LAPORAN PRAKTIKUM HALOGEN

 

I.             Tujuan Umum                      : Mahasiswa memahami sifat oksidator halogen.

Tujuan Khusus                    : a.    Membuat air klor dan brom.

b.     Mengidentifikasi klorin, bromin, dan iodin dalam pelarut CCL₄

c.     Mengidentififkasi daya oksidator klorin, bromin dan iodin.

II.          Dasar Teori                        

Asal kata halogen adalah bahasa Yunani yang berarti produksi garam dengan reaksi langsung dengan logam. Karena kereaktifannya yang sangat tinggi, halogen ditemukan di alam hanya dalam bentuk senyawa. Konfigurasi elektron halogen adalah ns²np⁵, dan halogen kekurangan satu elektron untuk membentuk struktur gas mulia yang merupakan kulit tertutup. Jadi atom halogen mengeluarkan energi bila menangkap satu elektron. Jadi, perubahan entalpi reaksi X(g) + e → X^-(g) bernilai negatif. Walaupun afinitas elektron didefinisikan sebagai perubahan energi  penangkapan elektron, tanda positif biasanya digunakan. Agar konsisten dengan perubahan entalpi, sebenarnya tanda negatif yang lebih tepat.

Afiinitas elektron khlorin (348.5 kJmol^-1) adalah yang terbesar dan fluorin (332.6 kJmol^-1) nilainya terletak di antara afinitas elektron khlorin dan bromin (324.7 kJmol^-1). Keelektronegativan fluorin adalah yang tertinggi dari semua halogen.

Karena halogen dihasilkan sebagai garam logam, unsurnya dihasilkan dengan elektrolisis. Fluorin hanya berbilangan oksidasi -1 dalam senyawanya, walaupun bilangan oksidasi halogen lain dapat bervariasi dari -1 ke +7. Astatin, At, tidak memiliki nuklida stabil dan sangat sedikit sifat kimianya yang diketahui.

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.

Fluorin molekular memiliki titik didih yang sangat rendah. Hal ini karena kesukaran polarisasinya akibat elektronnya ditarik dengan kuat ke inti atom fluorin. Karena keelektronegativan fluorin sangat besar (χ=3.98) dan elektron bergeser ke F, keasaman yang tinggi akan dihasilkan pada atom yang terikat pada F. Karena jari-jari ionik F^- yang kecil, bilangan oksidasi yang tinggi distabilkan, dan oleh karena itu senyawa dengan bilangan oksidasi rendah seperti CuF tidak dikenal, tidak seperti senyawa seperti IF₇ dan PtF₆.

Pseudohalogen Karena ion sianida CN^-, ion azida N^3- dan ion tiosianat, SCN^-, dsb. membentuk senyawa yang mirip dengan yang dibentuk ion halida, ion-ion tersebut disebut dengan ion pseudohalida. Ion pseudohalida membentuk molekul pseudohalogen seperti sianogen (CN)₂, hidrogen sianda HCN, natrium  tiosianat NaSCN, dsb.  Pengubahan kecil efek sterik dan elektronik yang tidak mungkin dilakukan hanya dengan ion halida membuat pseudohalogen sangat bermanfaat dalam kimia kompleks logam transisi. bergerak ke katoda bertemu dengan OH- membentuk NaOH.

Polihalogen. Selain molekul halogen biasa, molekul polihalogen dan halogen campuran seperti BrCl, IBr, ICl, ClF₃, BrF₅, IF₇ dsb juga ada. Anion dan kation polihalogen seperti I₃, I₅^-, I₃⁺, dan I₅⁺, juga dikenal.

Walaupun dikenal banyak oksida biner halogen (terdiri hanya atas halogen dan oksigen), sebagian besar senyawa ini tidak stabil. Oksigen difluorida OF₂ merupakan senyawa oksida biner halogen yang paling stabil. Senyawa ini adalah bahan fluorinasi yang sangat kuat dan dapat menghasilkan plutonium heksafluorida PuF₆ dari logam plutonium. Sementara oksigen khlorida, Cl₂O, digunakan untuk memutihkan pulp dan pemurnian air. Senyawa ini dihasilkan  in situ dari ClO₃^-, karena tidak stabil.

Asam hipokhlorit, HC_lO, asam khlorit, HClO₂, asam khlorat, HClO₃, dan asam perkhlorat, HClO₄ adalah asam okso khlorin dan khususnya asam perkhlorat adalah bahan pengoksidasi kuat sekaligus asam kuat. Walaupun asam dan ion analog dari halogen lain telah dikenal lama, BrO₄^- baru disintesis tahun 1968. Sekali telah disintesis ion ini tidak kurang stabil dibandingkan ClO₄^- atau IO₄^-, menyebabkan orang heran mengapa tidak disintesis orang sebelumnya. Walaupun ClO₄^- sering digunakan untuk mengkristalkan kompleks logam transisi, bahan ini eksplosif dan harus ditangani dengan hati-hati.

III.       Alat dan Bahan                   :

Alat :

1.      Tabung Uji reaksi

2.      Pipa bengkok

3.      Pemanas

4.      Kertas lakmus biru

Bahan :

1.      Larutan KBr 0,1 M

2.      Larutan I₂

3.      Larutan KI

4.      Asam Sulfat Pekat

5.      Larutan Amilum

6.      Karbon Tetraklorida

7.      Larutan AgNO₃

IV.        Cara Kerja                         

1.      Buatlah gas X dari air (klorin) Y dengan cara : campurkan  1 gram NaCl dan 1 gram MnO₂ didalam tabung uji reaksi, tambahkan asam sulfat pekat sebanyak 2 ml dan alirkan gas yang terjadi ke dalam tabung uji reaksi lain (A-C) selama satu menit untuk masing-masing tabung hingga nampak kemungkinan adanya perubahan. (kerjakan dalam lemari asam). (Tabung uji reaksi A, B, dan C masing-masing berisi aquadest 5 mL. Larutan KI 2 mL, larutan Kbr 2 mL. Dan untuk tabung A setelah dialiri gas tersebut harus ditutup dengan sumbat untuk keperluan uji klorin.

2.      Uji terhadap larutan A (air klorin Y) 

a.       Masukkan sepotong kecil kertas lakmus biru ke dalam larutan A.

b.      Masukkan 5 tetes larutan AgNO₃ ke dalam tabung uji reaksi kemudian tambahkan 5 tetes larutan A dan amati perubahan yang terjadi.

c.       Kedalam larutan 1-2 mL CCl₄ masukkan 10 tetes larutan A, kemudian kocok campuran ini cukup kuat.

d.      Kedalam larutan 1 mL KI tambahkan 10 tetes larutan A, amati dan kemudian tambahkan 1-2 tetes amilum. Ulangi perlakuan ini tetapi sebagai ganti amilum yaitu penambahan 2 mL CCl₄ dan dikocok.

e.       Kedalam larutan 1 mL KBr, tambahkan 10 tetes larutan A kemudian 2 mL CCl₄ dan dikocok.

3.      Uji hasil larutan B setelah dialiri gas X, lakukan hal yang sama seperti pada (2d) dan bandingkan hasilnya.

4.      Uji hasil larutan C setelah dialiri gas X, lakukan hal yang sama seperti pada (2e) dan bandingkan hasilnya.

V.           Hasil Pengamatan

    

No	Perlakuan	Hasil Pengamatan
1. 2. 3. 4.	Serbuk NaCl + MnO2 + H2SO4 pekat Dialirkan kedalam air (A) Dialirkan kedalam larutan KI (B) Dialirkan kedalam larutan KBr (C) a.       Larutan A + kertas lakmus biru b.      Larutan A + AgNO3 c.       Larutan A + CCl4 d.      Larutan A + KI + amilum Larutan A + KI + CCl4 e.       Larutan A + KBr + CCl4 Larutan KI + gas X a.       + Amilum b.      + CCl4 Larutan KBr + gas X + CCl4	Menghasilkan larutan yang terdapat gelembung-gelembung dan menghasilkan gas yang tak berwarna. Tidak ada perubahan, Larutan tetap bening. Menghasilkan larutan berwarna kuning pekat. Menghasilkan larutan berwarna kuning bening. Kertas lakmus berubah menjadi pink, dengan larutan bening. Larutan berwarna putih keruh. Larutan memisah menjadi dua lapisan dan diatasnya terdapat gelembung. Larutan tetap berwarna bening. Larutan tetap berwarna bening tetapi terbagi menjadi 3 lapisan dengan lapisan yang berada ditengah-tengah adalah gelembung. Larutan tetap bening, tetapi terbagi menjadi 2 lapisandengan gelembung sebagai pemisah lapisan. Larutan berwarna kungin pekat. Larutan berwarna cokelat kehijauan. Larutan berubah mennjadi dua lapisan dengan lapisan atas berwarna kuning dan lapisan bawah berwarna merah muda atau pink. Larutan terbagi menjadi dua lapisan dengan larutan atas berwarna bening dan larutan bawah berwarna kuning.

VI.        Pembahasan

Halogen artinya unsur pembentuk garam karena unsur-unsur ini mudah bereaksi dengan logam membentuk garam (halogen dari kata halos artinya garam dan genos artinya pembentuk). Halogen merupakan unsur nologam reaktif, sehingga unsure-unsur itu tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam. Senyawa halogen di alam merupakan senyawa halide dengan tingkat oksidasi = -1.

Pada perlakuan pertama yakni NaCl ditambahkan dengan MnO₂ lalu ditambahakan dengan H₂SO₄ pekat menghasilkan larutan hitam yang terdapat gelembung-gelembung dan kemudan menghasilkan gas yang tak berwarna. Lalu dilakukan lagi dengan mengalirkan air seharusnya pada saat ini gas X yang dihasilkan dialirkan kedalam tabung A menghasilkan larutan tetap bening namun terdapat uap pada dinding tabung. Kemudian Gas X dialirkan kedalam tabung B yang berisi KI dan menghasilkan larutan berwarna kuning pekat dan terbentuk uap. Dan terakhir gas X dialirkan kedalam tabung C yang berisi KBr menghasilkan larutan yang berwarna kuning bening, dan juga terbentuk uap.

