Gas Mulia

MODUL KIMIA

KELAS XII SMA/MA

GAS MULIA

Syakilla Maharani Augusta
180331616055/ Offering A 2018
MODUL KIMIA

GAS MULIA
PETA KONSEP

GAS MULIA

PENGERTIAN SIFAT KEGUNAAN

GLOSARIUM
Kimia unsur : bagian dari ilmu kimia yang mempelajari tentang kelimpahan, sifat, manfaat dan

pembentuknya

Sifat Fisika : segala aspek dari suatu zat yang dapat diukur atau dapat dipersepsikan tanpa
mengubah identitasnya

Sifat Kimia : perubahan yang dialami suatu benda yang membentuk zat baru

A. Identitas Modul PENDAHULUAN
Mata Pelajaran
Kelas/ Semester : Kimia
Alokasi waktu : XII/ Gasal
Judul Modul : 2 JP
: Golongan Gas Mulia

B. Kompetensi Dasar
Menganalisis unsur gas mulia,sifat dan kegunaan gas mulia

C. Deskripsi Singkat Materi
Materi pada modul ini akan memberikan pengetahuan pada kalian tentang gas mulia. Lebih
dari 100 kimia unsur telah dikenal dan diidentifikasi. Masing-masing unsur memiliki
karakteristik tersendiri. Unsur-unsur tersebut umumnya terdapat di alam, meskipun juga
ada beberapa unsur yang merupakan unsur buatan. Sebagian kecil dari unsur tersebut
ditemukan dalam unsur bebas, seperti misalnya argon, oksigen, nitrogen, dan belerang.
Akan tetapi, sebagian besar dari unsur-unsur ditemukn dalam bentuk senyawa, seperti
misalnya besi dalam hematit, alumunium dalam bauksit, mangan dalam pirolusit, dan lain-
lain.
Oleh karena banyaknya kimia unsur yang ada di alam, unsur-unsur tersebut dikelompokkan
berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat dalam system periodic unsur.
Sebagai contoh, helium, neon, argon, krypton, xenon, dan radon dikelompokkan sebagai
unsur-unsur gas mulia (golongan VIIIA) yang semuanya berwujud gas pada suhu ruang.

D. Petunjuk Penggunaan Modul
Agar modul dapat digunakan secara maksimal maka kalian diharapkan melakukan
langkah-langkah sebagai berikut:
1. Pelajari dan pahami peta materi yang disajikan dalam modul
2. Pelajari dan pahami tujuan yang tercantum dalam setiap kegiatan pembelajaran
3. Pelajari uraian materi secara sistematis dan mendalam dalam setiap kegiatan
pembelajaran

4. Lakukan uji kompetensi di akir kegiatan pembelajaran unuk menguasai tingkat
penguasaan materi

5. Diskusikan dengan guru atau teman jika mengalami kesulitan dalam pemahaman
materi. Lanjutkan pada modul berikutnya jika sudah mencaai ketuntasan yang
diharapkan.

E. Materi Pembelajaran
1. Pengertian gas mulia
2. Sifat fisika dan kimia gas mulia
3. Manfaat gas mulia

KEGIATAN PEMBELAJARAN
A. Tujuan Pembelajaran

Setelah kegiatan pembelajaran ini diharapkan kalian dapat memahami gas mulia,
membandingkan sifat berdasarkan karakteristik dan kegunaan gas mulia serta memiliki
sikap ingin tahu, teliti dalam melakukan pengamatan dan bertanggung jawab dalam
menyampaikan pendapat, menjawab pertanyaan sebagai wujud syukur kepada Tuhan Yang
Maha Esa.
B. Uraian Materi

Lebih dari 100 kimia unsur telah dikenal dan diidentifikasi. Masing-masing unsur memiliki
karakteristik tersendiri. Unsur-unsur tersebut umumnya terdapat di alam, meskipun juga
ada beberapa unsur yang merupakan unsur buatan. Sebagian kecil dari unsur tersebut
ditemukan dalam unsur bebas, seperti misalnya argon, oksigen, nitrogen, dan belerang.
Akan tetapi, sebagian besar dari unsur-unsur ditemukn dalam bentuk senyawa, seperti
misalnya besi dalam hematit, alumunium dalam bauksit, mangan dalam pirolusit, dan lain-
lain.

Oleh karena banyaknya kimia unsur yang ada di alam, unsur-unsur tersebut dikelompokkan
berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat dalam sistem periodik unsur.
Sebagai contoh, helium, neon, argon, krypton, xenon, dan radon dikelompokkan sebagai
unsur-unsur gas mulia (golongan VIIIA) yang semuanya berwujud gas pada suhu ruang.
Sifat-sifat unsur dibedakan menjadi sifat atomic, sifat fisis dan sifat kimia. Sifat atomic
meliputi wujud, warna, bau, kerapatan, kekerasan, titik leleh, titik didih, daya hantar panas
dan daya hantar listrik. Sifat kimia meliputi kereaktifan, daya reduksi dan oksidasi, dan
sifat keasaman. Berikut akan dibahas sifat-sifat unsur dalam kelompok-kelompok unsur.

Gas Mulia

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).

Keberadaan Gas Mullia di Alam

Oleh karena sifatnya yang stabil, di alam gas mulia ditemukan dalam bentuk monoatomic
(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 berasan 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 He Ne Ar Kr Xe Rn
10 18 36 54 86
Nomor atom 2 20,18 39,95 83,80 131,29 222
160 192 197 217 240
Massa molar 4,00
(g/mol) 2080 1520 1350 1170 1036

Jari-jari atom 99 -249 -89 -157 -112 -71
(pm) -246 -186 -152 -108 -62
0,900 1,784 3,7 5,88 9,73
Energy 2373
ionisasi
(kJ/mol)

Titik leleh -272
(oC)

Titik didih -269
(oC)

Densitas (g/L) 0,1785

Sifat Atomik

Unsur-unsur gas mulia memilki konfigurasi electron valensi yang oktet, yaitu ns2np6,
kecuali He dengan konfigurasi ns2. Jari-jari atom dari He ke Rn bertambah sebagaimana
bertambahnya jumlah kulit electron. Konfigurasi electron 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 elekton valensi semakin
melemah dan energi yang diperlukan untuk melepaskan electron 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 disperse) 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 disbanding 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 monoatomic (atom tunggal). Namun demikian, para ahli telah
berhasil mensintesis senyawa gas mulia Ar, Kr, Xe, dan Rn. Kereaktifan unsur meningkat
dari Ark e Rn, dimana dalam reaksi dengan fluorin, Rn dapat bereaksi spontan, Xe
memerlukan pemanasan atau penyinaran dengan sinar UV agar reaksi belangsung, dan Kr
hanya bereaksi jika diberi muatan listrik atau sinar X pada suhu yang sangat rendah.

Kegunaan Gas Mulia dalam Kehidupan Sehari-hari

Helium

1. Helium digunakan sebagai gas pengisi balon udara menggantikan gas hydrogen
karena selain ringan juga bersifat inert

2. 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

3. 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 dibandingkan 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

1. Argon digunakan sebagai gas pengisi dalam beberapa jenis bola lampu karena
sifatnya yang tidak reaktif sehingga filament wolfram tidak mudah putus

2. Argon digunakan sebagai atmosfer inert pada pengelasan, sintesis Kristal tunggal
silicon 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

1. Xenon digunakan untuk lampu blitz fotografi dan beberapa jenis lampu mobil
karena dapat menghasilkan cahaya putih yang sangat terang dengan adanya muatan
listrik

2. Xenon dapat digunakan sebagai obat bius (anestetik). Namun, penggunaannya
sangat terbatas sehubungan dengan harganya yang sangat mahal

Radon

1. Radon digunakan dalam radioterapi kanker (terapi radiasi) sebagaimana
sifatnya yang radioaktif

2. Radon dapat menjadi indicator keberadaan mineral radioaktif seperti bijih
uranium dalam tanah, bebatuab, ataupun bahan bangunan.

C. Rangkuman Materi

1. Gas mulia (golongan VIIIA) yang semuanya berwujud gas pada suhu ruang.

2. Karena sifatnya yang stabil, di alam gas mulia ditemukan dalam bentuk

monoatomic (atom tunggal).

D. Latihan Soal

a. Berikan 3 contoh materi di sekitar kalian yang dapat diidentifikasi mengandung

salah satu atau beberapa unsur dari golongan golongan gas mulia!

b. Berikan contoh manfaat unsur golongan gas mulia!

E. Penilaian Diri

Untuk mengetahui tingkat pemahaman kalian terhadap materi yang telah kita pelajari
bersama, cobalah untuk mengisi cek list(√) tabel berikut secara jujur!

No Pertanyaan Ya Tidak

1 Saya dapat menganalisis sifat unsur golongan Gas Mulia

2 Saya dapat menganalisis kegunaan unsur golongan Gas Mulia

Bila dalam menjawab pertanyaan di atas masih terdapat jawaan “Tidak”, maka segera
lakukan pengulangan pembelajaran, terutama pada bagian yang masih terdapat jawaban
“Tidak”.

EVALUASI

1. Pernyataan berikut yang bukan merupakan sifat-sifat umum gas mulia, yaitu….
a. terdapat di alam dalam bentuk monoatomic
b. dapat bereaksi spontan membentuk berbagai senyawa
c. titik beku mendekati suhu 0k
d. sukar melepas dan mengikat elektron
e. kereaktifan unsur semakin meningkat dari atas ke bawah golongan

2. Gas mulia yang dapat disintesis membentuk senyawa dengan unsur lain adalah….
a. Xe dan Kr
b. Kr dan Ar
c. He dan Kr
d. Xe dan Ar
e. He dan Ar

3. gas mulia yang terbanyak di atmosfer adalah….
a. Helium
b. Neon
c. Argon
d. Krypton
e. Xenon

4. Unsur gas mulia yang bersifat duplet adalah….
a. Helium
b. Neon
c. Argon
d. Krypton
e. Xenon

5. Untuk memperoleh gas mulia dapat dilakukan melalui….
a. destilasi bertingkat udara cair
b. pencairan udara dan penguapan gas mulia
c. pendingnan udara kemudian didestilasi
d. penyulingan udara murni
e. pemurnian udara dan penguapan gas mulia

Kunci Jawaban dan Pembahasan Soal Latihan

No Kunci Jawaban Pembahasan

Unsur-unsur gas mulia secara umum cenderung tidak dapat bereaksi
1B

spontan membentuk senyawa karena konfigurasi elektronnya stabil

He, Ar, dan Na tidak dapat membentuk senyawa. Kr membentuk
2 A senyawa KrF2 dan KrF6, sedangkan Xe dapat membentuk

senyawa XeF2 dan XeF6

Gas mulia yang terdapat di atmosfer adalah argon. Argon diurutan
3C

ketiga setelah nitrogen dan oksigen.

Dalam tabel periodik unsur-unsur gas mulia terdapat pada golongan
VIII A, jadi letaknya paling kanan.

4 A Dengan konfigurasi elektron kulit terluar terisi penuh maka atom-
atom gas mulia mempunyai susunan elektron yang sangat stabil, yaitu
susunan oktet dan khusus helium mempunyai susunan duplet.

Cara memperoleh gas mulia yaitu melalui destilasi udara cair. Mula-
mula udara dicairkan dengan pemampatan (memeberikan tekanan
tinggi). Udara cair tesebut kemudian didestilasi bertingkat.

5 A Destilasi bertingkat adalah pemisahan campuran berdasarkan
perbedaan titik didih masing-masing komponen dalam campuran.
Udara merupakan campuran gas, debu yang sangat halus merupakan
pengotor yang harus dibersihkan.

Pedoman Penskoran

Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat
penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar ini

ℎ ℎ
Nilai = ℎ × 100%

Konversi tingkat penguasaan:

90-100% = baik sekali
80-89% = baik
70-79% = cukup
<70% = kurang

Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan Kegiatan
Belajar selanjutnya. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan
Belajar ini, terutama bagian yang belum dikuasai.

DAFTAR PUSTAKA

J.M.C. Johari, M.Sc dan Ir. M. Rachmawati, M Phil. 2008. KIMIA 3 SMA dan MA untuk Kelas
XII. Jakarta: Erlangga.

Sentot Budi Raharjo, Ispriyanto. 2014. Kimia berbasis Eksperimen untuk Kelas XII SMA dan
MA. Solo: Tiga serangkai Pustaka Mandiri.

Unggul Sudarmo. 2007. KIMIA untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Phibeta.

Utami, Budi, dkk. 2009. KIMIA untuk SMA/MA Kelas XII Program Ilmu Alam. Jakarta: Pusat
Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional