Kima unsur VIII A ( Gas mulia )
BAB I
PENDAHULUAN
A.
LATAR
BELAKANG
Gas
mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam golongan VIIIA yang memiliki
kestabilan yang sangat tinggi dan sebagian ditemukan di alam dalam bentuk
monoatomik karena sifat stabilnya. Unsur-unsur yang terdapat dalam gas mulia
yaitu Helium (He), Neon (Ne), Argon(Ar), Kripton(Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn).
Gas-gas ini pun sangat sedikit kandungannya di bumi.
Gas Mulia terdapat dalam atmosfer bumi, untuk Helium terdapat di luar
atmosfer. Helium dapat terbentuk dari peluruhan zat radioaktif uranium dan
thorium. Semua unsur - unsur gas mulia terdiri dari atom -atom yang berdiri
sendiri. Unsur gas mulia yang terbanyak di alam semesta adalah Helium (banyak
terdapat di bintang) yang merupakan
bahan bakar dari matahari. Radon amat sedikit jumlahnya di atmosfer atau udara.
Dan sekalipun ditemukan akan cepat berubah menjadi unsur lain, karena radon
bersifat radio aktif. Dan karena jumlahnya yang sangat sedikit pula radon
disebut juga sebagi gas jarang.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Definisi
Gas Mulia
Gas mulia adalah unsur-unsur yang
terdapat dalam golongan VIIIA yang memiliki kestabilan yang sangat tinggi dan
sebagian ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik karena sifat
stabilnya, mempunyai sifat lengai, tidak reaktif, dan susah bereaksi
dengan bahan kimia lain. Gas mulia juga 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. Konfigurasi elektron
unsur-unsur Gas Mulia adalah ns2, np6, kecuali He 1s2.
Gas
Mulia yang sejati adalah unsur monoatomik. Disebut mulia karena unsur-unsur ini
sangat stabil, berfasa gas pada suhu ruang dan bersifat inert (sukar
bereaksi dengan unsur lain). Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari
gas mulia. Menurut Lewis, kestabilan gas mulia tersebut disebabkan konfigurasi
elektronnya yang terisi penuh, yaitu konfigurasi oktet (duplet untuk Helium). Kestabilan gas
mulia dicerminkan oleh energi ionisasinya yang sangat besar, dan afinitas
elektronnya yang
sangat rendah (http://arulgroup.blogspot.com/2013/10/gas-mulia.html)
Berikut
ini adalah asal-usul mana unsur-unsur Gas Mulia yang diambil dari bahasa
Yunani, 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
B.
Kelimpahan
di Alam
Semua
unsur gas mulia terdapat di udara, kecuali radon yang merupakan unsur
radioaktif. Unsur gas mulia yang paling banyak terdapat di udara adalah
argon yang merupakan komponen ketiga terbanyak dalam udara setelah
nitrogen dan oksigen. Unsur-unsur Gas Mulia, kecuali Radon, melimpah
jumlahnya karena terdapat dalam udara bebas. Argon terdapat di udara bebas
dengan kadar 0,93%, Neon 1,8×10-3%, Helium 5,2×10-4%,
Kripton 1,1×10-4%, dan Xenon 8,7×10-6%. Helium adalah
unsur terbanyak jumlahnya di alam semesta karena Helium adalah salah satu unsur
penyusun bintang. Helium diperoleh dari sumur-sumur gas alam di Texas dan
Kansas (Amerika Serikat). Helium dapat
terbentuk dari peluruhan zat radioaktif uranium dan thorium. Udara mengandung
gas Mulia (Ar, Ne, Xe, dan Kr) walaupun dalam jumlah yang kecil, gas mulia di
Industri di peroleh sebagai hasil samping dalam Industri pembuatan gas nitrogen
dan O2.
C.
Sifat-sifat
gas mulia
Sifat-Sifat Umum :
·
Tidak
Berwarna, tidak berbau, tidak berasa, sedikit larut dalam air.
·
Mempunyai
elektron valensi 8, dan khusus untuk Helium elektron valensinya 2
·
Molekul-molekulnya
terdiri atas satu atom (monoatom).
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
bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Sedangkan energi pengionnya
berkurang.
Berikut merupakan beberapa sifat
dari gas mulia.
Tabel 1. Sifat-sifat Gas Mulia
|
Gas
Mulia
|
Nomor
Atom
|
Titik
Leleh (˚C)
|
Titik
Didih (˚C)
|
Energi
Ionisasi (kJ/mol)
|
Jari-jari
Atom (Angstrom)
|
|
He
|
2
|
-272,2
|
-268,9
|
2738
|
0,50
|
|
Ne
|
10
|
-248,7
|
-245,9
|
2088
|
0,65
|
|
Ar
|
18
|
-189,2
|
-185,7
|
1520
|
0,95
|
|
Kr
|
36
|
-156,6
|
-152,3
|
1356
|
1,10
|
|
Xe
|
54
|
-111,9
|
-107,1
|
1170
|
1,30
|
|
Rn
|
86
|
-71
|
-62
|
1040
|
1,45
|
Dari
tabel diatas dapat dilihat jari – jari atom yang kecil (dalam satu
golongan, semakin keatas semakin kecil) mempunyai energi ionisasi besar artinya
elektronnya sangat sukar dilepaskan, elektron terluar relatif lebih
tertarik ke inti atom. Oleh sebab itu, atom-atom gas mulia sangat sukar untuk
bereaksi. Dari atas ke bawah jari – jari atom makin besar, energi
ionisasinya makin kecil atau makin mudah melepaskan elektron, sehingga gas
mulia dari atas ke bawah makin reaktif.
Kestabilan
unsur-unsur golongan gas mulia dan semakin besarnya harga energi ionisasi suatu
atom menyebabkan unsur-unsur gas mulia sukar membentuk
ion (terionisasi), artinya sukar untuk melepas elektron agar
berubah jadi ion positif. Selain itu makin besar ukuran sebuah atom, makin
mudah melepas elektron kulit terluarnya, karena jaraknya makin jauh dari
intinya yang bermuatan positif.
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 yang mengakibatkan gaya tarik inti atom terhadap elektron kulit
terluar berkurang, sehingga lebih mudah melepaskan diri dan ditarik oleh atom
lain. Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki
konfigurasi elektron yang sudah stabil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas
mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan
berarti gas mulia tidak dapat bereaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke
atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat berreaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif
seperti Flourin dan Oksigen. Sampai saat ini, senyawa gas
mulia yang sudah dapat bereaksi dengan zat lain
adalah xenon dan kripton, sedangkan helium, neon,
danargon masih sangat stabil.
Titik
didih dan titik leleh unsur-unsur gas mulia lebih kecil dari pada suhu kamar
(250C atau 298 K) sehinga seluruh unsur gas mulia berwujud gas.
Karena kestabilan unsur-unsur gas mulia, maka di alam berada dalam bentuk monoatomik. Titik
leleh dan titik didih unsur – unsur gas mulia perbedaannya sangat sedikit misalnya
Neon meleleh pada suhu -2490C dan mendidih pada suhu -2460C karena gaya tarik
atom – atom gas mulia sangat kecil.
Adapula
hal penting yang menyebabkan gas mulia amat stabil yaitu konfigurasi
elektronnya. Elektron valensi gas mulia sudah memenuhi kaidah Duplet untuk
He dan kaidah Oktet untuk Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn. Konfigurasi elektron gas
mulia (kecuali He) berakhir pada ns2 np6.
Konfigurasi tersebut merupakan konfigurasi elektron yang stabil, sebab semua
elektron pada kulitnya sudah berpasangan. Oleh sebab itu, tidak memungkinkan
terbentuknya ikatan kovalen dengan atom lain. Energi ionisasi yang tinggi
menyebabkan gas mulia sukar menjadi ion positif dan berarti sukar membentuk
senyawa secara ionik. (http://kotakecilafrin.blogspot.com/2011/12/gas-mulia-viii.html)
Berikut adalah konfigurasi elektron
gas mulia
Tabel
2. Konfigurasi elektron 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
|
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
Dua
elektron dari He membuat subkulit s menjadi penuh dan unsur-unsur gas mulia
yang lain pada kulit terluarnya terdapat 8 elektron karena kulit terluarnya
telah penuh maka gas mulia bersifat stabil dan tidak reaktif. Jadi afinitas
elektronnya mendekati nol.
D.
Pembentukan
Senyawa pada Gas Mulia
Gas Mulia
adalah gas yang sudah memiliki 8 elektron valensi dan memiliki kestabilan yang
tinggi. Tetapi gas mulia pun masih dapat bereaksi dengan atom lain. Karena
sebenarnya tidak semua sub kuit pada gas mulia terisi penuh.
Contoh:
Ar : [Ne] 3s2 3p6
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.
Sampai
dengan 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 RnF2bersifat (tidak
stabil).
Tabel 3. Beberapa senyawaan Xenon
|
Tingkat Oksidasi
|
Senyawaan
|
Bentuk
|
Titik Didih (˚C)
|
Struktur
|
Tanda-tanda
|
|
II
IV
|
XeF2
XeF4
|
Kristal tak berwarna
Kristal tak berwarna
|
129
117
|
Linear
Segi-4
|
Terhidrolisis menjadi Xe + O2;
sangat larut dalam HF
Stabil
|
|
VI
|
XeF6
Cs2XeF8
XeOF4
XeO3
|
Kristal tak berwarna
Padatan kuning
Cairan tak berwarna
Kristal tak berwarna
|
49,6
-46
|
Oktahedral terdistorsi
Archim. Antiprisma
Piramid
segi-4
Piramidal
|
Stabil
Stabil pada 400˚
Stabil
Mudah meledak, higroskopik; stabil
dalam larutan
|
|
VIII
|
XeO4
XeO6 4-
|
Gas tak berwarna
Garam tak berwarna
|
Tetrahedral
Oktahedral
|
Mudah meledak
Anion- anion HXeO63-,
H2XeO62-, H3XeO6- ada
juga
|
Senyawa
gas mulia He dan Ne sampai saat ini belum dapat dibuat mungkin karena tingkat
kestabilannya yang sangat besar. Gas-gas ini pun sangat sedikit
kandungannya di bumi. 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*
Tabel 4. contoh Reaksi dan cara pereaksian pada gas mulia
|
Gas
Mulia
|
Reaksi
|
Nama
senyawa yang terbentuk
|
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 -1960C
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.
|
Fluorida
XeF2, XeF4, dan XeF6 diperoleh dengan
mereaksikan xenon dengan flouor dalam kuantitas yang makin bertambah. Dalam
senyawa-senyawa ini, xenon mempunyai bilangan oksidasi genap +2, +4, dan +6,
yang khas bagi kebanyakan senyawaan xenon. Fluorida-fluorida adalah lahan permulaan
untuk mensintesis senyawaan xenon lainnya.
Satu-satunya
produk yang diperoleh bila krypton bereaksi dengan fluor adalah difluoridanya,
KrF2. Tak dikenal lain-lain keadaan oksidasi selain +2. Dari
kira-kira selusin senyawaan krypton yang dikenal, semuanya merupakan garam
kompleks yang diturunkan dari KrF2. Karena radon bersifat radioaktif
dan mempunyai waktu paruh empat hari, kekimiawiannya sukar dipelajari. Namun,
eksistensi radon fluorida, baik yang mudah menguap maupun yang tak mudah
menguap, telah didemonstrasikan.
E.
Kegunaan
Gas Mulia
1.
Helium
Helium merupakan zat yang ringan dan tidak mudah 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. Para penyelam bekerja pada tekanan tinggi. Jika digunakan campuran nitrogen dan oksigen untuk membuat udara buatan, nitrogen yang terisap mudah terlarut dalam darah dan dapat menimbulkan halusinasi pada penyelam. Oleh para penyelam, keadaan ini disebut “pesona bawah laut”. Ketika penyelam kembali ke permukaan, (tekanan atmosfer) gas nitrogen keluar dari darah dengan cepat. Terbentuknya gelembung gas dalam darah dapat menimbulkan rasa sakit atau kematian. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah.
Helium merupakan zat yang ringan dan tidak mudah 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. Para penyelam bekerja pada tekanan tinggi. Jika digunakan campuran nitrogen dan oksigen untuk membuat udara buatan, nitrogen yang terisap mudah terlarut dalam darah dan dapat menimbulkan halusinasi pada penyelam. Oleh para penyelam, keadaan ini disebut “pesona bawah laut”. Ketika penyelam kembali ke permukaan, (tekanan atmosfer) gas nitrogen keluar dari darah dengan cepat. Terbentuknya gelembung gas dalam darah dapat menimbulkan rasa sakit atau kematian. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah.
2.
Neon
Neon biasanya digunakan untuk pengisi bola lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indicator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televisi.
Neon biasanya digunakan untuk pengisi bola lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indicator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televisi.
3.
Argon
Argon digunakan dalam las titanium pada pembuatan pesawat terbang atau roket. Argon juga digunakan dalam las stainless steel dan sebagai pengisi bola lampu pijar karena argon tidak bereaksi dengan wolfram (tungsten) yang panas.
Argon digunakan dalam las titanium pada pembuatan pesawat terbang atau roket. Argon juga digunakan dalam las stainless steel dan sebagai pengisi bola lampu pijar karena argon tidak bereaksi dengan wolfram (tungsten) yang panas.
4.
Kripton
Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.
Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.
5.
Xenon
Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron.
Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron.
6.
Radon
Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Namun demikian, jika radon terhisap dalam jumlah banyak, malah akan menimbulkan kanker paru-paru. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, karena bila lempengan bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bisa diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.
Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Namun demikian, jika radon terhisap dalam jumlah banyak, malah akan menimbulkan kanker paru-paru. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, karena bila lempengan bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bisa diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.
(http://bloggregantonny.blogspot.com/2013/02/unsur-kimia-golongan-viii-a.html)
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Gas
mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam golongan VIIIA yang memiliki
kestabilan yang sangat tinggi dan sebagian ditemukan di alam dalam bentuk
monoatomik karena sifat stabilnya. Disebut mulia karena unsur-unsur ini sangat
stabil, berfasa gas pada suhu ruang dan bersifat inert (sukar bereaksi
dengan unsur lain). Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari gas mulia.
Gas
mulia adalah grup elemen kimia dengan sifat-sifat yang sama: di kondisi
standar, mereka semua tidak berbau, tidak berwarna, dan monoatomik dengan
reaktivitas yang sangat rendah. Mereka ditempatkan di grup 18 (8A) dari tebel
periodik (sebelumnya dikenal dengan grup 0), yaitu helium (He), neon (Ne),
argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), dan radon yang bersifat radioaktif (Rn).
Sifat-sifat
gas mulia bisa dijelaskan dengan baik dengan teori modern tentang struktur
atom: valensi elektron kulit luar mereka dianggap "penuh", memberi
mereka sedikit sekali kesempatan untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia, dan
hanya beberapa ratus senyawa yang telah disiapkan. Titik didih dan titik leleh
gas mulia mempunyai nilai yang dekat, berbeda kurang dari 10 °C (18 °F); yang
mengakibatkan mereka berbentuk cairan dalam jangkauan suhu yang pendek.
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.
DAFTAR
PUSTAKA
Farida,
Ida. 2009. Modul Perkuliahan Kimia
Anorganik I. Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Sunan
Gunung Djati. Bandung
Cotton
dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik
Dasar. Jakarta: UI-Press
Keenan,
dkk. 1979. Kimia untuk Universitas.
Jakarta: Erlangga
Post a Comment for "Kima unsur VIII A ( Gas mulia )"