kimia unsur gas mulia-dikonversi (1)

GAS MULIA ( VIII A )

Pada pembahasan kali ini kita akan sedikit membahas mengenai unsur Gas Mulia..

1. Sejarah Gas Mulia
2.
Golongan gas mulia atau golongan VIII A adalah unsur-unsur yang memiliki delapan
electron valensi dengan konfigurasi elektronik terluar ns2 np6. Unsur – unsur tersebut
adalah :

Helium : 2 He
Neon : 10 Ne
Argon : 18 Ar
Kripton : 36 Kr
Xenon : 54 Xe
Radon : 86 Rn

Gas mulia yang pertama kali ditemukan adalah Argon. Awalnya seorang ahli fisika
inggris, Lord Rayleight (1842-) menemukan bahwa Nitrogen yang diperoleh dari
ammonia tenyata jauh lebih ringan daripada Nitrogen yang berasal dari atmosfe.

Kemudian ia dan William Ramsay (1852-1916) sama-sama meneliti Nitrogen yang
berasal dari atmosfer yaitu dengan memindahkan Nitrogen dari atmosfer dan
dihasilkan sejumlah kecil gas lain. Mereka berdua menamakan gas tersebut Argon
dari bahasa yunani yang berarti diam. Hal ini disebabkan karena gas tersebut tidak
bereaksi dengan apa saja. Setahun kemudian (1895) ditemukan
unsur Helium. Kemudian Ramsay dan asistennya Morris Travers (1872-1961)
melakukan destilasi bertingkat pada sejumlah besar kuantitas udara cair dan Argon.
Pada tahun 1898 mereka berhasil menemukan unsure gas mulia yang lain yaitu
krypton, xenon dan neon.

Pada tahun 1894, seorang ahli kimia inggris bernama William
Ramsay mengidentifikasi zat baru yang terdapat dalam udara. Sampel udara yang
sudah diketahui mengandung nitrogen, oksigen, dan CO2 dipisahkan. Ternyata dari
hasil pemisahan tersebut, masih tersisa suatu gas yang tidak reaktif (inert). Karena
gas tersebut tidak dapat bereaksi dengan zat-zat lain sehingga dinamakan argon
(Bahasa yunani Argos berarti malas).

Empat tahun kemudian, Ramsay menemukan unsure baru dari hasil pemanasan
mineral kleverit. Dari mineral tersebut terpencar sinar alfa yang merupakan spectrum
matahari. Oleh karena itu unsure ini diberi nama Helium (Dari bahasa yunani helios
= matahari).Rutherford dan Rays pada tahun 1907 menunjukkan bahwa partikel-
partikel alfa tidak lain inti nucleus helium.

Pada saat ditemukan, kedua unsur ini tidak dapat dikelompokkan kedalam unsur-
unsur yang sudah ada, karena memiliki sifat yang berbeda. Ramsay mengusulkan
agar unsur tersebut ditempatkan pada suatu golongan tersendiri, yaitu terletak
antara golongan halogen dan golongan alkali. Pada masa itu, golongan tersebut
merupakan kelompok unsure yang tidak bereaksi dengan unsur – unsur lain (inert)
dan diberi nama golongan unsure gas mulia atau golongan nol.

Gas mulia yang lain ditemukan segera dari hasil destilasi udara cair pada tahun
1898 yaitu neon (neos = baru), xenon (xenos = asing/ tak dikenali) dan krypton
(kryptos = tersembunyi). Kemudian pada tahun 1900, Rutherford mendapatkan
bahwa ada gas yang dihasilkan oleh mineral radium, gas itu bersifat radioaktif dan
dinamakan radon oleh Schmidt dalam tahun 1918.

