GAS MULIA

Definisi Gas Mulia

Gas mulia adalah gas yang mempunyai sifat tidak reaktif, dan susah bereaksi dengan bahan kimia lain. Gas mulia banyak digunakan dalam sektor perindustrian. Gas mulia terdapat dalam golongan VIIIA, dan merupakan golongan kimia yang unsur-unsurnya memiliki elektron valensi luar penuh, sehingga menjadi golongan yang paling stabil dalam sistem periodik unsur. Unsur-unsurnya adalah He (Helium), Ne (Neon), Ar (Argon), Kr (Kripton), Xe (Xenon), dan Rn (Radon) yang bersifat radioaktif. Karena sifat stabilnya, unsur-unsur Gas Mulia ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik. Konfigurasi elektron unsur-unsur Gas Mulia adalah ns2np6, kecuali He 1s2. Dalam udara kering maka akan ditemukan kandungan gas mulia sebagai berikut : 

Helium = 0,00052 %
Neon = 0,00182 %
Argon = 0,934 %
Kripton = 0,00011 %
Xenon = 0,000008
Radon = Radioaktif*

Di alam semesta kandungan Helium paling banyak diantara gas mulia yang lain karena Helium meupakan bahan bakar dari matahari. Berbeda dengan radon, gas ini amat sedikit jumlahnya di atmosfer atau udara. Dan sekalipun ditemukan akan cepat berubah menjadi unsur lain, karena radon bersifat radio aktif. Karena jumlahnya yang sangat sedikit radon disebut juga sebagi gas jarang.

Sejarah Gas Mulia 

Pada tahun 1894, seorang ahli kimia Inggris bernama William Ramsay mengidentifikasi zat baru yang terdapat dalam udara. Sample udara yang sudah diketahui mengandung nitrogen, oksigen, dan karbon dioksida dipisahkan. Ternyata dari hasil pemisahan tersebut, masih tersisa suatu gas yang tidak reaktif (inert). Gas tersebut tidak dapat bereaksi dengan zat-zat lain sehingga dinamakan argon (dari bahasa Yunani argos yang berarti malas). Empat tahun kemudian Ramsay menemukan unsur baru lagi, yaitu dari hasil pemanasan mineral kleverit. Dari mineral tersebut terpancar sinar alfa yang merupakan spektrum gas baru. Spektrum gas tersebut serupa dengan garis-garis tertentu dalam spektrum matahari. Untuk itu, diberi nama helium (dari bahasa Yunani helios berarti matahari). Pada saat ditemukan, kedua unsur ini tidak dapat dikelompokkan ke dalam golongan unsur-unsur yang sudah oleh Mendeleyev karena memiliki sifat berbeda. Kemudian Ramsey mengusulkan agar unsur tersebut ditempatkan pada suatu golongan tersendiri, yaitu terletak antara golongan halogen dan golongan alkali. Untuk melengkapi unsur-unsur dalam golongan tersebut, Ramsey terus melakukan penelitian dan akhirnya menemukan lagi unsur-unsur lainnya, yaitu neon, kripton, dan xenon (dari hasil destilasi udara cair). Kemudian unsur yang ditemukan lagi adalah radon yang bersifat radioaktif. Pada masa itu, golongan tersebut merupakan kelompok unsur-unsur yang tidak bereaksi dengan unsur-unsur lain (inert) dan diberi nama golongan unsur gas mulia atau golongan nol.

Pada tahun1895 Ramsay berhasil mengisolasi Helium, hal ini berawal dari penemuan Janssen pada tahun 1868 saat gerhana matahari total. Janssen menemukan spektrum Helium dari sinar matahari berupa garis kuning. Nama Helium sendiri merupakan saran dari Lockyer dan Frankland.

Lalu pada tahun 1898 Ramsay dan Travers memperoleh zat baru yaitu Kripton, Xenon serta Neon. Kripton dan Xenon ditemukan dalam residu yang tersisa setelah udara cair hampir menguap semua. Sementara itu Neon ditemukan dengan cara mencairkan udara dan melakukan pemisahan dari gas lain dengan penyulingan bertingkat.

Di tahun 1898, Huge Erdmann mengambil nama Gas Mulia (Noble Gas) dari bahasa Jerman Edelgas untuk menyatakan tingkat kereaktifan Gas Mulia yang sangat rendah. Nama Noble dianalogikan dari Noble Metal (Logam Mulia), emas, yang dihubungkan dengan kekayaan dan kemuliaan.

 

Pada tahun 1900 Radon ditemukan oleh Friedrich Ernst Dorn, yang menyebutnya sebagai pancaran radium. Pada tahun William Ramsay dan Robert Whytlaw-Gray menyebutnya sebagai niton serta menentukan kerapatannya sehingga mereka menemukan Radon adalah zat yang paling berat di masanya (sampai sekarang). Nama Radon sendiri baru dikenal pada tahun 1923.

Berikut ini adalah asal-usul nama unsur-unsur Gas Mulia, yaitu:

1. Helium à ήλιος (ílios or helios) = Matahari
2. Neon à νέος (néos) = Baru
3. Argon à αργός (argós) = Malas
4. Kripton à κρυπτός (kryptós) = Tersembunyi
5. Xenon à ξένος (xénos) = Asing
6. Radon (pengecualian) diambil dari Radium

Nama-nama di atas diambil dari bahasa Yunani. Pada awalnya, Gas Mulia dinyatakan sebagai gas yang inert tetapi julukan ini disanggah ketika ditemukan senyawa Gas Mulia.

Sifat-Sifat Gas Mulia

Gas mulia memiliki titik didih dan titik leleh yang sangat rendah, oleh karena itu di alam gas mulia berwujud gas. Gas mulia tidak berbau, tidak berwarna dan tidak berasa.

Berdasarkan jari-jari atom, gas mulia seharusnya Paling reaktif menangkap elektron. Namun, pada kenyataannya golongan gas mulia sangat sulit bereaksi. Di alam unsur ini kebanyakan ditemukan sebagai gas monoatomik. Hal ini dikarenakan konfigurasi elektronnya yang memenuhi kulit terluar sehingga menjadi stabil.

Kereaktifan gas mulia akan bertambah seiring dengan bertambahnya nomor atom. Bertambahnya nomor atom akan menambah jari-jari atom pula. Hal ini mengakibatkan gaya tarik inti atom terhadap elektron terluar berkurang, sehingga lebih mudah melepaskan diri dan ditangkap zat lain. Sampai saat ini, senyawa gas mulia yang sudah dapat bereaksi dengan zat lain adalah xenon dan kripton, sedangkan helium, neon, dan argon masih sangat stabil.

Menurut percobaan yang dilakukan Neil Bartlett dan Lohmann, gas mulia hanya dapat bereaksi dengan unsur Oksigen (O) dan Fosfor (F). Senyawa gas mulia yang ditemukan pertama kali adalah XePtF6.

Gas mulia juga memiliki beberapa sifat baik secara fisis maupun kimia, sebelum membahas hal tersebut mari kita lihat data-data dari gas mulia. Berikut merupakan beberapa ciri fisis dari gas mulia.

	Helium	Neon	Argon	Kripton	Xenon	Radon
Nomor atom	2	10	18	32	54	86
Elektron valensi	2	8	8	8	8	8
Jari-jari atom(Ǻ)	0,50	0,65	0,95	1,10	1,30	1,45
Massa atom (gram/mol)	4,0026	20,1797	39,348	83,8	131,29	222
Massa jenis (kg/m3)	0.1785	0,9	1,784	3,75	5,9	9,73
Titik didih (0C)	-268,8	-245,8	-185,7	-153	-108	-62
Titikleleh (0C)	-272,2	-248,4	189,1	-157	-112	-71
Bilangan oksidasi	0	0	0	0;2	0;2;4;6	0;4
Keelekronegatifan	-	-	-	3,1	2,4	2,1
Entalpi peleburan (kJ/mol)	*	0,332	1,19	1,64	2,30	2,89
Entalpi penguapan (kJ/mol)	0,0845	1,73	6,45	9,03	12,64	16,4
Afinitas elektron (kJ/mol)	21	29	35	39	41	41
Energi ionisasi (kJ/mol)	2640	2080	1520	1350	1170	1040

Helium dipadatkan dengan cara menaikkan tekanan bukan menurunkan suhu. Adapula hal penting yang menyebabkan gas mulia amat stabil yaitu konfigurasi elektronnya. Berikut adalah konfigurasi elektron gas mulia:

He = 1s²
Ne = 1s² 2s² 2p⁶
Ar = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
Kr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶
Xe = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶

Rn = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶

Karena konfigurasi elektronnya yang stabil gas mulia juga biasa digunakan untuk penyingkatan konfigurasi elektron bagi unsur lain.

contoh :

Br = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

menjadi

Br = [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

Sifat Fisis

Gas mulia merupakan unsur gas pada suhu kamar dan mendidih hanya beberapa derajat di atas titik cairnya. Jari-jari, titik leleh serta titik didih gasnya mulanya bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Sedangkan energi pengionnya berkurang.

Dari data-data di atas kita bisa lihat bahwa nomor atom, jari-jari atom, massa atom, massa jenis, titik didih, titik beku, entalpi peleburan dan entalpi penguapan selalu bertambah dari He ke Rn. Sedangkan energi ionisasi mengalami penurunan dari He ke Rn. Beberapa dari sifat tersebut mengalami kenaikan karena gaya london terutama pada entalpi peleburan dan entalpi penguapan.

Elektron valensi gas mulia sudah memenuhi kaidah Duplet untuk He dan kaidah Oktet untuk Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn. Sedangkan untuk He, Ne, Ar tidak memiliki nilai keelektronegatifan. Dan bilangan oksidasi yang di atas adalah bilangan oksidasi yang sudah di ketahui hingga sekarang.

Sifat Kimia

Kereaktifan gas mulia akan berbanding lurus dengan jari-jari atomnya, jadi kereaktifan gas mulia akan bertambah dari He ke Rn hal ini disebabkan pertambahan jari-jari atom menyebabkan daya tarik inti terhadap elektron kulit luar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik oleh atom lain.

Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah satbil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan berarti gas mulia tidak dapat berreaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat berreaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti Flourin dan Oksigen. Sehingga dapat disimpulkan bahwa:

• Jari-jari atom unsur-unsur Gas Mulia dari atas ke bawah semakin besar karena bertambahnya kulit yang terisi elektron.
• Energi Ionisasi dari atas ke bawah semakin kecil karena gaya tarik inti atom terhadap elektron terluar semakin lemah.
• Afinitas Elektron unsur-unsur Gas Mulia sangat kecil sehingga hampir mendekati nol.
• Titik didih unsur-unsur Gas Mulia berbanding lurus dengan kenaikan massa atom.
• Titik lebur unsur-unsur Gas Mulia mengikuti sifat titik didih.

Reaksi pada Gas Mulia

Gas Mulia adalah gas yang sudah memiliki 8 elektron valensi dan memiliki kestabilan yang tinggi. Tetapi gas mulia pun masih dapat berreaksi dengan atom lain. Karena sebenarnya tidak semua sub kuit pada gas mulia terisi penuh.

Contoh:

Ar : [Ne] 3s² 3p⁶

Sebenarnya atom Ar masih memiliki 1 Sub kulit yang masih kosong yaitu sub kulit d jadi

Ar : [Ne] 3s² 3p⁶ 3d⁰

Jadi masih bisa diisi oleh atom-atom lain.


Berikut adalah beberapa contoh Reaksi dan cara pereaksian pada gas mulia

Gas Mulia	Reaksi	Cara peraksian
Ar(Argon)	Ar(s) + HF → HArF	Argonhidroflourida	Senyawa ini dihasilkan oleh fotolisis dan matriks Ar padat dan stabil pada suhu rendah
Kr(Kripton)	Kr(s) + F2 (s) → KrF2 (s)	Kripton flourida	Reaksi ini dihasilkan dengan cara mendinginkan Kr dan F2pada suhu -196 0C lalu diberi loncatan muatan listrik atau sinar X
Xe(Xenon)	Xe(g) + F2(g) → XeF2(s) Xe(g) + 2F2(g) → XeF4(s) Xe(g) + 3F2(g)→ XeF6(s) XeF6(s) + 3H2O(l) → XeO3(s) +6HF(aq) 6XeF4(s) + 12H2O(l) → 2XeO3(s) + 4Xe(g) + 3O(2)(g) + 24HF(aq)	Xenon flourida   Xenon oksida	XeF2 dan XeF4 dapat diperoleh dari pemanasan Xe dan F2pada tekanan6 atm, jika umlah peraksi F2 lebih besar maka akan diperoleh XeF6 XeO4 dibuat dari reaksi disproporsionasi(reaksi dimana unsur pereaksi yang sama sebagian teroksidasi dan sebagian lagi tereduksi) yang kompleks dari larutan XeO3 yang bersifat alkain
Rn(Radon)	Rn(g) + F2(g) → RnF	Radon flourida	Bereaksi secara spontan.

Kegunaan Gas Mulia

Helium

Helium merupakan zat yang ringan dan tidak muadah terbakar, Helium biasa digunakan untuk mengisi balon udara, dan helium yang tidak reaktif digunakan untuk mengganti nitrogen untuk membuat udara buatan yang dipakai dalam penyelaman dasar laut. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rnedah.

Neon
Neon biasanya digunakan untuk mengisi lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indicator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televise.

Argon
Argon dapat digunakan dalam las titanium dan stainless steel. Argon juga digunakan dalam las dan sebagai pengisi bola lampu pijar.

Kripton
Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.

Xenon
Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron.

Radon
Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, Karena bila lepengn bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bias diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.

http://gas-mulia.blogspot.com/

http://chemiscihuy.wordpress.com/2009/11/05/definisi-sejarah-dan-sifat-gas-mulia/