Pada perlakuan kedua, Lakmus yang awalnya berwarna biru berubah menjadi berwarna merah muda atau pink saat di masukkan kedalam tabung yang berisi larutan A. dan kemudian Larutan A juga ditambah kan AgNO₃ seharusnya menghasilkan larutan berwarna utih keruh namun dalam percobaan ini yang dihasilkan berwarna bening. Lalu Larutan A ditambahkan dengan CCl₄ yang membuat larutan berubah menjadi dua lapisan dengan lapisan atas terdiri dari gelembung-gelembung dan lapisan bawah berwarna bening. Kemudian larutan A ditambahkan KI dan amilum larutan yang dihasilkan adalah tetap berwarna bening, lalu Ditambahlan dengan CCl₄ larutan terpisah menjadi 3 lapisan dengan lapisan yang paling tengah adalah gelembung-gelembung. Dan yang terakhir KBr yang ditambhakan CCl4 menghasilkan larutan yang terbagi menjadi dua lapisan dan adanya gelembung sebagai pemisahnya.

Terbentuknya 2 lapisan pada setiap tabung reaksi di atas, disebabkan karena adanya perbedaan sifat kepolaran antara kloroform dan campuran larutan yang ada pada setiap tabung reaksi tersebut, dimana kloroform merupakann senyawa yang bersifat nonpolar yang disebabkan tidak adanya elektron bebas dalam molekulnya, sehingga tidak dapat dilarukan oleh campuran yang ada dalam setriap tabung reaksi yang sifatnya polar. Hal ini sesuai dengan yang ada pada literatur bahwa suatu larutan akan larut jika dilarutkan ke dalam pelarut yang sifatnya sama, yang berarti bahwa senyawa yang bersifat non polar akan dapat larut pada senyawa yang bersifat non polar juga. Dalam percobaan ini diketahui iodin memiliki tingkat kepolaran yang begitu rendah sehingga sebagian dari unsur ini dapat bereaksi dengan kloroform dan juga diketahui bahwa fungsi AgNO3 yang digunakan adalah untuk mengendapkan unsur-unsur halogen.

Dari tabung di atas dapat terlihat bahwa tingkat kelarutan dari unsur halogen semakin ke bawan semakin kecil (F>Cl>Br>I) hal ini sesuai dengan keterangan data pada tabel sistem periodik bahwa dari atas ke bawah unsur-unsur halogen semakin reaktif. Diketahui bahwa halogen cenderung larut dalam pelarut-pelarut organik karena gaya tarik menarik antar molekul yang baru terbentuk memiliki kekuatan yang sama dengan kekuatan ikatan yang diputus dalam halogen dan pelarut. Selain itu Kelarutan juga ditentukan oleh kekuatan ikatan, dimana kekuatan ikatan dari unsur halogen semakin berkurang dari atas ke bawah. Agar zat lain bisa bereaksi dengan halogenalkana, maka ikatan karbon-halogen harus diputus. Karena pemutusan semakin mudah dilakukan semakin ke bawah (mulai dari fluorin sampai iodin), maka senyawa-senyawa semakin ke bawah golongan halogen akan semakin reaktif. Kelarutan juga dipengaruhi oleh polaritas ikatan, dimana dari keempat halogen fluorin-lah yang merupakan unsur yang paling elektronegatif sedangkan iodin mempunyai sifat yang paling tidak elektronegatif.

                               

VII.     Kesimpulan

Dari percobaan ini dapat disimpulkan :

1.      Halogen adalah kelompok unsur kimia yang berada pada golongan 17 (VII atau VIIA pada sistem lama) di tabel periodik.\

2.      Bromin didapatkan dengan oksidasi Br^- dengan gas khlorin dalam air garam

3.      Iodin dihasilkan dengan melewatkan gas khlorin melalui air garam yang mengandung ion I^-.

4.      Kelarutan unsur halogen cenderung semakin kecil F>Cl>Br>I karena dipengaruhi oleh pengaruh kekuatan ikatan dan polaritas ikatan.

5.      Kekeruhan unsur halogen dari atas ke bawah dalam satu golongan cenderung semakin besar F

6.      Keelektronegatifan unsur halogen semakin ke bawah semakin berkurang, sehingga tingkat kepolarannya juga semakin ke bawah semakin berkurang.

VIII.  Daftar Pustaka

Anonim. 2009. Halogen Alkana. http ://www.chem-is-try-org. (Diakses 22 April 2011).

Hadeli. L, M. 2008. Buku Pedoman Praktikum Kimia Anorganik 1. Indralaya : Universitas Sriwijaya

Sensus, Mulya Setia. 2006. Kimia Untuk Kelas XII IPA. Jakarta: PT. Intermedia Ciptanusantara.

Svehla, G. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif. Jakarta: PT. Kalman Media Pusaka.

Tim Dosen Kimia Anorganik I. 2009. Penuntun Praktikum Kimia AnorganikI. Palu: KIP Universitas Tadulako.