Sifat fisik dan kimia unsur Halogen

Berdasarkan konfigurasi elektronnya, unsur halogen mempunyai elektron valensi ns2 np5. Hal ini menunjukkan bahwa terdapt sebauh elektron yang belum berpasangan.

Advertisement

Adanya sebuah elekton yang belum berpasangan menyebabkan halogen sangat reaktif dan mudah membentuk ion halida (Xˉ). Sifat ini sesuai dengan fakta bahwa halogen umumnya terdapt di alam sebagai senyawa halida.

Hampir semua senyawa halida (kecuali perak halida dan timbel (II) halida) mudah larut dalam air. Oleh karena itu sumber halida di alam yang paling banyak terdapat di air laut atau daerah bekas laut. Beberapa sifat halogen dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Berdasarkan sifat-sifat fisis di atas, dapat dijelaskan beberapa hal berikut.

–    Konfigurasi elektron valiensi halogen adalah ns2 np5

Adanya sebuah elektron yang tidak berpasangan dapat digunakan untuk membentuk pasangan elektron bersama dengan sebuah elektron pada subkulit p dari atom halogen yang lain, sehingga halogen dalam keadaan bebas merupakan molekul diatomik (X2).

Tabel 3.3 Beberapa sifat fisis unsur-unsur halogen.

Advertisement
Sifat-sifat halogen Fluorin (F) Klorin (Cl) Bromin (Br) Iodin (I)
Konfigurasi elektron [He] 2s2 2p5 [Ne] 3s2 3p5 [Ar] 3d10 4s2 4p5 [Kr] 4d10 5s2 5p5
Nomor Atom 9 17 35 53
Titik leleh ( ) -220 -101 -7,2 114
Titik didih ( ) -188 -35 59 184
Energi ionisasi pertama (kJ/mol) 1.680 1.260 1.140 1.010
Afinitas elektron (kJ/mol) -348 -364 -342 -314
Keelektronegatifan 4,0 3,0 2,8 2,5
Jari-jari atom (Ǻ) 0,50 1,00 1,15 1,40
Energi ikatan X-X (kJ/mol) 158 242 193 151
Energi ikatan H-X (kJ/mol) 562 431 366 299
Potensial elektrode (volt)

X2 + 2eˉ    2Xˉ

+2,87 +1,36 +1,07 +0,54
Kerapatan (g/mL) 1,0 1,5 3,1 4,9

–    Dari F ke At titik didih dan titik lelehnya semakin tinggi.

Hal ini dapat dijelaskan dengan gaya van der Waals yang bekerja pada molekul-molekul tersebut. Dari atas (F) ke bawah (At) ukuran atomnya semakin besar sehingga semakin mudah terjadi dipol sesaat yang berakibat semakin kuatnya gaya van der Waals. Semakin kuat gaya van der Waals, semakin tinggi titik didih dan titik lelehnya.

–    Energi ionisasi halogen tinggi

Tingginya energi ionisasi menunjukan bahwa unsur halogen sukar melepaskan elektron valensinya menjadi ion positif. Oleh karena itu, di alam tidak ada unsur halogen yang membentuk ion positif, tetapi membentuk ion negatif. Kecenderungan perubahan energi ionisasi dari atas ke bawah semakin rendah karena jari-jari atomnya yang semakin panjang.

Afinitas elektron yang tinggi

Tingginya Afinitas elektron dari halogen mendukung fakta bahwa halogen lebih mudah membentuk ion negatif.

–    Energi disosiasi ikatan

Energi disosiasi ikatan merupakan salah satu ukuran mudah tidaknya molekul halogen beruba menjadi atom-atom halogen (mengalami atomisasi). Dari fluorin ke astatin (atas ke bawah) energi disosiasi ikatan cenderung semakin kecil. Hal ini berkaitan dengan jari-jari atom yang semakin panjang sehingga gaya tarik inti atom terhadap pasangan elektronnya semakin lemah. Terdapat penyimpangan dimana energi disosiasi F2 lebih rendah daripada Cl2. hal ini disebabkan ukuran atom F yang kecil menyebabkan kerapatan pada molekul F2 sangat tinggi. Akibat adanya pengaruh gaya tolak-menolak antara pasangan elektron bebas dari kedua atom pada F2, gaya tarik inti terhadap pasangan elektron ikatan menjadi berkurang.

Sifat fisis halogen

Pada suhu kamar, F2 merupakan gas berwarna kuning muda, Cl2 merupakan gas berwarna hijau muda, Br2 merupakan zat cair berwarna cokelat yang mudah menguap, dan I2 merupakan Kristal berwarna ungu gelap (mendekati hitam) mengkilap seperti logam dan mudah menyumblim.

Semua halogen sukar larut dalam air, tetapi mudah larut dalam pelarut nonpolar, misalnya CCl4 dan eter. I2 mudah larut dalam larutan KI dengan membentuk senyawa kompleks KI3, F2 dan Cl2 di dalam air mengalami reaksi membentuk halida dan gas oksigen.

Sifat Kimia Halogen

1) Sifat Umum

Secara kimiawi halogen merupakan unsur nonlogam yang paling reaktif. Hal ini di dukung oleh beberapa faktor, antara lain:

  1. Berdasarkan konfigurasi elektronnya, halogen mempunyai sebuah elektron tidak berpasangan sehingga mudah membentuk ikatan kovalen
  2. Afinitas elektron yang tinggj mengakibatkan halogen mudah membentuk ion negatif dan membentuk senyawa dengan berikat secara ionik.

Dari atas ke bawah (dari F ke I), terdapat kecenderungan berkurangnnya afinitas elektron halogen. Hal ini mengakibatkan kereaktifannya berkurang. Meskipun afinitas elektron fluorin lebih rendah dari pada klorin, tetapi karena energi disosiasi ikatan fluorin lebih rendah daripada klorin, maka fluorin masih bisa lebih reaktif daripada klorin. Demikian juga bromin dan iodin, keduanya masih cukup reaktif karena energi disosiasi ikatannya yang relatif rendah.

Oleh karena kereaktifannya, halogen dapat bersenyawa dengan hampir semua unsur, termasuk fluorin yang dapat bereaksi dengan gas mulia. Beberapa halogen dapat bereaksi langsung dengan unsur lain membentuk suatu halida.

2)  Daya Oksidasi halogen dan daya reduksi halida

Potensial elektrode standar (Eo) halogen ditunjukan dengan setengah reaksi.

X2(g) + 2eˉ  2Xˉ (aq)

Semua halogen mempunyai potensial elektrode positif. Hal ini menunjukan bahwa semua halogen merupakan oksidator, dan mempunyai kecenderungan daya oksidasi: F2 > Cl2 > Br2 > I2. Menurutnya daya oksidasi halogen menunjukkan semakin kuatnya daya reduksi halida, dengan kecenderungan daya reduksi Iˉ > Brˉ > Clˉ > Fˉ.

Advertisement

Leave a Reply

Your email address will not be published.