Rabu, 20 Februari 2013

Unsur Kimia Golongan VII A


Halogen kerap kali ditemukan di alam dalam bentuk senyawa garamnya, halo-garam genesis-pembentuk. Senyawa garam yang mengandung F, Cl, Br, I banyak ditemukan dalam air laut dan endapan garam. Jarang ditemukan golongan halogen dalam bentuk bebasnya karena halogen paling reaktif diantara gas lainnya.
      Semua halogen merupakan oksidator kuat, hal itu dapat diketahui dengan cara membandingkan potensial reduksi standarnya. Makin ke bawah daya oksidatornya semakin kecil. Oleh karena itu dikenal adanya reaksi desakan antar halogen.
      Salah satu ciri dari halogen adalah dia dapat memberikan warna yang khas jika dilarutkan dalam air. Fluorin berwarna kuning muda, klorin berwarna hijau muda, brom berwarna coklat kemerahan dan iodine berwarna coklat..
      Halogen terkenal dengan keberagaman biloks unsurnya, kecuali fluorin yang hanya memilki biloks -1. Halogen jika berikatan dengan logam biloksnya adalah -1. Itulah yang nantinya akan mengakibatkan sedikit perbedaan ketika kita mereaksikan fluorin. Jika unsure halogen selain fluorin direaksikan dengan air akan mengalami reaksi auto redoks, tapi tidak dengan fluorin. Tetapi ketika direaksikan dengan NaOH semuanya akan mengalami reaksi auto redoks, lebih jelasnya akan dibahas nanti.
      Mengapa kereaktifan halogen mengecil seiring dengan bertambahnya jari-jari? Berbeda dengan logam yang lebuh mudah mencapai kestabilannya dengan cara melepaskan electron terluar, golongan nonlogam lebih mudah mencapai kestabilan dengan cara menarik electron dari luar. Pada golongan halogen, hanya membutuhkan satu electron lagi umtuk stabil, ketika jari atom bertambha, maka kemampuan inti atom untuk menarik electron semakin berkurang, itulah sebanya kereaktifan semakin kecil.
      Halogen dapat bereaksi dengan oksigen menghasilkan asam oksi, jika asam oksi ini direaksikan dengan air akan dihasilkan asam halat. Dimana asam halat – klor paling asam diantara lainnya. Berbeda dengan asam halogen yang tidak mengandung oksigen, semakin kebawah asamnya semakin hebat.