2. Keberadaan Di Alam

Gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam golongan VIIIA yang memiliki
kestabilan yang sangat tinggi dan sebagian ditemukan di alam dalam bentuk
monoatomik. 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. 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*

Tapi di alam semesta kandungan Helium paling banyak diantara gas mulia yang lain
karena Helium meupakan bahan bakar dari matahari. Radon amat sedikit jumlahnya
di atmosfer atau udara. Dan sekalipun ditemukan akan cepat berubah menjadi unsur
lain, karena radon bersifat radioaktif. Dan karena jumlahnya yang sangat sedikit pula
radon disebut juga sebagi gas jarang. Semua unsure gas mulia terdapat di udara.

Unsur gas mulia yang paling banyak terdapat di udara adalah argon, sedangkan
unsure gas mulia yang paling sedikit adalah radon yang bersifat radioaktif dengan
waktu paruh yang pendek ( 4 hari ) dan meluruh menjadi unsure lain.

Gas mulia kecuali radon diperoleh dengan cara destilasi bertingkat udara cair.
Sedangkan radon hanya dapat diperoleh dari peluruhan radioaktif unsure radium,
berdasarkan reaksi inti berikut: 22688Ra 22286Rn + 42He.

Helium merupakan komponen (unsure) terbanyak di alam semesta yang diproses
dari gas alam, karena banyak gas alam yang mengandung helium. Secara
spektoskopik helium telah terdeteksi keberadaanya di bintang-bintang, terutama di
bintang yang panas ( seperti matahari). Helium juga merupakan komponen penting

dalam reaksi proton–proton dan siklus karbon yang merupakan bahan bakar
matahari dan bintang lainnya.

3. Sifat Fisik dan Kimia
Gas mulia 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 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 , Konfigurasi elektron Ar disingkat
menjadi : Br = [Ar] 4s2 3d10 4p5

Sifat-sifat umum gas mulia antara lain :

1. Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa dan sedikit larut dalam air.
2. Mempunyai elektron valensi 8 dan kecuali Helium mempunyai elekron valensi 2
3. Terdiri atas satu atom (monoatomik).
4. Kulit terluarnya sudah penuh maka gas mulia bersifat stabil dan tidak reaktif. Jadi,

afinitas elektronnya mendekati nol.

Sifat fisika gas mulia antara lain :

Selain memiliki karakteristik yang khas pada sifat atomik gas mulia juga memiliki
karakteristik yang khas untuk sifat fisisnya.

1. Kerapatannya bertambah dari Helium ke Radon

Nilai kerapatan gas mulia dipengaruhi oleh massa atom, jari-jari atom dan gaya
London. Nilai kerapatan semakin besar dengan pertambahan massa atom dan
kekuatan gaya London, sebaliknya semakin kecil dengan pertambahan jari-jari
atomnya, karena nilai kerapatan gas mulia bertambah dari He ke Rn maka kenaikan
nilai massa atom dan kekuatan gaya London dari He ke Rn lebih dominan
dibandingkan kenaikan jari-jari atom.

2. Titik didih dan titik leleh bertambah dari He ke Rn

Hal ini dikarenakan kekuatan gaya London bertambah dari He ke Rn sehingga atom-
atom gas mulia semakin sulit lepas. Dibutuhkan energy dalam hal ini suhu yang
semakin besar untuk mengatasi gaya London yang semakin kuat. Titik didih dan titik
leleh gas mulia makin tinggi dengan makin besarnya nomor atom. Titik didihnya
beberapa derajat dibawah titik lelehnya.

Titik didih dan titik leleh gas mulia sangat rendah hal tersebut menunjukkan bahwa
gaya tarik menarik antar atom (ikatan van der waals) sangat lemah. Helium
merupakan zat yang titik didihnya paling rendah dibandingkan dengan semula zat di
alam semesta. Titik leleh Helium (-2720) mendekati suhu mutlak. Gas mulia memiliki
titik didih dan titik leleh yang sangat rendah oleh karena itu di alam gas mulia
berwujud gas.

Kestabilannya yang tinggi juga menyebabkan gaya tarik-menarik antar atom-

atomnya lemah sekali. Karenanya unsure-unsur gas mulia dalam keadaan biasa
(suhu normal) berfasa gas. Jadi, lemahnya gaya tarik-menarik menyebabkan titik
didih dan titik lelehnya sangat rendah.

3. Energi ionisasi.

Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk membebaskan elektron suatu
atom. Untuk unsur segolongan (atas-bawah), semakin ke bawah semakin kecil
potensial ionisasinya sedangkan untuk unsur seperiode (Kiri-kanan), semakin ke
kanan semakin besar potensial ionisasinya.

Begitu juga dengan unsur-unsur golongan gas mulia dari atas ke bawah cenderung
lebih kecil. Hal ini dikarenakan meski muatan inti bertambah positif namun jari-jari
atom bertambah besar. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik menarik inti terhadap
elektron terluar semakin lemah sehingga energi ionisasi semakin berkurang.

Energi ionisasi gas mulia lebih besar dibandingkan dengan golongan lainnya.
Kestabilannya yang tinggi menyebabkan atom-atomnya sukar sekali untuk mengion.
Oleh sebab itu, energi ionisasi unsur-unsur gas mulia lebih tinggi dibandingkan
dengan unsur-unsur lain.

Afinitas elektron yang mendekati nol dan energi ionisasi yang tinggi menyebabkan
atom-atom unsur gas mulia mempunyai kecendrungan untuk tidak mengikat atau
melepas elektron dalam keadaan normal.
Sehingga dalam keadaan bebas unsur-unsur gas mulia berada dalam bentuk
tunggal (monoatomik).

Misalnya Hidrogen, Oksigen, dan klor dalam keadaan bebas berbentuk diatomic
(molekul yang terdiri dari dua atom dari unsur yang sama), yaitu H2, O2,
Cl2 sedangkan unsur-unsur gas mulia berada dalam bentuk He, Ne, Ar, Kr, Xe dan
radon.

4. Afinitas elektron

Afinitas elektron adalah energi yang dibebaskan atom netral dalam pengikatan
electron untuk membentuk ion negatif. Dengan elektron valensi yang sudah penuh,
unsur gas mulia sangat sukar untuk menerima elektron. Hal ini dapat dilihat dari
harga afinitas elektron yang rendah.

Karena unsur - unsur gas mulia memiliki kestabilan tinggi yang disebabkan kulit
terluarnya terisi penuh, maka afinitas elektronnya mendekati nol. Atom-atom unsur
gas mulia sangat sulit untuk menerima electron lagi pada kulit terluarnya.

Sifat kimia gas mulia

1. Kereaktifan gas mulia sangat rendah
Gas mulia bersifat inert (lembam) di alam tidak ditemukan satupun senyawa dari gas
mulia. Sifat inert yang dimiliki ini berhubungan dengan konfigurasi elektron yang
dimilikinya. Elektron valensi gas mulia adalah 8 (kecuali 2 untuk Helium) dan
merupakan konfigurasi yang paling stabil.

Gas mulia memiliki energi pengionan yang besar dan afinitas yang kecil. Energi
pengionan yang besar memperlihatkan sukarnya unsur-unsur gas mulia melepaskan
electron sedangkan afinitas electron yang rendah menunjukkan kecilnya
kecenderungan untuk menyerap elektron. Oleh karena itu, gas mulia tidak memiliki
kecenderungan untuk melepas ataupun menyerap elektron. Jadi, unsur-unsur dalam
gas mulia sukar untuk bereaksi. Namun, untuk unsur gas mulia yang mempunyai
energi ionisasi yang kecil dan afinitas elektron yang besar mempunyai
kecenderungan untuk membentuk ikatan kimia contohnya Xe dapat membentuk
senyawa XeF2, XeF4 dan XeF6.

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
terluar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik oleh atom lain. Walaupun,
demikian unsur gas mulia hanya dapat berikatan dengan unsur yang sangat
elektronegatif seperti fluorin dan oksigen.

2. Makin besar jari-jari atom maka kereaktifan gas mulia semakin bertambah.

Pada tahun 1962, Neil Bartlet berhasil membuat senyawa stabil dari Xenon yaitu
XePtF6. Penemuan ini membuktikan bahwa gas mulia dapat bereaksi dengan unsur
lain, meskipun dalam reaksi yang sangat terbatas dan harus memenuhi kriteria
berikut :

1. Harga energi ionisasi gas mulia yang akan bereaksi haruslah cukup rendah
(terletak dibagian bawah pada SPU). Oleh karena itu, sampai sekarang gas mulia
yang sudah dapat dibuat senyawanya barulah Kripton, Xenon, dan Radon.

2. Reaksi hanya akan terjadi apabila gas mulia direaksikan dengan unsur-unsur
yang sangat elektronegatif seperti fluorin dan oksigen.Dari He ke Rn energy
ionisasinya semakin kecil. Artinya semakin besar nomor atom gas mulia, maka jari-
jari atomnya semakin besar pula dan kereaktifannya semakin bertambah besar. Jika
jari-jari atom bertambah besar maka gaya tarik inti atom terhadap elektron terluar
makin lemah sehingga electron lebih mudah tertarik ke zat lain. Hal tersebut terbukti
karena sampai saat ini belum ada senyawa gas mulia dari Helium, Neon dan Argon.

Senyawa gas mulia yang berhasil dibuat adalah senyawa dari xenon, krypton dan
radon karena memang helium, neon dan argon sangat stabil sedangkan xenon,
krypton dan radon lebih reaktif. Di dalam gas mulia senyawa xenon merupakan
senyawa yang paling banyak dibuat. Sifat kereaktifan unsur-unsur gas mulia berurut
Ne > He > Ar > Kr > Xe. Radon radioaktif. Konfigurasi electron gas mulia dijadikan
sebagai acuan bagi unsure-unsur lain dalam system periodik.

3. Gas mulia memiliki karakteristik

• Tidak berwarna
• Tidak berbau
• Tidak berasa
• Pada keadaan standar, gas mulia tidak dapat terbakar

Senyawa Gas Mulia

Sampai dengan tahun 1962, para ahli masih yakin bahwa unsur – unsur gas mulia
tidak bereaksi. Kemudian seorang ahli kimia bernama Neil Bartlett 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 energy 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 Bartlett mencoba
mereaksikan Xe dengan PtF6 dan termyata menghasilkan senyawa yang stabil
sesuai denagn 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 fluorin dan menghasilkan senyawa XeF2, XeF4, dan XeF6.

Reaksi gas mulia lainnya yaitu krypton yaitu, menghasilkan 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 karna tingkat
kesetabilannya yang sangat besar.

Syarat- syarat pembentuk gas mulia

1. Gas mulia keelektronegatifannya besar ( Kr, Xe )
2. Atom gas mulia yang mudah mengion
3. Unsur lain yang akan bersenyawa dengan gas mulia keelektronegatifannya besar

seperti F dan O

.
Senyawa Xenon Fluor

Xenon dapat bereaksi langsung dengan fluor dan senyawa oksigen dapat diperoleh
dari senyawa Xenon fluorida.

1. Xenon difluorida
Senyawa XeF2 dibuat dengan interaksi Xe dengan kekurangan F2 pada tekanan
tinggi. Ia larut dalam air menghasilkan larutan dengan bau tajam XeF2. Hidrolisis
berlangsung lambat namun cepat dengan adanya basa

XeF2 + 2OH- → Xe +1/2O2 +2F- + H2O.

XeF2 juga dapat terbentuk dari xenon padat direaksikan dengan difluora oksida
pada suhu 12⁰C.

Xe(s) + F2O(g) → XeF2(S) +1/2O2(g). XeF2 pereaksi yang baik untuk reaksi flourinasi

benzene yaitu untuk mensubsitusi atom H pada benzene dengan atom F.
C6H6 + XeF2 → C6H5F + Xe + HF

2. Xenon tetraflourida (XeF4)

Senyawa XeF4 dibuat dari memenaskan Xe dan F2 pada suhu 400oC dan tekanan 6

atm dengan katalis nikel,tetapi dikotori oleh XeF2 lebih banyak. Sebaiknya bila

perbandingan itu besar maka XeF4 yang banyak.
XeF2 + F2 → XeF4

3. Xenon heksaflourida (XeF6)

Senyawa ini diperoleh dengan interaksi XeF4 dan F2 dibawah tekanan atau langsung
dari Xe dan flour pada suhu diatas 250oC dan tekanan >50 atm. XeF6 pada suhu
kamar (25oC,1 atm) berbentuk kristal berwarna dengan titik leleh 48oC. Bentuk

molekulnya diduga oktahedral yang terdistorsi atau secara teori segi lima piramida.

XeF6 luar biasa reaktif, dapat bereaksi dengan silica membentuk senyawa oksi gas

mulia yang paling stabil, reaksinya sebagai berikut:

SrO2 (s) + 2XeF6(g) → SiF4 + 2XeOF4(g)

Pada suhu kamar XeOF4 berbentuk cairan tak berwarna. Molekul XeOF4 dan

XeO2 berbentuk segi empat piramida dan segitiga piramida. XeF6 dapat bertindak
sebagai garam terhadap F- dan dapat diubah menjadi heptafluoroheksat.
XeF6 + RbF → RbXeF7

Garam Rb dan Cs adalah senyawaan xenon yang paling stabil yang dikenal dan
terdekomposisi hanya di atas 4000C. Garam natrium kurang stabil dan dapat
digunakan untuk memurnikan XeF6 karena ia terdekomposisi di bawah 1000C.

Kegunaan Gas Mulia



LATIHAN :
I.Pilih jawaban yang paling tepat dari soal-soal berikut ini ( Tulis option dan jawaban yang tertera
pada option)

1.Unsur-unsur gol VIIIA disebut gas mulia karena....
A. semua unsur unsurnya berupa gas
B. memiliki 8 elektron valensi
C .sukar ditemukan di alam
D. sangat banyak ditemukan dialam
E. unsur uinsurnya sukar bereaksi dengan unsur lain

2. Unsur gas mulia yang paling banyak di atmosfer adalah ....

A. He D. Kr

B. Ne E. Xe

C..Ar

3.Unsur gas mulia yang paling banyak terdapat di alam semesta adalah...

A. He D. Kr

B. Ne E. E. Xe

C. Ar

4.Unsur gas mulia yang memiliki energi ionisasi paling kecil adalah...

A. Xe D. Ar

B. Rn E. Kr

C. He

5.Sifat gas mulia yang makin berkurang dengan bertambahnya massa atom adalah....

A. volume atom D. energi ionisasi

C. B. titik didih E. kerapatan

C .keelektronegatifan

6.Unsur gas mulia yang bersifat radio aktif adalah...

A.Rn D.Ar

B.Xe E.Ne

C.Kr

7.Unsur gas mulia yang bersifat duplet adalah. . .

A.Helium D.Kripton

B.Neon E.Radon

C.Argon

8.Untuk memperoleh gas mulia dapat dilakukan melalui. . .
A.Destilasi bertingkat udara cair
B.Pencairan udara dan penguapan gas mulia
C.Pendinginan udara kemudian didestilasi
D.Penyulingan udara murni
E.Pemurnian udara dan penguapan gas mulia

9.Berikut yang bukan termasuk kegunaan dari Neon adalah. . .
A.Membuat indikator tegangan tinggi
B.Zat pendingin pada refrigerator untuk tegangan rendah
C.Pemberi tanda pada pesawat terbang
D.Pembuat tabung elektron
E.Pembuat lampu-lampu iklan

10.Gas mulia yang dapat disintesis membentuk senyawa dengan unsur lain adalah. . .

A.Xe dan Kr D.Xe dan Ar

B.Kr dan Ar E.He dan Ar

C.He dan Kr

II. Essey
.1. Tuliskan konfigurasi elektron unsur-unsur gas mulia berdasarkan sub kulit .

2. Tuliskan kegunaan unsur-unsur gas mulia.