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 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