GOLONGAN HALOGEN & GAS MULIA

A.Golongan Halogen

 Halogen adalah unsur-unsur golongan VIIA  dalam  tabel sistem periodik unsur, yang mempunyai elektron valensi 7 pada subkulit ns²np⁵.  Istilah  halogen  berasal dari istilah ilmiah bahasa Perancis dari abad ke-18 yang diadaptasi dari bahasa Yunani, yaitu halo genes yang artinya ‘pembentuk garam’ karena unsur-unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam membentuk garam. secara alamiah bentuk molekulnya diatomik.

Untuk mencapai keadaan stabil seperti struktur elektron gas mulia, atom-atom ini cenderung menerima satu elektron dari atom  lain atau dengan  menggunakan  pasangan elektron secara bersama hingga membentuk ikatan kovalen. Atom  unsur halogen sangat mudah menerima elektron dan  membentuk ion bermuatan negatif satu. Ion negative ini  disebut ion halida, dan garam yang terbentuk oleh ion ini disebut halida.Halogen digolongkan sebagai pengoksidator kuat karena kecenderungannya membentuk  ion negatif.

1.  Sifat-sifat Fisika Halogen

Semua unsur halogen ada dalam bentuk molekul diatomik, yang berwujud gas, cair, dan padat.F berwujud gas dan berwarna kuning pucat, Cl berwujud gas dan berwarna hijau kekuningan, Br berwujud cair dan berwarna merah coklat dan I  berwujud padat dan berwarna ungu hitam. Tapi I dapat berubah wujud pada suhu kamar menjadi gas berwarna ungu-biru.

2.  Sifat-sifat Kimia Halogen

Semua unsur halogen dapat membentuk senyawa dengan penarikan satu elektron dari luar, maupun secara kovalen. Umumnya unsur-unsur halogen memiliki tingkat oksidasi -1, namun demikian halogen dapat pula memiliki tingkat oksidasi +1, +3, +5 dan +7, kecuali flourin. Semua unsur halogen merupakan oksidator yang sangat kuat. Kekuatan oksidator ini berkurang dari fluorin ke iodin. Fluorin merupakan unsur yang paling reaktif dan kereaktifannya berkurang untuk unsur-unsur halogen yang lain sesuai dengan kenaikan nomor atom. Unsur-unsur halogen dapat pula bergabung dengan sesama unsur halogen membenuk senyawa antar halogen.

Sifat-sifat yang dipengaruhi jari-jari atom

a.    Semakin ke bawah kulit elektron semakin banyak,sehingga dalam system  periodik semakin ke bawah maka jari-jari atom tambah besar.

b.    Dengan bertambahnya jari-jari atom berarti jarak orbital elektron terluar makin jauh letaknya dari inti atomnya. Elektron pada orbital terluar akan semakin mudah melepaskan diri. Oleh karena itu, sifat keelektronegatifan halogen senantiasa berkurang seiring dengan penambahan jari-jari atomnya.

c.     Halogen dapat menarik elektron sesamanya atau menarik elektron satu golongan yang keelektronegatifannya lebih rendah (berada di bawahnya dalam sistem periodik).

d.     Kenaikan titik didih dn titik lebur halogen sebanding dengan naiknya nomor atom. Hal ini berhubungan dengan banyaknya energy yang harus dipakai untuk mengatasi gaya tarik-menarik antara molekul-molekul zat, contohnya gaya van der waals yang menarik molekul-molekul berdekatan satu sama lain. Gaya ini makin tinggi untuk molekul-molekul kompleks yang memiliki banyak elektron.

Semua unsur halogen dapat bereaksi dengan semua unsur logam dan       beberapa unsur non logam.

a)    Reaksi dengan Logam

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

Contoh :

2Na   +       Cl2    →     NaCl

2Fe    +       3Cl2  →     2FeCl3

Sn      +       2Cl₂   →     SnCl₄

Mg     +       Cl₂     →      MgCl₂

2Al    +       3Cl₂   →     2AlCl₃

Halida logam yang terbentuk bersifat ionik jika energi ionisasinya rendah dan logamnya memiliki  biloks rendah. Hampir semua halida bersifat ionik. Contoh Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺. Sedangkan yang  bersifat semi ionok adalah AlCl_3.

b)   Reaksi dengan Non logam

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

Contoh :

Xe     +        F₂     →     XeF₂

2Kr    +       2F₂   →      KrF₄

v  FLUOR ( F )

Fluor pertama kali diisolasi oleh ilmuwan prancis yang bernama henri Moissan pada tahun 1886. Nama fluor pertama kali diambil dari kata fluo yang berarti mengalir dalam bahasa Latin. Fluor sangat reaktif sehingga jarang ditemukan dalam keadaan bebas, fluor biasa dijumpai berikatan dengan unsur atau senyawa lain, sehingga biasanya berbentuk dalam senyawa seperti fluorit , kriolit, dan apatit.

Fluor yang juga dikenal dengan nama fluorin merupakan unsur kimia yang berupa gas pada suhu kamar (25^oc), bewarna kuning kehijauan dan merupakan unsur yang sangat reaktif juga dilambangkan dengan huruf F. Letaknya dalam tabel periodik adalah pada golongan VIIA dan periode 2, jadi dapat dikatakan bahwa terdapat pada kelompok unsur halogen. Nomor atomnya adalah 9, dengan massa atom relatifnya adalah 19 gr/mol. Titik leburnya adalah pada suhu -219,6^oc, sedangkan titik didihnya adalah pada suhu -188,13^oc. Flour merupakan unsur nonlogam yang paling elektronegatif, oleh sebab itu juga merupakan unsur yang paling reaktif. Jika didekatkan dengan bahan-bahan yang terbuat dari minyak dan gas maka akan dapat menimbulkan api. Fluor bersifat racun, korosif dan sangat berbau. Fluor yang berikatan dengan oksigen akan membentuk senyawa fluorida, yang terdapat dalam mineral yang terlarut dalam air sungai dan air laut.

Sumber Fluor

          Fluor terdapat pada udara, air, tanah, tumbuhan dan hewan. Konsentrasi fluor di udara/atmosfer kurang dari 0,1 µg/m3 . Di air, terbanyak sebagai  ion atau berikatan dengan aluminium. Konsentrasi fluor ini tergantung lokasinya. Air dipermukaan laut mengandung fluor 0,01-0,3mg/L. Air laut lebih banyak mengandung fluor daripada air tawar yaitu sebanyak 1,2-1,5 mg/L . Air minum, baik yang berasal dari air tanah, air PAM, dan air kemasan mempunyai kadar fluor yang sangat rendah (jauh di bawah 0,3 ppm). Air yang diperdagangkan sebagai air mineral atau air kemasan (lebih dari 12 merek dagang) telah diteliti, ternyata kadar fluoridanya rata-rata 0.07 ppm. Dengan meningkatnya penggunaan air kemasan untuk keperluan sehari-hari, maka perlu dipikirkan penambahan fluor secara sistematik untuk pencegahan karies. Pada ASI, kandungan fluor lebih sedikit bila dibandingkan dengan susu formula yaitu mencapai 5-10 µg/L. Di tanah mengandung fluor sebanyak 20-1000 µg/g. Fluor disimpan pada lapisan tanah paling luar, tengah maupun dalam. Komponen yang paling penting untuk tumbuhan dan manusia adalah fluor yang soluble . Selain terdapat di air tanah, fluor juga terdapat pada sayur-sayuran, buah-buahan, minuman, ikan, daging dan lain-lainnya. Hampir semua makanan mengandung fluor, namun kadar  fluor tertinggi adalah ikan teri, sawi, dan teh.

           Untuk mendapat unsur fluor yang murni sangat sulit, hal ini dikarenakan unsur flour ini adalah unsure yang bebas dan sangat reaktif. Namun tetap saja gas fluor dapat dibuat dengan cara elektrolisis dari leburan garam kalium florida (KF), dan asam flourida (HF). Sedangkan untuk memperoleh fluor cair dapat dilakukan dengan cara melewatkan gas fluor tersebut melalui sebuah tabung logam atau karet yang dikelilingi oleh udara cair. Asam hirofluorida juga dapat diperoleh dari pengolahan fluorit dengan asam belerang dan dipakai untuk mengelektrolitkan gas fluor.

Kegunaan Fluor

§  pembuatan Teflon

§   pembuatan sulfur heksafluorida

§  Asam flourida digunakan untuk mengukir (mengetsa) gelas.
Reaksi : CaSiO3 + 8HF → H2SiF6 + CaF2 + 3H2O

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

§  Natrium fluorida ( NaF ) untuk mengawetkan kayu.

§  Belerang hexafluorida ( SF6 ) sebagai insulator.

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

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

B.  GAS MULIA

Gas mulia  merupakan golongan kimia yang unsur-unsurnya memiliki elektron valensi luar penuh, sehingga menjadi golongan yang paling stabil. dalam sistem periodik unsur Gas mulia adalah grup elemen kimia dengan sifat-sifat yang sama.di kondisi standar, gas mulia tidak berbau, tidak berwarna, dan monoatomik dengan reaktivitas yang sangat rendah. enam  gas mulia tersebut terdapat di alam dengan bentuk helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr),xenon (Xe), dan radon(Rn) .

1.     Sifat-sifat fisik Gas Mulia

	Helium	Neon	Argon	Kripton	Xenon	Radon
Nomor atom	2	10	18	32	54	86
Elektron valensi	2	8	8	8	8	8
Jari-jari atom(Ǻ)	0,50	0,65	0,95	1,10	1,30	1,45
Massa atom (gram/mol)	4,0026	20,1797	39,348	83,8	131,29	222
Massa jenis (kg/m3)	0.1785	0,9	1,784	3,75	5,9	9,73
Titik didih (0C)	-268,8	-245,8	-185,7	-153	-108	-62
Titikleleh (0C)	-272,2	-248,4	189,1	-157	-112	-71
Bilangan oksidasi	0	0	0	0;2	0;2;4;6	0;4
Keelekronegatifan	-	-	-	3,1	2,4	2,1
Entalpi peleburan (kJ/mol)	*	0,332	1,19	1,64	2,30	2,89
Entalpi penguapan (kJ/mol)	0,0845	1,73	6,45	9,03	12,64	16,4
Afinitas elektron (kJ/mol)	21	29	35	39	41	41
Energi ionisasi (kJ/mol)	2640	2080	1520	1350	1170	1040

Gas mulia merupakan unsur gas pada suhu kamar dan mendidih hanya beberapa derajat di atas titik cairnya. Jari-jari, titik leleh serta titik didih gasnya mulanya bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Sedangkan energi pengionnya berkurang.

Dari data-data di atas kita bisa lihat bahwa nomor atom, jari-jari atom, massa atom, massa jenis, titik didih, titik beku, entalpi peleburan dan entalpi penguapan selalu  bertambah dari He ke Rn. Sedangkan energi ionisasi mengalami penurunan dari He ke Rn. Beberapa dari sifat tersebut mengalami kenaikan karena gaya london terutama pada entalpi peleburan dan entalpi penguapan.Elektron valensi gas mulia sudah memenuhi kaidah Duplet untuk He dan kaidah Oktet untuk Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn. Sedangkan untuk He, Ne, Ar tidak memiliki nilai keelektronegatifan. Dan bilangan oksidasi yang di atas adalah bilangan oksidasi yang sudah di ketahui hingga sekarang.

2.    Sifat Kimia

          Kereaktifan gas mulia akan berbanding lurus dengan jari-jari atomnya, jadi kereaktifan gas mulia akan bertambah dari He ke Rn hal ini disebabkan pertambahan jari-jari atom menyebabkan daya tarik inti terhadap elektron kulit luar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik oleh atom lain.
Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah satbil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik.

3.     

v  HELIUM

Helium merupakan elemen kedua terbanyak di alam semesta setelah Hidrogen. Helium diproses dari gas alam, karena banyak gas alam yang mengandung gas helium.Secara spektroskopik helium telah dideteksi keberadaannya di bintang-bintang,. Helium juga merupakan komponen penting dalam reaksi proton-proton dan siklus karbon yang memberikan bahan bakar matahari dan bintang-bintang lainnya.

a)    Sifat-sifat

Helium memiliki titik lebur paling rendah di antara unsur-unsur dan banyak digunakan dalam  suhu rendah (cyrogenic) karena titik leburnya dekat dengan 0^oK. unsure juga  ini sangat vital untuk penelitian superkonduktor.Helium memiliki sifat-sifat , yaitu sebagai satu-satunya benda cair yang tidak bisa diubah bentuknya menjadi benda padat hanya dengan menurunkan suhu. Unsur ini tetap dalam bentuknya yang cair sampai 0^oK pada tekanan normal, tetapi akan segera berbentuk padat jika tekanan udara dinaikkan. 3He dan 4He dalam bentuk padat sangat menarik karena keduanya dapat berubah volume sampai 30% dengan cara memberikan tekanan udara.Specifikasi panas helium sangat tinggi. Berat jenis gas helium pada titik didih normal juga sangat tinggi. Molekul-molekul gasnya mengembang dengan cepat ketika dipanaskan ke suhu ruangan. Secara normal, helium memiliki 0 valensi, tapi ia juga memiliki tendensi untuk menggabungkan diri dengan unsur-unsur lainnya.

b)   Isotop

           Ada 7 isotop helium yang diketahui: helium cair (He-4) yang muncul dalam dua bentuk: He-4I dan He-4II dengan titik transisi pada 2.174K. He-4I (di atas suhu ini) adalah cair, tetapi He-4II (di bawah suhu tersebut) sangat berbeda dari bahan-bahan kimia lainnya. Helium mengembang ketika didinginkan, konduktivitas kalornya sangat tinggi, dan konduksi panas atau viskositasnya tidak menuruti peraturan-peraturan biasanya.

c)    Kegunaan

§  Campuran helium dan oksigen digunakan sebagai udara buatan untuk para penyelam dan para pekerja lainnya yang bekerja di bawah tekanan udara tinggi. Perbandingan antara He dan O₂ yang berbeda-beda digunakan untuk kedalaman penyelam yang berbeda-beda.

§  Helium sangat banyak digunakan untuk mengisi balon ketimbang hidrogen yang lebih berbahaya. Salah satu kegunaan helium yang lain adalah untuk menekan bahan bakar cair roket. Roket Saturn, seperti yang digunakan pada misi-misi Apollo, memerlukan sekitar 13 juta kaki kubik He.

§  Helium juga digunakan untuk balon-balon raksasa yang memasang berbagai iklan perusahaan-perusahaan besar, termasuk Goodyear. Aplikasi lainnya sedang dikembangkan oleh militer AS adalah untuk mendeteksi peluru-peluru misil yang terbang rendah. Badan Antariksa AS NASA juga menggunakan balon-balon berisi gas helium untuk mengambil sampel atmosfer di Antartika untuk menyelidiki penyebab menipisnya lapisan ozon.

KESIMPULAN

Materi kimia yang sering kali di gunakan dalam kehidupan manusia adalah unsur-unsur halogen dan Gas mulia. Halogen adalah unsur-unsur golongan VIIA  dalam  tabel sistem periodik unsure. Halogen digolongkan sebagai pengoksidator kuat karena kecenderungannya membentuk  ion negatif. Semua unsur halogen ada dalam bentuk molekul diatomik, yang berwujud gas, cair, dan padat. Semua unsur halogen dapat bereaksi dengan semua unsur logam dan       beberapa unsur non logam. Fluor yang juga dikenal dengan nama fluorin merupakan unsur kimia yang berupa gas pada suhu kamar (25^oc), bewarna kuning kehijauan dan merupakan unsur yang sangat reaktif. Fluor terdapat pada udara, air, tanah, tumbuhan dan hewan. Untuk mendapat unsur fluor yang murni sangat sulit, hal ini dikarenakan unsur flour ini adalah unsure yang bebas dan sangat reaktif.F;uor sering digunakan sebagai zat pendingin pada Ac dan kulkas,pembuatan Teflon,insulator,bahan campuran pasta gigi,pengawet kayu dan lain-lain.

Gas mulia  merupakan golongan kimia yang unsur-unsurnya paling stabil. gas mulia tersebut terdapat di alam dengan bentuk helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr),xenon (Xe), dan radon(Rn) . Jari-jari, titik leleh serta titik didih gasnya mulanya bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Sedangkan energi pengionnya berkurang. Helium merupakan elemen kedua terbanyak di alam semesta. Helium memiliki titik lebur paling rendah di antara unsur-unsur.helium banyak digunakan untuk tabung oksigen penyelam,balon udara dan balon raksasa.