930
|
¯
|
Warna
|
Kuning
|
Kunung-Hijau
|
Merah
tua
|
Ungu-hitam
|
|
Energi
ionisasi (kJ/mol)
|
1681,0
|
1251,0
|
1139,9
|
1008,4
|
930
|
Afinitas
elektron (kJ/mol)
|
328,0
|
349,0
|
324,7
|
295,2
|
270
|
Keelektronegatifan
|
3,98
|
3,16
|
2,96
|
2,66
|
2,20
|
Jari-jari
ion
|
1,33
|
1,81
|
1,96
|
2,20
|
2,27
|
jari-jari
atiom
|
0,64
|
0,99
|
1,14
|
1,33
|
1,40
|
Penjelasan :
1.
Jari-jari atom : bertambah dari fluorin
sampai astatin,demikian juga dengan jari-jari ion negatifnya.
Semakin ke bawah kulit elektron semakin banyak sehingga
dalam sistem periodik
semakin ke bawah maka jari-jari atom tambah besar.
semakin ke bawah maka jari-jari atom tambah besar.
2. Titik didih dan titik leleh : dari fluorin sampai iodin
bertambah besar,karena ikatan antar molekulnya juga makin besar. Kenaikan titik didih dn titik lebur halogen sebanding
dengan naiknya nomor atom.
3. Wujud fluorin dan
klorin pada temperatur kamar adalah gas,bromin berwujud cair dan mudah
menguap,dan iodin berwujud padat dan mudah menyublim.
5. Warna gas fluorin
adalah kuning muda,gas klorin berwarna kuning hijau.Cairan bromin berwarna
merah coklat,dan zat padat iodin berwarna hitam,sedangkan uap iodin berwarna
ungu.
6. Kelarutan fluorin,klorin,dan
bromin dalam air besar atau mudah sekali larut,sedangkan kelarutan iodin dalam
air sangat kecil(sukar larut)
b.
Sifat kimia halogen.
Terdiri atas:
Ø Kereaktifan
Ø Kereaktifan
kereaktifan halogen dipengaruhi
kelektronegatifannya, ikatan halogen dan jari-jari atom.
Semakin besar kelektronegatifan semakin reaktif karena semakin mudah menarik
elektron. ( F >Cl > Br > I )
Dalam satu golongan jari-jari atom dari unsur halogen semakin bertambah dari
flour sampai astatin makin besar jari jari atom semakin kurang reaktif. ( F < Cl
·
Kereaktifan
fluor dan klor
Ø Kelarutan
Ø Kelarutan
Kelarutan halogen dari fluor sampai iodin dalam air semakin berkurang. Fluor
selain larut juga bereaksi dengan air, karena sangat reaktif membentuk asam
florida
2F2(g) +
2H2O(l) → 4HF(aq) +
O2(g)
Iodin sukar larut dalam air, tetapi mudah larut dalam larutan yang mengandung
ion I- karena membentuk ion poliiodida I3-,
misalnya I2 larut dalam larutan KI.
I2(s) + KI(aq) → KI3(aq) Ø Titik didih dan titik lebur
I2(s) + KI(aq) → KI3(aq) Ø Titik didih dan titik lebur
Semua halogen
mempunyai titik lebur dan titik didih yang rendah kerana molekul-molekul
halogen ditarik bersama oleh daya Van der Wals yang lemah Ø Daya Oksidasi
Halogen
digolongkan sebagai pengoksidator kuat karena kecenderungannya mudah mengikat
elektron atau mudah tereduksi.
Data potensial
reduksi:
F2 +
2e- → 2F-
Eo = +2,87 Volt
Cl2 +
2e- → 2Cl-
Eo = +1,36 Volt
Br2
+ 2e- →2Br-
Eo = +1,06 Volt
I2 +
2e- → 2I-
Eo = +0,54 Volt
Potensial
reduksi F2 paling besar sehingga akan mudah mengalami reduksi
dan disebut oksidator terkuat. Sedangkan terlemah adalah I2 karena
memiliki potensial reduksi terkecil.
