Kamu dapat download modul & contoh soal serta kumpulan latihan soal Golongan 17 dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:

• Modul Golongan 17 (Halogen)
• Kumpulan Soal Mudah, Sedang & Sukar

Definisi

Unsur-unsur yang terletak pada kolom ke-17 pada tabel periodik dan mencakup fluor (F), klor (Cl), brom (Br), iod (I) dan astat (At).

Golongan 17 atau Golongan VIIA

Unsur-unsur pada golongan VIIA disebut juga unsur golongan halogen. Semua unsur yang terdapat pada golongan ini termasuk non-logam.

1. Sifat Fisika

Selain itu diketahui pula wujudnya pada suhu ruang:

Fluorin : gas berwarna kuning

Klorin : gas berwarna kuning-kehijauan

Bromin : cairan berwarna merah tua

Iodin: padatan berwarna ungu gelap

2. Sifat Kimia

Sifat Kimia : unsur halogen termasuk unsur-unsur yang sangat reaktif, dimana kereaktifannya cenderung menurun dari atas ke bawah dalam satu golongan

1. Reaksi dengan air: semua halogen kecuali fluor berdisproporsionasi dalam air, artinya terjadi oksidasi dan reduksi sekaligus pada unsur halogen tersebut.
   misalnya reaksi gas klorin dengan air berikut: $\mbox{Cl}_{2}+\mbox{H}_{2}\mbox{O}\rightarrow\mbox{HCl}+\mbox{HOCl}$ Sementara itu reaksi fluorin dengan air akan menghasilkan: $2\mbox{F}_{2}+2\mbox{H}_{2}\mbox{O}\rightarrow4\mbox{HF}+\mbox{O}_{2}$
2. Reaksi dengan hidrogen : (misalkan halogen adalah X) $\mbox{X}_{2}+\mbox{H}_{2}\rightarrow2\mbox{HX}$
   Reaktivitas dari atas ke bawah cenderung menurun, dimana reaksi fluorin dan klorin disertai ledakan tetapi bromin dan iodin bereaksi dengan lambat
3. Reaksi antar halogen: unsur yang lebih elektronegatif sebagai oksidator dan diberi biloks negatif dalam senyawaan yang dihasilkan, sebagai contoh:
   $\mbox{Cl}_{2}+\mbox{F}_{2}\rightarrow2\mbox{ClF}$
4. Reaksi dengan logam membentuk senyawa ion.
5. Reaksi dengan hidrokarbon menggantikan satu atom hidrogen
6. Daya oksidasi: dari atas ke bawah cenderung menurun, seperti dilihat dari nilai potensial elektrodanya

Keistimewaan fluorin dibanding unsur halogen lainnya, antara lain:

• Gas fluorin ($\mbox{F}_{2}$) adalah halogen yang paling reaktif akibat lemahnya ikatan F-F yang diakibatkan ukuran atom F yang sangat kecil sehingga PEB masing-masing atom F mengalami gaya tolak-menolak yang kuat dan melemahkan ikatan tersebut.
• Fluorin mampu menstabilkan unsur lainnya yang berikatan dengannya pada tingkat oksidasi yang tinggi, sebagai contoh $\mbox{SF}_{6}$, S berada pada tingkat oksidasi +6.
• Fluorin memiliki potensial reduksi standar terbesar, yakni +2,866 V, maka tidak sulit untuk menjelaskan mengapa di alam ia hanya ditemukan sebagai senyawanya, Selain itu, ia hanya memiliki 1 tingkat oksidasi, yakni -1 karena kecenderungannya untuk menangkap elektron sangat kuat.

Pembuatan dan Kegunaan

1. Flourin

Oleh karena reaktivitasnya inilah tidak mudah untuk mendapatkan $\mbox{F}_{2}$, hingga pada 1886, H.Moissan berhasil mendapatkannya melalui reaksi elektrolisis, dan hingga kini masih digunakan industri untuk mengekstrak fluorin dari senyawa HF yang dilarutkan di dalam $\mbox{KHF}_{2}$ cair. Reaksi yang terjadi:

Anoda: $2\mbox{F}^{-}\rightarrow\mbox{F}_{2}(g)+2e$
Katoda: $2\mbox{H}^{+}+2e\rightarrow\mbox{H}_{2}(g)$

Kegunaan senyawa fluor terutama sebagai bahan dasar polimer teflon (tetrafluoroetilena) dan refrigerant (zat pendingin) pada AC dan kulkas sebagai HCFC (hydrochlorofluorocarbons) yang lebih ramah lingkungan dibanding CFC, serta selain itu:

2. Klorin

Proses utama yang digunakan untuk menghasilkan klorin adalah elektrolisis NaCl sebagai berikut:
$2\mbox{Cl}^{-}(aq)+2\mbox{H}_{2}\mbox{O}(l)\rightarrow2\mbox{OH}^{-}(aq)+\mbox{H}_{2}(g)+\mbox{Cl}_{2}(g)$ Kegunaannya adalah bahan dasar freon (HCFC), sebagai bahan untuk pembuatan monomer dari PVC (polivinilklorida) serta pemutih kertas dan zat pembersih kolam renang, limbah air dan lain-lain.

3. Bromin

Bromin bisa didapatkan dari air laut, sebagai contoh air laut dari Laut Mati adalah salah satu sumber bromin yang bagus. Air laut ini diasamkan lalu direaksikan dengan $\mbox{Cl}_{2}$:
$\mbox{Cl}_{2}(g)+2\mbox{Br}^{-}(aq)\rightarrow\mbox{Br}_{2}(l)+2\mbox{Cl}^{-}(aq)$
Bromin digunakan sebagai bahan dasar untuk pemadam api, pestisida, juga bahan dasar untuk AgBr, suatu agen primer yang sensitif terhadap cahaya dan digunakan untuk film (fotografi)

4. Iodin

Iodin diperoleh melalui proses yang mirip dengan proses untuk memproduksi bromin, dengan perbedaan dimana depositnya adalah $\mbox{NaIO}_{3}$, lalu terjadi reduksi $\mbox{IO}_{3}^{-}$ oleh hidrogen sulfit,

$\mbox{IO}_{3}^{-}(aq)+3\mbox{HSO}_{3}^{-}(aq)\rightarrow\mbox{I}^{-}(aq)+3\mbox{SO}_{4}^{2-}(aq)+3\mbox{H}^{+}(aq)$

kemudian iodida yang terbentuk direaksikan dengan iodat berlebih dan menghasilkan produk iodin yang diinginkan:

$5\mbox{I}^{-}(aq)+\mbox{IO}_{3}^{-}(aq)+6\mbox{H}^{+}(aq)\rightarrow3\mbox{I}_{2}(s)+3\mbox{H}_{2}\mbox{O}(l)$

Iodin dan senyawanya digunakan sebagai katalis, antiseptik, germisida (pembasmi hama), pembuatan AgI (emulsi yang digunakan dalam dunia farmasi dan fotografi)

Diagram Potensial Elektroda

Diagram ini sering juga disebut Diagram Latimer, dan digunakan untuk merangkum nilai $E^{\circ}$ dari berbagai spesi kimia yang berhubungan, sebagai contoh kita lihat pada diagram untuk unsur klorin:

Angka di atas (warna merah) menunjukkan tingkat oksidasi atom Cl, dengan potensial reduksi standar ditunjukkan diantara tingkat oksidasi diatas garis horizontal.

Menggunakan diagram itu untuk menentukan $E^{\circ}$ yang belum diketahui, pada diagram di atas ditandai dengan (?)

Kita gunakan data reduksi dari $\mbox{ClO}_{3}^{-}$ hingga $\mbox{HOCl}$ yang dijumlahkan dengan reaksi $\mbox{HOCl}$ menjadi $\mbox{Cl}_{2}$ dengan prinsip $\Delta G=-nFE^{\circ}$(n= jumlah elektron yang terlibat)

$\mbox{ClO}_{3}^{-}+3\mbox{H}^{+}+2e\rightarrow\mbox{HClO}_{2}+\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ $\Delta G=-2,362F$
$\mbox{HClO}_{2}+2\mbox{H}^{+}+2e\rightarrow\mbox{HOCl}+\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ $\Delta G=-3,29F$
$2\mbox{HOCl}+2\mbox{H}^{+}+2e\rightarrow\mbox{Cl}_{2}+2\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ $\Delta G=-3,22F$
Reaksi 1 dan 2 harus dikali dua untuk mendapatkan reaksi keseluruhan yang diinginkan, maka:
$2\mbox{ClO}_{3}^{-}+6\mbox{H}^{+}+4e\rightarrow2\mbox{HClO}_{2}+2\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ $\Delta G=-4,724F$
$2\mbox{HClO}_{2}+4\mbox{H}^{+}+4e\rightarrow2\mbox{HOCl}+2\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ $\Delta G=-6,58F$
$2\mbox{HOCl}+2\mbox{H}^{+}+2e\rightarrow\mbox{Cl}_{2}+2\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ $\Delta G=-3,22F$
_____________________________________________________________________+

$2\mbox{ClO}_{3}^{-}+12\mbox{H}^{+}+10e\rightarrow\mbox{Cl}_{2}+6\mbox{H}_{2}\mbox{O}$ $\Delta G=-14,524F$
Maka, kita masukkan ke persamaan:
$\begin{aligned}\Delta G & =-nFE^{\circ}\\
-14,524F & =-10FE^{\circ}\\
E^{\circ} & =1,452\mbox{ V}
\end{aligned}
$

Contoh Soal Golongan 17 dan Pembahasannya

1. Tentukan apakah reaksi berikut dapat berlangsung atau tidak serta jelaskan alasannya!
   • natrium bromida dengan gas klorin
   • kalium klorida dengan gas iodin

   Jawaban
   Reaksi ini disebut juga reaksi pendesakan halogen, dimana prinsipnya, suatu halogen dapat ‘mendesak’ atau mengoksidasi unsur halida yang terletak di bawahnya pada tabel periodik.

   • $2\mbox{NaBr}+\mbox{Cl}_{2}\rightarrow2\mbox{NaCl}+\mbox{Br}_{2}$
     Terjadi reaksi karena klorin ($\mbox{Cl}_{2}$) mampu mengoksidasi ion bromida ($\mbox{Br}^{-}$), atau agar lebih mudahnya, karena Cl lebih elektronegatif dibanding Br maka ia lebih mudah membentuk anionnya dibanding Br.
   • $\mbox{KCl}+\mbox{I}_{2}\nrightarrow$ tidak terjadi reaksi
     Karena iodin tidak dapat mengoksidasi klorida, dimana Cl lebih elektronegatif dari I sehingga lebih mudah tetap sebagai $\mbox{Cl}^{-}$ daripada terbentuknya $\mbox{I}^{-}$
2. Tentukan kecenderungan besarnya energi disosiasi ikatan unsur halogen dari atas ke bawah beserta pengecualian dan alasannya!
   Jawaban
   Energi disosiasi ikatan X-X pada unsur halogen dari atas ke bawah cenderung menurun, pengecualiannya adalah nilai disosiasi F-F yang lebih rendah dari Cl-Cl. Hal ini disebabkan ukuran F yang sangat kecil, sehingga pada ikatan kovalen F-F terjadi gaya tolak menolak yang sangat besar (akibat kepadatan elektron yang tinggi di sekitar orbital ikatan) sehingga lebih mudah untuk melepas ikatan tersebut dibanding Cl-Cl, hal ini pula lah yang menyebabkan reaktivitas gas fluorin sangat tinggi.