Bab 13 Unsur Golonga VIIA

                                   Unsur Golongan VII

Daftar Isi

1. Sifat Umum Unsur golongan VII

2. Sifat Fisik Senyawa Unsur Golongan VII

3. Sifat Kimia Senyawa unsur golongan VII

4. Hidrida dari Chlorine, Bromine, dan Iodine

5. Reaksi untuk Ion Halida

5.1 Reaksi dengan Larutan Silver Nitrat

5.2 Reaksi dengan Asam Sulfat Pekat

5.3 Oksidasi dari larutan yang mengandung ion Halida

6. Elektrolisis Larutan Garam (Air Laut)

7. Penggunaan halogen dan senyawanya

1. Sifat Umum Unsur golongan VII

• Unsur golongan VII memiliki 7 elektron pada kulit terluarnya.

• Unsur golongan VII adalah nonlogam, dengan sifat-sifat yang mirip

• Unsur golongan VII bersifat sangat reaktif dan merupakan agen pengoksidasi yang kuat

• Senyawa Ionik

• Unsure halogen dapat menangkap 1 elektron membentuk ion Xˉ

• Halogen umumnya bereaksi dengan logam membentuk senyawa ionic halide. Hal ini terjadi karena tingginya afinitas electron dari halogen

• Senyawa Kovalen

• Semua unsure dapat menggunakan electron menyendiri pada orbital p.

• Kecuali fluorin, unsure lain dapat menggunakan orbital d untuk membentuk ikatan kovalen 3, 5, atau 7 dalam senyawanya

Contoh : ICl3

Contoh : ICl5

Contoh : ICl7

• Fluorin hanya dapat membentuk ikatan kovalen tunggal dalam senyawanya, karena tidak memiliki orbital d pada kulit terluarnya. Fluorin hanya memiliki 2p dan 2s pada kulit terluarnya

• Senyawa unsurnya memiliki rumus umum X2 dan memiliki titik didih yang rendah (dibawah 200°C)

• Unsur golongan VII dapat berikatan dengan hydrogen dengan rumus umum HX, semua hidrida ini adalah asam kuat kecuali HF

• Dengan naiknya nomor atom, maka ion Xˉ menjadi agen pereduksi yang kuat sehingga Xˉ lebih mudah memberikan electron. Iˉ dapat dioksidasi dengan mudah menjadi I2, Clˉ dapat dioksidasi dengan agen pengoksidasi kuat seperti KMnO4, sedangkan Fˉ tidak dapat dioksidasi menjadi F2 dengan agen pengoksidasi lainnya

• Unsur golongan VII memiliki bilangan oksidasi yang bermacam-macam dalam senyawanya (dari -1 sampai +7). F adalah pengecualian dimana biloks F dalam senyawanya adalah -1

Berikut adalah biloks dari Cl dan senyawaanya

Biloks	Contoh
-1	NaCl, CaCl2, ICl
+1	ClF, ClOˉ
+3	ClF3
+5	ClF5, ClO3ˉ
+7	ClO4ˉ

• Ion halide sering ditemukan sebagai ligan senyawa kompleks, dimana Xˉ memiliki 4 pasang electron, tiap pasang electron dapat membentuk ikatan kovalen koordinasi dengan atom pusat dalam senyawa kompleks. Contoh : senyawa kompleks dengan ion halide sebagai ligan adalah AlF63-, CuCl42-, CoCl42-

2. Sifat Fisik Senyawa Unsur Golongan VII

• Sifat fisik unsur golongan VII dirangkum dalam table berikut :

Unsur	Rumus molekul	Warna	m.p (⁰C)	b.p (⁰C)	Kelarutan dalam air
Fluorin	F2	Pale yellow	-220	-188	Larut
Chlorine	Cl2	Yellow green	-101	-35	agak larut
Bromine	Br2	Dark red	-7	58	sedikit larut
Iodine	I2	Black	113	183	tidak larut

• Senyawa unsure tersebut memiliki ikatan kovalen, padatan dan cairan halogen mengalami ikatan van der waals antar molekulnya. Titik didih dan titik leleh makin naik dengan makin naiknya nomor atom, hal ini dikarenakan molekul menjadi lebih besar dan ikatan van der waals juga makin besar

• Kelarutan senyawa unsure ini dalam air menurun dengan makin besarnya ukuran molekul

• Senyawa unsure ini makin ke bawah maka warnanya makin gelap dari fluorin ke iodine

• Senyawa unsure ini larut dalam pelarut organic missal hidrokarbon dan kloroalkana. Bromine biasanya membentuk larutan berwarna merah atau orange sedangkan Iodine membentuk larutan purple

3. Sifat Kimia Senyawa unsur golongan VII

• Unsure dengan cepat bereaksi dengan logam, membentuk senyawa ionic dengan rumus umum Xˉ

• Kereaktifan unsure makin ke bawah makin turun karena

• Penurunan afinitas electron dari klorine ke iodine sehingga sedikit energy yang dilepaskan ketika senyawa ionic terbentuk

• Ikatan kovalen dengan unsure lain menjadi lemah dari klorine ke iodine sehingga sedikit energy yang dilepaskan ketika senyawa ionic terbentuk

• Semua unsure bereaksi dengan hydrogen untuk membenuk ikatan kovalen hidrida dengan rumus umum HX. Ketika nomor atom dari hydrogen naik maka :

• Kecepatan reaksi menurun

• Kespontanan reaksi menurun

• Kesempurnaan reaksi menurun

• Berikut rangkuman reaksinya :

Unsure	reaksi
Fluorin	Meledak bila bereaksi dengan hydrogen pada segala kondisi
Chlorine	H2 dan Cl2 meledak dengan adanya cahaya
Bromine	Bromine bereaksi dengan  hydrogen ketika dipanaskan pada 200⁰C dengan kehadiran katalis Pt
iodine	Tidak ada reaksi tanpa pemanasan ekstrim, reaksi tidak sempurna dan produk berupa campuran

• Kemampuan oksidasi senyawa unsure ini makin ke bawah kmakin turun. Hal ini karena senyawa menjadi kurang reaktif dan afinitas elektronnya juga turun. Hal ini ditandai dengan menurunnya potensial reduksi standar dengan naiknya nomor atom

½ Cl2 + e- 🡪  Cl-     E° = + 1,36 V

½ Br2 + e- 🡪  Br-     E° = + 1,07 V

½ I2 + e- 🡪  I-     E° = + 0,54 V

• Penurunan kemampuan oksidasi ini ditunjukan dari reaksinya dengan ion thiosulphate

• Klorine dan bromine dapat mengoksidasi thiosulfat menjadi sulfat (biloks S= 6)

S2O32-  + 4Cl2 + 5H2O 🡪 2SO42- + 10H+ + 8Cl-

• Iodine adalah agen pengoksidasi lemah dan akan mengoksidasi thiosulfat menjadi S4O62-. (biloks S=2.5)

S2O32- + I2 🡪 2I- + S4O62-

4. Hidrida dari Chlorine, Bromine, dan Iodine

• Semua unsure golongan VII membentuk senyawa kovalen hidrida dengan rumus umum HX

• Senyawa hidrida ini bereaksi dengan air menghasilkan larutan asam. 

HX  + H2O 🡪 H3O+ + X-

Kekuatan asam dari HCl ke HI makin naik, hal ini dikarenakan makin besar nomor atom maka ikatan H-X makin lemah sehingga lebih muda diputus untuk menghasilkan larutan asam

Ikatan	Energi ikatan (kJ/mol)
H-Cl	431
H-Br	364
H-I	299

• Hidrida menjadi lebih tidak stabil terhadap panas dari HCl ke HI. HI dapat terdekomposisi menjadi H2 dan I2 dengan meletakan kawat platina panas. Penurunan kesetabilan termal dari senyawa hidrida dikarenakan menurunnya energy ikatan H-X

• Hidrida dapat diperoleh dengan mereaksikan garam sodium halide dengan asam kuat. Missal HCl dan HBr dapat dihasilkan dengan mereaksikan NaCl dan NaBr dengan H2SO4 pekat

HI tidak dapat diperoleh dengan cara yang sama karena H2SO4 dengan cepat mengoksidasi Iˉ menjadi I2. Oleh karena itu HI diperoleh dengan mereaksikan NaI dengan H3PO4 pekat

• Semua senyawa halogen hidrida bereaksi dengan gas ammonia menghasilkan asap putih NH4X

5. Reaksi untuk Ion Halida

1. Reaksi dengan Larutan Silver Nitrat

• Larutan ion Xˉ menghasilkan endapan apabila ditambahkan larutan AgNO3 

Ag+ (aq)  +  Cl- (aq) 🡪 AgCl (s) putih

Ag+ (aq)  +  Br- (aq) 🡪 AgBr (s)krim

Ag+ (aq)  +  I- (aq) 🡪 Agl (s)kuning

• Perak klorida yang dihasilkan dapat larut dalam larutan ammonia encer membentuk [Ag(NH3)2]+. AgBr hanya larut dalam larutan ammonia pekat sedangkan AgI tidak larut dalam larutan ammonia

2. Reaksi dengan Asam Sulfat Pekat

• Padatan ion halide bereaksi dengan asam sulfat pekat menghasilkan HX

NaX  +  H2SO4  🡪  NaHSO4  +  HX

• Asam sulfat pekat adalah agen pengoksidasi yang kuat  dan dapat dengan mudah mengoksidasi Xˉ menjadi X2. Kemampuan oksidasi ini naik dari Clˉ ke Iˉ. asam sulfat pekat tidak dapat mengoksidasi Clˉ menjadi Cl2, akan tetapi mampu mengoksidasi Brˉ menjadi Br2 dan juga dapat mengoksidasi Iˉ menjadi I2 dalam jumlah besar

• Efek dari H2SO4 pekat terhadap NaCl , NaBr, dan NaI dirangkum sebagai berikut

Garam	Produk	Pengamatan
NaCl	Gas HCl	White fumes HCl
NaBr	Gas HBr dan sedikit Br2	White fumes HBr dan red-brown fumes gas Br2
NaI	Kebanyakan I2 dan sekit HBr	Padatan hitan I2, gas purple I2 dan white fumes HI

3. Oksidasi dari larutan yang mengandung ion Halida

• Makin mudah mengoksidasi Xˉ menjadi X2 dengan naiknya nomor atom. Iˉ dapat dioksidasi menjadi I2 dengan hampir semua agen pengoksidasi, sedangkan Clˉ dapat dioksidasi menjadi Cl2 dengan oksidator kuat misalkan KMnO4

• Masing-masing ion halide dapat dioksidasi oleh halide diatasnya

2Iˉ  + Br2   🡪  I2  + 2Brˉ

2Iˉ  +  Cl2  🡪  I2  +  2Clˉ

6. Elektrolisis Larutan Garam (Air Laut)

• Larutan yang mengandung garam halide di elektrolisis dalam industry pembuatan NaOH dan clorine. Senyawa kimia lain yang dihasilkan dalam proses ini adalah NaClO dan NaClO3

• Ion Clˉ menuju ke anoda dan mengalami reaksi 2Cl-  🡪 Cl2  + 2e, titanium digunakan sebagai anoda karena tahan korosi mengingat chlorine sangat reaktif

• Na+ akan menuju katoda, pada katoda terjadi reaksi 2H+ +2e 🡪 H2, sehingga di katoda dihasilkan larutan NaOH.

• Tinggi air laut disebalah kiri (anoda) lebih tinggi dibanding sebelah kanan (katoda). Sehingga air laut akan selalu mengalir melalui diafragma asbestos demham membawa ion Na+.

• Sehingga produk dari reaksi ini adalah chlorine, NaOH, dan gas hidrogen

• Senyawa kimia lain yang diperoleh dari elektrolisis adalah

• Hidrogen dan chlorine dapat direaksikan menghasilkan HCl

H2 + Cl2 🡪 HCl

• Chlorine dan larutan NaOH dingin dapat dicampur untuk menghasilkan NaClO yang biasa digunakan sebagai bleach  

Cl2   + 2OH- 🡪 Cl-  +  ClO-  + H2O

Dalam reaksi ini Cl2 mengalami reaksi disproporsonasi, dimana bilangan oksidasi dari chlorine berubah dari 0 pada Cl2 menjadi -1 pada Cl-(reduksi) dan +1 pada ClO- (oksidasi)

• Chlorine dan larutan NaOH panas dapat dicampur untuk menghasilkan NaClO3 sesuai persamaan  

3 Cl2  + 6OH-  🡪  5Cl-  + ClO3ˉ  + 3 H2O

Reaksi ini juga disebut reaksi disproporsonasi, dimana bilangan oksidasi dari chlorine berubah dari 0 pada Cl2 menjadi -1 pada Clˉ (reduksi) dan +5 pada ClO3ˉ (oksidasi)

7. Penggunaan halogen dan senyawanya

• Cl2 adalah agen pengoksidasi yang kuat. Ini digunakan untuk mengoksidasi Bromide menjadi Br2 dalam ekstraksi bromine

• Clorine digunakan dalam pemurnian air minum dan kolam renang (untuk membunuh bakteri)

• Chlorine digunakan untuk membuat pelarut senyawa organic misalkan CCl4, polimer misalkan PVC dan cairan pendingin, aerosol propellants misalkan Freon 11 (CFCl3) dan Freon 12 (CF2Cl2)

• AgCl, AgBr, dan AgI digunakan dalam film potografi dan kertas (garam perak didekomposisi dengan cahaya)

• Iodine digunakan sebagai disinfektan (dilarutkan dalam larutan KI dan alcohol) dan dalam iodoform (CH3I)

• Senyawa organic kloro digunakan sebagai disinfektan misalkan DDT

• Garam chlorate (I), NaClO digunakan sebagai bleach dalam mencuci pakaian

Sumber : A Level Chemistry-JGR Brigs