KIMIA UNSUR GOLONGAN GAS MULIA DAN HALOGEN DISUSUN OLEH : Bonita Dwi Cahyani Chairunnisa Filza AlHani Yohanna
KELAS : XII IPA 2
Kimia unsur adalah unsur unsur yang mempunyai sifat kimia Yang berada di lingkungan sekitar kita. APAKAH ITU KIMIA UNSUR ?? Kimia unsur dalam pelajaran kimia mempelajari tentang unsur – unsur kimia yang mempunyai sifat – sifat khusus
Kimia Unsur A.
Kelimpahan dan Identifikasi Unsur
B.
Golongan Gas Mulia dan Halogen
C.
Golongan Alkali dan Alkali Tanah
D.
Periode Ketiga dan Periode Keempat
E.
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 MULIA 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.
Sifat Periodik Unsur Gas Mulia 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 2
Nama, Lambang, Nomor atom
helium, He, 2
Deret kimia
gas mulia
Golongan, Periode, Blok
18, 1, s
↑ 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
0C
-268,8 -245,8 -185,7 -153 -108 -62
Titik Leleh K 0,8 24,6 83,9 116 161 202
0C
-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 226Ra 88
222 86
Rn + 4He 2
Sifat kimia usur golongan gas mulia Biloks
Senyawa
Penampakan
0C
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
Kegunaan Gas Mulia He Ne
Ar Kr Xe Rn
Pengisi balon udara, pencampur oksigen pada tabung penyelam dan sebagai pendingin untuk suhu mendekati 0 K Pengisi bola lampu, lampu TL, lampu reklame, pendingin pada reaktor nuklir
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 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
Unsur
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)
Klor (Cl2)
Brom (Br2)
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 ® 2K Br + X2
Tidak dapat mengusir F, Cl, Br
Fluor (F2) Diatom
CCl4, CS2 Tak berwarna
6. Kelarutan oksidator 7. Kereaktifan terhadap gas H2
8. Reaksi pengusiran pada senyawa halogenida
(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)
12. Pembentukan asam oksi
Membentuk asam oksi kecuali F
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 1. Bentuk pada suhu biasa
Larut, tak menghantarkan arus listrik
3. Dalam air
5. Kestabilan terhadap pemanasan
HI
Gas tidak berwarna
2. Dalam pelarut non polar (Benzana/Toluensa)
4. Dengan H2SO4, pekat (oksidator)
HBr
Larut, menghantarkan arus listrik Tidak teroksidasi
Teroksidasi menjadi Br2
Teroksidasi menjadi I2
Tidak terurai
Sedikit terurai
Terurai menjadi He dan I2
X2
Fluor (F2)
Klor (Cl2)
1. Molekulnya 2. Wujud zat (suhu kamar) 3. Warna gas/uap
Iodium (I2)
Diatom Gas
Gas
Cair
Padat
Kuning muda
Kuning hijau
Coklat merah
Ungu
4. Pelarutnya (organik) 5. Warna larutan (terhadap pelarut 4)
Brom (Br2)
CCl4, CS2 Tak berwarna
Tak berwarna
Coklat
Ungu
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
