Pembuatan dan Kegunaan Unsur Halogen

Anonymous at 11:48 AM

Apakah sobat Materi Kimia SMA sudah mengetahui bagaimana kegunaan dan pembuatan unsur halogen?

Gas F₂ merupakan oksidator kuat sehingga hanya dapat dibuat melalui elektrolisis garamnya, yaitu larutan KF dalam HF cair. Dalam elektrolisis dihasilkan gas H₂ di katode dan gas F₂ di anode. Perhatikan gambar disamping.

Gas F₂ diproduksi secara komersial untuk bahan bakar nuklir uranium. Logam uranium direaksikan dengan gas fluorin berlebih menghasilkan uranium heksafluorida, UF₆ (padatan berwarna putih dan mudah menguap).

Gas Cl₂ dibuat melalui elektrolisis lelehan NaCl, reaksinya:

Anode: Cl^–(l) → Cl₂(g)
Katode: Na⁺(l) →Na(s)

Gas Cl₂ digunakan sebagai bahan dasar industri plastik, seperti vinil klorida, CH₂=CHCl (untuk PVC), CCl₄ (untuk fluorokarbon), dan CH₃Cl (untuk silikon dan TEL). Dalam jumlah besar, klorin digunakan untuk desinfektan, pemutih, pulp kertas, dan tekstil.

Gas Br₂ dibuat dari air laut melalui oksidasi dengan gas Cl₂. Secara komersial, pembuatan gas Br₂ sebagai berikut.

• Air laut dipanaskan kemudian dialirkan ke tanki yang berada di puncak menara.
• Uap air panas dan gas Cl₂ dialirkan dari bawah menuju tanki. Setelah terjadi reaksi redoks, gas Br₂ yang dihasilkan diembunkan hingga terbentuk lapisan yang terpisah. Bromin cair berada di dasar tangki, sedangkan air di atasnya.
• Selanjutnya bromin dimurnikan melalui distilasi. Bromin digunakan dalam industri untuk membuat senyawa metil bromida, CH₃Br (sebagai pestisida), perak bromida (untuk film fotografi), dan alkali bromida (untuk sedatif).

Gas I₂ diproduksi dari air laut melalui oksidasi ion iodida dengan oksidator gas Cl₂. Iodin juga dapat diproduksi dari natrium iodat (suatu pengotor dalam garam , NaNO₃) melalui reduksi ion iodat oleh NaHSO₃. Iodin digunakan untuk membuat senyawa AgI sebagai film fotografi dan KI sebagai nutrisi dan makanan ternak. Beberapa kegunaan senyawa halogen dijabarkan pada tabel disamping.

Sifat dan Pembuatan Senyawa Halogen

Senyawa halogen yang penting adalah asam hidrogen halida (HX), asam okso-halida (HXOn), dan garamnya (MX). Setiap unsur halogen dapat membentuk senyawa biner dengan hidrogen: HF, HCl, HBr, dan HI. Semuanya merupakan gas tak berwarna dengan bau sangat tajam.

Titik didih asam halida meningkat dari atas ke bawah dalam sistem periodik (HCl = –85°C; HBr = –67°C; HI = –35°C), kecuali HF memiliki titik didih paling tinggi, yaitu 20°C. Penyimpangan ini sebagai akibat adanya ikatan hidrogen antarmolekul HF yang sangat kuat dibandingkan asam-asam halida yang lain.

Kekuatan asam halida di dalam pelarut air meningkat dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Hal ini disebabkan oleh jari-jari atom halogen yang makin besar sehingga kemampuan menarik atom H makin lemah, akibatnya atom H mudah lepas.

Asam-asam halida di dalam air terionisasi sempurna, kecuali asam fluorida tergolong asam lemah dengan derajat ionisasi 2,9%. Persamaan ionisasinya:

Asam-asam halida dapat disintesis langsung dari unsur-unsurnya, seperti berikut ini.

Gas F₂ dan H₂ bereaksi sangat dahsyat membentuk senyawa HF, tetapi reaksinya tidak memiliki nilai komersial, sebab gas F₂ sendiri dibuat dari penguraian HF. H₂(g) + F₂(g) →2HF(g)
Senyawa HCl dibuat melalui reaksi gas Cl₂ dan H₂ berlebih. H₂(g) + Cl₂(g) →2HCl(g)

HBr dan HI dibuat dengan cara serupa, tetapi menggunakan katalis platina sebab reaksi tanpa katalis sangat lambat.

Umumnya, asam-asam halida disintesis melalui pemanasan garam halida dengan asam yang tidak mudah menguap, seperti berikut ini.

HF, dibuat dari garam CaF₂ dan asam sulfat pekat. Reaksinya: CaF₂(s) + H₂SO₄(l) →CaSO₄(s) + 2HF(g)

HCl, dibuat dari natrium klorida dan asam sulfat pekat. Reaksinya: NaCl(s) + H₂SO₄(l) →NaHSO₄(s) + HCl(g) . Pada suhu tinggi, hasil yang terbentuk adalah natrium sulfat: NaCl(s) + NaHSO₄(l) →Na₂SO₄(s) + HCl(g)

HBr dan HI, tidak dapat dibuat dengan H₂SO₄, sebab dapat mengoksidasi Br^– dan I^– menjadi unsur-unsurnya. Dalam hal ini digunakan asam fosfat. Reaksinya: NaBr(s) + H₃PO₄(l) →HBr(g) + NaH₂PO₄(s)

Kegunaan utama HF adalah sebagai bahan baku pembuatan CCl₃F, freon, dan teflon. Senyawa CCl₃F digunakan sebagai pendingin dan bahan bakar aerosol, yang disintesis dari CCl₄ dan HF dengan antimon pentafluorida sebagai katalis. Reaksinya: CCl₄(l) + HF(g) →CCl₃F(aq) + HCl(g)

Kegunaan utama HF yang lain adalah sebagai cairan elektrolit dalam pengolahan mineral aluminium dan untuk melukis/mengetsa gelas. Dalam mengeetsa gelas, HF bereaksi dengan silika (SiO₂), kemudian bereaksi dengan gelas. Reaksinya:

Senyawa HCl adalah asam keempat yang penting bagi industri asam setelah asam sulfat, fosfat, dan nitrat. Asam ini digunakan untuk membersihkan permukaan logam dari oksida (disebut pickling) dan untuk mengekstrak bijih logam tertentu, seperti tungsten.

Dalam elektrolisis larutan NaCl, gas Cl₂ yang dihasilkan pada anode dapat bereaksi dengan larutan NaOH yang dihasilkan di katode membentuk natrium hipoklorit. Reaksinya:

Cl₂(g) + 2NaOH(aq) → NaClO(aq) + NaCl(aq) + H₂O(l)

Larutan NaClO digunakan sebagai pemutih pada industri tekstil. Ion hipoklorit tidak stabil, dan terdisproporsionasi membentuk ion klorat, ClO₃^– dan ion klorida, Cl^–. Reaksinya: 3ClO^–(aq) → ClO₃^–(aq) + 2Cl^–(aq)

Selanjutnya, materi kimia kelas XII yang akan sobat pelajari unsur golongan alkali

Share on : Facebook Twitter Google+