Kimia Unsur

KIMIA UNSUR GOLONGAN GAS MULIA DAN HALOGEN DISUSUN OLEH : HAFIZ AKHYAR INNU AL KAUTSAR NANDA ERO BATHRIEK SATRIA ADAM TIKO WARDIMAN KELAS : XII IPA 2

Kimia unsur adalah unsur unsur yang mempunyai sifat kimia Yang beradaITU di lingkungan sekitar APAKAH KIMIA UNSUR ??kita. Kimia unsur dalam pelajaran kimia mempelajari tentang unsur – unsur kimia yang mempunyai sifat – sifat khusus

Kimia Unsur A.

Kelimpahan dan Identifikasi Unsur

C.

Golongan Gas Mulia dan Halogen

E.

Golongan Alkali dan Alkali Tanah

G. Periode Ketiga dan Periode Keempat I.

Kegunaan Unsur dan Senyawa Kimia

F.

Unsur Radioaktif

Golongan gas mulia dan halogen Beberapa golongan unsur memiliki nama khusus seperti golongan VIIIA (gas mulia) dan VIIA (halogen). Golongan tersebut memiliki nama khusus seperti sifat priodik, sifat fisik dan sifat kimia. Kekhas sifat ke 2 golongan tersebut dapat membantu kita unsur-unsur yang lain. Dalam 1 golongan (semakin ke atas) dan dalam 1 periode (semakin ke kanan). Berlaku : - jari jari atom : semakin kecil - Keelektronegatifan : semakin besar - Energi ionisasi : semakin besar - Afinitas : semakin besar

Pilih salah satu

GAS MULIA •

Sifat unsur golongan gas mulia a. sifat periodik unsur golongan gas mulia b. Sifat fisik gas mulia c. Sifat kimia usur golongan gas mulia

SIFAT PERIODIK UNSUR GOLONGAN GAS M Gas mulia merupakan unsur yang stabil. Gas mulia sukar bereaksi dengan unsur lain dan sukar menerima ataupun melepas elktron. Dengan elektron valensi yang sudah penuh hal unsur gas mulia yang sangat sukar menerima elektron. Hal ini dapat dilihat dari harga afinitas elektronnya yang rendah. Kesetabilan unsur- unsur golongan gas mulia menyebabkan unsur- unsur ini sukar membentuk ion, artinya sukar melepas atau menerima elektron.

Si fat Peri odi k Uns ur G as Mul ia  

Dengan konfigurasi elektron yang sudah penuh, gas mulia termasuk unsur yang stabil, artinya sukar bereaksi dengan unsur lain, sukar untuk menerima elektron maupun untuk melepas elektron. Perhatikanlah data afinitas elektron, energi ionisasi, dan jari-jari atom unsur gas mulia pada Tabel di bawah!

Data Fisis Nomor atom Elektron valensi Jari-jari atom (Ǻ) Titik leleh (0C) Titik didih (0C) Energi ionisasi (kj/mol) Afinitas electron (kj/mol) Kerapatan (g/L)

