Gas mulia adalah bagian kecil dari
atmosfer. Gas Mulia terletak pada Golongan VIIIA dalam sistem periodik.
Gas mulia terdiri dari unsur Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton
(Kr), Xenon (Xe), dan Radon (Rn). Keistimewaan unsur-unsur gas mulia
adalah memiliki konfigurasi elektron yang sempurna (lengkap), dimana
setiap kulit dan subkulit terisi penuh elektron. Dengan demikian,
elektron valensi unsur gas mulia adalah delapan (kecuali unsur Helium dengan dua elektron valensi). Konfigurasi demikian menyebabkan gas mulia cenderung stabil dalam bentuk monoatomik dan sulit bereaksi dengan unsur lainnya.
Keberadaan unsur-unsur Gas Mulia pertama kali ditemukan oleh Sir William Ramsey. Beliau adalah ilmuwan pertama yang berhasil mengisolasi gas Neon, Argon, Kripton, dan Xenon dari atmosfer. Beliau juga menemukan suatu gas yang diisolasi dari peluruhan mineral Uranium, yang mempunyai spektrum sama seperti unsur di matahari, yang disebut Helium. Helium terdapat dalam mineral radioaktif dan tercatat sebagai salah satu gas alam di Amerika Serikat. Gas Helium diperoleh dari peluruhan isotop Uranium dan Thorium yang memancarkan partikel α. Gas Radon, yang semua isotopnya radioaktif dengan waktu paruh pendek, juga diperoleh dari rangkaian peluruhan Uranium dan Thorium.
Saat mempelajari reaksi kimia dengan menggunakan gas PtF6 yang sangat reaktif, N. Bartlett menemukan bahwa dengan oksigen, akan terbentuk suatu padatan kristal [O2]+[PtF6]-. Beliau mencatat bahwa entalpi pengionan Xenon sama dengan O2. Dengan demikian, suatu reaksi yang analog diharapkan dapat terjadi. Ternyata, hal tersebut benar. Pada tahun 1962, beliau melaporkan senyawa pertama yang berhasil disintesis menggunakan Gas Mulia, yaitu padatan kristal merah dengan formula kimia [Xe]+[PtF6]-. Selanjutnya, berbagai senyawa Gas Mulia juga berhasil disintesis, diantaranya XeF2, XeF4, XeF6, XeO4, dan XeOF4.
Seluruh unsur Gas Mulia merupakan gas monoatomik. Dalam satu golongan, dari He sampai Rn, jari-jari atom meningkat. Dengan demikian,ukuran atom Gas Mulia meningkat, menyebabkan gaya tarik-menarik antar atom (Gaya London) semakin besar. Hal ini mengakibatkan kenaikan titik didih unsur dalam satu golongan. Sementara energi ionisasi dalam satu golongan menurun dari He sampai Rn. Hal ini menyebabkan unsur He, Ne, dan Ar tidak dapat membentuk senyawa (energi ionisasinya sangat tinggi), sementara unsur Kr dan Xe dapat membentuk senyawa (energi ionisasinya relatif rendah dibandingkan Gas Mulia lainnya). Gas Argon merupakan Gas Mulia yang paling melimpah di atmosfer (sekitar 0,934% volume udara), sedangkan Gas Helium paling melimpah di jagat raya (terlibat dalam reaksi termonuklir pada permukaan matahari).
Gas Neon, Argon, Kripton, dan Xenon diperoleh dengan fraksionasi udara cair. Gas-gas tersebut pada dasarnya bersifat inert (stabil/lembam), sebab kereaktifan kimianya yang rendah, sebagai konsekuensi dari konfigurasi elektron yang lengkap. Kegunaan utama gas Helium adalah sebagai cairan dalam krioskopi. Gas Argon digunakan untuk menyediakan lingkungan yang inert dalam peralatan laboratorium, dalam pengelasan, dan dalam lampu listrik yang diisi gas. Sementara gas Neon digunakan untuk tabung sinar pemutusan muatan.
Keberadaan unsur-unsur Gas Mulia pertama kali ditemukan oleh Sir William Ramsey. Beliau adalah ilmuwan pertama yang berhasil mengisolasi gas Neon, Argon, Kripton, dan Xenon dari atmosfer. Beliau juga menemukan suatu gas yang diisolasi dari peluruhan mineral Uranium, yang mempunyai spektrum sama seperti unsur di matahari, yang disebut Helium. Helium terdapat dalam mineral radioaktif dan tercatat sebagai salah satu gas alam di Amerika Serikat. Gas Helium diperoleh dari peluruhan isotop Uranium dan Thorium yang memancarkan partikel α. Gas Radon, yang semua isotopnya radioaktif dengan waktu paruh pendek, juga diperoleh dari rangkaian peluruhan Uranium dan Thorium.
