Gas Mulia

Sifat-sifat Gas Mulia

Kita membedakan sifat-sifat zat atas sifat fisis dan sifat kimia. Sifat fisis menyangkut penampilan (seperti wujud, warna, bau, dan rasa), serta besaran-besaran yang tidak melibatkan pengubahan zat itu menjadi zat lain (seperti jari-jari atom, titik leleh, titik didih, dan kalor jenis). Sifat-sifat kimia berkaitan dengan reaksi-reaksi yang dapat dialami oleh zat itu. Misalnya kereaktifan berkaitan dengan energi pengionan, sedangkan energy pengionan berkaitan dengan jari-jari atom. Oleh karena itu, untuk memahami sifat-sifat kimia, kita harus mengetahui sifat-sifat fisis yang mendasarinya.

a. Sifat-sifat fisis gas mulia

Semua unsur gas mulia berupa gas pada suhu kamar dan mendidih hanya beberapa derajat diatas titik cairnya.

Gas mulia mempunyai titik leleh serta titik didih yang sangat rendah. Titik didih helium mendekati nol absolute (0 K). Titik didih hanya beberapa derajat diatas titik lelehnya. Seperti telah diketahui, gas mulia terdapat sebagai molekul monoatomik. Gas tarik-menarik antar molekulnya hanyalah gaya London (gaya dispersi) yang lemah. Oleh karena itu, gas mulia hanya akan mencair atau menjadi padat jika energi molekul-molekulnya menjadi sangat dilemahkan, yaitu pada suhu yang sangat rendah. Dari atas kebawah, seiring dengan bertambahnya massa aotm relative, gaya disperse makin besar dan titik leleh serta titik didihnyapun meningkat. Helium cair terdapat dalam dua bentuk yang disebut helium (I) dan helium (II). Helium (I) adalah cairan normal, sedangkan helium (II) merupakan superfluida yaitu cairan yang sangat mudah mengalir (tanpa viskositas). Helium (II) mempunyai daya hantar kalor yang luar biasa besarnya.

b. Sifat-sifat kimia gas mulia

1. Kereaktifan Gas Mulia Sangat Rendah

Telah dsebutkan bahwa gas mulia bersifat inert (lembam). Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari gas mulia. Gas-gas mulia terdapat sebagai molekul monoatomik (atom-atomnya berdiri sendiri). Untuk jangka waktu yang cukup lama, usaha-usaha untuk mensintesis senyawa gas mulia tidak membawa hasil. Oleh karena itu para ahli yakin bahwa gas mulia benar-benar inert.

Menurut para ahli, kelembaman gas mulia berhubungan dengan konfigurasi elektronnya. Konfigurasi electron gas mulia dengan 8 elektron pada kulit terluar (dua untuk helium) merupakan konfigurasi electron yang paling stabil. Kestabilan gas mulia tercermin dari harga energy pengionan yang besar menunjukkan sukarnya unsur-unsur itu untuk melepas electron, sedangkan harga afinitas electron yang rendah menunjukkan kecilnya kecenderungan untuk menyerap electron. Jadi, unsure gas mulia tidak berkecenderungan untuk melepas maupun menyerap electron. Oleh karena itu unsur-unsur gas mulia tidak mudah terlibat dalam reaksi kimia.

2. Makin Besar Jari-jari Atom Makin Reaktif

Dunia kimia seperti terguncang ketika pada tahun 1962, Neil Bartlett, seorang ahli kimia dari Kanada, berhasil membuat suatu senyawa stabil dari xenon, yaitu XePtF6. Penemuan itu telah mendobrak kegaiban gas mulia. Tidak lama emudian, ahli riset lainnya dapat membuat berbagai senyawa dari xenon, radon dan krypton. Radon ternyata dapat bereaksi spontan dengan fluorin, sedangkan xenon memerlukan pemanasan atau penyinaran untuk memulai reaksi. Krypton lebih sukar, hanya bereaksi dengan fluorin jika disinari atau jika diberi loncatan muatan listrik. Sementara itu helium, neon dan argon ternyata lebih sukar bereaksi dan belum berhasil dibuat suatu senyawa dari ketiga unsure itu.

Fakta diatas menunjukkan bahwa kereaktifan gas mulia bertambah besar sesuai dengan pertambahan jari-jari atomnya, yaitu dari atas kebawah. Pertambahan jari-jari atom mengakibatkan daya tarik inti terhadap electron kulit luar berkurang, sehingga elektronnya makin mudah ditarik oleh atom lain. Walaupun senyawa gas mulia telah berhasil dibuat, namun harus tetap diakuai bahwa unsure gas mulia lebih stabil dari semua golongan lainnya. Unsur gas mulia hanya dapat berikatan dengan unsur yang sangat elektronegatif, seperti fluorin dan oksigen.

Setelah senyawa gas mulia berhasil dibuat, istilah gas inert (lembam) tidak sesuai lagi. Para ahli lebih cenderung menggunakan istilah gas mulia, yang berarti stabil atau sukar bereaksi, serupa dengan istilah lagam mulia yang digunakan untuk emas dan platina.

Senyawa-senyawa Gas Mulia

a. Senyawa Xenon

Diantara gas mulia, senyawa xenon yang paling banyak dibuat. Senyawa-senyawa tersebut meliputi fluoride, oksida, oksifluorida serta garam-garam xenat dan perxenat. Senyawa fluoride dari xenon, yaitu XeF2, XeF4, dan XeF6 ¬dapat dibuat dari reaksi langsung xenon dangan fluorin. Fluoride itu merupakan senyawa dasr untuk membuat senyawa xenon lainnya. XeOF4, XeO2F2 dan XeO3 dibuat dari XeF6 melalui hidrolisis.

b. Senyawa Kripton dan Radon

Berdasar alas an yang belainan, hanya dikenal sedikit senyawa dari krypton dan radon. Kripto, karena kekurang reaktifannya hanya membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2. KrF2 merupakan satu-satunya hasil yang didapat jika krypton direaksikan langsung dengan fluorin. Senyawa-senyawa krypton lainnya merupakan turunan dari KrF2. Radon, karena bersifat radioaktif dengan waktu paro waktu yang pendek (4 hari), maka pembentukan senyawa radon sukar dipelajari. Namun demikian, ekstensi radon fluoride telah berhasil ditunjukan.

Kegunaan Gas Mulia

Banyak diantara penggunaan gas mulia didasarkan pada sifatnya yang sukar bereaksi.

a. Kegunaan Helium

Helium digunakan sebagai pengisi balon meteorology maupun kapal balon karena gas ini mempunyai rapatan yang paling rendah setelah hydrogen dan tidak dapat terbakar. Helium digunakan secara luas dalam riset yang menghendaki suhu sangat rendah. Dengan menguapkan helium cair dapat dicapai suhu rendah sekali mendekati nol absolute. Dalam jumlah besar helium digunakan untuk membuat atmosfer inert untuk berbagai proses yang terganggu oleh udara, misalnya pada pengelasan. Campuran 80% helium dengan 20% oksigen digunakan untuk menggantikan udara untuk pernapasan penyelam dan orang lain yang bekerja dibawah tekanan tinggi. Terlalu lama menggunakan udara yang dimampatkan dapat menimbulkan narkose nitrogen, yang salah sati efeknya adalah halusinasi, yang oleh penyelam dikenal sebagai pesona bawah laut. Para pesona yang terkena pesona demikian tidak mampu memperhatikan tindakan pengamanan , dan mungkin akan tenggelam. Selain itu, pada tekanan tinggi nitrogen laut lebih banyak dalam darah, sehingga kita kembali pada tekanan normal timbul gelembung-gelembung gas nitrogen didalam darah, yang mengakibatkan rasa nyeri yang hebat dan berbahaya.

b. Kegunaan Neon

Neon digunakan untuk membuat lampu-lampu reklame, yang memberi cahaya merah. Neon cair digunakan sebagai pendingin untuk menciptakan suhu rendah. Selain itu, neon digunakan untuk membuat indicator tegangan tinggi, penangkal petir, dan tabung-tabung televise.

c. Kegunaan Argon

Argon digunakan sebagai pengganti helium untuk menciptakan atmosfer inert. Oleh karena kelimpahan argon diudara yang cukup banyak sedangkan helium lebih terbatas, maka penggunaan argon akan semakin banyak. Argon juga digunakan untuk pengisi lampu pijar karena tak bereaksi dengan kawat wolfram yang panas sampai putih, tidak seperti nitrogen atau oksigen.

d. Kegunaan Kripton

Kripton digunakan bersama-sama dengan argon untuk pengisi lampu fluoresensi (lampu tabung). Juga digunakan lampu kilat fotografi berkecepatan tinggi. Salah satu garis spectrum dari krypton digunakan sebagai standar panjang untuk meter.

e. Kegunaan Xenon

Xenon digunakan dalam pembuatan tabung electron. Juga digunakan dalam bidang energy atom dalam ruang gelembung.

Halogen

Golongan halogen meliputi fluorin (F), klorin (Cl), bromine (Br), iodine (I), dan astatine (At).

Nama “halogen” berasal dari bahasa Yunani yang artinya “pembentuk garam”. Dinamai demikian karena unsur-unsur itu dapat bereaksi dengan logam membentuk garam. Misalnya, klorin bereaksi dengan natrium klorida (NaCl), yaitu garam dapur. Dalam system periodic, unsure halogen terdapat pada golongan VIIA, mempunyai 7 elektron valensi pada subkulit ns2np5. Konfigurasi electron yang demikian membuat unsur-unsur halogen bersifat sangat reaktif. Halogen cenderung menyerap satu electron membentuk ion bermuatan negative satu.

1. Sifat-sifat halogen

Kereaktifan halogen berkurang dengan bertambahnya nomor atom.

• Sifat-sifat fisis

Klik Untuk Perbesar

• Struktur halogen

Dalam bentuk unsure, halogen (X) terdapat sebagai molekul diatomic (X2). Kestabilan molekul X2 itu berkurang dari Cl2 ke I2. Hal itu sesuai  dengan pertambahan jari-jari atom sehingga energy ikatan dari F2 ke I2 berkurang. Kecilnya energy ikatan F-F berkaitan dengan kereaktifan unsure itu, sehingga ikatannya cenderung putus. Pada pemanasan, molekul X2 mengalami disosiasi menjadi atom-atomnya.
X2(g)

Share this

Suci Nancy