1.Fluor

      Pada tahun 1529, Georigius Agricola menggambarkan penggunaan senyawa fluorspar sebagai penjejak aliran dalam tubuh, dan pada awal tahun 1670, Schwandhard menemukan bahwa gelas teretsa ketika terpapar dengan fluorspar yang diberi asam. Scheele dan banyak ahli lainnya, termasuk Davy, Gay-Lussac, Lavoisier, dan Thenard bereksperimen dengan asam fluorida, dan beberapa eksperimen berakhir dengan tragis. Fluor akhinya bisa diisolasi pada tahun 1866 oleh Moissan setelah  berusaha selama hampir 74 tahun .
      Fluor bias didapatkan dalam bentuk mineral seperti dalam fluorspar, kriolit dan fluorit.
      Gas fluor berwarna kuning muda dan berbau pedas lau bersifat sangan korosif karena dapat mengoksidasi unsure lainnya. Fluorin mampu membakar serbuk logam dan gelas.
      Fluor adalah unsur yang paling elektronegatif dan reaktif bila dibandingkan dengan semua unsur. Berwarna kuning pucat, gas korosif, yang bereaksi dengan banyak senyawa organik dan anorganik. Logam, kaca, keramik, karbon, bahkan air terbakar dalam fluor dengan nyala yang terang.
      Setelah Perang Dunia II, tidak ada produksi unsur fluor secara massal. Proyek bom nuklir dan penerapan energi nuklir, telah membuat fluor harus dibuat dalam jumlah besar.
      Berbeda dengan golongan logam, golongan tujuh semakin besar nomor atomnya, kraktifannya semakin berkurang. Fluor merupakan unsure paling reaktif pada golongan VIIA.
      Telah dijelaskan di atas bahwa biloks fluor hanya -1, fluorin bereaksi sempurna dengan air.
2F2 (g) + 2H2O (l) → 4HF (aq) + O2 (g)
      Jika flour direaksikan dengan hydrogen dapat menimbulkan ledakan hebat
F2 (g) + H2 (g) → 2HF (l)
      Reaksi fluor dengan NaOH
2F2 (g) + 2NaOH (aq) → 2NaF (aq) + F2O (g) +  H2O (l)
      Reaksi fluor dengan NaOH pekat
2F2 (g) + 4NaOH (aq) → 4NaF (aq) + 2 H2O (l) + O2 (g)
      Ada sebuah hipotesis yang mengatakan bahwa fluor bisa menggantikan hidrogen pada senyawa organik, yang bisa mengarah pada nilai astronomis senyawa fluor yang baru. Senyawaa fluor dengan gas mulia Xenon, Radon dan Kripton, telah ditemukansebagai garam fluorida.
      Fluor bisa digunakan dalam pembuatan uranium dan untuk memisahkan U-235 dan U-238 dalam teknologi nuklir dalam proses difusi gas.
      Fluor  dan senyawanya digunakan dalam memproduksi uranium (dari heksafluorida) dan lebih dari 100 senyawa fluor komersial, termasuk plastik untuk suhu tinggi. Asam fluorida mengetsa kaca lampu pijar. Fluor hidrokarbon digunakan besar-besaran dalam pendinginan udara di kulkas dan AC
      Keberadaan fluor sebagai senyawa fluorida yang mudah larut dalam air minum melebihi 2 ppm dapat menyebabkan bercak pada lapisan email gigi, bila terkonsumsi oleh anak-anak dengan gigi permanen. Meski demikian, dalam jumlah yang lebih sedikit, fluor dapat mencegah lubang gigi.
Unsur fluor telah dipelajari sebagai bahan bakar roket karena nilai daya dorong yang sangat luar biasa.
      Fluorin digunakan untuk membuat Freon (CCl2F2) / CFC sebagai zat pending. Akan tetapi Freon sekarang dibatasi karena dapat merusak ozon. Fluorin digunakan untuk membuat Teflon (tetra fluoro etena). Teflon adalah monomer dari –CF2 = CF2- yang tahan panas dan anti lengket. Fluorin juga dapat meningkatkan kualitas email gigi sehingga di dalam pasta gigi ditambah SnF atau NaF. Ion F- dapat membentuk fluoroapatit yang tahan aasm sehingga gigi menjadi kuat.
      HF digunakan unutk mengukir gelas. Kriolit sebagai pelarut bauksit dalam proses pemurnian alumunium dari alumunium oksida. NaF digunakan untuk mengawetkan kayu dari gangguan serangga.
      Unsur fluor dan ion fluorida sangat beracun. Unsur bebasnya memiliki karakteristik bau yang tajam, bisa dideteksi dalam konsentrasi serendah 20 ppb, yakni di bawah tingkat keamanan bekerja. Konsentrasi yang diperbolehkan untuk paparan selama 8 jam kerja adalah 1 ppm. Dalam bentuk murninya, fluor sangat berbahaya, dapat menyebabkan pembakaran kimia parah begitu berhubungan dengan kulit.

2.Klor   Chloros - hijau pucat

      Ditemukan pada tahun 1774 oleh Scheele, yang awalnya disangka oksigen. Diberi nama klor pada tahun 1810 oleh Davy, yang tetap bersikukuh bahwa zat ini adalah sebuah unsur.
      Gas klor berwarna kuning – hijau, mudah bereaksi dengan unsure lain. Dalam wujud cair, klor daapt merusak kulit (membakar) dan dapat menggangu pernafasan dan merusak selaput lender.
      Klor tergolong dalam grup unsur halogen (pembentuk garam)dan diperoleh dari garam klorida dengan mereaksikan zat oksidator atau lebih sering dengan proses elektrolisis. Merupakan gas berwarna kuning kehijauan  dan dapat bersenyawa dengan hampir semua unsur. Pada suhu 10oC, satu volume air dapat melarutkan 3.10 volume klor, sedangkan pada suhu 30oC hanya 1.77 volume.
      Kelarutan klor dalam air tidak sehebat flour. Klor dapat menimbulkan ledakan ketika direaksikan dengan hidrogen jika diberi sinar UV karena terjadi reaksi berantai.
Cl2 (g) + H2 (g) → 2HCl (l)
      Klor tidak melarut sempurna dalam air dan reaksinya berlangsung lambat.
Cl2 (g) + 2H2O (l) → H3O+ (aq) + Cl- (aq) + HClO (aq)
Cl2 (g) + 2NaOH (aq)  → NaCl (aq) + NaClO (aq) + H2O (l)
6Cl2 (g) + 6NaOH (aq) → 5NaCl (aq) + NaClO3 (aq) +3H2O (l)
      Di alam, klor ditemukan hanya dalam keadaan bersenyawa, terutam,a dengan natrium sebagai garam (NaCl), karnalit dan silfit.
      Gas klrin banyak digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan zat pemutih, zat desinfektan, plastic, bahan peledak dan bahan bakar roket. Misalnya natrium hipoklorit digunakan sebagai pemutih lalu kalsium hipoklorit / kaporit digunakan sebagai desinfektan. Klorin bersifat desinfektan sehingga klorin dapat dialirkan pada proses penjernihan air  untuk mematikan bakteri-bakteri  yang berbahaya. Gas klorin banyak digunakan untuk mensintesis senyawa-senyawa klorin anorganik maupun organk yang beraneka ragam jenisnya.
      Amonium klorida digunakan sebagai elektrolit pengisi batu batere. HCl digunakan terutama pada proses electroplating (penyepuhan), digunakan untuk membersihkan permukaan logam dari karat. Kalium klorat sebagai bahan pembuat mesiu dan korek api. KCl banyak digunakan sebagai pupuk tanaman yang memberikan tambahan unsure kalium pada tanaman. Natrium klorat digunakan ntuk membersihkan tanaman liar. PVC digunakan untuk membuat pipa paralon.
      Klor digunakan secara luas dalam pembuatan banyak produk sehari-hari. Klor digunakan untuk menghasilkan air minum yang aman hampir di seluruh dunia. Bahkan, kemasan air terkecil pun sudah terklorinasi.
      Klor juga digunakan secara besar-besaran pada proses pembuatan kertas, zat pewarna, tekstil, produk olahan minyak bumi, obat-obatan, antseptik, insektisida, makanan, pelarut, cat, plastik, dan banyak produk lainnya.
      Kebanyakan klor diproduksi untuk digunakan dalam pembuatan senyawa klorin untuk sanitasi, pemutihan kertas, desinfektan, dan proses tekstil. Lebih jauh lagi, klor digunakan untuk pembuatan klorat, kloroform, karbon tetraklorida, dan ekstraksi brom.
      Kimia organik sangat membutuhkan klor, baik sebagai zat oksidator maupun sebagai  subtitusi, karena banyak sifat yang sesuai dengan yang diharapkan dalam senyawa organik ketika klor mensubtitusi hidrogen, seperti dalam salah satu bentuk karet sintetis.
      Klorin dibuat melalui proses Downs. Proses ini dilakukan dengan cara mengelektrolisis leburan NaCl, yang dicampur dulu dengan sedikit NaF sebelum dicairkan nutuk menurunkan titik lebur NaCl dari 800C menjadi 100C. Pada elektrolisis ini digunakan diafragma lapisan besi tipis untuk mencegah reaksi antara logam Na dengan klor yang terbentuk.
      Klor memilki 2 isotop stabil, Cl -35 dan Cl -37.
      Klor mengiritasi sistem pernafasan. Bentuk gasnya mengiritasi lapisan lendir dan bentuk cairnya bbisa membakar kulit. Baunya dapat dideteksi pada konsentrasi sekecil 3.5 ppm dan pada konsentrasi 1000 ppm berakibat fatal setelah terhisap dalam-dalam.  Kenyataannya, klor digunakan sebagai senjata kimia pada perang gas di tahun 1915. Terpapar dengan klor tidak boleh melebihi 0.5 ppm selama 8 jam kerja sehari-40 jam per minggu.

3.Brom   Bromos – berbau pesing

      Ditemukan oleh Balard pada tahun 1826, tapi belum dapat dipisahkan secara kuantitatif hingga 1860.
      Brom adalah satu-satunya unsur cair non logam. Sifatnya berat, mudah bergerak, cairan berwarna coklat kemerahan, mudah menguap pada suhu kamar menjadi uap merah dengan bau yang sangat tajam., menyerupai klor, dan memiliki efek iritasi pada mata dan tenggorokan. Brom mudah larut dalam air atau karbon disulfida, membentuk larutan berwarna merah, tidaak sekuat klor tapi lebih kuat dari iod. Dapat bersenyawa dengan banyak unsur dan memiliki efek pemutih. 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.
      Brom termasuk ke dalam golongan halogen. Diperoleh air garam alamiah dari sumber mata air di Michigan dan Arkansas. Brom juga diekstrak dari air laut, dengan kandungan hanya sebesar 82 ppm. Brom diperoleh dari mineral AgBr (bomargirit), dalam air laut sebagai bromide dari Mg dan logam alkali.
      Kelarutan brom air sangat kecil, sehingga brom tidak larut sempurna dalam air dan reaksinya berjalan lambat. Brom juga bereaksi dengan lambat jika direaksikan dengan hydrogen.
      Bromin dalam jumlah besar digunakan untuk membuat AgBr, senyawa yang peka terhadap cahaya. Umumnya terdapat di aatsa film dan kertas potret berwarna ataupun hitm putih
2AgBr (s)  → 2Ag (s) + Br2 (g)
      Bromin juga digunakan dalam pembuaatan etilenbromida (C2H4Br2), suatu zat aditif yang dicampur pada bensin. Fungsinya adalah mengubah timbel dari TEL (tetra etil lead) menjadi timbel bromide yang mudah menguap dan dilepas ke udara. Bromin juga banyak digunakan dalam industry obat-obatan, misalnya NaBr untuk penenang syaraf. Metil bromide digunakan untuk memadamkan kebakaran. Bromin digunakan dalam pengasapan dan bahan anti api.
      Bromin dibuat dengan cara mengalirkan campuran udara dan gas gas Cl2 melalui air laut yang mengandung ion bromide sebanyak 8.10-4 M. Sebelumnya air laut diasamkan dahulu dengan penambahan H2SO4 dengan pH 3,5 untuk mencegah hidrolisis bromine. Gas klorin akan mengoksidasi ion Br- menjadi Br2.
Cl2 (g) + 2Br- (aq) → 2Cl- (aq) + Br2 (l)
      Bromin yang terbentuk, dimurnikan dari kelebihan klorin dengan cara distilasi.

4. Iodin   Iodes – ungu

      Ditemukan oleh Courtois ada tahun 1811. Iod tergolong  unsur halogen, terdapat dalam bentuk iodida dari air laut yang terasimilasi dengan rumput laut, sendawa Chili, tanah kaya nitrat (dikenal sebagai kalis, yakni  batuan sedimen kalsium karbonat  yang keras), air garam dari air laut yang disimpan, dan di dalam air payau dari sumur minyak dan garam.
      Iod adalah padatan berkilauan berwarna hitam kebiru-biruan agak mengkilat, menguap pada suhu kamar menjadi gas ungu biru dengan bau menyengat. Jika bromine merupakan cair yang mudah menguap, iodine merupakan padatan yang mudah menyublim. Iod membentuk senyawa dengan banyak unsur, tapi tidak sereaktif halogen lainnya, yang kemudian menggeser iodida. Iod menunjukkan sifat-sifat menyerupai logam. Iod mudah larut dalam kloroform (CHCl3), karbon tetraklorida, atau karbon disulfida yang kemudian membentuk larutan berwarna ungu yang indah. Iod hanya sedikit larut dalam air dan reaksinya berjalan lambat.
      Iod atau Yodium yang sangat murni dapat diperoleh dengan mereaksikan kalium iodida dengan tembaga sulfat. Ada pula metode lainnya yang sudah dikembangkan. Iod campuran dpat diperoleh dari air laut dan garam chili.
      Ada 30 isotop yang sudah dikenali. Tapi hanya satu isotop yang stabil, 127I yang terdapat di alam. Isotop buatan 131I, memiliki masa paruh waktu 8 hari, dan digunakan dalam proses penyembuhan kelenjar tiroid. Senyawa yang paling umum adalah iodida dari natrium dan kalium (KI), juga senyawa iodatnya (KIO3).  Kekurangan iod dapat menyebabkan penyakit gondok.
      Senyawa iod sangat penting dalam kimia organik dan sangat berguna dalam dunia pengobatan. Iodida dan tiroksin yang mengandung iod, digunakan sebagai obat, dan sebagai larutan KI dan iod dalam alkohol digunakan sebagai pembalut luar. Kalium iodida juga digunakan dalam fotografi. Warna biru tua dengan larutan kanji merupakan karakteristik unsur bebas iod.
      Iodin banyak digunakan dalam obat-obatan, misalnya iodium tincture untuk obat lika. Iodoform (CHI3) digunakan untuk lensa Polaroid dan AgI untuk fotografi.
      Natrium iodat ditambahkan pada garam dapur untuk membuat garam beryodium sehingga dapat mencegah penyakit gondok. Iodine adalah bahan penyusun tiroksin. Ketika kekurangan tiroksin, tiroid akan membesar atau dikenal dengan penyakit gondok.
      Di alam, senayawa iodine terdapat dalam natrium iodat yang tercampur dalam natrium nitrat. Untuk memisahkan dilakukan kristalisasi sehingga natrium iodat tertinggal dalam larutan. Ke dalam larutan kemudian ditambahkan resuktor natrium hidrosulfit.
2NaIO3 (aq) + 5NaHSO3 (aq) → 3NaHSO4 (aq) + 2 Na2SO4 (aq) + H2O (l)
      Penanganan iod harus hati-hati, karena kontak dengan kulit dapat menyebabkan luka; uap iod sangat iritan terhadap  mata dan membran berlendir. Konsentrasi iod di udara yang masih diizinkan adalah 1 mg/m3 (selama 8 jam kerja per hari-40 jam seminggu).

5.Astatin   Astatos – tidak stabil

      Disintesis pada tahun 1940 oleh D.R. Corson, K.R. MacKenzie, dan E. Segre di Universitas Kalifornia dengan menembak bismut dengan partikel alfa. Isotop dengan masa paruh waktu terpanjang, terdapat di alam dengan isotop uranium dan torium, dan jejak 217At setara dengan 233U dan 239Np, dihasilkan dari integrasi torium dan uranium dengan menghasilkan neutron alamiah. Jumlah astatin di kerak bumi hanyalah kurang dari 1 ons. Terbentuk secara alami melalui peluruhan uranium-235 and uranium-238.
      Spektrometer massa telah digunakan untuk memastikan bahwa  unsur radioaktif halogen ini berperilaku kimia sama halnya dengan halogen lainnya, khususnya iod. Astatine dikatakan lebih menyerupai logam daripada iod, dan seperti halnya iod, astatin dapat terakumulasi di kelenjar tiroid. Para peneliti di Brookhaven National Laboratory telah menggunakan metode pembelokan jalur molekul reaktif yang terpancar untuk mengidentifikasi dan mengukur reaksi kimia dengan melibatkan astatin. Dapat membentuk senyawa antar halogen, tetapi belum diketahui apakah membentuk senyawa diotomik seperti halogen lainnya.
      Astatin dapat diroduksi dengan menembak bismut dengan partikel alfa berenergi untuk mendapatkan 209-211At yang tahan lama, untuk selanjutnya disuling dengan memanaskan di udara.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar