Gas mulia yaitu bagian-bagian yg berada di kalangan VIIIA. Hal ini sebagaimana selain berfase gas pada suhu ruang, unsur-bagian ini bersifat sungguh stabil (sukar bereaksi). Pada mulanya, komponen-bagian ini dikenal dgn perumpamaan gas inert alasannya adalah tak ada satupun bagian yg bereaksi dgn komponen lain membentuk senyawa. Barulah pada tahun 1962, Neil Bartlett, spesialis kimia asal Kanada, berhasil mensintesis senyawa xenon XePtF6. Sejak saat itu, aneka macam senyawa gas mulia berhasil disintesis. Unsur-unsur gas mulia terdiri dr helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), & radon (Rn).
Keberadaan Gas Mulia di Alam
Oleh alasannya adalah sifatnya yg stabil, di alam gas mulia didapatkan dlm bentuk monoatomik (atom tunggal). Unsur-komponen gas mulia, kecuali radon, dapat ditemukan di udara pada atmosfer meskipun dlm fokus yg sangat kecil. Di antara gas mulia, argon merupakan yg paling banyak terdapat di udara dgn kadar 0,93% dlm udara kering (bebas uap air). Helium lebih banyak ditemukan dlm gas alam (dengan kadar 1%) ketimbang dlm udara ( 0,00052%). Sementara radon berasal dr peluruhan radioaktif radium & uranium. Radon pula bersifat radioaktif & mempunyai waktu paro yg relatif pendek sehingga radon akan kembali meluruh menjadi bagian yang lain.
Sifat-sifat Gas Mulia
Sifat atomik
Unsur-bagian gas mulia mempunyai konfigurasi elektron valensi yg oktet, yaitu ns2 np6, kecuali pada He dgn konfigurasi duplet 1s2. Jari-jari atom dr He ke Rn bertambah sebagaimana bertambahnya jumlah kulit elektron. Konfigurasi elektron dgn kulit valensi terisi sarat demikian mengakibatkan gas mulia cenderung sangat stabil (sangat sukar bereaksi).
Selain itu, komponen-bagian gas mulia mempunyai energi ionisasi yg sungguh besar & afinitas elektron yg sangat rendah. Energi ionisasi dr He ke Rn makin menyusut, sebagaimana bertambahnya jari-jari atom sehingga gaya tarik inti kepada elektron valensi semakin melemah & energi yg dibutuhkan untuk melepaskan elektron semakin berkurang.
Sifat fisis
Unsur-komponen gas mulia memiliki titik leleh & titik didih yg sangat rendah. Titik didihnya hanya beberapa derajat Celcius di atas titik lelehnya. Titik leleh & titik didih dr He ke Rn bertambah sebagaimana kekuatan gaya London (gaya dispersi) bertambah seiring dgn bertambahnya massa atom & jari-jari atom.
Densitas (kerapatan) gas mulia pula cenderung bertambah dr He ke Rn. Densitas gas dipengaruhi oleh massa atom, jari-jari atom, & gaya London. Densitas gas akan bertambah dgn bertambahnya massa atom & kekuatan gaya London, namun akan menyusut dgn bertambahnya jari-jari atom. Namun demikian, dampak massa atom & gaya London lebih signifikan dibanding efek jari-jari atom dlm hal ini, sehingga densitas bertambah dr He ke Rn.
Sifat kimia
Oleh alasannya adalah konfigurasi elektron yg stabil, unsur-unsur gas mulia condong tak reaktif (sangat susah bereaksi). Hal ini disokong oleh fakta bahwa di alam gas mulia selalu ditemukan dlm bentuk monoatomik (atom tunggal). Namun demikian, para jago telah sukses mensintesis senyawa gas mulia Ar, Kr, Xe, & Rn. Kereaktifan komponen meningkat dr Ar ke Rn, di mana dlm reaksi dgn fluorin, Rn dapat bereaksi spontan, Xe memerlukan pemanasan atau penyinaran dgn sinar UV supaya reaksi berlangsung, & Kr cuma bereaksi jika diberi muatan listrik atau sinar X pada suhu yg sangat rendah.
Unsur He & Ne didapatkan tak mengalami reaksi kimia & membentuk senyawa. Unsur Ar diketahui bereaksi dgn HF membentuk senyawa HArF pada suhu 18 K. Unsur Kr mampu bereaksi dgn F2 membentuk senyawa KrF2 dlm keadaan didinginkan pada −196°C & diberi loncatan muatan listrik atau radiasi sinar X. Unsur Xe mampu bereaksi dgn F2 membentuk tiga senyawa fluorida biner yg berbeda—XeF2, XeF4, & XeF6—bergantung pada kondisi reaksi & jumlah reaktan. Unsur Rn bereaksi dengan-cara impulsif dgn F2 membentuk senyawa RnF2.
Kegunaan Gas Mulia dlm Kehidupan Sehari-hari
Helium
- Helium digunakan selaku gas pengisi balon udara menggantikan gas hidrogen alasannya selain ringan pula bersifat inert.
- Helium cair dipakai untuk pendingin koil logam pada alat scanner badan (MRI) & pula pendingin dlm observasi cryogenics & superkonduktor sebagaimana titik didihnya yg sangat minim.
- Helium digunakan selaku pelarut gas oksigen dlm tabung oksigen penyelam ataupun tabung oksigen rumah sakit. Helium dipilih mengambil alih nitrogen sebab selain sifatnya inert, kelarutan gas helium dlm darah lebih kecil dibanding gas nitrogen.
Neon
Neon dipakai untuk lampu reklame. Hal ini sebagaimana gas neon dlm tabung bertekanan rendah akan menciptakan cahaya merah dgn intensitas tinggi jikalau diberi tegangan listrik.
Argon
- Argon dipakai selaku gas pengisi dlm berbagai jenis bola lampu alasannya adalah sifatnya yg tak reaktif sehingga filamen wolfram tak mudah putus.
- Argon dipakai selaku atmosfer inert pada pengelasan; sintesis kristal tunggal silikon atau germanium dlm industri semikonduktor; & eksperimen dlm glove box di laboratorium.
Kripton
Kripton dapat menghasilkan cahaya putih dgn intensitas tinggi kalau diberi muatan listrik sehingga banyak dipakai pada lampu landasan pesawat & lampu fotografi berkecepatan tinggi.
Xenon
- Xenon dipakai untuk lampu blitz fotografi & beberapa macam lampu mobil karena mampu menciptakan cahaya putih yg sungguh terperinci dgn adanya muatan listrik.
- Xenon mampu digunakan selaku obat bius (anestetik). Namun, penggunaannya sungguh terbatas sehubungan dgn harganya yg sangat tidak murah.
Radon
- Radon digunakan dlm radioterapi kanker (terapi radiasi) sebagaimana sifatnya yg radioaktif.
- Radon mampu menjadi indikator eksistensi mineral radioaktif mirip bijih uranium dlm tanah, bebatuan, ataupun bahan bangunan.
Contoh Soal Gas Mulia & Pembahasan
Pernyataan berikut yg bukan merupakan sifat-sifat lazim gas mulia, yaitu …
a. terdapat di alam dlm bentuk monoatomik
b. dapat bereaksi spontan membentuk berbagai senyawa
c. titik beku mendekati suhu 0 K
d. sukar melepas & mengikat elektron
e. kereaktifan bagian semakin berkembangdr atas ke bawah golongan
Jawab:
b. mampu bereaksi spontan membentuk berbagai senyawa
Unsur-komponen gas mulia dengan-cara biasa condong tak dapat bereaksi spontan membentuk senyawa sebab konfigurasi elektronnya yg 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 & 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 Sekolah Menengan Atas Kelas XII. Jakarta: Erlangga
Retnowati, Priscilla. 2006. SeribuPena Kimia Sekolah Menengan Atas 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 Sosiologiku.com yang lain: