Selasa, 29 November 2011

Stoichiometry

Stoichiometry (

/ˌstɔɪkiˈɒmɨtri/) is a branch of chemistry that deals with the relative quantities of reactants and products in chemical reactions. In a balanced chemical reaction, the relations among quantities of reactants and products typically form a ratio of whole numbers. For example, in a reaction that forms ammonia (NH₃), exactly one molecule of nitrogen (N₂) reacts with three molecules of hydrogen (H₂) to produce two molecules of NH₃:

N₂ + 3H₂ → 2NH₃

Stoichiometry can be used to calculate quantities such as the amount of products (in mass, moles, volume, etc.) that can be produced with given reactants and percent yield (the percentage of the given reactant that is made into the product). Stoichiometry calculations can predict how elements and components diluted in a standard solution react in experimental conditions. Stoichiometry is founded on the law of conservation of mass: the mass of the reactants equals the mass of the products.
Reaction stoichiometry describes the quantitative relationships among substances as they participate in chemical reactions. In the example above, reaction stoichiometry describes the 1:3:2 ratio of molecules of nitrogen, hydrogen, and ammonia.
Composition stoichiometry describes the quantitative (mass) relationships among elements in compounds. For example, composition stoichiometry describes the nitrogen to hydrogen (mass) relationship in the compound ammonia: i.e., one mole of nitrogren and three moles of hydrogen are in every mole of ammonia.
A stoichiometric amount or stoichiometric ratio of a reagent is the optimum amount or ratio where, assuming that the reaction proceeds to completion:

all reagent is consumed,
there is no shortfall of reagent, and
no residues remain.

A non-stoichiometric mixture, where reactions have gone to completion, will have only the limiting reagent consumed completely.
While almost all reactions have integer-ratio stoichiometry in amount of matter units (moles, number of particles), some nonstoichiometric compounds are known that cannot be represented by a ratio of well-defined natural numbers. These materials therefore violate the law of definite proportions that forms the basis of stoichiometry along with the law of multiple proportions.
Gas stoichiometry deals with reactions involving gases, where the gases are at a known temperature, pressure, and volume, and can be assumed to be ideal gases. For gases, the volume ratio is ideally the same by the ideal gas law, but the mass ratio of a single reaction has to be calculated from the molecular masses of the reactants and products. In practice, due to the existence of isotopes, molar masses are used instead when calculating the mass ratio.

[hide]

[edit] Etymology

"Stoichiometry" is derived from the Greek words στοιχεῖον (stoicheion, meaning element]) and μέτρον (metron, meaning measure.) In patristic Greek, the word Stoichiometria was used by Nicephorus to refer to the number of line counts of the canonical New Testament and some of the Apocrypha.

[edit] Definition

Stoichiometry rests upon the very basic laws which help to understand it better i.e. law of conservation of mass, the law of definite proportions (i.e., the law of constant composition) and the law of multiple proportions. In general, chemical reactions combine in definite ratios of chemicals. Since chemical reactions can neither create nor destroy matter, nor transmute one element into another, the amount of each element must be the same throughout the overall reaction. For example, the amount of element X on the reactant side must equal the amount of element X on the product side.
Stoichiometry is often used to balance chemical equations (reaction stoichiometry). For example, the two diatomic gases, hydrogen and oxygen, can combine to form a liquid, water, in an exothermic reaction, as described by the following equation:

$\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}$

Reaction stoichiometry describes the 2:1:2 ratio of hydrogen, oxygen, and water molecules in the above equation.
The term stoichiometry is also often used for the molar proportions of elements in stoichiometric compounds (composition stoichiometry). For example, the stoichiometry of hydrogen and oxygen in

H 2 O

is 2:1. In stoichiometric compounds, the molar proportions are whole numbers.
Stoichiometry is not only used to balance chemical equations but also used in conversions, i.e., converting from grams to moles, or from grams to millilitres. For example, to find the number of moles in 2.00 g of NaCl, one would do the following:

$\frac{2.00 \mbox{ g NaCl}}{58.44 \mbox{ g NaCl mol}^{-1}} = 0.034 \ \text{mol}$

In the above example, when written out in fraction form, the units of grams form a multiplicative identity, which is equivalent to one (g/g=1), with the resulting amount of moles (the unit that was needed), is shown in the following equation,

$\left(\frac{2.00 \mbox{ g NaCl}}{1}\right)\left(\frac{1 \mbox{ mol NaCl}}{58.44 \mbox{ g NaCl}}\right) = 0.034\ \text{mol}$

Stoichiometry is also used to find the right amount of reactants to use in a chemical reaction (stoichiometric amounts). An example is shown below using the thermite reaction,

$\mathrm{Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow Al_2O_3 + 2Fe}$

This equation shows that 1 mole of aluminium oxide and 2 moles of iron will be produced with 1 mole of iron(III) oxide and 2 moles of aluminium. So, to completely react with 85.0 g of iron(III) oxide (0.532 mol), 28.7 g (1.06 mol) of aluminium are needed.

$m_\mathrm{Al} = \left(\frac{85.0 \mbox{ g }\mathrm{Fe_2O_3}}{1}\right)\left(\frac{1 \mbox{ mol }\mathrm{Fe_2 O_3}}{159.7 \mbox{ g }\mathrm{Fe_2 O_3}}\right)\left(\frac{2 \mbox{ mol Al}}{1 \mbox{ mol }\mathrm{Fe_2 O_3}}\right)\left(\frac{27.0 \mbox{ g Al}}{1 \mbox{ mol Al}}\right) = 28.7 \mbox{ g}$

[edit] Different stoichiometries in competing reactions

Often, more than one reaction is possible given the same starting materials. The reactions may differ in their stoichiometry. For example, the methylation of benzene (

C 6 H 6

), through a Friedel-Crafts reaction using

AlCl 3

as catalyst, may produce singly methylated

(C 6 H 5 CH 3)

, doubly methylated

(C 6 H 4 (CH 3) 2)

, or still more highly methylated $(\mathrm{C_6H}_{6-n}(\mathrm{CH_3})_n)$ products, as shown in the following example,

$\mathrm{C_6H_6 + \quad CH_3Cl \rightarrow C_6H_5CH_3 + HCl}\,$

$\mathrm{C_6H_6 + \,2\ CH_3Cl \rightarrow C_6H_4(CH_3)_2 + 2HCl}\,$

$\mathrm{C_6H_6} + \,n\ \mathrm{CH_3Cl} \rightarrow \mathrm{C_6H}_{6-n}(\mathrm{CH_3})_n + n\,\mathrm{HCl}\,$

In this example, which reaction takes place is controlled in part by the relative concentrations of the reactants.

