Mengenal Unsur Golongan Halogen

Apa yang terlintas dalam benak kamu ketika mendengar kata halogen? Mungkin terasa aneh, padahal halogen sangat erat dengan kehidupan kita, bahkan setiap hari kita mengkonsumsinya. Pastinya kamu sudah tahu dengan garam NaCl (natrium klorida), nah unsur Cl merupakan salah satu anggota dari golongan halogen (golongan VII A) dalam sistem periodik.

Lalu unsur apa lagi yang termasuk golongan halogen? Bagaimana sifatnya? Bagaimana proses pembuatan senyawa-senyawa halogen seperti NaCl dan lainnya? Untuk menjawab semuanya, mari kita bahas materi tentang unsur-unsur pada golongan halogen.

Kelimpahan Unsur Halogen

Golongan halogen atau golongan VII A terdiri dari unsur Florin dengan lambang unsur F, klorin dengan lambang unsur Cl, Bromin dengan lambang unsur Br, Iodin dengan lambang unsur I, dan Astatin dengan lambang unsur At.

Halogen berasal dari kata “halos” dan “genes”, halos berarti garam dan genes berarti pembentuk atau pencipta. Berdasarkan arti suku kata tersebut, maka secara umum halogen itu merupakan unsur-unsur pembentuk garam.

Kelimpahan di alam pun, hampir semua halogen ditemukan di alam dalam bentuk senyawa garamnya. Florin dan Clorin merupakan unsur golongan halogen yang memiliki kelimpahan di alam terbanyak. Unsur florin (F) merupakan unsur yang terdapat pada beberapa mineral di alam seperti floropatit dan mineral flourit.

Unsur clorin (Cl) merupakan unsur yang banyak ditemukan pada garam NaCl di lautan maupun pada deposit garam. Bromin (Br) memiliki kelimpahan yang kurang, secara umum bromin terdapat dalam bentuk ion Br yang terdapat pada air laut.

Begitupun, unsur Iodin (I) terdapat di alam dengan kelimpahan yang jumlahnya sedikit. Unsur iodin ditemukan di alam sebagai garam Natrium Iodida (NaI) yang larut dalam air laut. Selain itu, unsur iodin juga ditemukan di alam sebagai natrium iodat (NaIO₃) dan dalam bentuk garam nitrat.

Unsur astatin (At) merupakan satu-satunya unsur golongan halogen yang tidak terdapat di alam. Unsur astatin ini memiliki sifat yang berbeda dengan unsur halogen lainnya, astatin bersifat radioaktif yang akan lebih stabil jika berubah menjadi unsur lain.

Baca juga: Senyawa Benzena dan Turunannya

Sifat Kimia Halogen

Unsur golongan halogen termasuk unsur yang memiliki sifat sangat reaktif. Hal itu disebabkan karena konfigurasi elektron pada unsur halogen memilik elektron valensi +7 sehingga memiliki kecenderungan untuk menarik elektron atau membentuk ion halida (X^–). Adapun konfigurasi elektron unsur golongan halogen adalah sebagai berikut:

₉F: 1s² 2s² 2p⁵

₁₇Cl: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

₃₅Br:  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁵

₅₃I:  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁵

₈₅At:  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵

Untuk sifat kimia lainnya berkaitan dengan jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, keelektronegatifan, dan potensial elektroda. Adapun penjelasan sifat-sifat tersebut adalah:

• Jari-jaro atom bertambah dari Flour (F) menuju Astatin (At) seiring bertambahnya nomor atom.
• Energi ionisasi berkurang dari Flour (F) menuju Astatin (At) seiring bertambahnya nomor atom.
• Secara umum afinitas elektron mengalami penambahan dari Flour (F) menuju Astatin (At) seiring bertambahnya nomor atom.
• Unsur halogen berkurang dari Flour (F) menuju Astatin (At) seiring bertambahnya nomor atom. Unsur F merupakan unsur yang paling besar keelektronegatifannya diantara unsur-unsur lain dalam sistem periodik unsur (SPU).
• Potensial elektroda unsur halogen mengalami penurunan dari F menuju At dengan rician persamaan reaksi berikut:

F₂ + 2e → 2F^–               E⁰ = +2,87 volt

Cl₂ + 2e → 2Cl^–             E⁰ = +1,36 volt

Br₂ + 2e → 2Br^–           E⁰ = +1,07 volt

I₂ + 2e → 2I^–                 E⁰ = +0,54 volt

Berdasarkan data potensial sel standar pada unsur golongan halogen tersebut dapat disimpukan bahwa sifat reduktor mengalami kenaikan dari F₂ menuju I₂ dan sebaliknya sifat oksidator mengalami kenaikan dari I₂ menuju F₂.

Sifat Fisika Halogen

Wujud dari unsur halogen berbeda-beda, F₂ berwujud gas dan memiliki warna kuning muda, sementara Cl₂ berwujud gas juga yang memliki warna hijau muda. Br₂ memiliki wujud cair dengan warna cokelat yang memiliki sifat mudah menguap. Selanjutnya I₂ merupakan padatan yang berwarna ungu gelap yang memiliki sifat mudah menyublim.

Titik leleh dan titik didih unsur-unsur halogen mengalami kenaikan dari F ke I. Sementara itu kelarutan untuk halogen ini memiliki kelarutan yang kecil dalam air, tetapi memiliki kelarutan yang tinggi pada pelarut senyawa kovalen non polar, seperti CCl₄ dan eter.

Reaksi Pada Halogen

Unsur halogen yang bersifat reaktif menjadikan unsur halogen mudah bereaksi dengan senyawa lain. Adapun reaksi pada halogen adalah sebagai berikut:

Reaksi Halogen dengan Logam

Halogen dapat bereaksi dengan logam membentuk senyawa halida atau dikenal dengan senyawa garam. Logam yang dapat bereaksi dengan halogen merupakan logam golongan utama (golongan A) dan golongan transisi (golongan B). Adapun contoh reaksinya adalah sebagai berikut:

K (s) + Cl₂ (g) → 2KCl (s)

Fe (s) + Cl₂ (g) → FeCl₂ (s)

Reaksi Halogen dengan Gas Hidrogen

Halogen dapat bereaksi dengan gas hidrogen membentuk senyawa asam halida. Adapun reaksinya adalah:

F₂ (g) + H₂ (g) → 2HF

I₂ (g) + H₂ (g) → 2HCl

Cl₂ (g) + H₂ (g) → 2HBr

Br₂ (g) + H₂ (g) → 2HI

Asam halida yang dihasilkan dari reaksi tersebut yaitu asam florida (HF), asam klorida (HCl), asam bromida (HBr), dan asam iodida (HI). Tingkat kekuatan asam halida berturut-turut adalah HF < HCl < HBr < HI. Urutan tersebut menunjukkan bahwa HI merupakan asam yang paling kuat diantara asam halida lainnya. Sementara HF merupakan asam yang paling lemah diantara asam halida lainnya.

Sementara itu jika dikaitkan dengan titik didih asam halida, HF memiliki titik didih yang paling tinggi diantara yang lain. Meskipun HF memiliki massa molekul yang lebih kecil dibandingkan yang lain, namun adanya ikatan hidrogen menjadikan HF memiliki titik didih yang paling tinggi. Adapun urutannya adalah : HF > HI > HBr > HCl.

Baca juga: Materi Senyawa Ester

Reaksi Halogen dengan Air

Pada reaksi halogen dengan air akan diberikan contoh penjelasan reaksi antara flourin dan Clorin yang dapat bereaksi dengan air. Adapun reaksinya adalah:

F₂ (g) + H₂O (l) → 2HF (aq) + ½ O₂ (g)

Pada reaksi antara gas flourin dengan air terjadi proses reaksi oksidasi dan reduksi. Pada reaksi tersebut gas flourin mengoksidasi air menghasilkan gas oksigen.

Cl₂ (g) + H₂O (l) → 2HCl (aq) + HClO (aq)

Sementara itu jika gas Clorin direaksikan dengan air, maka akan terjadi reaksi disproposionasi. Dimana gas Clorin akan mengalami kenaikan bilangan oksidasi (oksdiasi) dan mengalami juga penurunan bilangan oksidasi (reduksi). Pada reaksi tersebut, Cl mengalami perubahan biloks dari nol menjadi +1 dan -1.

Reaksi Halogen dengan Basa Kuat

Unsur-unsur halogen bisa bereaksi dengan basa kuat menghasilkan suatu reaksi autoredoks yaitu reaksi disproposionasi. Persamaan reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Cl₂ + 2NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

Pada reaksi tersebut dihasilkan garam NaCl dan natrium klorit (NaClO) serta air. Pada persamaan reaksi tersebut terjadi reaksi disproposionasi yaitu perubahan biloks Cl dari Cl₂ yang bernilai nol menjadi -1 pada NaCl dan +1 pada NaClO.

Begitupun pada reaksi halogen lain seperti Br₂ dan I₂, reaksi dengan basa kuat akan menghasilkan suatu reaksi disporoposionasi sebagai berikut:

Br₂ + 2OH^–  → Br^– + BrO^– + H₂O (reaksi ini terjadi pada suhu rendah)

3I₂ + 6OH^– → 5I^– + IO₃^– + 3H₂O (reaksi ini terjadi pada suhu tinggi)

Reaksi Halogen dengan Posfor

Contoh persamaan reaksi antara halogen dengan posfor adalah sebagai berikut:

P₄ + 6Cl₂ → 4PCl₃

P₄ + 10Cl₂ → 4PCl₅

Pada reaksi gas Clorin dengan posfor yang menghasilkan PCl₃, gas Klor yang digunakan terbatas, sementara pada reaksi yang menghasilkan PCl₅, gas klor yang digunakan berlebih sehingga Cl yang terikat pada posfor lebih banyak dibandingkan dengan posfor yang terikat pada reaksi yang gas Klornya terbatas.

Reaksi Halogen dengan Halogen

Secara umum reaksi antar halogen dapat dituliskan dengan persamaan reaksi berikut ini:

X₂ + nY₂  → 2XY_n,

Adapun contoh reaksinya adalah:

3F₂ + Cl₂ → 2ClF₃
7F₂ + I₂ → 2IF₇

Kegunaan Halogen

Halogen dalam senyawanya sudah banyak memiliki manfaat bagi kehidupan. Adapun kegunaan dari unsur-unsur halogen adalah sebagai berikut:

• Unsur Florin sebagai F₂ digunakan sebagai pembuat UF dalam pengolahan uranium.
• Unsur Florin dalam HF dimanfaatkan untuk ukiran gelas.
• Unsur Florin dalam Na₄PO₄F digunakan sebagai campuran zat aditif dalam pasta gigi.
• Unsur Florin dalam SF₆ sebagai gas isolator.
• Unsur Florin dalam CCl₂F₂ merupakan freon sebagai zat yang digunakan dalam kulkas dan AC.
• Unsur Florin dalam pilimer (C₂F₄)_n yang merupakan zat pembentuk pada polimer plastik tahan panas.
• Unsur Clorin pada KCl banyak terdapat pada pupuk.
• Unsur Clorin pada NaCl banyak digunakan sebagai bahan penyedap rasa.
• Unsur Clorin pada NaClO merupakan zat yang digunakan pada pemutih pakaian.
• Unsur Clorin pada KClO₃ banyak digunakan sebagai bahan peledak dan bahan baku korek api.
• Unsur Clorin pada HCl digunakan sebagai pecuci permukaan logam.
• Unsur Clorin pada NH₄Cl digunakan sebagai zat elektrolit pada baterai.
• Unsur Bromin pada NaBr merupakan obat penenang syaraf.
• Unsur Bromin dalam AgBr digunakan sebagai zat yang disuspensikan dalam gelatin untuk digunakan dalam film fotografi.
• Unsur Bromin pada CH₃Br digunakan sebagai zat campuran pada pemadam kebakaran.
• Unsur Bromin dalam etilen dibromida digunakan sebagai zat tambahan pada bensin untuk mengurangi jumlah ketukan.
• Unsur Iodin pada I₂ digunakan sebagai reagen dalam uji amilum pada makanan.
• Unsur iodin pada NaIO₃ merupakan campuran pada garam dapur untuk mencegah penyakit gondok.

Kegunaan-kegunaan tersebut menunjukkan bahwa unsur-unsur dari golongan halogen sudah banyak dimanfaatkan dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari di berbagai bidang, mulai dari kesehatan, pertanian, makanan, sampai pada kebutuhan sehari-hari yang biasa digunakan manusia seperti garam dan pasta gigi.

Baca juga: Asam Karboksilat: Rumus, Tata Nama, Sifat dan Kegunaan

Berdasarkan pemaparan golongan unsur halogen mulai dari kelimpahan, sifat-sifat unsurnya dan kegunaanya dapat disimpulkan bahwa unsur pada golongan halogen ini termasuk unsur yang sangat reaktif dan di alam banyak ditemukan dalam bentuk senyawanya.  Selain itu unsur halogen pun dapat berekai dengan berbagai senyawa atau zat lain menghasilkan berbagai jenis zat. Senyawa yang dihasilkan ini pun banyak dimanfaatkan dalam kehidupan manusia.

Pemahaman Akhir

Golongan halogen terdiri dari unsur-unsur Florin (F), Klorin (Cl), Bromin (Br), Iodin (I), dan Astatin (At). Nama halogen berasal dari “halos” yang berarti garam dan “genes” yang berarti pembentuk, karena hampir semua halogen ditemukan dalam bentuk senyawa garam di alam.

Unsur-unsur halogen memiliki sifat kimia yang sangat reaktif karena memiliki konfigurasi elektron dengan 7 elektron valensi. Sifat fisik seperti wujud, titik leleh, dan titik didih berbeda-beda dari unsur F hingga I, namun semuanya memiliki kelarutan rendah dalam air.

Reaksi halogen melibatkan berbagai senyawa, seperti pembentukan senyawa halida dengan logam, pembentukan asam halida dengan hidrogen, reaksi dengan air, basa kuat, fosfor, dan bahkan dengan halogen lain. Halogen memiliki banyak kegunaan dalam berbagai industri, seperti dalam pembuatan pupuk, pemutih pakaian, zat tambahan pada bensin, film fotografi, dan banyak lagi.

Dengan keberagaman reaktivitas dan sifat-sifat uniknya, unsur-unsur halogen berperan penting dalam kehidupan sehari-hari dan industri modern. Pemahaman tentang golongan halogen membantu kita memahami berbagai aplikasi dan potensi penggunaannya dalam berbagai bidang.

Referensi:

Sudarmo, Unggul. 2017. Kimia Untuk SMA Kelas XII. Erlangga: Jakarta