Fluorin : Sifat, Pembuatan dan Kegunaan
Fluorin adalah unsur yang paling reaktif yang ada dalam tabel periodik, sehingga kadang-kadang fluorin juga disebut sebagai “Tyranosaurus res” karena kereaktifannya ini. Gas fluorin diketahui bereaksi dengan semua unsur dalam tabel periodik kecuali helium, neon dan argon.
Pada molekul diatomik kovalen flourin, memiliki entalpi pembentukan yang bernilai negatif yang disebabkan oleh lemahnya ikatan antara F – F. Sehingga ikatan ini dengan cepat dapat diputus. Dan kemudian unsur F yang telah diputus akan membentuk ikatan yang sangat kuat dengan unsur lain membentuk suatu senyawa.
Reaksi suatu unsur dengan fluorin dapat menghasilkan senyawa dimana unsur tersebut akan memiliki bilangan oksidasi tertinggi. Sebagai contoh, bubuk besi akan terbakar dengan sangat hebat dalam gas fluorin membentuk besi(III)flurida bukan besi(II)fluorida. Jadi unsur ini jika bereaksi dengan fluorin akan membentuk senyawa dimana ia berada pada bilangan oksidasi tertinggi.
Reaksi yang terjadi :
2 Fe(s) + 3F2(g) ==> 2 FeF3(s)
Sama dengan besi, bubuk belerang juga terbakar dalam gas fluorin menghasilkan senyawa belerang heksafluorida dengan bilangan oksidasi S tertinggi.
S(s) + 3F2*g) ==> SF6(g)
Gas fluorin juga bisa mengoksidasi uranium(IV)fluorida menjadi uranium(VI)fluorida sesuai dengan reaksi :
UF4(s) + F2(g) ==>UF6(g)
Fluorin mengoksidasi air mengoksidasi air menjadi gas oksigen sedangkan ia akan tereduksi menghasilkan ion fluorida melalui mekanisme reaksi redoks.
Reaksi redoks yang terjadi :
F2(g) + 2e ==> 2F-(aq) E0 = + 2,87 V
2 H2O(l) ==> 4H+(aq) + O2(g) + 4e E0 = - 1,23 V
Bisa kita lihat bahwa potensial reduksi fluorin sangatlah besar.
Produksi fluorin
Gas F2 masih diproduksi dengan cara metode Moissan elektrokimia, sebuah proses yang sudah digunakan lebih dari 100 tahun yang lalu. Sel elktrolisis Moissan bisa dibuat dengan ukuran skala laboratorium, berjalan pada arus listrik 10 dan 50 amphere.
Sel ini juga bisa dibuat untuk skala industri menggunakan arus listrik sampai 15.000 ampere.
Sel elektrolisis Moissan diisi dengan campuran lelehan kalium fluorida dan hidrogen fluorida dengan perbandingan 1 : 2. Reaksi elektrolisis dilakukan pada suhu 90 0C. sel ini memiliki jacket yang berfungsi untuk memanaskan dan kemudian mendinginkan sel sehingga reaksi elektrolisis terjadi.
Pada bagian tengah sel terdapat karbon sebagai anoda dimana ion fluorida (F-) akan teroksidasi menghasilkan gas fluorin. Sedangkan dinding baja kontainer digunakan sebagai katoda dimana gas hidrohen dihasiljkan.
Untuk lebih jelasnya perhatikanlah gambar dari sel elektrolisis Moeiisen berikut :
Reaksi yang terjadi :
Anoda : 2F-(aq) ==F2(g) + 2e
Katoda : 2 H+(g) + 2e ==. H2(g)
Gas hidrogen fluorida yang digunakan harus terus dimasukkan ke dalam sel secara terus menerus untuk menganti hidrogen fluorida yang telah digunakan. Secara umum, produksi gas F2 di dunia adalah sekitar 10^4 ton.
Sekitar 55% dugunakan untuk membuat uranium(VI)fluorida dari uranium(IV)fluorida. Titik didih yang rendah dari uranium(VI)fluorida digunakan untuk memisahkan isotop isotop uranium. Isotop uranium-235 digunakan untuk industri pembuatan bom dan juga digunakan dalam beberapa reaktor nuklir.
Uranium(VI)fluorida dibuat dalam dua langkah yaitu :
1.Uranium(IV)oksida, UO2 direaksikan dengan hidrogen fluorida menghasilkan
uranium(IV)fluorida.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai beirkut :
UO2(s) + 4HF(g) ==> UF4(g) + 2 H2O(g)
2.Uranium(IV) fluorida yang telah dihasilkan kemudian direaksikan dengan gas F2 sehingga
teroksidasi menjadi uranium(VI)fluorida. Uranium pada senyawa ini memiliki bilangan oksidasi +6
UF4(s) + F2(g) ==> UF6(g)
Sedangkan 40 % produksi industri gas fluorin yang lain digunakan untuk membuat belerang heksafluorida, dengan cara membakar lelehan belerang dalam gas klorin.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
S(l) + 3 F2(g) ==SF6(g)
Pada molekul diatomik kovalen flourin, memiliki entalpi pembentukan yang bernilai negatif yang disebabkan oleh lemahnya ikatan antara F – F. Sehingga ikatan ini dengan cepat dapat diputus. Dan kemudian unsur F yang telah diputus akan membentuk ikatan yang sangat kuat dengan unsur lain membentuk suatu senyawa.
Reaksi suatu unsur dengan fluorin dapat menghasilkan senyawa dimana unsur tersebut akan memiliki bilangan oksidasi tertinggi. Sebagai contoh, bubuk besi akan terbakar dengan sangat hebat dalam gas fluorin membentuk besi(III)flurida bukan besi(II)fluorida. Jadi unsur ini jika bereaksi dengan fluorin akan membentuk senyawa dimana ia berada pada bilangan oksidasi tertinggi.
Reaksi yang terjadi :
2 Fe(s) + 3F2(g) ==> 2 FeF3(s)
Sama dengan besi, bubuk belerang juga terbakar dalam gas fluorin menghasilkan senyawa belerang heksafluorida dengan bilangan oksidasi S tertinggi.
S(s) + 3F2*g) ==> SF6(g)
Gas fluorin juga bisa mengoksidasi uranium(IV)fluorida menjadi uranium(VI)fluorida sesuai dengan reaksi :
UF4(s) + F2(g) ==>UF6(g)
Fluorin mengoksidasi air mengoksidasi air menjadi gas oksigen sedangkan ia akan tereduksi menghasilkan ion fluorida melalui mekanisme reaksi redoks.
Reaksi redoks yang terjadi :
F2(g) + 2e ==> 2F-(aq) E0 = + 2,87 V
2 H2O(l) ==> 4H+(aq) + O2(g) + 4e E0 = - 1,23 V
Bisa kita lihat bahwa potensial reduksi fluorin sangatlah besar.
Produksi fluorin
Gas F2 masih diproduksi dengan cara metode Moissan elektrokimia, sebuah proses yang sudah digunakan lebih dari 100 tahun yang lalu. Sel elktrolisis Moissan bisa dibuat dengan ukuran skala laboratorium, berjalan pada arus listrik 10 dan 50 amphere.
Sel ini juga bisa dibuat untuk skala industri menggunakan arus listrik sampai 15.000 ampere.
Sel elektrolisis Moissan diisi dengan campuran lelehan kalium fluorida dan hidrogen fluorida dengan perbandingan 1 : 2. Reaksi elektrolisis dilakukan pada suhu 90 0C. sel ini memiliki jacket yang berfungsi untuk memanaskan dan kemudian mendinginkan sel sehingga reaksi elektrolisis terjadi.
Pada bagian tengah sel terdapat karbon sebagai anoda dimana ion fluorida (F-) akan teroksidasi menghasilkan gas fluorin. Sedangkan dinding baja kontainer digunakan sebagai katoda dimana gas hidrohen dihasiljkan.
Untuk lebih jelasnya perhatikanlah gambar dari sel elektrolisis Moeiisen berikut :
Reaksi yang terjadi :
Anoda : 2F-(aq) ==F2(g) + 2e
Katoda : 2 H+(g) + 2e ==. H2(g)
Gas hidrogen fluorida yang digunakan harus terus dimasukkan ke dalam sel secara terus menerus untuk menganti hidrogen fluorida yang telah digunakan. Secara umum, produksi gas F2 di dunia adalah sekitar 10^4 ton.
Sekitar 55% dugunakan untuk membuat uranium(VI)fluorida dari uranium(IV)fluorida. Titik didih yang rendah dari uranium(VI)fluorida digunakan untuk memisahkan isotop isotop uranium. Isotop uranium-235 digunakan untuk industri pembuatan bom dan juga digunakan dalam beberapa reaktor nuklir.
Uranium(VI)fluorida dibuat dalam dua langkah yaitu :
1.Uranium(IV)oksida, UO2 direaksikan dengan hidrogen fluorida menghasilkan
uranium(IV)fluorida.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai beirkut :
UO2(s) + 4HF(g) ==> UF4(g) + 2 H2O(g)
2.Uranium(IV) fluorida yang telah dihasilkan kemudian direaksikan dengan gas F2 sehingga
teroksidasi menjadi uranium(VI)fluorida. Uranium pada senyawa ini memiliki bilangan oksidasi +6
UF4(s) + F2(g) ==> UF6(g)
Sedangkan 40 % produksi industri gas fluorin yang lain digunakan untuk membuat belerang heksafluorida, dengan cara membakar lelehan belerang dalam gas klorin.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
S(l) + 3 F2(g) ==SF6(g)
Posting Komentar untuk "Fluorin : Sifat, Pembuatan dan Kegunaan"