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

2 2 0,50 -272,2 -268,9 2640 -48 0,178

10 8 0,65 -248,6 -246,0 2080 -120 0,900

18 8 0,95 -189,4 -185,9 1520 -96 1,78

36 8 1,10 -157,2 -153,4 1350 -96 1,78

54 8 1,30 -111,8 -108,1 1170 -77 5,89

86 8 1,45 -71 -62 1040 9,73

Sifat periodik unsur gas mulia

Unsur

Nomor Atom

Konfigurasi Elektron

He

2

1s2

Ne

10

[He] 2s2 2p6

Ar

18

[Ne] 3s2 3p6

Kr

36

[Ar] 4s2 3d10 4p6

Xe

54

[Kr] 5s2 4d10 5p6

Rn

86

[Xe] 6s2 5d10 6p6

HELIUM Keterangan Umum Unsur Nama, Lambang, Nomor atom

helium, He, 2

Deret kimia

gas mulia

Golongan, Periode, Blok

18, 1, s

2 ↑ He ↓

Ne

Penampilan Massa atom

4,002602(2)  g/mol

Konfigurasi elektron

1s2

Jumlah elektron tiap kulit

2

hidrogen ← helium → -

Neon Neon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ne dan nomor atom 10. Neon termasuk kelompok gas mulia yang tak berwarna dan lembam (inert). Zat ini memberikan pendar khas kemerahan jika digunakan di tabung hampa (vacuum discharge tube) dan lampu neon. Sifat ini membuat neon terutama dipergunakan sebagai bahan pembuatan tanda Keterangan Umum Unsur Nama, Lambang, Nomor atom

neon, Ne, 10

Deret kimia

gas mulia

Golongan, Periode, Blok

18, 2, p takberwarna

Penampilan Massa atom

20.1797(6) g/mol

Konfigurasi elektron

1s2 2s2 2p6

Jumlah elektron tiap kulit

2, 8

ARGON Keterangan Umum Unsur

Nama, Lambang, Nomor atom

argon, Ar, 18

18

Deret kimia

gas mulia

Ne

↑

Golongan, Periode, Blok

18, 3, p

Ar ↓ Kr

Penampilan Massa atom

39,948(1) g/mol

Konfigurasi elektron

[Ne] 3s2 3p6

Jumlah elektron tiap kulit

2, 8, 8

klorin ← argon → -

KRIPTON Keterangan Umum Unsur Nama, Lambang, Nomor atom

krypton, Kr, 36

Deret kimia

noble gases

Golongan, Periode, Blok

18, 4, p

Penampilan

Massa atom

83.798(2) g/mol

Konfigurasi elektron

[Ar] 3d10 4s2 4p6

Jumlah elektron tiap kulit

2, 8, 18, 8

XENON Xenon adalah unsur dengan lambang kimia Xe, nomor atom 54 dan massa atom relatif 131,29; berupa gas mulia, tak berwarna, tak berbau dan tidak ada rasanya. Xenon diperoleh dari udara yang dicairkan. Xenon dipergunakan untuk mengisi lampu sorot, dan lampu berintensitas tinggi lainnya, mengisi bilik gelembung yang dipergunakan oleh ahli fisika untuk mempelajari partikel sub-atom.

RADON Radon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Rn dan  nomor atom 86. Radon juga termasuk dalam kelompok gas mulia dan beradioaktif. Radon  terbentuk dari penguraian radium. Radon juga gas yang paling berat dan berbahaya bagi  kesehatan. Rn-222 mempunyai waktu paruh 3,8 hari dan digunakan dalam radioterapi.  Radon dapat menyebabkan kanker paru paru, dan bertanggung jawab atas 20.000 kematian  di Uni Eropa setiap tahunnya  Keterangan Umum Unsur Nama, Lambang,Nomor atom

radon, Rn, 86

Deret kimia

gas mulia

Golongan, Periode, Blok

18, 6, p

Penampilan

tak berwarna

Massa atom

(222) g/mol

Konfigurasi elektron

[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6

Jumlah elektron tiap kulit

2, 8, 18, 32, 18, 8

SIFAT FISIK GAS MULIA Tidak Berwarna, tidak berbau, tidak berasa, sedikit larut dalam air.

1. 2.

Mempunyai elektron valensi 8, dan khusus untuk Helium elektron valensinya 2, maka gas mulia bersifat kekal dan diberi valensi nol.

3.

Molekul-molekulnya terdiri atas satu atom (monoatom).

Titik Didih Unsur

K

Helium Neon Argon Kripton Xenon Radon

4,2 27,2 87,3 120 165 211

C

0

-268,8 -245,8 -185,7 -153 -108 -62

Titik Leleh K 0,8 24,6 83,9 116 161 202

C

0

-272,2 -248,4 -189,1 -157 -112 -71

Pembuatan dan reaksi gas mulia Gas mulia dapat di peroleh dari pendingina udara cair secara bertahap (destilasi bertingkat) Sebab titik didik komponennya bervariasi. • Argon secara khusus dapat diperoleh dari reaksi udara dengan karbit :   CaC2 + N2                     CaCN2 + C (bebas dari N2)   2CaC2 + O2                    2CaO + 4C (bebas dari O2)   CaO + CO2                   CaCO3      (bebas dari CO2) Sebagai sisanya adalah Ar dan gas mulia lain. • He dapat diperolah dengan jalan pemisahan dari gas alam, sebab pada sumber gas alam  tertentu terdapat He dalam jumlah tidak terlalu rendah • Rn terdapat dalam rongga-rongga batuab uranium berasal dari peluruhan Ra 88Ra                   222 Rn + 4He     226 86 2

Sifat kimia usur golongan gas mulia Biloks

Senyawa

Penampakan

C

Struktur

+2

XeF2

Kristal tak berwarna

129

Linier

KrF2, 2SbF5

Padatan

50

Linier

RnF2

-

-

Linier

XeF4

Kristal tak berwarna

117

Segiempat datar

KrF4

-

-

Segiempat datar

+6

XeF6

Kristal tak berwarna

49,6

Pentagonal bipiramidal cacat

+8

XeO4

Gas tak berwarna

-

Tetrahedral

XeO6-4

Padatan tak berwarna

-

Oktahedral

+4

0

Kegunaan Gas Mulia He

Pengisi balon udara, pencampur oksigen pada tabung penyelam dan sebagai pendingin untuk suhu mendekati 0 K

Ne

Pengisi bola lampu, lampu TL, lampu reklame, pendingin pada reaktor nuklir

Ar Kr Xe Rn

Sebagai obat biaus pada pembedahan. Senyawa Xe dan oksigen: XeO3, XeO4 merupakan oksdator yang sangat kuat Terapi kanker

HALOGEN fluor

clor

brom

iodin

Halogen artinya pembentuk garam. Unsur-unsur halogen merupakan unsur yang bersifat elektropositif dan mudah bereaksi dengan unsur elektropositif untuk membentuk garam. Anda dapat lebih mengenal sifat-sifat unsur halogen dengan mempelajari urayan berikut.

SIFAT UNSUR HALOGEN • • •

Sifat periodik unsur halogen Sifat fisik unsur halogen Sifat kimia unsur halogen

a.Sifat periodik unsur halogen

Sifat unsur

Elektron Valensi

Jari-jari Atom(Å)

Keeletronegatifan

Energi Ionisasi (kJ mol-1)

Afinitas Elektron (kJ mol-1)

Fluorin

2s2 2p5

0,64

3,98

1.681,0

-328,0

Klorin

3s2 3p5

0,99

3,16

1.251,1

-349,0

Bromin

4s2 4p5

1,14

2,96

1.139,9

-324,7

Iodin

5s2 5p5

1,33

2,66

1.008,4

-295,2

Astatin

6s2 6p5

1,40

2,20

930

-270

Titik didih dan titik leleh unsur-unsur halogen Unsur

Titik didih (‘C)

Titik leleh (‘C)

Fluorin

-188,14

-219.62

Klorin

-34,6

-100,98

Bromin

58,78

-7,25

Iodin

184,35

113,5

337

302

Astatin

SIFAT FISIS DAN KIMIA HALOGEN X2  1. Molekulnya 2. Wujud zat (suhu kamar) 3. Warna gas/uap 4. Pelarutnya (organik) 5. Warna larutan (terhadap  pelarut 4) 6. Kelarutan oksidator 7. Kereaktifan terhadap gas  H2

8. Reaksi pengusiran pada  senyawa halogenida 

Fluor (F2)

Klor (Cl2)

  Diatom

Iodium (I2)

 

Gas

Gas

Cair

Padat

Kuning muda

Kuning  hijau

Coklat  merah

Ungu

Tak  berwarna

Coklat

Ungu

X = Br dan  I Cl2 + 2KX  ®   2KCl +  X2 

X = I Br2 +  KX ®   2KBr  + X2 

Tidak  dapat  mengusir  F, Cl, Br 

CCl4, CS2

 

Tak berwarna   (makin besar sesuai dengan arah panah) 

X = Cl, Br, I F2 + 2KX ®  2KF X2 

   

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) 

 

Membentuk asam oksi kecuali F

 

12. Pembentukan asam  oksi

Brom (Br2)

HUBUNGAN ANTARA JARI – JARI ATOM, AFINITAS ELEKTRON, DAN KEREAKTIFAN HALOGEN Fluor

Klor

Brom

Iodium 

9F

17Cl

35Br

53I 

UNSUR  1. Konfigurasi elektron

[X] ns2 , np5

2. Massa Atom 3. Jari-jari Atom 4. Energi Ionisasi dan Afinitas  Elektron  5. Keelektronegatifan 6. Potensial Reduksi (Eored > 0) 7. Suhu Lebur (0o)

-216.6

-101.0

-72

114.0

8. Suhu Didih (0o)

-188.2

-34

58

183

-1  9. Bilangan Oksidasi Senyawa  Halogen

+ 1, +3 +5, +7

+ 1 +5, +7

+1 +5, +7

SIFAT KIMIA UNSUR GOLONGAN HALOGEN 1. 2. 3. 4. 5.

Kelarutan Kereaktifan dan daya pengoksidasi halogen Reaksi pendesakan halogen Sifat asam Reaksi kimia

d(X−X) / pm (gas phase)

d(X−X) / pm (solid phase)

F2

143

149

chlorine

Cl2

199

198

bromine

Br2

228

227

iodine

I2

266

272

halogen

molecule

fluorine

structure

model

HX

Sifat reduktor Keasaman Kepolaran Kestabilan terhadap panas

HF

HCl

HBr

HI

Catatan : → makin besar/kuat sesuai dengan arah panah

SIFAT FISIKA DAN KIMIA HIDROGEN HALIDA

HCl

HBr

HI

1. Bentuk pada suhu biasa

Gas tidak berwarna

2. Dalam pelarut non polar (Benzana/Toluensa)

Larut, tak menghantarkan arus listrik

3. Dalam air 4. Dengan H2SO4, pekat (oksidator) 5. Kestabilan terhadap pemanasan

Larut, menghantarkan arus listrik Tidak teroksidasi

Teroksidasi menjadi Br2

Teroksidasi menjadi I2

Tidak terurai

Sedikit terurai

Terurai menjadi He dan I2

X2 1. Molekulnya

Fluor (F2)

Klor (Cl2)

 

2. Wujud zat (suhu kamar) 3. Warna gas/uap

Iodium (I2)

Diatom Gas

Gas

Cair

Padat

Kuning muda

Kuning hijau

Coklat merah

Ungu

Coklat

Ungu

CCl4, CS2

4. Pelarutnya (organik) 5. Warna larutan (terhadap pelarut 4)

Brom (Br2)

Tak berwarna

Tak berwarna

6. Kelarutan oksidator  

7. Kereaktifan terhadap gas H2

8. Reaksi pengusiran pada senyawa halogenida 9. Reaksi dengan logam (M) 10. Dengan basa kuat MOH (dingin) 11. Dengan basa kuat (panas)

 

12. Pembentukan asam oksi   Catatan : I2 larut dalam KI membentuk garam poli iodida I2 + KI → Kl3 I2 larut terhadap alkohol coklat

(makin besar sesuai dengan arah panah)

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

2 M + nX2 → 2MXn (n = valensi logam tertinggi) X2 + 2MOH → MX + MXO + H2O (auto redoks) 3X2 + 6MOH → 5MX + MXO3 + 3H2O (auto redoks) Membentuk asam oksi kecuali F