Sifat
oksidator: F2 > Cl2 > Br2 >
I2
Sifat reduktor
: I- > Br- > Cl- > F-
Reduktor
terkuat akan mudah mengalami oksidasi mudah melepas elektron ion iodida paling
mudah melepas electron sehingga bertindak sebagai reduktor kuat.
Ø Sifat asam
Sifat asam yang
dapat dibentuk dari unsur halogen, yaitu: asam halida (HX), dan oksilhalida.
a.
Asam halida
(HX)
Pada suhu kamar
semua asam halida (HX) berupa gas, tidak berwarna dan berbau menusuk. Asam
halida terdiri dari asam fluorida (HF), asam klorida (HCl), asam bromida (HBr),
dan asam iodida (HI). Kekuatan asam halida bergantung pada kekuatan ikatan
antara HX atau kemudahan senyawa halida untuk memutuskan ikatan antara HX.
Dalam golongan
VII A, semakin keatas ikatan antara atom HX semakin kuat. Urutan kekuatan asam
:
HF < HCl
< HBr < HI
Titik didih
asam halida dipengaruhi oleh massa atom relative (Mr) dan ikatan antar
molekul :
·
Semakin besar
Mr maka titik didih semakin tinggi.
·
Semakin kuat
ikatan antarmolekul maka titik didih semakin tinggi.
·
Pengurutan
titik didih asam halida:
HF > HI >
HBr > HCl
Pada senyawa
HF, walaupun memiliki Mr terkecil tetapi memiliki ikatan antar molekul yang
sangat kuat “ikatan hydrogen” sehingga titik didihnya paling tinggi.
b.
Asam Oksihalida
Asam oksihalida
adalah asam yang mengandung oksigen. Halogennya memiliki bilangan oksidasi (
+1, +3, dan +7 ) untuk Cl, Br, I karena oksigen lebih
elektronegatifan. Pembentukannya :
X2O
+ H2O → 2HXO
X2O3 +
H2O → 2HXO2
X2O5 +
H2O → 2HXO3
X2O7 +
H2O → 2HXO4
Biloks
|
Oksida
Halogen
|
Asam
Oksilhalida
|
Asam
Oksilklorida
|
Asam
Oksilbromida
|
Asam
Oksiliodida
|
penamaan
|
+1
|
X2O
|
HXO
|
HClO
|
HBrO
|
HIO
|
Asam
hipohalit
|
+3
|
X2O3
|
HXO2
|
HClO2
|
HBrO2
|
HIO2
|
Asam halit
|
+5
|
X2O5
|
HXO3
|
HClO3
|
HBrO3
|
HIO3
|
Asam halat
|
+7
|
X2O7
|
HXO4
|
HClO4
|
HBrO4
|
HIO4
|
Asam perhalat
|
Semakin banyak
atom oksigen pada asam oksilhalida maka sifat asam akan semakin kuat. Hal
tersebut akibat atom O disekitar Cl yang menyebabkan O pada O-H sangat polar
sehingga ion H+mudah lepas. Urutan kekuatan asam oksilhalida:
HClO > HBrO > HIO
asam terkuat
dalam asam oksil halida adalah senyawa HClO4 (asam perklorat)
2.3. Reaksi-Reaksi Halogen
a. Reaksi halogen dengan gas hidrogen ( H2 )
Halogen
bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen halida. Secara umum reaksi yang
terjadi dapat dituliskan seperti berikut.
X2(g) + H2(g)
→ 2HX(g)
Reaksi F2 dan
Cl2 dengan hidrogen disertai ledakan tetapi bromin dan iodin
bereaksi dengan lambat.
b. Reaksi halogen dengan logam ( M )
Halogen
bereaksi dengan kebanyakan logam. Bromin dan iodin tidak bereaksi dengan emas,
platinum atau beberapa logam mulia lainnya. Perhatikan contoh reaksi fluorin
dengan tembaga berikut.
F2(g) + Cu(s) → CuF2(s)
2Na + Br2 → 2NaBr
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
c. Reaksi pengusiran pada senyawa halogenida
Halogen
yang kereaktifannya lebih kuat dapat mengusir atau mendesak halida yang lebih
lemah dari senyawanya. kereaktifan F2 > Cl2 >
Br2 > I2 sehingga :
F2 dapat mengusir X (Cl2, Br2, I2)
F2 +
2KX → 2KF + X2
Cl2 dapat mengusir X (Br2, I2)
Cl2 dapat mengusir X (Br2, I2)
Cl2 +
2KX → 2KCl + X2
Br2 dapat mengusir X (I2)
Br2 dapat mengusir X (I2)
Br2 +
KX → 2KBr + X2
I2 tidak dapat mengusir F2, Cl2 dan Br2
I2 tidak dapat mengusir F2, Cl2 dan Br2
ket : unsur K dapat diganti unsur logam yang lainnya (Na, Ca, Mg dll)
F2 +
2KCl → 2KF + Cl2
Br2 + Cl- → (tidak bereaksi)
Pada reaksi
pertama di atas terlihat biloksnya F turun dari 0 menjadi -1 (reduksi)
sedangkan Cl naik dari -1 menjadi 0 (oksidasi) sehingga F disebut oksidator
(penyebab zat lain mengalami oksidasi). Sehingga kereaktifan senyawa halogen
sebanding dengan kekuatan oksidatornya yaitu F2 >
Cl2 > Br2 > I2
d. Reaksi dengan basa
Klorin,
bromin dan iodin dapat bereaksi dengan basa dan hasilnya tergantung pada
temperatur saat reaksi berlangsung.
Dengan
basa kuat (MOH) pada suhu 150 C (dingin) halogen ( X2 )
bereaksi membentuk halida ( X- ) dan hipohalit ( XO-).
X2 +
2MOH → MX + MXO + H2O
misalnya
:
Cl2 +
2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Cl2 + 2OH-→
Cl- + ClO- + H2O
Dengan
basa kuat (MOH) pada suhu panas halogen ( X2 ) bereaksi membentukhalida (
X- ) dan perhalit ( XO3-).
3X2 +
6MOH → 5MX + MXO3 + 3H2O
misalnya
:
3Br2 +
6KOH → 5KBr + KBrO3 + 3H2O
3Br2 + 6OH-→ 5Br- +
BrO3- + H2O
e. Reaksi
Halogen Dengan Non Logam dan Metaloid
Tertentu
Halogen
bereaksi secara langsung dengan sejumlah non logam dan metaloid. Unsur nonlogam
fosfor dan metaloid boron, arsen, dan stirium (misal Y) bereaksi dengan unsur
halogen (X), reaksi yang terjadi seperti berikut.
3X2 +
2Y → 2YX3 (jika halogennya terbatas)
5X2 +
2Y → 2YX5 (jika halogennya berlebihan)
Fluorin
mudah bereaksi tetapi iodin sukar bereaksi.
Adapun
nitrogen tidak langsung bersatu dengan halogen karena ketidakaktifannya.
f. Reaksi
Halogen Dengan Hidrokarbon
Halogen
umumnya bereaksi dengan hidrokarbon melalui reaksi substitusi atom hidrogen.
Klorin bereaksi sangat hebat, sedangkan iodin tidak bereaksi.
CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl
g. Reaksi
Halogen Dengan Air
Semua
unsur halogen kecuali fluor berdisproporsionasi dalam air, artinya dalam reaksi
halogen dengan air maka sebagian zat teroksidasi dan sebagian lain tereduksi.
Fluorin bereaksi sempurna dengan air menghasilkan asam fluorida dan oksigen.
Reaksi yang terjadi seperti berikut.
2F2(g)
+ 2H2O(l) → 4HF(aq) + O2(g)
Fluorin
dengan larutan NaOH encer menghasilkan gas F2O, sedangkan
dengan NaOH pekat menghasilkan gas O2. Perhatikan reaksi
berikut.
