Gas mulia ialah bagian-unsur yg berada di golongan VIIIA. Hal ini sebagaimana selain berfase gas pada suhu ruang, bagian-bagian ini bersifat sangat stabil (sukar bereaksi). Pada mulanya, unsur-bagian ini dikenal dgn ungkapan gas inert alasannya tak ada satupun unsur yg bereaksi dgn komponen lain membentuk senyawa. Barulah pada tahun 1962, Neil Bartlett, spesialis kimia asal Kanada, sukses mensintesis senyawa xenon XePtF6. Sejak ketika itu, banyak sekali senyawa gas mulia sukses disintesis. Unsur-komponen gas mulia terdiri dr helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), & radon (Rn).
Daftar Isi
Keberadaan Gas Mulia di Alam
Oleh karena sifatnya yg stabil, di alam gas mulia ditemukan dlm bentuk monoatomik (atom tunggal). Unsur-komponen gas mulia, kecuali radon, mampu didapatkan di udara pada atmosfer meskipun dlm konsentrasi 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%) dibandingkan dengan 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 menimbulkan gas mulia condong sangat stabil (sangat sukar bereaksi).
Selain itu, komponen-bagian gas mulia memiliki energi ionisasi yg sangat besar & afinitas elektron yg sangat rendah. Energi ionisasi dr He ke Rn semakin menyusut, sebagaimana bertambahnya jari-jari atom sehingga gaya tarik inti kepada elektron valensi kian melemah & energi yg diperlukan untuk melepaskan elektron makin menyusut.
Sifat fisis
Unsur-komponen gas mulia mempunyai 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 condong 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 berkurang dgn bertambahnya jari-jari atom. Namun demikian, efek massa atom & gaya London lebih signifikan dibanding imbas jari-jari atom dlm hal ini, sehingga densitas bertambah dr He ke Rn.
Sifat kimia
Oleh alasannya konfigurasi elektron yg stabil, komponen-komponen gas mulia condong tak reaktif (sangat susah bereaksi). Hal ini didukung oleh fakta bahwa di alam gas mulia senantiasa didapatkan dlm bentuk monoatomik (atom tunggal). Namun demikian, para ahli telah sukses mensintesis senyawa gas mulia Ar, Kr, Xe, & Rn. Kereaktifan unsur meningkat dr Ar ke Rn, di mana dlm reaksi dgn fluorin, Rn dapat bereaksi spontan, Xe membutuhkan pemanasan atau penyinaran dgn sinar UV semoga reaksi berjalan, & Kr hanya bereaksi jika diberi muatan listrik atau sinar X pada suhu yg sangat minim.
Unsur He & Ne didapatkan tak mengalami reaksi kimia & membentuk senyawa. Unsur Ar dikenali bereaksi dgn HF membentuk senyawa HArF pada suhu 18 K. Unsur Kr dapat bereaksi dgn F2 membentuk senyawa KrF2 dlm keadaan didinginkan pada −196°C & diberi loncatan muatan listrik atau radiasi sinar X. Unsur Xe dapat bereaksi dgn F2 membentuk tiga senyawa fluorida biner yg berbeda—XeF2, XeF4, & XeF6—bergantung pada keadaan reaksi & jumlah reaktan. Unsur Rn bereaksi dengan-cara impulsif dgn F2 membentuk senyawa RnF2.
Kegunaan Gas Mulia dlm Kehidupan Sehari-hari
Helium
- Helium dipakai selaku gas pengisi balon udara mengambil alih gas hidrogen karena selain ringan pula bersifat inert.
- Helium cair digunakan untuk pendingin koil logam pada alat scanner badan (MRI) & pula pendingin dlm penelitian cryogenics & superkonduktor sebagaimana titik didihnya yg sangat rendah.
- Helium dipakai sebagai pelarut gas oksigen dlm tabung oksigen penyelam ataupun tabung oksigen rumah sakit. Helium dipilih menggantikan nitrogen alasannya 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 menghasilkan cahaya merah dgn intensitas tinggi kalau diberi tegangan listrik.
Argon
- Argon digunakan sebagai gas pengisi dlm beberapa macam bola lampu alasannya adalah sifatnya yg tak reaktif sehingga filamen wolfram tak gampang putus.
- Argon digunakan sebagai atmosfer inert pada pengelasan; sintesis kristal tunggal silikon atau germanium dlm industri semikonduktor; & eksperimen dlm glove box di laboratorium.
Kripton
Kripton dapat menciptakan cahaya putih dgn intensitas tinggi jika diberi muatan listrik sehingga banyak dipakai pada lampu landasan pesawat & lampu fotografi berkecepatan tinggi.
Xenon
- Xenon digunakan untuk lampu blitz fotografi & beberapa jenis lampu kendaraan beroda empat alasannya mampu menghasilkan cahaya putih yg sangat jelas dgn adanya muatan listrik.
- Xenon mampu digunakan sebagai obat bius (anestetik). Namun, penggunaannya sangat terbatas sehubungan dgn harganya yg sangat tidak murah.
Radon
- Radon dipakai dlm radioterapi kanker (terapi radiasi) sebagaimana sifatnya yg radioaktif.
- Radon dapat menjadi indikator eksistensi mineral radioaktif mirip bijih uranium dlm tanah, bebatuan, ataupun materi bangunan.
Contoh Soal Gas Mulia & Pembahasan
Pernyataan berikut yg bukan merupakan sifat-sifat biasa gas mulia, yakni …
a. terdapat di alam dlm bentuk monoatomik
b. mampu bereaksi spontan membentuk aneka macam senyawa
c. titik beku mendekati suhu 0 K
d. sukar melepas & mengikat elektron
e. kereaktifan unsur semakin berkembangdr atas ke bawah golongan
Jawab:
b. dapat bereaksi impulsif membentuk banyak sekali senyawa
Unsur-komponen gas mulia dengan-cara biasa condong tak dapat bereaksi spontan membentuk senyawa alasannya adalah 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 Wargamasyarakat.org yang lain: