You're Reading a Free Preview
Page 3 is not shown in this preview.
Gas mulia adalah unsur-unsur yang berada di golongan VIIIA. Hal ini sebagaimana selain berfase gas pada suhu ruang, unsur-unsur ini bersifat sangat stabil [sukar bereaksi]. Pada awalnya, unsur-unsur ini dikenal dengan istilah gas inert karena tidak ada satupun unsur yang bereaksi dengan unsur lain membentuk senyawa. Barulah pada tahun 1962, Neil Bartlett, seorang ahli kimia asal Kanada, berhasil mensintesis senyawa xenon XePtF6. Sejak saat itu, berbagai senyawa gas mulia berhasil disintesis. Unsur-unsur gas mulia terdiri dari helium [He], neon [Ne], argon [Ar], kripton [Kr], xenon [Xe], dan radon [Rn].
Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Polimer
Bilangan Kuantum
Keberadaan Gas Mulia di Alam
Oleh karena sifatnya yang stabil, di alam gas mulia ditemukan dalam bentuk monoatomik [atom tunggal]. Unsur-unsur gas mulia, kecuali radon, dapat ditemukan di udara pada atmosfer meskipun dalam konsentrasi yang sangat kecil. Di antara gas mulia, argon merupakan yang paling banyak terdapat di udara dengan kadar 0,93% dalam udara kering [bebas uap air]. Helium lebih banyak ditemukan dalam gas alam [dengan kadar ~1%] daripada dalam udara [~0,00052%]. Sementara radon berasal dari peluruhan radioaktif radium dan uranium. Radon juga bersifat radioaktif dan memiliki waktu paro yang relatif pendek sehingga radon akan kembali meluruh menjadi unsur lainnya.
Sifat-sifat Gas Mulia
Sifat atomik
Unsur-unsur gas mulia memiliki konfigurasi elektron valensi yang oktet, yaitu ns2 np6, kecuali pada He dengan konfigurasi duplet 1s2. Jari-jari atom dari He ke Rn bertambah sebagaimana bertambahnya jumlah kulit elektron. Konfigurasi elektron dengan kulit valensi terisi penuh demikian menyebabkan gas mulia cenderung sangat stabil [sangat sukar bereaksi].
Selain itu, unsur-unsur gas mulia memiliki energi ionisasi yang sangat besar dan afinitas elektron yang sangat rendah. Energi ionisasi dari He ke Rn semakin berkurang, sebagaimana bertambahnya jari-jari atom sehingga gaya tarik inti terhadap elektron valensi semakin melemah dan energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron semakin berkurang.
Sifat fisis
Unsur-unsur gas mulia memiliki titik leleh dan titik didih yang sangat rendah. Titik didihnya hanya beberapa derajat Celcius di atas titik lelehnya. Titik leleh dan titik didih dari He ke Rn bertambah sebagaimana kekuatan gaya London [gaya dispersi] bertambah seiring dengan bertambahnya massa atom dan jari-jari atom.
Densitas [kerapatan] gas mulia juga cenderung bertambah dari He ke Rn. Densitas gas dipengaruhi oleh massa atom, jari-jari atom, dan gaya London. Densitas gas akan bertambah dengan bertambahnya massa atom dan kekuatan gaya London, namun akan berkurang dengan bertambahnya jari-jari atom. Namun demikian, pengaruh massa atom dan gaya London lebih signifikan dibanding pengaruh jari-jari atom dalam hal ini, sehingga densitas bertambah dari He ke Rn.
Sifat kimia
Oleh karena konfigurasi elektron yang stabil, unsur-unsur gas mulia cenderung tidak reaktif [sangat sulit bereaksi]. Hal ini didukung oleh fakta bahwa di alam gas mulia selalu ditemukan dalam bentuk monoatomik [atom tunggal]. Namun demikian, para ahli telah berhasil mensintesis senyawa gas mulia Ar, Kr, Xe, dan Rn. Kereaktifan unsur meningkat dari Ar ke Rn, di mana dalam reaksi dengan fluorin, Rn dapat bereaksi spontan, Xe memerlukan pemanasan atau penyinaran dengan sinar UV agar reaksi berlangsung, dan Kr hanya bereaksi jika diberi muatan listrik atau sinar X pada suhu yang sangat rendah.
Unsur He dan Ne ditemukan tidak mengalami reaksi kimia dan membentuk senyawa. Unsur Ar diketahui bereaksi dengan HF membentuk senyawa HArF pada suhu 18 K. Unsur Kr dapat bereaksi dengan F2 membentuk senyawa KrF2 dalam kondisi didinginkan pada −196°C dan diberi loncatan muatan listrik atau radiasi sinar X. Unsur Xe dapat bereaksi dengan F2 membentuk tiga senyawa fluorida biner yang berbeda—XeF2, XeF4, dan XeF6—bergantung pada kondisi reaksi dan jumlah reaktan. Unsur Rn bereaksi secara spontan dengan F2 membentuk senyawa RnF2.
Kegunaan Gas Mulia dalam Kehidupan Sehari-hari
Helium
- Helium digunakan sebagai gas pengisi balon udara menggantikan gas hidrogen karena selain ringan juga bersifat inert.
- Helium cair digunakan untuk pendingin koil logam pada alat scanner tubuh [MRI] dan juga pendingin dalam penelitian cryogenics dan superkonduktor sebagaimana titik didihnya yang sangat rendah.
- Helium digunakan sebagai pelarut gas oksigen dalam tabung oksigen penyelam ataupun tabung oksigen rumah sakit. Helium dipilih menggantikan nitrogen karena selain sifatnya inert, kelarutan gas helium dalam darah lebih kecil dibanding gas nitrogen.
Neon
Neon digunakan untuk lampu reklame. Hal ini sebagaimana gas neon dalam tabung bertekanan rendah akan menghasilkan cahaya merah dengan intensitas tinggi jika diberi tegangan listrik.
Argon
- Argon digunakan sebagai gas pengisi dalam beberapa jenis bola lampu karena sifatnya yang tidak reaktif sehingga filamen wolfram tidak mudah putus.
- Argon digunakan sebagai atmosfer inert pada pengelasan; sintesis kristal tunggal silikon atau germanium dalam industri semikonduktor; dan eksperimen dalam glove box di laboratorium.
Kripton
Kripton dapat menghasilkan cahaya putih dengan intensitas tinggi jika diberi muatan listrik sehingga banyak digunakan pada lampu landasan pesawat dan lampu fotografi berkecepatan tinggi.
Xenon
- Xenon digunakan untuk lampu blitz fotografi dan beberapa jenis lampu mobil karena dapat menghasilkan cahaya putih yang sangat terang dengan adanya muatan listrik.
- Xenon dapat digunakan sebagai obat bius [anestetik]. Namun, penggunaannya sangat terbatas sehubungan dengan harganya yang sangat mahal.
Radon
- Radon digunakan dalam radioterapi kanker [terapi radiasi] sebagaimana sifatnya yang radioaktif.
- Radon dapat menjadi indikator keberadaan mineral radioaktif seperti bijih uranium dalam tanah, bebatuan, ataupun bahan bangunan.
Contoh Soal Gas Mulia dan Pembahasan
Pernyataan berikut yang bukan merupakan sifat-sifat umum gas mulia, yaitu …
a. terdapat di alam dalam bentuk monoatomik b. dapat bereaksi spontan membentuk berbagai senyawa c. titik beku mendekati suhu 0 K d. sukar melepas dan mengikat elektron
e. kereaktifan unsur semakin meningkat dari atas ke bawah golongan
Jawab:
b. dapat bereaksi spontan membentuk berbagai senyawa
Unsur-unsur gas mulia secara umum cenderung tidak dapat bereaksi spontan membentuk senyawa karena konfigurasi elektronnya yang stabil.
Referensi
Atkins, Peter & Jones, Loretta. 2010. Chemical Principles: The Quest for Insight [5th edition]. New York: W.H. Freeman & Company
Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science [13th edition]. New Jersey: Pearson Education, Inc.
House, James E. 2013. Inorganic Chemistry [2nd edition]. Oxford: Elsevier
Housecroft, Catherine E. & Sharpe Alan G. 2012. Inorganic Chemistry [4th edition]. Harlow: Pearson Education Limited
Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2008. Kimia SMA dan MA untuk Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Esis
McMurry, John E., Fay, Robert C., & Robinson, Jill K. 2016. Chemistry [7th edition]. New Jersey: Pearson Education, Inc.
Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications [11th edition]. Toronto: Pearson Canada Inc. Purba, Michael. 2007. Kimia 3A untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga Retnowati, Priscilla. 2006. SeribuPena Kimia SMA Kelas XII Jilid 3. Jakarta: Erlangga
Shriver, D., et al. 2014. Inorganic Chemistry [6th edition]. New York: W.H. Freeman & Company
Artikel: Gas Mulia Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia FMIPA UI
Materi StudioBelajar.com lainnya:
- Tata Nama Senyawa
- Reaksi Redoks
- Larutan Elektrolit
Artikel Kimia kelas XII ini menjelaskan tentang gas mulia yang merupakan unsur-unsur golongan VIIIA dalam tabel periodik. Mulai dari pengertian, sifat-sifatnya, serta penjelasan lengkap unsur-unsurnya.
--
Teman-teman, pada artikel golongan-golongan unsur dalam sistem periodik unsur, kamu pasti sudah tahu kalau unsur-unsur pada tabel periodik dikelompokkan menjadi beberapa golongan, di antaranya golongan logam alkali, logam alkali tanah, halogen, gas mulia, dan unsur transisi.
Dari lima golongan tersebut, ada satu golongan yang unsur-unsurnya memiliki sifat yang sangat sukar untuk bereaksi dengan unsur lain, lho, yaitu gas mulia.
Kenapa sih unsur-unsur gas mulia bisa sulit untuk bereaksi? Unsur-unsur apa saja ya yang masuk ke dalam golongan gas mulia? Nah, bagi kamu yang penasaran, artikel ini telah merangkum semua jawabannya dan menjelaskannya secara lengkap dan mudah. Oleh karena itu, langsung saja kita simak artikelnya berikut ini!
Apa Itu Unsur Gas Mulia?
Sebenarnya, gas mulia adalah sebutan untuk unsur-unsur golongan VIIIA dalam tabel periodik. Disebut gas mulia karena semua unsur pada golongan ini berwujud gas dan memiliki konfigurasi elektron yang sangat stabil, sehingga akan sangat sulit untuk bereaksi dengan unsur lainnya. Unsur-unsur gas mulia antara lain adalah helium [He], neon [Ne], argon [Ar], Kripton [Kr], Xenon [Xe], dan Radon [Rn].
Baca juga: 3 Cara Mencegah Korosi pada Logam
Sifat-sifat Gas Mulia
Gas mulia memiliki sifat-sifat yang bisa kamu ketahui, nih. Sifat-sifat ini dibedakan menjadi 3 macam, yaitu sifat atomik, fisik, dan kimia.
1. Sifat Atomik
Pada sifat atomik, molekul-molekul gas mulia terdiri atas satu atom [monoatom]. Unsur-unsur gas mulia memiliki jari-jari atom yang semakin besar apabila dilihat dari atas ke bawah [helium ke radon]. Tapi, energi ionisasinya semakin kecil seiring dengan bertambahnya jari-jari atom, sehingga semakin mudah melepaskan elektron. Unsur-unsur golongan ini memiliki elektron valensi 2 dan 8 yang menandakan semua elektron pada kulitnya sudah stabil dan berpasangan.
2. Sifat Fisik
Berdasarkan sifat fisisnya, gas mulia memiliki titik leleh dan titik didih yang sangat rendah. Titik didih dan titik leleh unsur-unsur gas mulia lebih kecil dari suhu kamar [25°C], sehingga seluruh unsur gas mulia berwujud gas. Titik leleh dan titik didih unsur-unsur gas mulia dari atas ke bawah [helium ke radon] akan semakin bertambah seiring dengan bertambahnya massa atom dan jari-jari atom. Kerapatan [densitas] unsur-unsur gas mulia juga akan semakin bertambah dari atas ke bawah.
3. Sifat Kimia
Unsur-unsur gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang stabil karena semua elektron pada kulit terluarnya sudah berpasangan/penuh. Hal ini menyebabkan gas mulia cenderung sulit bereaksi dengan unsur lainnya. Namun, saat ini sudah ada beberapa unsur gas mulia yang dapat bereaksi dengan unsur lain yang sangat elektronegatif, yaitu xenon dan kripton. Selain itu, konfigurasi elektron yang stabil ini juga menyebabkan gas mulia biasa digunakan sebagai penyingkatan konfigurasi elektron bagi unsur lain.
Contohnya:
Ne = 1s2 2s2 2p6
Ar = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6. Konfigurasi elektron Ar dapat disingkat menjadi,
Ar = [Ne] 3s2 3p6
Na = 1s2 2s2 2p6 3s1, dapat disingkat
Na = [Ne] 3s1
Baca juga: Sifat Unsur Halogen dan Manfaatnya dalam Kehidupan Sehari-hari
Macam-macam Gas Mulia
Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, unsur-unsur gas mulia terdiri dari 6 unsur, yaitu helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon. Masing-masing unsur tersebut akan dijelaskan lebih lengkap berikut ini. Tetap simak, ya!
Helium [He]
Helium merupakan unsur gas mulia terbanyak kedua di alam semesta setelah hidrogen. Helium terbentuk dari peluruhan zat radioaktif, yaitu uranium dan thorium. Gas ini merupakan zat yang ringan dan tidak mudah terbakar. Meskipun wujudnya berbentuk gas, helium dapat dicairkan dalam suhu yang amat rendah dan tekanan yang tinggi.
Selain tampilannya yang tidak berwarna, helium juga tidak berbau, tidak berasa, dan tidak beracun. Namun, apabila terhirup tubuh, gas ini dapat menyebabkan suara menjadi tinggi, sakit kepala, dan perasaan tercekik. Manfaat helium yang lain adalah pada wujud cair helium dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah.
Neon [Ne]
Neon ditemukan oleh ahli kimia bernama Sir William Ramsay dan Morris M. Travers pada tahun 1898 di London, Inggris. Ketika Ramsay mendinginkan beberapa sampel udara hingga menjadi cairan dan memanaskan cairan tersebut, ia mengambil gas yang keluar saat cairan itu mendidih. Ramsay lalu memisahkan sisa-sisa gas yang belum teridentifikasi dan menemukan zat-zat baru, yaitu kripton dan neon.
Meskipun gas ini tidak berwarna, neon akan memancarkan warna oranye kemerahan jika berada pada medan listrik bertegangan tinggi. Selain kegunaannya sebagai pengisi lampu neon, unsur gas mulia ini juga dapat berfungsi sebagai penangkal petir, pengisi tabung televisi, dan dalam wujud cair neon dapat digunakan sebagai zat pendingin.
Baca juga: Mengetahui Sifat Koligatif pada Larutan
Argon [Ar]
Argon merupakan gas terbanyak ketiga yang terdapat dalam atmosfer bumi setelah nitrogen dan oksigen. Argon terbentuk dari peluruhan zat radioaktif berupa kalium yang terdapat di kerak bumi. Unsur ini memiliki tingkat kelarutan dalam air yang sama dengan oksigen dan bahkan 2,5 kali lebih mudah larut dibandingkan dengan nitrogen. Argon bersifat tidak reaktif [inert], tidak mudah terbakar, dan tidak beracun.
Ketika berada dalam medan listrik, argon akan memunculkan warna lilak atau ungu. Unsur gas mulia ini banyak digunakan di bidang industri, baik dalam wujud gas maupun cair. Kegunaan lain argon adalah sebagai gas inert yang melindungi dari bunga api listrik saat proses pengelasan, produksi titanium dan unsur reaktif lainnya, serta digunakan sebagai lapisan pelindung dalam pembuatan kristal silikon dan germanium.
Kripton [Kr]
Kripton merupakan gas yang paling langka di atmosfer dari unsur-unsur gas mulia lainnya. Sama halnya dengan neon, kripton ditemukan oleh ahli kimia bernama Sir William Ramsay dan Morris M. Travers dari sisa-sisa gas pada sampel udara cair yang dipanaskan kembali hingga mendidih.
Pada kondisi normal, kripton bersifat tidak berwarna dan tidak berbau. Namun, apabila diletakkan pada medan listrik bertegangan tinggi, kripton akan memancarkan cahaya berwarna putih.
Xenon [Xe]
Setelah Sir William Ramsay dan Morris M. Travers menemukan kripton dan neon, di tahun yang sama, mereka kembali menemukan unsur gas mulia yang lain, yaitu xenon. Xenon ditemukan dalam residu yang tersisa dari hasil pemanasan sampel udara cair. Xenon adalah gas berat yang langka dan tidak berbau. Gas ini bersifat tidak reaktif pada sebagian besar bahan kimia.
Xenon akan memancarkan cahaya berwarna biru saat berada pada medan listrik bertegangan tinggi. Saat ini, senyawa xenon telah banyak dibuat, contohnya seperti xenon trioksida [XeO3] dan xenon tetraoksida [XeO4] yang sangat eksplosif [mudah meledak]. Xenon juga dianggap tidak beracun, meskipun banyak senyawanya yang beracun karena sifat oksidasinya yang kuat.
Baca juga: Yuk, Berkenalan dengan Senyawa Turunan Alkana: Alkohol
Radon [Rn]
Radon merupakan unsur gas mulia yang bersifat radioaktif. Radon terbentuk dari penguraian radium, zat kimia radioaktif dari unsur logam. Radon tidak mudah bereaksi secara kimia, namun sangat berbahaya bagi kesehatan karena sifatnya yang radioaktif. Radon tidak berwarna, tapi apabila didinginkan hingga membeku [padat], radon akan berwarna kuning, sedangkan radon berwujud cair akan berwarna oranye kemerahan.
Meskipun kegunaan radon sebagai radioterapi kanker, apabila gas ini terhisap cukup banyak, justru akan menimbulkan penyakit kanker paru-paru. Hiii... serem!
---
Nah, teman-teman, itulah tadi penjelasan mengenai gas mulia beserta sifat dan kegunaannya, ya. Semoga pengetahuan kalian jadi bertambah setelah membaca artikel ini, ya.
Oh iya, kalau kalian merasa tertarik untuk mempelajari materi ini lebih dalam lagi, kalian bisa coba gabung di Brain Academy Online, lho! Di sana, kamu tidak hanya bisa berdiskusi dengan tutor saja, tapi juga dengan teman-teman di seluruh Indonesia. lewat fitur live teaching, dan grup klub hobi!