Saat mempelajari reaksi kimia dengan menggunakan gas PtF6 yang sangat reaktif, N. Bartlett menemukan bahwa dengan oksigen, akan terbentuk suatu padatan kristal [O2]+[PtF6]-. Beliau mencatat bahwa entalpi pengionan Xenon sama dengan O2. Dengan demikian, suatu reaksi yang analog diharapkan dapat terjadi. Ternyata, hal tersebut benar. Pada tahun 1962, beliau melaporkan senyawa pertama yang berhasil disintesis menggunakan Gas Mulia, yaitu padatan kristal merah dengan formula kimia [Xe]+[PtF6]-. Selanjutnya, berbagai senyawa Gas Mulia juga berhasil disintesis, diantaranya XeF2, XeF4, XeF6, XeO4, dan XeOF4.
Seluruh unsur Gas Mulia merupakan gas monoatomik. Dalam satu golongan, dari He sampai Rn, jari-jari atom meningkat. Dengan demikian,ukuran atom Gas Mulia meningkat, menyebabkan gaya tarik-menarik antar atom (Gaya London) semakin besar. Hal ini mengakibatkan kenaikan titik didih unsur dalam satu golongan. Sementara energi ionisasi dalam satu golongan menurun dari He sampai Rn. Hal ini menyebabkan unsur He, Ne, dan Ar tidak dapat membentuk senyawa (energi ionisasinya sangat tinggi), sementara unsur Kr dan Xe dapat membentuk senyawa (energi ionisasinya relatif rendah dibandingkan Gas Mulia lainnya). Gas Argon merupakan Gas Mulia yang paling melimpah di atmosfer (sekitar 0,934% volume udara), sedangkan Gas Helium paling melimpah di jagat raya (terlibat dalam reaksi termonuklir pada permukaan matahari).
Gas Neon, Argon, Kripton, dan Xenon diperoleh dengan fraksionasi udara cair. Gas-gas tersebut pada dasarnya bersifat inert (stabil/lembam), sebab kereaktifan kimianya yang rendah, sebagai konsekuensi dari konfigurasi elektron yang lengkap. Kegunaan utama gas Helium adalah sebagai cairan dalam krioskopi. Gas Argon digunakan untuk menyediakan lingkungan yang inert dalam peralatan laboratorium, dalam pengelasan, dan dalam lampu listrik yang diisi gas. Sementara gas Neon digunakan untuk tabung sinar pemutusan muatan.
Sejarah Gas Mulia
Sejarah gas mulia berawal dari penemuan Cavendish
pada tahun 1785. Cavendish menemukan sebagian kecil bagian udara
(kuarang dari 1/2000 bagian) sama sekali tidak berreaksi walaupun sudah
melibatkan gas-gas atmosfer.
Lalu
pada tahun 1894, Lord Raleigh dan Sir William Ramsay berhasil
memisahkan salah satu unsur gas di atmosfer (yang sekarang di kenal
sebagai gas mulia) berdasarkan data spektrum. Lalu ia mencoba
mereaksikan zat tersebut tetapi tidak berhasil dan akhirnya zat tersebut
diberi nama argon.
Dan
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.
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.
Pembuatan
unsur gas mulia sendiri baru ditemukan pada tahun 1962. Pembuatan unsur
tersebut diawali oleh seorang ahli kimia yang berasal dari Kanada yaitu
Neil Bartlett. Neil Bartlett barhasil membuat senyawa xenon yaitu
XePtF6, sejak saat itu barulah ditemukan berbagai gas mulia lain yang
berhasil di buat. Dan akhirnya istilah untuk menyebut zat-zat telah
berganti. Yang awalnya disebut gas inert (lembam) telah berganti menjadi
gas mulia yang berarti stabil atau sukar berreaksi.
Asal usul nama unsur gas mulia:
- Helium → Helios (Yunani) : matahari
- Argon → Argos (Yunani) : malas
- Neon → Neos (Yunani) : baru
- Kripton → Kriptos (Yunani) : tersembunyi
- Xenon → Xenos (Yunani) : asing
- Radon → Radium
- Helium → Helios (Yunani) : matahari
- Argon → Argos (Yunani) : malas
- Neon → Neos (Yunani) : baru
- Kripton → Kriptos (Yunani) : tersembunyi
- Xenon → Xenos (Yunani) : asing
- Radon → Radium
Sifat Gas Mulia
Gas-gas mulia memiliki gaya interatomik yang lemah, sehingga membuat gas
mulia memiliki leleh dan titik didih sangat rendah. Seluruh unsur gas
mulia bersifat monoatomik dalam kondisi standar, termasuk unsur-unsur
yang mempunyai masa atom lebih besar dari unsur padat. Helium memiliki
beberapa sifat yang unik bila dibandingkan dengan unsur gas mulia
lainnya. Yang pertama adalah helium mempunyai titik didih dan titik
leleh yang lebih rendah daripada unsur lain. Sifat itu dikenal sebagai
superfluiditas. Helium adalah satu-satunya unsur yang tidak bisa
dipadatkan dengan pendinginan di bawah standar. Helium, neon, argon,
kripton, dan xenon mempunyai beberapa isotop stabil. Radon tidak
mempunyai isotop stabil. Isotop yang paling lama waktu hidupnya adalah 222Rn yang mempunyai waktu paruh 3,8 hari kemudian meluruh membentuk helium dan polonium, yang akhirnya meluruh membentuk timah.
Atom-atom gas mulia mempunyai jari-jari atom yang meningkat ke periode yang lebih tinggi meningkatnya jumlah elektron. Ukuran atom berhubungan dengan beberapa sifat. Misalnya, energi ionisasi menurun seiring meningkatnya jari-jari atom karena elektron valensi gas mulia yang lebih besar akan lebih jauh dari inti. Maka dari itu, ikatan inti atom ke elektron valensi menjadi lemah. Gas mulia memiliki energi ionisasi terbesar di antara unsur-unsur dari setiap periode, yang mencerminkan stabilitas konfigurasi elektron dan berhubungan dengan kurang reaktifnya gas mulia. Gas mulia tidak dapat menerima elektron untuk membentuk anion stabil. Itulah mengapa gas mulia memiliki afinitas elektron negatif.
Atom-atom gas mulia mempunyai jari-jari atom yang meningkat ke periode yang lebih tinggi meningkatnya jumlah elektron. Ukuran atom berhubungan dengan beberapa sifat. Misalnya, energi ionisasi menurun seiring meningkatnya jari-jari atom karena elektron valensi gas mulia yang lebih besar akan lebih jauh dari inti. Maka dari itu, ikatan inti atom ke elektron valensi menjadi lemah. Gas mulia memiliki energi ionisasi terbesar di antara unsur-unsur dari setiap periode, yang mencerminkan stabilitas konfigurasi elektron dan berhubungan dengan kurang reaktifnya gas mulia. Gas mulia tidak dapat menerima elektron untuk membentuk anion stabil. Itulah mengapa gas mulia memiliki afinitas elektron negatif.
Gas-gas mulia tidak berwarna, tidak
berbau, tidak berasa, dan mudah terbakar dalam kondisi standar. Gas
mulia pernah disebut sebagai Golongan 0 dalam tabel periodik unsur
karena mempunyai valensi nol, yang berarti tidak dapat bereaksi dengan
unsur-unsur lain untuk membentuk senyawa. Namun anggapan tersebut dapat
dipatahkan dengan ditemukannya senyawa dengan keterlibatan gas mulia.
Sifat Fisik dan Kimia Berdasarkan Unsur:
- Helium (He) adalah unsur kimia yang tak berwarna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, hampir inert, berupa gas monatomik, dan merupakan unsur pertama pada golongan gas mulia dalam tabel periodik dan memiliki nomor atom 2. Titik didih dan titik lebur gas ini merupakan yang terendah di antara semua unsur. Helium berwujud hanya sebagai gas terkecuali pada kondisi yang sangat ekstrem.
- Neon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ne dannomor atom 10. Neon termasuk kelompok gas mulia yang tak berwarna dan lembam (inert) Gas ini berwarna oranye kemerahan saat dimasukkan dalam tabung vakum dan dalam lampu neon.
- Argon adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ar dan nomor atom18. Gas mulia ke-3, di periode 8.
- Kripton adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Kr dan nomor atom 36. Dalam kondisi normal, kripton merupakan gas tidak berwarna, tidak berbau, dan berharga cukup mahal. Kripton padat berwujud zat kristal putih dengan struktur kubus, seperti pada umumnya “gas mulia” lainnya. Senyawa kripton umumnya tidak stabil, kecuali diisolasi dalam matriks pada suhu yang sangat rendah. Kripton mungkin merupakan salah satu gas paling langka di atmosfer. Terdapat total lebih dari 15 miliar ton gas ini di atmosfer dengan sekitar 8 ton per tahun diekstrak melalui udara cair.
- 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.
- 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. Radon adalah gas paling berat. Pada suhu dan tekanan ruang, radon tidak berwarna tetapi apabila didinginkan hingga membeku, radon akan berwarna kuning, sedang kan radon cair berwarna merah jingga.
Unsur gas mulia terdapat sebagai gas tak berwarna yang monoatomik, ini
erat kaitannya dengan struktur elektron oktet dan duplet dari gas mulia.
Sedangkan wujud gas pada suhu kamar disebabkan titik cair dan titik
didih gas mulia yang rendah.
Titik Cair dan Titik Didih Gas Mulia
Titik cair dan titik didih gas mulia meningkat dengan bertambahnya nomor atom. Hal ini disebabkan semakin bertambahnya gaya dispersi antar atom gas mulia sesuai bertambahnya massa atom relatif (Ar).
Titik cair dan titik didih gas mulia meningkat dengan bertambahnya nomor atom. Hal ini disebabkan semakin bertambahnya gaya dispersi antar atom gas mulia sesuai bertambahnya massa atom relatif (Ar).
Kelarutan Gas Mulia
Kelarutan gas mulia dalam air bertambah besar dari Helium (He) hingga Radon (Rn). Pada suhu 0 °C dalam 100 ml air terlarut 1 ml He, 6 ml Ar, dan 50 ml Rn.
Kelarutan gas mulia dalam air bertambah besar dari Helium (He) hingga Radon (Rn). Pada suhu 0 °C dalam 100 ml air terlarut 1 ml He, 6 ml Ar, dan 50 ml Rn.
- Unsur-unsur gas mulia mengandung 8 elektron pada kulit terluarnya kecuali He mengandung 2 elektron.
- Energi ionisasinya sangat tinggi, akibatnya unsurunsur gas mulia sukar bereaksi dengan unsurunsur lainnya.
- Molekul gas mulia monoatomik.Unsur Gas Mulia
1. Helium
Helium (He) adalah unsur kimia yang tak berwarna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, hampir inert, berupa gas monatomik, dan merupakan unsur pertama pada golongan gas mulia dalam tabel periodik dan memiliki nomor atom 2. Titik didih dan titik lebur
gas ini merupakan yang terendah di antara semua unsur. Helium berwujud
hanya sebagai gas terkecuali pada kondisi yang sangat ekstrem. Kondisi
ekstrem juga diperlukan untuk menciptakan sedikit senyawa helium, yang semuanya tidak stabil pada suhu dan tekanan standar. Helium memiliki isotop stabil kedua yang langka yang disebut helium-3. Sifat dari cairan varitas helium-4; helium I dan helium II; penting bagi para periset yang mempelajari mekanika kuantum (khususnya dalam fenomena superfluiditas) dan bagi mereka yang mencari efek mendekati suhu nol absolut yang dimiliki materi (seperti superkonduktivitas).
Helium adalah unsur kedua terbanyak dan kedua teringan di jagad raya,
mencakupi 24% massa keunsuran total alam semesta dan 12 kali jumlah
massa keseluruhan unsur berat lainnya. Keberlimpahan helium yang sama
juga dapat ditemukan pada Matahari dan Yupiter. Hal ini dikarenakan tingginya energi pengikatan inti (per nukleon) helium-4
berbanding dengan tiga unsur kimia lainnya setelah helium. Energi
pengikatan helium-4 ini juga bertanggung jawab atas keberlimpahan
helium-4 sebagai produk fusi nuklir maupun peluruhan radioaktif.
Kebanyakan helium di alam semesta ini berupa helium-4, yang dipercaya
terbentuk semasa Ledakan Dahsyat. Beberapa helium baru juga terbentuk lewat fusi nuklir hidrogen dalam bintang semesta.
Nama "helium" berasal dari nama dewa Matahari Yunani Helios. Pada 1868, astronom Perancis Pierre Jules César Janssen mendeteksi pertama kali helium sebagai tanda garis spektral kuning tak diketahui yang berasal dari cahaya gerhana matahari. Secara formal, penemuan unsur ini dilakukan oleh dua orang kimiawan Swedia Per Teodor Cleve dan Nils Abraham Langlet yang menemukan gas helium keluar dari bijih uranium kleveit. Pada tahun 1903, kandungan helium yang besar banyak ditemukan di ladang-ladang gas alam di Amerika Serikat, yang sampai sekarang merupakan penyedia gas helium terbesar. Helium digunakan dalam kriogenika, sistem pernapasan laut dalam, pendinginan magnet superkonduktor, "penanggalan helium", pengembangan balon, pengangkatan kapal udara dan sebagai gas pelindung untuk kegunaan industri (seperti "pengelasan busar") dan penumbuhan wafer silikon). Menghirup sejumlah kecil gas ini akan menyebabkan perubahan sementara kualitas suara seseorang.
Di Bumi, gas ini cukup jarang ditemukan (0,00052% volume atmosfer). Kebanyakan helium yang kita temukan di bumi terbentuk dari peluruhan radioaktif unsur-unsur berat (torium dan uranium) sebagai partikel alfa berinti atom helium-4. Helium radiogenik ini terperangkap di dalam gas bumi
dengan konsentrasi sebagai 7% volume, yang darinya dapat diekstraksi
secara komersial menggunakan proses pemisahan temperatur rendah yang
disebut distilasi fraksional.
2. 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 (sign).
3. Argon
Argon adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ar dan nomor atom 18. Gas mulia ke-3, di periode 8, argon membentuk 1% dari atmosfer bumi.
Nama "argon" berasal dari kata Yunani αργον berarti "malas" atau
"yang tidak aktif", sebuah referensi untuk fakta bahwa elemen hampir
tidak mengalami reaksi kimia. Oktet lengkap (delapan elektron) di kulit
atom terluar membuat argon stabil dan tahan terhadap ikatan dengan
unsur-unsur lainnya. Titik triple suhu 83,8058 K adalah titik tetap yang
menentukan dalam Skala Suhu Internasional 1990.
4. Kripton
Kripton adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Kr dan nomor atom 36.
5. 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.
6. 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
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
Radon tidak mudah bereaksi secara kimia, tetapi beradioaktif, radon juga adalah gas alami (senyawa gas terberat adalah tungsten heksaflorida, WF6).
Pada suhu dan tekanan ruang, radon tidak berwarna tetapi apabila
didinginkan hingga membeku, radon akan berwarna kuning, sedang kan radon
cair berwarna merah jingga.
Penumpukan gas Radon secara alamiah di atmosfir bumi terjadi amat
perlahan sehingga air yang menyentuh udara bebas terus kehilangan Radon
karena proses “Volatilisasi. Air bawah tanah mempunyai kandungan Radon
lebih tinggi di bandingkan air permukaan.
Kelimpahan Gas Mulia di Alam
1.Helium
Helium merupakan elemen kedua terbanyak
di alam semesta. Helium diproses dari gas alam, karena banyak gas alam yang
mengandung gas helium. Helium merupakan salah satu unsur yang diciptakan pada
saat nukleosintesis Big Bang. Dalam Jagad Raya modern hampir seluruh helium
baru diciptakan dalam proses fusi nuklir hidrogen di dalam bintang. Di Bumi,
unsur ini diciptakan oleh peluruhan radioaktif dari unsur yang lebih berat
(partikel alfa adalah nukleus helium). Setelah penciptaannya, sebagian darinya
terkandung di udara (gas alami) dalam konsentrasi sampai 7% volume. Helium
dimurnikan dari udara oleh proses pemisahan suhu rendah yang disebut distilasi
fraksional.
2, Neon
Neon adalah unsur gas mulia yang terdapat atmosfer hingga
1:65000 udara. Neon diperoleh dengan mencairkan udara dan melakukan pemisahan
dari gas lain dengan penyulingan bertingkat.Ppelepasan muatan Neon memiliki
intensitas lebih tinggi jika ada tegangan dan arus yang luar biasa.
3.Argon
Keberadaan argon di udara sudah diduga
oleh Cavendish pada tahun 1785, dan ditemukan oleh Lord Raleigh dan Sir William
Ramsay pada tahun 1894. Argon memiliki kelimpahan terbanyak di atmosfer bumi.
Argon dihasilkan dari penyulingan bertingkat udara cair karena atmosfer
mengandung 0.94% Argon. Atmosfer Mars mengandung 1.6% isotop Argon 40 dan sebesar 5 ppm untuk isotop Argon
36.
4
4. Kripton
Kripton terdapat di udara dengan kadar 1 ppm. Atmosfer Mars diketahui mengandung 0.3
ppm kripton. Kripton padat adalah zat kristal berwarna putih dengan struktur
kubus pusat muka yang merupakan sifat umum pada semua gas mulia.
Di alam, kripton memiliki enam isotop
stabil. Dikenali juga 1 isotop lainnya yang tidak stabil. Garis spektrum
kripton dapat dihasilkan dengan mudah dan beberapa di antaranya sangat tajam
untuk bisa dibedakan.
5. Xenon
Ditemukan pada tahun 1898 oleh Ramsay dan
Travers dalam residu yang tersisa setelah menguapkan udara cair. Xenon adalah
anggota gas mulia atau gas inert. Terdapat di atmosfer kita dengan kandungan
satu bagian per dua puluh juta bagian atmosfer. Xenon terdapat dalam atmosfer
Mars dengan kandungan 0.08 ppm. Unsur ini ditemukan dalam bentuk gas, yang
dilepaskan dari mineral mata air tertentu, dan dihasilkan secara komersial
dengan ekstraksi udara cair.
6. Radon
Radon merupakan unsur
radioaktif dan diperoleh dari peluruhan unsur radio aktif lainnya seperti
uranium dan radium yang terdapat pada kerak bumi.
Cara Pembuatan Gas Mulia
1. Helium
Helium
(He) ditemukan terdapat dalam gas alam di Amerika Serikat. Gas helium mempunyai
titik didih yang sangat rendah, yaitu -268,8 0C
sehingga pemisahan gas helium dari gas alam dilakukan dengan cara pendinginan
sampai gas alam akan mencair (sekitar -156 0C)
dan gas helium terpisah dari gas alam.
2. Argon, Neon, Kripton, dan
Xenon
Udara
mengandung gas mulia argon (Ar), neon (Ne), krypton (Kr), dan xenon (Xe)
walaupun dalam jumlah yang kecil. Gas mulia di industri diperoleh sebagai hasil
samping dalam industri pembuatan gas nitrogen dan gas oksigen dengan proses
destilasi udara cair. Pada proses destilasi udara cair, udara kering (bebas uap
air) didinginkan sehingga terbentuk udara cair. Pada kolom pemisahan gas argon
bercampur dengan banyak gas oksigen dan sedikit gas nitrogen karena titik didih
gas argon (-189,4 0C)
tidak jauh beda dengan titik didih gas oksigen (-182,8 0C). Untuk menghilangkan
gas oksigen dilakukan proses pembakaran secara katalitik dengan gas hidrogen,
kemudian dikeringkan untuk menghilangkan air yang terbentuk. Adapun untuk
menghilangkan gas nitrogen, dilakukan cara destilasi sehingga dihasilkan gas
argon dengan kemurnian 99,999%. Gas neon yang mempunyain titik didih rendah
(-245,9 0C) akan
terkumpul dalam kubah kondensor sebagai gas yang tidak terkonsentrasi (tidak
mencair).
Gas
kripton (Tb = -153,2 0C)
dan xenon (Tb = -108 0C)
mempunyai titik didih yang lebih tinggi dari gas oksigen sehingga akan
terkumpul di dalam kolom oksigen cair di dasar kolom destilasi utama. Dengan
pengaturan suhu sesuai titik didih, maka masing-masing gas akan terpisah.
Di
tahun 1962, para ahli masih yakin bahwa unsur-unsur gas mulia tidak bereaksi.