[edit] Stoichiometric coefficient

In layman's terms, the stoichiometric coefficient (or stoichiometric number in the IUPAC nomenclature^[1]) of any given component is the number of molecules which participate in the reaction as written.
For example, in the reaction CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O, the stoichiometric coefficient of CH₄ would be 1 and the stoichiometric coefficient of O₂ would be 2.
In more technically-precise terms, the stoichiometric coefficient in a chemical reaction system of the i–th component is defined as

$\nu_i = \frac{dN_i}{d\xi} \,$

$dN_i = \nu_i d\xi \,$

where N_i is the number of molecules of i, and ξ is the progress variable or extent of reaction (Prigogine & Defay, p. 18; Prigogine, pp. 4–7; Guggenheim, p. 37 & 62).

The extent of reaction ξ can be regarded as a real (or hypothetical) product, one molecule of which is produced each time the reaction event occurs. It is the extensive quantity describing the progress of a chemical reaction equal to the number of chemical transformations, as indicated by the reaction equation on a molecular scale, divided by the Avogadro constant (it is essentially the amount of chemical transformations). The change in the extent of reaction is given by dξ = dn_B/n_B, where n_B is the stoichiometric number of any reaction entity B (reactant or product) an dn_B is the corresponding amount.^[2]

The stoichiometric coefficient ν_i represents the degree to which a chemical species participates in a reaction. The convention is to assign negative coefficients to reactants (which are consumed) and positive ones to products. However, any reaction may be viewed as "going" in the reverse direction, and all the coefficients then change sign (as does the free energy). Whether a reaction actually will go in the arbitrarily-selected forward direction or not depends on the amounts of the substances present at any given time, which determines the kinetics and thermodynamics, i.e., whether equilibrium lies to the right or the left.
If one contemplates actual reaction mechanisms, stoichiometric coefficients will always be integers, since elementary reactions always involve whole molecules. If one uses a composite representation of an "overall" reaction, some may be rational fractions. There are often chemical species present that do not participate in a reaction; their stoichiometric coefficients are therefore zero. Any chemical species that is regenerated, such as a catalyst, also has a stoichiometric coefficient of zero.
The simplest possible case is an isomerism

$A \iff B$

in which ν_B = 1 since one molecule of B is produced each time the reaction occurs, while ν_A = −1 since one molecule of A is necessarily consumed. In any chemical reaction, not only is the total mass conserved, but also the numbers of atoms of each kind are conserved, and this imposes corresponding constraints on possible values for the stoichiometric coefficients.
There are usually multiple reactions proceeding simultaneously in any natural reaction system, including those in biology. Since any chemical component can participate in several reactions simultaneously, the stoichiometric coefficient of the i–th component in the k–th reaction is defined as

$\nu_{ik} = \frac{\partial N_i}{\partial \xi_k} \,$

so that the total (differential) change in the amount of the i–th component is

$dN_i = \sum_k \nu_{ik} d\xi_k \,$ .

Extents of reaction provide the clearest and most explicit way of representing compositional change, although they are not yet widely used.
With complex reaction systems, it is often useful to consider both the representation of a reaction system in terms of the amounts of the chemicals present { N_i } (state variables), and the representation in terms of the actual compositional degrees of freedom, as expressed by the extents of reaction { ξ_k }. The transformation from a vector expressing the extents to a vector expressing the amounts uses a rectangular matrix whose elements are the stoichiometric coefficients [ ν_i k ].
The maximum and minimum for any ξ_k occur whenever the first of the reactants is depleted for the forward reaction; or the first of the "products" is depleted if the reaction as viewed as being pushed in the reverse direction. This is a purely kinematic restriction on the reaction simplex, a hyperplane in composition space, or N‑space, whose dimensionality equals the number of linearly-independent chemical reactions. This is necessarily less than the number of chemical components, since each reaction manifests a relation between at least two chemicals. The accessible region of the hyperplane depends on the amounts of each chemical species actually present, a contingent fact. Different such amounts can even generate different hyperplanes, all of which share the same algebraic stoichiometry.
In accord with the principles of chemical kinetics and thermodynamic equilibrium, every chemical reaction is reversible, at least to some degree, so that each equilibrium point must be an interior point of the simplex. As a consequence, extrema for the ξ's will not occur unless an experimental system is prepared with zero initial amounts of some products.
The number of physically-independent reactions can be even greater than the number of chemical components, and depends on the various reaction mechanisms. For example, there may be two (or more) reaction paths for the isomerism above. The reaction may occur by itself, but faster and with different intermediates, in the presence of a catalyst.
The (dimensionless) "units" may be taken to be molecules or moles. Moles are most commonly used, but it is more suggestive to picture incremental chemical reactions in terms of molecules. The N's and ξ's are reduced to molar units by dividing by Avogadro's number. While dimensional mass units may be used, the comments about integers are then no longer applicable.

[edit] Stoichiometry matrix

In complex reactions, stoichiometries are often represented in a more compact form called the stoichiometry matrix. The stoichiometry matrix is denoted by the symbol, $\mathbf{N}$ .
If a reaction network has

n

reactions and

m

participating molecular species then the stoichiometry matrix will have corresponding

m

rows and

n

columns.
For example, consider the system of reactions shown below:

S₁ → S₂

5S₃ + S₂ → 4S₃ + 2S₂

S₃ → S₄

S₄ → S₅.

This systems comprises four reactions and five different molecular species. The stoichiometry matrix for this system can be written as:

$\mathbf{N} = \begin{bmatrix} -1 & 0 & 0 & 0 \\ 1 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & -1 & -1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & -1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \\ \end{bmatrix}$

where the rows correspond to S₁, S₂, S₃, S₄ and S₅, respectively. Note that the process of converting a reaction scheme into a stoichiometry matrix can be a lossy transformation, for example, the stoichiometries in the second reaction simplify when included in the matrix. This means that it is not always possible to recover the original reaction scheme from a stoichiometry matrix.
Often the stoichiometry matrix is combined with the rate vector, v to form a compact equation describing the rates of change of the molecular species:

$\frac{d\mathbf{S}}{dt} = \mathbf{N} \cdot \mathbf{v}.$

[edit] Gas stoichiometry

Gas stoichiometry is the quantitative relationship (ratio) between reactants and products in a chemical reaction with reactions that produce gases. Gas stoichiometry applies when the gases produced are assumed to be ideal, and the temperature, pressure, and volume of the gases are all known. The ideal gas law is used for these calculations. Often, but not always, the standard temperature and pressure (STP) are taken as 0°C and 1 bar and used as the conditions for gas stoichiometric calculations.
Gas stoichiometry calculations solve for the unknown volume or mass of a gaseous product or reactant. For example, if we wanted to calculate the volume of gaseous NO₂ produced from the combustion of 100 g of NH₃, by the reaction:

4NH₃ (g) + 7O₂ (g) → 4NO₂ (g) + 6H₂O (l)

we would carry out the following calculations:

$100 \ \mbox{g}\,NH_3 \cdot \frac{1 \ \mbox{mol}\,NH_3}{17.034 \ \mbox{g}\,NH_3} = 5.871 \ \mbox{mol}\,NH_3\$

There is a 1:1 molar ratio of NH₃ to NO₂ in the above balanced combustion reaction, so 5.871 mol of NO₂ will be formed. We will employ the ideal gas law to solve for the volume at 0 °C (273.15 K) and 1 atmosphere using the gas law constant of R = 0.08206 L · atm · K⁻¹ · mol⁻¹ :

$P V$	$= n R T$
$V$	$= \frac{nRT}{P} = \frac{5.871 \cdot 0.08206 \cdot 273.15}{1} = 131.597 \ \mbox{L}\,NO_2$

Gas stoichiometry often involves having to know the molar mass of a gas, given the density of that gas. The ideal gas law can be re-arranged to obtain a relation between the density and the molar mass of an ideal gas:

$\rho = \frac{m}{V}$ and $n = \frac{m}{M}$

and thus:

$\rho = \frac {M P}{R\,T}$

where:
$P$	= absolute gas pressure
$V$	= gas volume
$n$	= number of moles
$R$	= universal ideal gas law constant
$T$	= absolute gas temperature
$ρ$	= gas density at $T$ and $P$
$m$	= mass of gas
$M$	= molar mass of gas

[edit] Stoichiometric air-fuel ratios of common fuels

Fuel	By mass ^[3]	By volume ^[4]	Percent fuel by mass
Gasoline	14.6 : 1	—	6.8%
Natural gas	14.5 : 1	9.7 : 1	5.8%
Propane (LP)	15.67 : 1	23.9 : 1	6.45%
Ethanol	9 : 1	—	11.1%
Methanol	6.47 : 1	—	15.6%
Hydrogen	34.3 : 1	2.39 : 1	2.9%
Diesel	14.5 : 1	0.094 : 1	6.8%

[edit] References

^ IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XML on-line corrected version: http://goldbook.iupac.org (2006-) created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/goldbook. Entry: "stoichiometric number".
^ IUPAC Compendium of Chemical Terminology 2nd Edition (1997)
^ John B. Heywood: "Internal Combustion Engine Fundamentals page 915", 1988
^ North American Mfg. Co.: "North American Combustion Handbook", 1952

Ilya Prigogine & R. Defay, translated by D.H. Everett; Chapter IV (1954). Chemical Thermodynamics. Longmans, Green & Co. Exceptionally clear on the logical foundations as applied to chemistry; includes non-equilibrium thermodynamics.
Ilya Prigogine (1967). Thermodynamics of Irreversible Processes, 3rd ed.. Interscience: John Wiley & Sons. A simple, concise monograph. Library of Congress Catalog No. 67-29540
E.A. Guggenheim (1967). Thermodynamics: An Advanced Treatment for Chemists and Physicists, 5th ed.. North Holland; John Wiley & Sons (Interscience). A remarkably astute treatise. Library of Congress Catalog No. 67-20003
Zumdahl, Steven S. Chemical Principles. Houghton Mifflin, New York, 2005, pp 148–150.
Internal Combustion Engine Fundamentals, John B. Heywood

Jumat, 25 November 2011

reaksi pendesekan

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat-Nyalah penulis dapat menyelesaikan makalah ini.

Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Dasar II, yang merupakan syarat untuk bisa mengikuti ujian akhir semester genap mata kuliah Kimia Dasar II. Makalah ini membahas tentang Unsur Halogen, sifat-sifatnya, pembuatan dan kegunaannnya dalam kehidupan.

Kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan pembuatan makalah ini penulis mengucapkan terimakasih, semoga segala bantuannya mendapatkan balasan dari Allah SWT.

Kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan penulisan dimasa yang akan datang. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Bandung, Mei 2009

Penulis

BAB I
PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Salah satu ciri masyarakat dan Negara yang sedang berkembang adalah dengan adanya kemajuan dibidang pembangunan baik pembangunan materil maupun pembangunan spiritual. Pembangunan spiritual salah satunnya adalah dengan meningkatkan kualitas sumberdaya manusianya.

Peningkatan kualitas sumber daya manusia dapat di lihat dari penggunaan teknologi, kemajuan di bidang industri,dan banyaknya masyarakat yang mengenyam pendidikan. Saat ini ilmu pengetahuan yang sedang berkembang adalah ilmu-ilmu dibidang MIPA. Terutama ilmu kimia.

Di sadari ataupun tidak ilmu kimia memilki peranan yang sangat penting dalam kehidupan kita. Dimulai dari penyusun kromosom, pakaian kita, lingkungan kita, bahkan diri kita merupakan materi kimia.

Salah satu materi kimia yang sering kali di gunakan dalam kehidupan manusia adalah unsur-unsur halogen. baik di bidang industri, pengobatan,dan lain sebagainya. Hal inilah yang mendorong penulis untuk mencoba mengungkapkan mengenai “UNSUR HALOGEN DALAM KEHIDUPAN”.

B. TUJUAN PENYUSUNAN

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

a) Memenuhi tugas mata kuliah Kimia Dasar II,

b) Meningkatkan pengetahuan dengan memperdalam pengetahuan mengenai unsur halogen dan penggunaannya,

c) Membantu pembaca dalam membangun kepekaan terhadap penerapan ilmu kimia dalam kehidupan, dan

d) Memperdalam pengetahuan tentang unsur-unsur halogen.

C. SISTEMETIKA PENULISAN

Dalam penulisan makalah ini penulis merasa perlu untuk mengemukakan sistematika penulisan, yaitu sebagai berikut:

BAB I, merupakan pendahuluan yang terdiri dari latar belakng penulisan, tujuan penulisan makalah, dan sistematika penulisan makalah.

BAB II, mereupakan isi atau pembahasan mengenai isi makalah yang membahas tentang halogen, sifat-sifatnya, proses pembuatannya, dan penggunaannya dalam kehidupan.

BAB III, merupakan penutup yang terdiri dari simpulan.

BAB II
UNSUR HALOGEN

A. HALOGEN DAN PENEMUNYA

Istilah halogen adalah unsur yang menghasilkan garam, bila bergabung dengan logam. Kata halogen berasal dari tatanama saintifik Perancis pada abad ke-18.

Halogen adalah kelompok unsur kimia yang berada pada golongan 7 (VII atau VIIA pada sistem lama) di tabel periodik. Halogen merupakan golongan yang sangat reaktif dalam menerima elektron dan bertindak sebagai elektron kuat.

Halogen tidak menunjukan sifat logam. Jumlah electron pada kulit terluarnya adalah 7 elektron, mampu menerima sebuah electron dalam membentuk ion Halida, atau membentuk pasangan elektron dengan atom lain membentuk ikatan kovalen tunggal.

Unsur-unsur halogen secara alamiah berbentuk molekul diatomik. Mereka membutuhkan satu tambahan elektron untuk mengisi orbit elektron terluarnya, sehingga cenderung membentuk ion negatif bermuatan satu. Ion negatif ini disebut ion halida, dan garam yang terbentuk oleh ion ini disebut halida.

Halogen merupakan golongan non-logam yang sangat reaktif, sehingga unsur-unsurnya tidak dijumpai pada keadaan bebas. Pada umumnya ditemukan dialam dalam bentuk senyawa garam-garamnya. Garam yang terbentuk disebut Halida. Flourin ditemukan dalam mineral-mineral pada kulit bumi: fluorspar (CaF₂) dan kriolit (Na₃AlF₆). Klorin, Bromin, dan Iodin terkandung pada air laut dalam bentuk garam-garam halida dari natrium, magnesium, kalium, dan kalsium. Garam halida yang paling banyak adalah NaCl 2,8% berat air laut. Banyaknya ion halida pada air laut : 0,53 M Cl^-; 8X10^-4M Br^- ; 5X10^-7M I^-. Selain itu, klorin ditemukan di alam sebagai gas Cl₂, senyawa dan mineral seperti kamalit dan silvit.

Iodin ditemukan dalam jumlah berlimpah sebagai garan (NaIO₃) di daerah Chili, Amerika Serikat. Iodin yang ditemukan dalam senyawa NaI banyak terdapat pada sumber air diwatudakon ( Mojokerto).

Selain di alam, ion halida juga terdapat dalam tubuh manusia. Ion clorida merupakan anion yang terkandung dalam plasma darah, cairan tubuh, air susu, air mata, air ludah, dan cairan ekskresi. Ion iodida terdapat dalam kelenjar tiroid. Ion flourida merupakan komponen pembuat bahan perekat flouroaptit [Ca₅(PO₄)₃F] yang terdapat pada lapisan email gigi.

Unsur-unsur ini tidak ditemukan di alam dalam keadaan bebas, melainkan dalam bentuk garamnya. Oleh karena itu unsur-unsur nonlogam ini dinamakan HALOGEN, yang berasal dari kata halos=garam genes=pembentuk jadi artinya pembentuk garam. Unsur nonlogam yang termasuk ke dalam golongan Halogen yaitu Fluor (F2), Klor (Cl2), Brom (Br2), Iodium (I2), dan Astatin (At2).

1. Fluor

Ditemukan dalam fluorspar oleh Schwandhard pada tahun 1670 dan baru pada tahun 1886 Maisson berhasil mengisolasinya. Merupakan unsur paling elektronegatif dan paling reaktif. Dalam bentuk gas merupakan molekul diatom (F2), berbau pedas, berwarna kuning mudan dan bersifat sangat korosif. Serbuk logam, glass, keramik, bahkan air terbakar dalam fluorin dengan nyala terang. Adanya komponen fluorin dalam air minum melebihi 2 ppm dapat menimbulkan lapisan kehitaman pada gigi.

2. Klor

Ditemukan oleh Scheele pada tahu 1774 dan dinamai oleh Davy pada tahun 1810. Klor ditemukan di alam dalam keadaan kombinasi sebagai gas Cl2, senyawa dan mineral seperti kamalit dan silvit. Gas klor berwarna kuning kehijauan, dapat larut dalam air, mudah bereaksi dengan unsur lain. Klor dapat mengganggu pernafasan, merusak selaput lender dan dalam wujud cahaya dapat membakar kulit.

3. Brom

Ditemukan oleh Balard pada tahun 1826. merupakan zat cair berwarna coklat kemerahan, agak mudah menguap pada temperatur kamar, uapnya berwarna merah, berbau tidak enak dan dapat menimbulkan efek iritasi pada mata dan kerongkongan. Bromin mudah larut dalam air dan CS2 membentuk larutan berwarna merah, bersifat kurang aktif dibandingkan dengan klor tetapi lebih reaktif dari iodium.

4. Iodium

Ditemukan oleh Courtois pada tahun 1811. Merupakan unsur nonlogam. Padatan mengkilap berwarna hitam kebiruan. Dapat menguap pada temperatur biasa membentuk gas berwarna ungu-biru berbau tidak enak (perih). Di alam ditemukan dalam air laut (air asin) garam chili, dll. Unsur halogen ini larut baik dalam CHCl3, CCl4, dan CS2 tetapi sedikit sekali larut dalam air. Dikenal ada 23 isotop dan hanya satu yang stabil yaitu 127I yang ditemukan di alam. Kristal iodin dapat melukai kulit, sedangkan uapnya dapat melukai mata dan selaput lendir.

5. Astatin

Merupakan unsur radioaktif pertama yang dibuat sebagai hasil pemboman Bismuth dengan partikel-partikel alfa (hasil sintesa tahun 1940) oleh DR. Corson, K.R. Mackenzie dan E. Segre. Dikenal ada 20 isotop dari astatin, dan isotop At(210) mempunyai waktu paruh 8,3 jam (terpanjang). Astatin lebih logam disbanding iodium. Sifat kimianya mirip iodium, dapat membentuk senyawa antar halogen (AtI, AtBr, AtCl), tetapi belum bisa diketahui apakah At dapat membentuk molekul diatom seperti unsur halogen lainnya. Senyawa yang berhasil dideteksi adalah HAt dan CH3At.

B. SIFAT-SIFAT HALOGEN

Sifat fisika dan kimia halogen

X2	Fluor (F2)	Klor (Cl2)	Brom (Br2)	Iodium (I2)
1. Molekulnya	Diatom
2. Wujud zat (suhu kamar)	Gas	Gas	Cair	Padat
3. Warna gas/uap	Kuning muda	Kuning hijau	Coklat merah	Ungu
4. Pelarutnya (organik)	CCl4, CS2
5. Warna larutan (terhadap pelarut 4)	Tak berwarna	Tak berwarna	Coklat	Ungu
6. Kelarutan oksidator	(makin besar sesuai dengan arah panah)
7. Kereaktifan terhadap gas H2	(makin besar sesuai dengan arah panah)
8. Reaksi pengusiran pada senyawa halogenida	X = Cl, Br, I F2 + 2KX 2KF X2	X = Br dan I Cl2 + 2KX 2KCl + X2	X = I Br2 + KX 2KBr + X2	Tidak dapat mengusir F, Cl, Br
9. Reaksi dengan logam (M)	2 M + nX2 2MXn (n = valensi logam tertinggi)
10. Dengan basa kuat MOH (dingin)	X2 + 2MOH MX + MXO + H2O (auto redoks)
11. Dengan basa kuat (panas)	3X2 + 6MOH 5MX + MXO3 + 3H2O (auto redoks)
12. Pembentukan asam oksi	Membentuk asam oksi kecuali F
Catatan : I2 larut dalam KI membentuk garam poli iodida I2+K Kl3 I2 larut terhadap alkohol coklat

v Sifat Fizik

Sifat-sifat fizik halogen berubah secara beransur-ansur apabila menuruni kumpulan. Beberapa sifat fizik halogen ialah seperti:

§ Semua halogen adalah bukan logam.

§ Semua halogen wujud sebagai molekul dwiatom pada suhu bilik.

§ Warna elemen-elemen kumpulan VII semakin gelap apabila menuruni kumpulan.

§ F = gas kuning pucat

§ Cl= gas kuning kehijauan

§ Br= cair merah gelap (dengan asap merah)

§ I = pejal kelabu kehitaman (menjalani pemejalapan kepada asap ungu)

§ ukuran atom (jari-jari atom) halogen semakin bertambah.

§ Sangat reaktif dan senang menjadi garam. Kereaktifan berkurang menuruni kumpulan.

§ Semua halogen mempunyai kekuatan yang rendah. Walau bagaimanapun, kekuatan halogen semakin bertambah apabila semakin menurun dalam system periodik unsur.

§ Semua halogen mempunyai titik lebur dan titik didih yang rendah kerana molekul-molekul halogen ditarik bersama oleh daya Van der Waals yang lemah dan hanya sedikit tenaga diperlukan untuk mengatasinya. Semakin ke bawah, titik lebur dan titik didih halogen meningkat.

§ Kekuatan pengoksidaan halogen berkurang menuruni kumpulan.

§ Semua halogen tidak boleh mengalirkan listrik.

Unsur	F	Cl	Br	I
Jari-iari atom (nm)	0.071	0.099	0.144	0.133
Jari-jari ion (nm)	0.133	0.180	0.195	0.215
Keelektronegatifan	4.0	3.0	2.8	2.5
Titik lebur (oC)	-220	-220	-7	114
Titik didih (oC)	-188	-35	59	184
No atom	9	17	35	53
Konfigurasi elektron	[He]2S²2P⁵	[Ne]3S²3P⁵	[Ar]4S²4P⁵	[Kr]5S²5P⁵
Potensial pengion	17,42	18,01	11,84	11,84
Potensial reduksi	+2,87	+2,86	+1,09	+0,54
bilok	-1;0	-1;0;1;3;5;7	-1;0;1;5	-1;0;1;5
Afinitas elektron	19,5	83,4	77,3	70,5
Massa atom relatif	18,9984	35,453	79,904	126,9045
Kerapatan cairan(gcm-3)	1,1	1,5	3,2	4,9
Entalpi penguapan(kjmol-1)	3,3	10	15	21
Energi ionisasi	1686	1266	1146	1016
Keelektronegatifan	4	3	2,8	2,5
Jari-jari kovalen/pm	72	99	114	133
Entalpi hidrasi X-(kjmol-1)	401	279	243	201
Daya hantar molarion X-	44,4	76,4	78,3	76,8
Kalor disosiasi(kj/mol)	158	242	193	151

v Sifat Kimia

Dalam membincangkan sifat kimiahalogen, kadangkala fluorin dan astatin diabaikan. Hal ini demikian kerana semua isotop astatin adalah bahan radioaktif. Fluorin juga mempunyai sifat-sifat anomali karena ukurannya yang kecil dan keelektronegatifannya yang tinggi.

C. OKSIDA HALOGEN

Beberapa oksida halogen:

· Oksida dari fluor: O₂F₂, OF₂

· Oksida dari klor : Cl₂O₂, ClO₂, Cl₂O₆, Cl₂O₇

· Oksida dari brom : Br₂O, BrO₂. BrO3

· Oksida dari yod : I₂O₄, I₄O₈, I₂O₅

Kecuali yod (V) oksida semua senyawa diatas tidak stabil jika dipanaskan. I₂O₅ hanya dapat terurai diatas suhu 300Oc.

v Monooksida OF₂, Cl₂O, dan Br₂O.

v Dioksida , ClO₂, BrO₂, dan I₂O₄.

D. AUTO OKSIDASI REDUKSI ATAU DISDROPORSIONASI

Auto oksidasi reduksi atau disdroporsionasi adalah senyawa halogen yang reaksinya berkawanan dilingkungan asam dan basa. Iod stabil dilingkungan asam akan tetapi dapat berubah menjadi iodat dalam suasana basa.

6I₂ +12OH^- 2IO₃^-+ 10I^- + 6H₂O

Pada reaksi ini iod (I2) dengan bilok= 0 teroksidasi menjadi iodat dengan bilok +5 dan tereduksi menjadi iodida (I^-) dengan bilok = -1.

E. REAKSI HALOGEN DALAM LARUTAN AIR

Semua halogen larut dalam air dan membentuk asam halida dan asam hipohalida. Fluor bereaksi sempurna dengan air. Berbeda dari Cl2, Br2, dan I2, fluor sangat cepat bereaksi dengan air menghasilkan O2 dan HF.

Air khlor: Cl2 + H₂O HCL + HClO

Air Brom: Br₂ +H₂O HBr + HBrO

Garam halida larut dalam air kecuali Ag⁺, Pb⁺, dan Hg^2+.

Bila diteteskan NH₄OH, AgCl akan larut , AgBr sedikit larut, tetapi AgI tidak larut. Air khlor juga dapat dipakai menunjukan halogen.

Air khlor + Cl^-

Air khlor + Br^-Br₂ merah coklat, sedikit ;arut dalam

Cs₂ coklat

Air khlor + I^- I₂ merah coklat. Larut dalam

Cs₂ ungu

Atau dengan kanji biru

Brom dan iod dapat larut dalam pelarut non polar, seperti alcohol CCl₄, CHCl₃, dan CS₂. salah satu sifat HF yang paling penting adalah HF dalam benruk ga atau larutan akan bereaksi dengan SiO₂ sehingga dalam penyimpanannya harus disimpan dalam plastic teflan dan tidak dalam kaca.

4 HF +SiO₃ SiF₄ + 2H₂O

Karena itu HF dipakai untuk mengetsa kaca.

No	UNSUR	HF	HCl	HBr	HI
1	Wujud zat	Gas Air
2	Pelarut	Gas Air
3	Sifat reduktor	Makin kuat Makin kuat
4	Keasaman	Makin kuat Makin kuat

F. SENYAWA ANTAR HALOGEN

Halogen dapat membentuk empat macam senyawa antar halogen. XX¹, XX¹₃, XX¹₅, XX¹₇. senyawa ini dapat dibuat dengan mereaksikan langsung unsur-unsur tersebut dalam tabung nikel.contoh senyawa anatar halogen:

· CIF gas tidak berwarna,

· CIF₃ gas tidak berwarna,

· CIF₅ gas tidak berwarna,

· BrF gas berwarna merah,

· BrF₃ cairan tidak berwarna,

· BrF₅ cairan tidak berwarna.

· BrCl gas berwarna merah,

· IF₃ padatan berwarna kuning,

· IF₅ cairan tidak berwarna,

· ICl cairan berwarna tua, kristal hiotam,

· ICl₃padatan kuning,

· IBr padatan coklat-hitam.

G. HUBUNGAN PERIODIK ANTAR HALOGEN

Hubungan periodic antar halogen dapat dilihat pada table berikut.

Energi ionisasi (EI) (kj/mol) X(g) X⁺(g)+ e	F(1686)>Cl(1262)> Br(1146)>I(1016)
Potensial elektroda (V) X₂(aq)+2e 2X^-(aq)	F₂(+2,87)> Cl₂(+1,36)> Br₂(+1,07)> I(+0,54)
Kereaktifan terhadap unsur lain	F₂> Cl₂> Br₂> I₂
Kebebasan X-	F^-> Cl^-> Br^-> I^-
Keelektronegatifan	F(4)>Cl(3)> Br(2,8)> I(2,5)

H. ASAM OKSI

Asam oksi adalah halogen yang mengandung oksigen. Hamya fluor yang tidak bias membentuk asam oksi. Misalnya HClO, HClO₂,HClO₃, HClO₄. Makin banyak atom oksigen yang terikat pada atom Cl, makin lemah ikatan H-O makin kuat asam tersebut. HClO< HClO₂< HClO₃< HClO₄

Ion Cl mempunyai bilok yang cukup banyak (hal ini di sebabkan oleh afinitas elektron dari atom Cl yang sangat tinggi.

I. SENYAWA FLUORIDA

Senyawa fluoride banyak digunakan dalam industri. Fluorospar, CaF₂ digunakan dalam jumlah yang besar diindustri baja. Sebagai fluks fluoride dapat berfungsi dengan baik sehingga oksida leburan lebih efisiensi dan dapat memecah terak polimer yang kental. Fluoride seperti CaF₂ dapat menimbulkan polusi. Polusi udara dari partikrl fliorida biasanya berasal dari industri alumunium, bata, genteng dan bubuk fosfat.

Jika terus menerus untuk waktu yang lama seseorang menyentuh ion F^-di atas 6 ppm, dapat menderita keracunan fluorosis yang merusak tulang dan gigi. Di beberapa Negara ion F^- di tambah kedalam air PAM sehingga ion F^- mencapai 1 ppm. Fluorida yang digunakan adalahNaF, HF, CaF₂ (dengan Al³⁺). Untuk meningkatkan kualitas email gigi pasta gigi di tambah SnF₂, atau NaF. Email gigi mengandung hidroksi apatit 3 Ca₃(PO₄)₂.Ca(OH)₂ dan sebagian melindungi karbonat. Sisa makanan yang membusuk dapat menghasilkan asam yang dapat merusak OH^- dari apatit. Dengan adanya ion F^- pada gigi ank-anak terbentuk fluorapatit yang tahan asam dan kuat. Daun the dapat mengandung ion F^- , sampai 100 ppm, dan satu cangkir teh dapat mangandung 1 ppm F^-.

J. IKATAN OKSIDA

Dalam ikatan pengoksidaan, halogen bertukar dari X2 kepada X-(aq). Oleh kerana kekuatan pengoksidaan berkurangsemakin kebawah, satu halogen bisa memberikan halogen yang berada dibawahnya. Sebagai contoh, apabila Cl2 ditambah dalam larutan kalium bromida, KBr, dan kalium iodida, KI, berikatan yang berlaku adalah seperti berikut:

· Cl2(aq) + 2Br-(aq) → 2Cl-(aq) + Br2(aq)

· Cl2(aq) + 2I-(aq) → 2Cl-(aq) + I2(aq)

terdapat satu masalah - larutan halida tidak berwarna (larutan halogen yang cair juga kadang-kadang tidak berwarna). Untuk memudahkan pemerhatian dijalankan, biasanya sikloheksana ditambahkan. Halogen larut dengan lebih mudah dalam pelarut organik berbanding dalam bentuk akueus. dalam sikloheksana, bromin berwarna jingga terang manakala iodin ungu.

Sebagai contoh, apabila air bromin dilarutkan dalam sikloheksana, warna jingga terang dapat dilihat. Apabila KI ditambahkan, warna jingga terang bertukar kepada ungu, tanda bahawa tindak balas penyesaran berlaku.

K. IKATAN DENGAN HIDROGEN

Halogen berikatan dengan hidrogen untuk membentuk hidrogen halida.

H2 + X2 → 2HX (X mewakili satu-satu halogen)

Kereaktifan ikatan berkurang apabila semakin menurun kerana ukuran atom yang semakin besar. Hidrogen klorida meletup jika terkena sinaran ultraviolet tetapi H dan Br hanya akan berikatan dengan perlahan . Iodin juga akan berikatan dengan H jika diberikan energi, namun ikatan ini tidak lengkap.

Corak kereaktifan ini dapat diterangkan dengan dua cara. Pertama, melalui ukuran atom halogen. Oleh kerana semua halogen berikatan dengan hidrogen, maka ukuran hidrogen adalah tetap. Semakin kebawah, ukuran atom semakin besar dengan pertambahan petala. Hal ini menyusahkan inti hidrogen berinteraksi dengan inti halogen untuk membentuk ikatan kovalen.

L. REAKSI PENDESAKAN

Berlangsungnya suatu reaksi tidak hanya ditentukan oleh potensial sel. Tetapi, berlangsung tidaknya suatu reaksi dapat dilihat dari reaksi pendesakkan halogen. Halogen yang terletak lebih atas dalam golongan VII A dalam keadaan diatomik mampu mendesak ion halogen dari garamnya yang terletak dibawahnya.

Contoh: F₂ + 2KCl → 2KF + Cl₂

Br^- + Cl₂ → Br₂ + Cl^‑

Br₂ + 2I^- → Br^- + I₂

Br₂ + Cl^- → (tidak bereaksi)

I₂ + Br^- → (tidak bereaksi)

M. DAYA PENGOKSIDASI

Data potensial reduksi:

F₂ + 2e^-→ 2F^- E^o= +2,87 Volt

Cl₂ + 2e^-→ 2Cl^- E^o= +1,36 Volt

Br_{2 + 2e}^-→ 2Br^- E^o= +1,06 Volt

I₂ + 2e^-→ 2I^- E^o= +0,54 Volt

Potensial reduksi F₂ paling besar sehingga akn 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.

N. SIFAT ASAM

Sifat asam yang dapat dibentuk dari unsur halogen, yaitu: asam halida, dan oksilhalida.

a. Asam halida (HX)

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

b. Titik didih asam halida

Titik didih 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.

O. REAKSI DENGAN LOGAM

Halogen bereaksi dengan sebagian besar logam menghasilkan senyawa garam/halida logam.

2Na + Cl2 → NaCl

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Sn + 2Cl₂ → SnCl₄

Mg + Cl₂ → MgCl₂

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

Halida logam yang terbentuk bersifat ionic jika energi ionisasina rendah dan logamnya memiliki biloks rendah. Hamper semua halide bersifat ionik. Contoh Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺. Sedangkan yang bersifat semi ionok adalah AlCl₃.

P. REAKSI DENGAN NON LOGAM

Halogen bereaksi dengan non-logam membentuk asam halida/senyawa halide. Halogen dapat bereaksi dengan oksigen,fosfor, dan beberapa unsur lain. Contoh :

Xe + F2 → XeF2

2Kr + 2F2 → KrF4

2P + 3Cl₂ → 2PCl₃

Q. REAKSI DENGAN UNSUR METALOID

2B +3Cl₂ → 2BCl₃

2Si + 2Cl₂ → SiCl₄

R. REAKSI DENGAN BASA

Reaksi halogen dengan basa enser dingin menghasilkan halida ( X^-) dan hipohalida ( XO^-), sedangkan reaksi halogen dengan basa pekat panas menghasilkan halida ( X^-) dan halat ( XO₃^-). Contoh :

X₂+ 2NaOH ( encer, dingin ) → NaX +NaXO + H₂O ( X = Cl, Br, I )

X₂+ 2NaOH ( pekat, dingin ) → NaX +NaXO + H₂O ( X = Cl, Br, I )

2F₂+ 2NaOH ( encer, dingin ) → 2NaF + OF₂ + H₂O

2F₂+ 2NaOH ( pekat, panas ) → NaX + O₂ + H₂O

S. PROSES PEMBUATAN HALOGEN

Pembuatan Halogen dalam Industri

Fluor (F₂)

Elektrolisis KHF2, dalam HF bebas air.

Fluor yang terbentuk dikompres kedalam tabung baja.

Flourin diperoleh melalui proses elektrolisis garam kalium hydrogen flourida (KHF₂) dilarutkan dalam HF cair, ditambahkan LiF 3% untuk menurunkan suhu sampai 100^oC. Elektrolisis dilaksanakan dalam wajah baj dengan katode baja dan anode karbon. Campuran tersebut tidak boleh mengandung air karena F₂yang terbentukakan menoksidasinya.

KHF₂ → K⁺ + HF₂^-

HF₂ → H⁺ + 2F^-

Katode : 2H⁺ + 2e^- → H₂

Anode : 2F^- → F₂ + 2e^-

Untuk mencegah kontak (reaksi) antara logam Na dan gas Cl₂ yang terbentuk digunakan diafragma berupa monel ( sejenis campuran logam ).

Klor(Cl₂)

a. Sel down : elektrolisi leburan natrium klorida

Proses downs yaitu elektrolisis leburan NaCl (NaCl cair). Sebelum dicairkan, NaCl dicampurkan dahulu dengan sedikit NaF agar titik lebur turun dari 800^oC menjadi 600^oC.

Katode : Na⁺ 2e^- → Na

Anode : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

Untuk mencegah kontak (reaksi) antara logam Na dan Cl₂ yang tebentuk, digunakan diafragma lapisdan besi tipis.

b. Sel Castner-Kellner atau sel Billitar, elektrolisis larutan pekat NaCl.

c. Proses gibbs, yaitu elektrolisis larutan NaCl.

Katode : 2H₂O + 2e^- → 2OH^- + H₂

Anode : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

d. Modifilasi proses Deacon

Oksidasi gas HCl yang mengandung udara dengan menggunakan katalis tembaga.

4 HCl + O₂ 2 Cl₂ + 2 H₂O

Berlangsung pada suhu ± 430^oC dan tekanan 200 atm. Hasil reaksinya teercampur ± 44% N₂.

Brom (Br₂)

a) Dalam ekstra KCl dan MgCl2 dari carnalite terdapat MgBr2 0,2%

MgBr₂ + Cl₂ MgCl₂+ Br₂

b) Air laut disamakan dengan H₂SO₄encer 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 + H2S04

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

Yod(I₂)

a) Garam chili mengandung NaIO₃ 0,2 %

Setelah mengkristalkan NaNO₃, filtrat yang mengandung IO^-₃ di tambah NaHSO₃ lalu di asamkan.

IO^-₃+3 HSO^-₃ I^-+ 3 HSO^-₄

5 I^- + IO^-₃ + 6 H⁺ 3 I₂ + 3 H₂O

b) Dari ganggang laut.

c) 2NaIO₃ + 5NaHSO₃ → 3NaHSO₄ + 2Na₂SO₄ + H₂O + I₂ Atau :2IO₃^- + 5HSO₃^- → 5SO₄^2- + 3H⁺ + H₂O +I₂

Endapan I₂ yang terbentuk disaring dan dimurnikan dengan cara sublimasi.

Pembuatan HaLogen di Laboratorium

Di laboratorium, zat-zat kimia dibuat dalam jumlah seperlunya untuk digunakan 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 H2SO4 pekat, kemudian dipanaskan. Reaksi yang berlangsung secara umum :

2X^- + MnO₂ + 4H⁺ → X₂ + Mn²⁺ + 2H₂O

10X^- + 2MnO₄^- + 16H⁺ → 5X₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

Senyawa klorin juga dapat dibuat dalam skala labooratorium dengan cara :

o Proses Weldon

Dengan memanaskan campuran MnO₂, H₂SO₄, dan NaCl

Reaksi : MnO₂ + 2H₂SO₄ + 2 NaCl → Na₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O + Cl₂

o Mereaksikan CaOCl₂ dan H₂SO₄

CaOCl₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + Cl₂

o Mereaksikan KMnO₄ dan HCl

KMnO₄ + HCl → 2KCl + MnCl₂ + 8H₂O + 5Cl₂

Sifat oksidator bromin yang tidak terlalu kuat. Dalam proses industri, bromine dibuat dengan cara mengalirkan gas klorin ke dalam larutan bromide.

Reaksi : Cl₂ + 2Br^- → Br₂ +2Cl^-

Dalam skala laboratorium, bromin dibuat dengan cara :

o Mencampurkan CaOCl₂, H₂SO₄, dengan bromida.

CaOCl₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + Cl₂

Cl₂ + 2Br^- → Br₂ + 2Cl^-

o Mencampurkan KMnO₄ dan HBr pekat.

o Mencampurkan bromide, H₂SO₄, dan MnO₂.

Unsur iodine dapat dibuat dengan cara.

o Dengan mereaksikan NaIO₃ dan natrium bisilfit.

2NaIO₃ + 5N₄H₂SO₃ → 3NaHSO₄ + 2Na₂SO₄ + H₂O + I₂

o Dalam skala laboratorium pembuatan iodin analog dengan pembuatan bromin, hanya saja bromida diganti dengan iodida.

Senyawa HF dan HCl dapat dibuat juga di laboratorium dengan mereaksikan garam halide (NaF dan CaCl₂) dengan asam sulfat pekat dan dipanaskan sesuai dengan persamaan reaksiberikut :

2NaF + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HF

CaCl₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ +2HCl

Senyawa HI dan HBr tidak dapat dibuat seperti itu karena Br^- atau I^- akan dioksidasi oleh H₂SO₄.

2NaBr + H₂SO4 → Na₂SO₃ + Br₂ + H₂O

MgI₂ + H₂SO₄ → MgSO₃ + I₂ + H₂O

HBr dan HI biasanya dibuat dengan pereaksi H₃PO₄.

3NaBr +H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3HBr

3MgI₂ + 2H₃PO₄ → Mg₃(PO₄)₂ + 6HI

Cl₂, Br₂dan I₂ dapat di buat dengan mereaksikan suatu halide alkali dengan asam sulfat encer dan MnO₂.

MnO₂ + 4 H⁺+ 2X^- Mn²⁺ + 2 H₂O + X₂

Klor dapat di buat juga dengan reaksi

2 MnO^-₄ + 10 Cl^- + 16 H⁺ 2 Mn²⁺ + 8 H₂O + Cl₂

Brom dan yod dapat di buat dengan cara oksidasi bromide dan yodida dengan gas klor.

Cl₂ + 2 Br^- 2 Cl^- + Br₂

Cl₂ + 2 I^- 2 Cl^- + I₂

T. KEGUNAAN HALOGEN

Ø Penggunaan fluor

1. pembuatan UF₆ agar dapat memisahkan ²³⁵U dan ²³⁸U dengan cara difusi atau sentrifuga.

2. pembuatan Teflon (-CF₂-CF-)n , freon (CCl₂F₂), dan insektisida (CCl₃F)

3. pembuatan sulfur heksafluorida

4. Asam flourida digunakan untuk mengukir (mengetsa) gelas.

Reaksi : CaSiO₃ + 8HF → H₂SiF₆ + CaF₂ + 3H₂O

5. Natrium heksafluoroksilikat ( Na₂SiF₆ ) digunakan untuk bahan campuran pasta gigi.

6. Natrium fluorida ( NaF ) untuk mengawetkan kayu.

7. Belerang hexafluorida ( SF₆ ) sebagai insulator.

8. Kriolit ( Na₃AlF₆ ) sebagai bahan pelarut dalam pengolahan bahan alumunium.

9. Freon-12 ( CF₂Cl₂ ) sebagai zat pendingin pada kulkas dan AC.

10. Teflon digunakan sebagai pada peralatan mesin.

Ø Penggunaan klor

1. pembuatan plastic (PVC)

2. pembuatan pelarut untuk cat, untuk membersihkan logan dari lemak, dry cleaning,

3. pembuatan unsur (Mg, Ti, Br₂)

4. pembuatan senyawa organic, insektisida

5. klor dalam jumlah yang banyak digunakan dalam industri pengelantang

· Ca(OCl₂).CaCl₂.Ca(OH)₂.H₂O

· NaOCl

· Cl₂ cair.

6. klorinasi kaleng bekas untuk mendapatkan kembali (recovery) timah.

7. pembuatan klorat (V) dan klorat (VII) di pakai sebagai bahan peledak dan bahan bajar roket.

8. Asam klorida ( HCl ) digunakan pada industri logam. Untuk mengekstrasi logam tersebut.

9. Natrium klorida ( NaCl ) digunakan sebagai garam dapur.

10. Kalium klorida ( KCl ) sebagai pupuk tanaman.

11. Amoniumklorida ( NH₄Cl ) sebagai bahan pengisi batu baterai.

12. Natrium hipoklorit ( NaClO ) digunakan sebagai pengelontang ( breaching agent ) untuk kain dan kertas.

ClO^‑ + zat pewarna → Cl- + zat tak berwarna

13. CaOCl₂/( Ca²⁺ )( Cl^-)( ClO^-) sebagai serbuk pengelontang atau kapur klor.

14. Kalsium hipoklorit ([Ca( OCl₂)₂ ] sebagai zat disenfekton pada air ledeng.

15. Kalium klorat (KCl) bahan pembuat mercon dan korek api.

16. Seng klorida (ZnCl₂) sebagai bahan pematri (solder).

Ø Penggunaan brom

1. pembuatan 1-2 dibromometna untuk ditambah kedalam bensin

2. pembuatab senyawa organik

3. obat-obatan

4. Natrium bromide (NaBr)sebagai obat penenang saraf

5. Perak bromide(AgBr)disuspensikan dalam gelatin untuk film fotografi

6. Metil bromide(CH₃Br)zat pemadam kebakaran

7. Etilen dibromida(C₂H₄Br₂)ditambahkan pada bensin untuk mengubah Pb menjadi PbBr₂

Ø Pnggunaan yod

1. obat-obatan

2. pembuatan zat warna

3. Quartz-Yod untuk bola lampu, NH₄I untuk lensa Polaroid, AgI intuk fotografi.

4. mengidentifikasi amilum

5. Kalium Iodat(KIO₃)ditambahkan pada garam dapur.

6. odoform(CHI₃)merupakan zat organic

7. Perak Iodida(AgI)digunakan dalam film fotografi.

BAB III
PENUTUP

Istilah halogen adalah unsur yang menghasilkan garam, bila bergabung dengan logam. Kata halogen berasal dari tatanama saintifik Perancis pada abad ke-18.

Semua halogen wujud sebagai molekul-molekul dwiatom. Halogen lebih elektronegatif kerana mempunyai 7 elektrovalens - dua dalam subpetala s dan lima dalam subpetala p. Oleh kerana satu sahaja lagi elektron diperlukan untuk mencapai susunan oktet, maka halogen cenderung untuk menerima elektron dari unsur lain untuk memenuhkan petala elektron luarnya. Ini akan menghasilkan ion bertanda negatif satu, dan dipanggil ion halida; garam yang mengandungi ion ini dipanggil halida. Namun, klorin mampu menunjukkan nomor pengoksidaan dari -1 sehingga +7. Halogen boleh membentuk ikatan kovalen maupun ionik untuk mencapai susunan oktet.

Ion halida juga bias bereaksi dengan atom hidrogen/air untuk menghasilkan asid. Contoh reaksinya ialah klorin bereaksi dengan air menghasilkan asid hidroklorik dan asid hipoklorus (agen peluntur).

Unsur-unsur halogen mempunyai konfigurasi ns2 np5. unsure halogen merupakan unsure yang paling reaktif diantara unsure non logam. Titik leleh dan titik didih pada halogen bertambah jika no atom bertambah., halogen mempunyai sifat-sifat fisika dan sifat kimia.

Selasa, 29 November 2011

Contents

[edit] Etymology

[edit] Definition

[edit] Different stoichiometries in competing reactions

[edit] Stoichiometric coefficient

[edit] Stoichiometry matrix

[edit] Gas stoichiometry

[edit] Stoichiometric air-fuel ratios of common fuels

[edit] References

Jumat, 25 November 2011