2F2(g)
+ 2NaOH(aq, encer) → F2O(g) + 2NaF(aq) + H2O(l)
2F2(g)
+ 4NaOH(aq, pekat) → 4NaF(aq) + 2H2O(l) + O2(g)
Cl2,
Br2 dan I2 tidak melarut dengan baik dalam air,
reaksinya lambat. Reaksi yang terjadi adalah reaksi redoks. Jika klorin dan
bromin dilarutkan dalam air yang mengandung OH¯ (basa) maka kelarutannya makin
bertambah. Reaksi yang terjadi seperti berikut.
Cl2(aq)
+ 2OH–(aq)→ Cl¯(aq) + ClO¯(aq) + H2O(l)
Ion
ClO¯ merupakan bahan aktif zat pemutih. Senyawa NaClO digunakan sebagai zat
pemutih kertas, pulp, tekstil, dan bahan pakaian.
h. Reaksi
Antarhalogen
Senyawa
antar halogen paling mudah terbentuk dengan klorin reaksi antar halogen yang
terjadi.
X₂ + nY₂ → 2XYn
Y
merupakan halogen yang lebih elektronegatif dan N adalah 1, 3, 5, atau 7.
Senyawa yang mungkin terbentuk adalah IF₇, BrF₅, ClF₃ dan lain-lain.
2.4. Kegunaan Unsur Halogen dan Senyawanya
1. Fluorin
· Membuat
senyawa klorofluoro karbon (CFC), yang dikenal dengan nama Freon.
· Membuat
Teflon
· Memisahkan
isotop U-235 dari U-238 melalui proses difusi gas.
Senyawa
Fluorin
CFC
(Freon) digunakan sebagai cairan pendingin pada mesin pendingin, seperti AC dan
kulkas. Freon juga digunakan sebagai propelena aerosol pada bahan-bahan
semprot. Penggunaan Freon dapat merusak lapisan ozon.
·
Teflon
(polietrafluoroetilena). Monomernya CF2=CF2, yaitu sejenis plastik yang tahan
panas dan anti lengket serta tahan bahan kimia, digunakan untuk melapisi panci
atau alat rumah tangga yang tahan panas dan anti lengket.
·
Asam
fluoride (HF) dapat melarutkan kaca, karena itu dapat digunakan untuk membuat
tulisan, lukisan, atau sketsa di atas kaca.
·
Garam
fluoride ditambahkan pada pasta gigi atau air minum untuk mencegah kerusakan
gigi.
Klorin
· Untuk
klorinasi hidrokarbon sebagai bahan baku industri serta karet sintesis.
· Untuk
pembuatan tetrakloro metana (CCl4).
· Untuk
pembuatan etil klorida (C2H5Cl) yang digunakan pada pembuatan TEL (tetra
etillead) yaitu bahan adaptif pada bensin.
· Untuk
industri sebagai jenis pestisida.
· Sebagai
bahan desinfektans dalam air minum dan kolam renang.
· Sebagai
pemutih pada industri pulp (bahan baku pembuatan kertas) dan tekstil.
· Gas
klorin digunakan sebagai zat oksidator pada pembuatan bromin.
Senyawa
Klorin
· Senyawa
natrium hipoklorit (NaClO) dapat digunakan sebagai zat pemutih pada
pakaian.
· Natrium
klorida (NaCl) digunakan sebagai garam dapur, pembuatan klorin dan NaOH,
mengawetkan berbagai jenis makanan, dan mencairkan salju di jalan raya daerah
beriklim dingin.
· Asam
klorida (HCl) digunakan untuk membersihkan logam dari karat pada
elektroplanting, menetralkan sifat basa pada berbagai proses, serta bahan baku
pembuatan obat-obatan, plastik, dan zat warna.
· Kapur
klor (CaOCl2) dan kaporit (Ca(OCl2)) digunakan sebagai bahan pengelantang atau
pemutih pada kain
· Polivinil
klorida (PVC) untuk membuat paralon.
· Dikloro
difenil trikloroetana (DDT) untuk insektisida.
· Kloroform
(CHCl3) untuk obat bius dan pelarut.
· Karbon
tetraklorida (CCl4) untuk pelarut organik.
· KCl
untuk pembuatan pupuk.
· KClO3 untuk
bahan pembuatan korek api
Bromin
· Untuk
membuat etil bromida (C2H4Br2).
· Untuk
pembuatan AgBr.
· Untuk
pembuatan senyawa organik misalnya zat warna, obat-obatan dan pestisida
Senyawa
Bromin
· Etil
bromida (C2H4Br2) suatu zat aditif yang dicampurkan kedalam bensin bertimbal
(TEL) untuk mengikat tibal, sehingga tidak melekat pada silinder atau piston.
Timbal tersebut akan membentuk PbBr2 yang mudah menguap dan keluar
bersama-sama dengan gas buangan dan akan mencemarkan udara.
· AgBr
merupakan bahan yang sensitif terhadap cahaya dan digunakan dalam film
fotografi.
· Natrium
bromide (NaBr) sebagai obat penenang saraf.
Iodin
· Iodin
Banyak digunakan untuk obat luka (larutan iodin dalam alkohol yang dikenal
dengan iodium tingtur)
· Sebagai
bahan untuk membuat perak iodida (AgI)
· Untuk
menguji adanya amilum dalam tepung tapioka.
Senyawa Iodin
· KI
digunakan sebagai obat anti jamur.
· Iodoform
(CHI3) digunakan sebagai zat antiseptik
· AgI
digunakan bersama-sama dengan AgBr dalam film fotografi
· NaI
dan NaIO3 atau KIO3 dicampur dengan NaCl untuk mencegah penyakit
gondok. Kekurangan iodium pada wanita hamil akan mempengaruhi tingkat
kecerdasan pada bayi yang dikandungnya.
2.5. Bahaya Unsur Halogen
Diantaranya
sebagai berikut:
1)
Flour
Ø Fluorida
memiliki racun yang bersifat kumulatif dan sangat beracun, jika dalam bentuk
murni dia sangat berbahaya, dapat menyebabkan pembakaran kimia parah bila
bersentuhan langsung dengan kulit.
Ø Adanya
komponen fluorin dalam air minum yang melebihi 2 ppm dapat menimbulkan lapisan
kehitaman pada gigi.
Ø Dalam
bentuk fluorine, zat ini tidak langsung dihisap tanah tapi langsung masuk ke
dalam daun-daun sehingga menyebabkan daun berwarna kuning kecoklatan. Jika daun
tersebut dimakan oleh binatang maka bisa menyebabkan penyakit gigi rontok.
2)
Klor
Ø Menurut
para ahli, kalau klorin bersenyawa dengan zat organik, seperti air seni atau
keringat, maka akan menghasilkan senyawa sejenis nitrogen triklorin yang dapat
mengakibatkan iritasi hebat. Senyawa organik tersebut selanjutnya dapat
bereaksi menjadi gas di kolam tertutup dan membawa dampak terhadap sel-sel
tubuh yang melindungi paru-paru.
Ø Klor
dapat mengganggu pernafasan, merusak selaput lendir dan dalam wujud cahaya
dapat membakar kulit dan bersifat sangat beracun.
Ø CFC
(Chloro Fluoro Carbon), yang terlepas ke udara dapat menimbulkan kerusakan pada
lapisan ozon.
Ø Kloramina,
NH4Cl zat ini sangat beracun terhadap kerang-kerang dan binatang air
lainnya.
Ø Kloroform
CHCl3, yang ditemukan dalam air terklorinasi, yang dianggap ,
mutagenik (dapat menimbulkan mutasi), tetraogenik (menimbulkan kerusakan pada
kelahiran) atau karsiogenik (menimbulkan kangker).
3)
Brom
Ø Dalam
bentuk cairan zat ini bersifat korosif terhadap jaringan sel manusia dan uapnya
menyebabkan iritasi pada mata dan tenggorokan.
Ø Ketika
brom tumpah ke kulit, akan menimbulkan rasa yang amat pedih. Brom mengakibatkan
bahaya kesehatan yang serius, dan peralatan keselamatan kerja harus
diperhatikan selama menanganinya.
Ø
Timbal
bromida yang terbentuk dalam mesin cenderung merusak mesin, serta sifatnya yang
mudah menguap yang lolos bersama gas-gas buangan yang dapat mencemari atmosfer.
4)
Iodin
Ø Kristal
iodin dapat melukai kulit
Ø Uapnya
dapat melukai mata dan selaput lender
Ø Pada
saat ini dikenal suatu jenis penyakit yang disebabkan dari kekurangan yodium
yaitu Gaky “ Gangguan Akibat Kekurangan Yodium” merupakan penyakit yang dapat
menyebabkan retardasi mental. Penyakit ini bisa disebut defisiensi yodium atau
kekurangan yodium. Saat ini diperkirakan 1,6 miliar penduduk dunia mempunyai
risiko kekurangan yodium, dan 300 juta menderita gangguan mental akibat
kekurangan yodium. Kira-kira 30.000 bayi lahir mati setiap tahun, dan lebih
dari 120.000 bayi kretin, yakni retardasi mental, tubuh pendek, bisu tuli atau
lumpuh.Di antara mereka yang lahir normal, dengan konsumsi diet rendah yodium
akan menjadi anak yang kurang intelegensinya, bodoh, lesu dan apatis dalam kehidupannya.
Ø Efek
yang sangat dikenal orang akibat kekurangan yodium adalah gondok, yakni
pembesaran kelenjar tiroid di daerah leher.
2.6. Pembuatan Unsur Halogen
A.
Pembuatan Dalam
Industri
1)
Flour
(F2)
Flourin diperoleh melalui metode
Moisson yaitu proses elektrolisis garam kalium hydrogen flourida (KHF2)
dilarutkan dalam HF cair, ditambahkan LiF 3% untuk menurunkan suhu sampai 100oC.
Elektrolisis dilaksanakan dalam wadah baja dengan katode baja dan anode karbon.
Campuran tersebut tidak boleh mengandung air karena F2 yang
terbentuk akan menoksidasinya.
2
HF(l) elektrolisis
H2 (g) + F2 (g)
Katode
(baja) : 2H+ (aq) +
2e- → H2(g)
Anode
(karbon) : 2F-(aq) → F2(g) +
2e-
Klor
(Cl2)
Proses
Downs yaitu elektrolisis leburan NaCl (NaCl cair). Sebelum dicairkan,
NaCl dicampurkan dahulu dengan
sedikit NaF agar titik lebur turun dari 800oC menjadi 600oC.
Katode
: Na+ 2e- → Na
Anode
: 2Cl- → Cl2 + 2e-
Untuk mencegah kontak (reaksi)
antara logam Na dan Cl2 yang tebentuk, digunakan diafragma
lapis dan besi tipis.
Proses
Gibbs (proses klor-alkali) yaitu elektrolisis larutan NaCl.
Anoda: karbon, katoda: baja
berpori, dan dinding pemisah diafragma dari asbes. Disebut sel Nelson.
2
NaCl → 2 Na+ + 2 Cl-
Kat
(baja berpori) : 2H2O(l) +
2e- → 2OH-(aq) + H2(g)
Anoda
(karbon): 2Cl-(aq) → Cl2(g) +
2e- + 2 NaCl + 2H2O → 2 NaOH + H2 +
Cl2(g)
Proses
Deacon
Oksidasi gas HCl yang mengandung
udara dengan menggunakan katalis tembaga.
Reaksi
:4HCl (aq) + O2(g) → 2H2O(aq)+
4Cl-(g)
Berlangsung pada suhu ± 430oC
dan tekanan 200 atm. Hasil reaksinya tercampur ± 44% N2.
2)
Brom
(Br2)
Dalam
proses industri, bromine dibuat dengan cara mengalirkan gas klorin ke dalam
larutan bromide.
Reaksi
: Cl2(g) + 2Br- (aq) → Br2(aq) +
2Cl-(g)
Dalam ekstra KCl dan MgCl2 dari
carnalite terdapat MgBr2 0,2%
MgBr2 +
Cl2 → MgCl2 + Br2
Air
laut diasamakan dengan H2SO4 encer dan direaksikan
dengan klor, penambahan asam dilakukan agar tidak terjadi hidrolisis. Dengan
penghembusan udara diperoleh volume yang cukup besar yang mengandung brom
kemudian dicampur dengan SO2 dan uap air.
SO2 +
Br2 + H2O → 2 HBr + H2SO4
Kemudian
direaksikan dengan Cl2
2
HBr + Cl2 →2 HCl + Br2
Penyulingan dengan KBr dapat
menghilangkan klor dan dengan penambahan KOH dapat menghilangkan I2.
Cl2 +
2 KBr →2 KCl + Br2
I2 +
OH- →I- + OI- + H2O
Air
laut mengandung ion bromida (Br-) dengan kadar 8 x 10-4.dalam
1 liter air laut dapat diperoleh 3 kilogram bromin (Br2). Campuran
udara dan gas Cl2 dialirkan melalui air laut. Cl2 akan mengoksidasi Br- menjadi
Br. Udara mendesak Br2 untuk keluar dari larutan.
2Br-(aq) +
Cl2(g) → Br2(l) + 2 Cl- (aq)
Br2 dalam
air dapat mengalami hidrolisis sesuai reaksi.
Br2(aq) +
H2O(aq) → 2 H+(aq) +
Br-(g) + BrO-(aq)
Untuk mencegah hidrolisis,
kesetimbangan akan digeser ke kiri dengan penambahan H+
Dibuat
dari air laut atau air yang mengandung garam-garan bromida. Pada pH 3,5. Br2 yang
terbentuk diserap oleh larutan Na2CO3 sehingga
dihasilkan campuran NaBr dan NaBrO3. jika diasamkan dan didestilasi
akan didapat Br2 yang larut dalam air
5 HBr(aq)+HBrO3(aq) → 3Br2(g)+3H2O(l)
3)
Yod
(I2)
Garam chili mengandung
NaIO3 0,2 %
Setelah mengkristalkan NaNO3,
filtrat yang mengandung IO-3 di tambah NaHSO3 lalu
di asamkan.
2NaIO3(s) +
5NaHSO3(aq) → 3NaHSO4(aq) + 2Na2SO4(s) +
H2O(aq) + I2(g)
atau
2IO3- +
5HSO3- → 5SO42- + 3H+ +
H2O +I2
Endapan I2 yang
terbentuk disaring dan dimurnikan dengan cara sublimasi.
Dari lumut laut dengan cara
dikeringkan dan dibakar, selanjutnya diekstraksi dengan air. Larutan yang mengandung
iodida ini akan menghasilkan yod, bila ditambah asam sulfat dan mangan dioksida
serta didestilasi.
B.
Pembuatan Dalam
Skala Laboratorium
Di laboratorium, zat-zat kimia
dibuat dalam jumlah seperlunya yang biasanya digunakan untuk eksperimen/praktikum
dengan cara yang cepat dan alat yang sederhana. Klorin, bromin, dan iodine
dapat dihasilkan dari oksidasi terhadap senyawa halida dengan oksidator MnO2 atau
KMnO2 dalam lingkungan asam. Senyawa halide dicampurkan
dengan MnO2 atau KMnO2 ditambahkan
H2SO4pekat, kemudian
dipanaskan. Reaksi yang berlangsung secara umum :
2X- +
MnO2 + 4H+ → X2 + Mn2+ +
2H2O
10X- +
2MnO4- + 16H+ → 5X2 +
2Mn2+ + 8H2O
1. Flour
Senyawa
HF dapat dibuat juga di laboratorium dengan mereaksikan garam halide (NaF)
dengan asam sulfat pekat dan dipanaskan sesuai dengan persamaan reaksiberikut :
2NaF
+ H2SO4 →Na2SO4 +
2HF
2. Klorin
Senyawa
klorin juga dapat dibuat dalam skala laboratorium dengan cara :
Proses
Weldon
Dengan
memanaskan campuran MnO2, H2SO4, dan NaCl
MnO2(s) +
2H2SO4(aq) + 2 NaCl(s) →
Na2SO4(aq) + MnSO4(aq) +
2H2O(aq) + Cl2(g)
Mereaksikan
CaOCl2 dan H2SO4
CaOCl2(aq) +
H2SO4(aq) → CaSO4(aq) +
H2O(aq) + Cl2(g)
Mereaksikan
KMnO4 dan HCl
KMnO4(s) +
HCl(aq) → 2KCl(aq) + MnCl2(aq) +
8H2O(aq) + 5Cl2(g)
Proses untuk medapatkan unsur klorin adalah melalui elektrolisis larutan
natrium klorida pekat(br in e) akan menghasilkan Cl2 pada anode
dan H2 serta OH pada katode.
Anoda
: 2 Cl- → Cl- + 2 e-
Katoda
: 2 H2O + 2 e- → H2 +
OH- +
2
Cl- + 2 H2O → Cl2 +
H2 + 2 OH-
Senyawa HCl dapat dibuat juga di laboratorium dengan mereaksikan garam halide
(CaCl2) dengan asam sulfat pekat dan dipanaskan sesuai dengan
persamaan reaksi berikut
CaCl2(s) +
H2SO4(aq) → CaSO4(aq) +2HCl(aq)
3. Brom
Dalam
skala laboratorium, bromin dibuat dengan cara :
Proses untuk mendapatkan bromin adalah dengan mereaksikan garam bromin dengan
zat pengoksidasi, biasanya menggunakan zat pengoksidasi gas Cl2 agar tidak
mengoksidasi ion klorida. Reaksinya adalah sebagai berikut:
2Br(s) +
Cl2(g) → Br2(s) + 2Cl(g)
Mencampurkan
CaOCl2, H2SO4, dengan bromida.
CaOCl2(s) +
H2SO4(aq) → CaSO4(aq) +
H2O(aq) + Cl2(g)
Cl2(g) +
2Br-(s) → Br2(s) +
2Cl-(g)
Mencampurkan
KMnO4 dan HBr pekat.
2KMnO4(s) +
16HBr(l) → 2KBr(aq) +
2MnBr2(aq) + 8H2O(aq) +
5Br2(g)
Mencampurkan
bromide, H2SO4, dan MnO2.
2NaBr(s) +
H2SO4(aq) + MnO2 (s) →
Na2SO3(aq) + Br2(g) +
H2O(aq)
4. katalis
Senyawa
HBr biasanya dibuat dengan pereaksi H3PO4.
3NaBr(s) +
H3PO4(aq) → Na3PO4(aq) +
3HBr(aq)
Senyawa
HBr tidak dapat dibuat dengan mereaksikan garam dan asam sulfat karena Br-
akan dioksidasi oleh H2SO4.
2NaBr(s) +
H2SO4(aq) → Na2SO3(aq) +
Br2(g) + H2O(aq)
4. Iodin
Unsur
iodin dapat dibuat dengan cara sebagai berikut :
Iodin diperoleh dari elektrolisis garam pekat ( brine ) seperti pada proses
untuk mendapatkan klorin. Adapun untuk mendapatkan iodin dari natrium iodat
adalah dengan penambahan zat pereduksi natrium bisulfit, NaHSO3,
dengan reaksi sebagai berikut :
2NaIO3(s) +
5NaH2SO3(aq) → 3NaHSO4(aq) +
2Na2SO4(aq) + H2O (aq) +
I2(g)
Dalam skala laboratorium pembuatan iodin analog dengan pembuatan bromin, hanya
saja bromida diganti dengan iodida.
Senyawa
HI tidak dapat dibuat dengan mereaksikan garam dan asam sulfat
karena I- akan dioksidasi oleh H2SO4.
MgI2(s) +
H2SO4(aq) → MgSO3(aq) +
I2(g) + H2O(aq)
Senyawa
HI biasanya dibuat dengan pereaksi H·3PO4
3MgI2(s) +
2H3PO4(aq) → Mg3(PO4)2(aq) +
6HI(aq)