Kemudian seorang ahli kimia kanada bernama Neil Bartlet berhasil membuat
persenyawaan yang stabil antara unsur gas mulia dan unsur lain, yaitu XePtF6. Keberhasilan ini didasarkan pada reaksi:
PtF6 +O2 →(O2)+(PtF6)-
PtF6 ini bersifat oksidator kuat. Molekul
oksigen memiliki harga energi ionisasi 1165 kJ/mol, harga energi ionisasi ini
mendekati harga energi ionisasi unsur gas mulia Xe = 1170 kJ/mol. Atas
dasar data tersebut, maka untuk pertama kalinya Bartlet mencoba mereaksikan Xe
dengan PtF6 dan ternyata
menghasilkan senyawa yang stabil sesuai dengan persamaan reaksi:
Xe + PtF6 → Xe+(PtF6)-
Setelah berhasil membentuk senyawa XePtF6,
maka gugurlah anggapan bahwa gas mulia tidak dapat bereaksi. Kemudian para ahli
lainnya mencoba melakukan penelitian dengan mereaksikan xenon dengan zat-zat
oksidator kuat, diantaranya langsung dengan gas flourin dan menghasilkan
senyawa XeF2, XeF4, dan XeF6. Reaksi gas mulia
lainnya, yaitu krypton menghasilkan senyawa KrF2. Radon dapat
bereaksi langsung dengan F2 dan
menghasilkan RnF2. Hanya saja senyawa KrF2 dan RnF2 bersifat (tidak stabil). Senyawa gas mulia He, Ne, dan Ar sampai saat ini belum dapat dibuat mungkin
karena tingkat kestabilannya yang sangat besar.
3. Radon
Semua
unsur gas mulia terdapat di udara, kecuali Radon(Rn) yang hanya terdapat
sebagai isotop radioaktif berumur pendek, yang diperoleh dari peluruhan radio
aktif atom radium.
Unsur radon (Rn) yang
merupakan unsur radioaktif Radium (Ra) dengan memancarkan sinar alfa (helium)
sesuai dengan persamaan reaksi:
88Ra226 → 86Rn222 + 2He4
Penggunaan Gas Mulia
1.Helium:
- Dalam bentuk cair untuk pendingina.
- Campuran helium dan O2 untuk tabung udara penyelaman dasar laut.
- Mengelas titanium pada pambuatan pesawat terbang/roket
- Penghasil bola lampu pijar.
3. Neon
Untuk mengangkal petir
4. Kripton
·
Untuk lampu kilapfoto pada fotografi kecepatan tinggi
5.Xenon
Kripton (kr) dan xenon(xe) akhir akhir ini diketemukan
bahwa xenon bersifat anestesi. Oleh karena sifat ini maka xenon digunakan untuk
membius pasien pasien dalam operasi besar. Akan tetapi pemakaian ini masih
terlalu mahal.
6. 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.
Soal dan Pembahasannya
1. Energi ionisasi unsur gas
mulia secara acak adalah 1520 kJ, 2640kJ, 1040kJ, 1170kJ, 1350kJ dan 2080kJ.
Energi ionisasi dari Kripton adalah...
a. 1040kJ
b. 1170kJ
c. 1520kJ
d. 1350kJ
e. 2080kJ
2. Unsur VIII A yang
memiliki bilangan oksidasi nol..
a. Rn, Ne, dan Kr
b. He, Ne, dan Ar
c. Kr, Xe, dan Rn
d. Ar, Rn, dan He
e. Xe, Ar, dan Kr
3. Yang mempengaruhi
kerapatan gas mulia..
a. Massa atom, jari-jari
atom, dan kekuatan gaya london
b. Massa atom dan jari-jari
atom
c. Densitas
d. Valensi dan massa atom
e. Afinitas elektron dan
kekuatan gaya london
4. Pada kehidupan
sehari-hari Radon dapat digunakan sebagai...
a. Sebagai lampu reklame
b. Laser untuk merawat
retina dibelakang mata
c. Membius pasien
d. Terapi penyakit kanker
e. Pendingin bagi penelitian
bersuhu rendah
5. Titik didih Ne..
a. -268,6
b. -245,92
c. -185,7
d. -152,3
e. -61,8
Pembahasan:
1. Dalam sifat-sifat fisika
VIII A ( gas mulia ) energi ionisasi dari Kripton yaitu 1.520kJ(c)
2. Tingkatan yang memiliki oksidasi
nol itu He, Ne, dan Ar (b). Sedangkan pada yang lainnya seperti pada Kr, Xe dan
Rn memiliki beberapa tingkat oksidasi.
3. Kerapatan gas mulia
dipengaruhi oleh massa atom, jari-jari atom, dan kekuatan gaya London (a).
4. Radon merupakan gas mulia
yang bersifat radioaktif, sehingga sinar yang dipancarkannya dapat digunakan
dalam terapi penyakit kanker (d)
5.Dalam sifat Fisika gas
mulia Ne itu memiliki Titik didih (derajat celcius) -245,92 derajat celcius
(b).
0 komentar:
Posting Komentar