makalah gas mulia group 10 by giovanni claresta tato

7/23/2019 Makalah Gas Mulia Group 10 by Giovanni Claresta Tato

1/38

1 | P a g e

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANGDi abad ke-18, H. Cavendish menemuka komponen yang inert di udara.

Di tahun 1868, suatu garis di spektrum sinar matahari yang tidak dapat diidentifikasi

ditemukan dan disarankan garis tersebut disebabkan oleh unsur baru, yaitu helium.

Berdasarkan fakta ini, di akhir abad ke-19 W. Ramsay mengisolasi

He, Ne, Ar, Kr, dan Xe dan dengan mempelajari sifat-sifatnya ia dapat menunjukkan bahwa

gas-gas tersebut adalah unsur baru. Walaupun argon berkelimpahan hampir 1% di udara,

unsur ini belum diisolasi hingga Ramsay mengisolasinya dan gas mulia sama sekali tidak adadalam tabel periodiknya Mendeleev. Hadiah Nobel dianugerahkan pada Ramsay tahun

1904 atas keberhasilannya ini.

Semua gas mulia dapat dijumpai dalam atmosfir, yang terbanyak ditemukan yaitu

unsur argon, sedangkan radon yang paling sedikit. Untuk mendapatkan unsur gas mulia maka

yang dilakukan yaitu dengan cara destilasi bertingkat udara cair. Namun dalam melakukan

hal itu tidak semudah yang dipikirkan, banyak hal-hal yang dapat menghambat proses

tersebut, dan karena sifat unsur gas mulia yang stabil sehingga sangat sukar untuk bereaksi.Gas mulia ditemukan di dekat golongan halogen dalam tabel periodik.

Karena unsur gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang penuh, unsur-unsur tersebut

tidak reaktif dan senyawanya tidak dikenal.

Akibatnya gas-gas ini dikenal dengan gas inert. Namun, setelah penemuan senyawa

gas-gas ini, lebih tepat untuk menyebutnya dengan unsur gas mulia, seperti yang

digunakan di sini. Walaupun kelimpahan helium di alam dekat dengan kelimpahan

hidrogen, helium sangat jarang dijumpai di bumi karena lebih ringan dari

udara. Helium berasal dari reaksi inti di matahari dan telindung di bawah kerak

bumi.Helium diekstraksi sebagai hasil samping gas alam dari daerah-daerah khusus

(khususnya Amerika Utara). Karena titik leleh helium adalah yang terendah dari

semua zat (4.2 K), helium sangat penting dalam sains suhu rendah dan superkonduktor.

Lebih lanjut, karena ringan helium digunakan dalam balon udara,

dsb. Karena argon didapatkan dalam jumlah besar ketika nitrogen dan oksigen dipisahkan

dari udara, argon digunakan meluas dalam metalurgi, dan industri serta laboratorium yang

memerlukan lingkungan bebas oksigen.


2/38

2 | P a g e

B. RUMUSAN MASALAHDalam makalah ini disusun karena adanya permasalahan yang muncul, di antaranya :

1. Kecenderungan gas mulia seperti apa?2. Apa saja sifat unik gas mulia?3. Bagaimana gas mulia dapat membentuk ikatan?4. Apa manfaat gas mulia atau senyawanya dalam kehidupan sehari-hari?

C. TUJUAN PENULISAN1. Untuk memberikan pemahaman mengenai kecenderungan gas mulia.2. Agar mengetahui sifat unik dari gas mulia.3. Agar mengetahui senyawa yang terbentuk dari unsur gas mulia.4. Agar mengetahui manfaat gas mulia atau senyawanya dalam kehidupan sehari-

hari.

D. MANFAAT PENULISAN1. Memberikan pemahaman mengenai kecenderungan gas mulia.2. Mengetahui sifat unik dari gas mulia.3. Mengetahui senyawa yang terbentuk dari unsur gas mulia.4. Mengetahui manfaat gas mulia atau senyawanya dalam kehidupan sehari-hari.


3/38

3 | P a g e

BAB II

PEMBAHASAN

Gas Mulia pertama kali ditemukan pada tanggal 18 Agustus 1868 oleh Pierre Janssen

dan Joseph Horman Lockyer. Ketika sedang meneliti gerhana matahari total, mereka

menemukan sebuah garis baru di spektrum sinar matahari. Mereka menyakini bahwa itu

adalah lapisan gas yang belum diketahui sebelumnya, lalu mereka menamainya Helium. 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 karbon dioksida dipisahkan. Ternyata dari hasil pemisahan tersebut, masih

tersisa suatu gas yang tidak reaktif (inert). Gas tersebut tidak dapat bereaksi dengan zat-zat

lain sehingga dinamakan Argon (dari bahasa Yunani argos yang berarti malas). Empat tahun

kemudian Ramsay menemukan unsur baru lagi, yaitu dari hasil pemanasan mineral kleverit.

Dari mineral tersebut terpancar sinar alfa yang merupakan spektrum gas baru. Spektrum gas

tersebut serupa dengan garis-garis tertentu dalam spektrum matahari.

Pada saat ditemukan, kedua unsur ini tidak dapat dikelompokkan ke dalam golongan

unsur-unsur yang sudah oleh Mendeleyev karena memiliki sifat berbeda. Kemudian Ramsey

mengusulkan agar unsur tersebut ditempatkan pada suatu golongan tersendiri, yaitu terletak

antara golongan halogen dan golongan alkali. Untuk melengkapi unsur-unsur dalam golongan

tersebut. Ramsey terus melakukan penelitian dan akhirnya dengan mempelajari sifat-sifatnya,

ia dapat menunjukkan bahwa gas-gas tersebut adalah unsur unsur baru. yang sekarang

dikenal sebagai unsur He, Ne, Ar, Kr, serta Xe (dari hasil destilasi udara cair). Kemudian

unsur yang ditemukan lagi adalah Radon yang bersifat radioaktif. Karena penemuaanya

inilah, Ramsay memperoleh Hadiah Nobel pada tahun 1904. Pada masa itu, golongan

tersebut merupakan kelompok unsur-unsur yang tidak bereaksi dengan unsur-unsur lain

(inert) dan dibri nama golongan unsur Gas Mulia atau golongan nol (Purwoko, 2009).

Di tahun 1898, Huge Erdmann mengambil nama Gas Mulia (Noble Gas) dari bahasa

JermanEdelgas untuk menyatakan tingkat kereaktifan Gas Mulia yang sangat rendah.

NamaNoble dianalogikan dariNoble Metal(Logam Mulia), emas, yang dihubungkan dengan

kekayaan dan kemuliaan.

A. SEJARAH GAS MULIA


4/38

4 | P a g e

Berikut ini adalah asal-usul mana unsur-unsur Gas Mulia, yaitu:

1. Helium (lios orhelios) = Matahari2. Neon (nos) = Baru3. Argon (args) = Malas4. Kripton (krypts) = Tersembunyi5. Xenon (xnos) = Asing6. Radon (pengecualian) diambil dari Radium

Nama-nama di atas diambil dari bahasa Yunani. Pada awalnya, Gas Mulia dinyatakan sebagai

gas yang inert tetapi julukan ini disanggah ketika ditemukan senyawa Gas Mulia.

Golongan nol tabel periodik terdiri dari helium, He: 1s2; neon, Ne: 2s2 2p6; argon, Ar:

[Ne] 3s2 3p6; kripton, Kr: [Ar] 3d10 4s2 4p6; xenon, Xe: [Kr] 4d10 5s2 5p6; dan radon, Rn: [Xe]

4f14 5d10 6s2 6p6. Unsur-unsur ini memiliki konfigurasi elektron pada kulit terluar 1s2 atau

ns2np6 yang merupakan konfigurasi penuh. Sifat inertkimia disebabkan oleh struktur kulit

tertutup atau penuh, yang merupakan lambang konfigurasi inert suatu kulit kuantum. Kulit

yang tertutup/penuh ini merupakan dasar perbedaan untuk menerangkan reaktifitas dan

hakekat unsur-unsur lainnya.

Tabel 1

Konfigurasi Elektron Gas Mulia

Unsur Lambang Nomor Atom Konfigurasi Elektron

Helium He 2 1s2Neon Ne 10 [He] 2s 2pArgon Ar 18 [Ne] 3s 3pKripton Kr 36 [Ar] 3d10 4s2 4p6Xenon Xe 54 [Kr] 4d10 5s2 5p6Radon Rn 86 [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6

(Sumber: L inus Pauli ng. 1988. General Chemistry. New York: Dover Publications, Inc.)

Sifat-sifat penting gas mulia terlihat pada Tabel 2. Unsur-unsur ini merupakan gas

yang monoatomik dengan Cp/Cv = 5,3. Unsur-unsur ini tidak berwarna, tidak mempunyai

rasa, dan tidak berbau, tidak memiliki momen dipol permanen ataupun gaya elektrostatik.

Sebagai hasilnya gaya tarik menarik London atau Van der Waals-nya rendah. Unsur-unsur ini

mempunyai rentang suhu cair sangat sempit, yaitu sekitar 2-4 K.

B. GAS MULIA DALAM SISTEM PERIODIK

C. SIFAT-SIFAT UMUM UNSUR-UNSUR GAS MULIA


5/38

5 | P a g e

Semua unsur mengkristal dengan kisi fcc (face centered cell), kecuali Helium. Unsur-

unsur ini memiliki energi ionisasi yang tinggi, daya polarisasi rendah, enthalpi penguapannya

rendah, daya larutnya dalam pelarut-pelarut umum juga rendah. Hasilnya ialah

kereaktifannya rendah yang secara gabungan disebutgas-gas mulia. Dengan telah dikenalnya

senyawa-senyawa gas mulia, maka kurang tepat sekarang menyebutnya sebagai inert.

Kelompok ini dinamakan golongan nol karena unsur-unsurnya tergolong inert. Lebih lanjut

unsur-unsur ini membantu sebagai jembatan antara halogen yang sangat elektronegatif

dengan valensi -1 dan logam alkali yang sangat elektropositif dengan valensi +1. Oleh karena

itu nomor golongan itu menjadi nol, yang merupakan rata-rata valensi umum kedua golongan

yang berdekatan.

Tabel 2

Sifat-sifat Fisikokimia Unsur-unsur Gas MuliaSifat-sifat He Ne Ar Kr Xe Rn

Nomor atom 2 10 18 36 54 86Berat atom 4,0026 20,179 39,948 83,80 131,30 222Jari-jari (pm) Kovalen Univalen Van der Waals

5093

180

65112160

95154190

110169200

130190220

145--

Titik leleh (K) 0,9 24 84 116 161 202Titik didih (K) 5,2 27 87 120 166 211Suhu kritis (K) 25 53 156 210 288 -Energi Ionisasi (kJ/mol) 2372 2081 1521 1351 1170 1037Huap pada titik didih (kJ/mol) 0,09 1,8 6,3 9,6 13,6 18,0Kerapatan Gas (dalam kg/m ) 0,1785 0.8999 1,784 3,747 5,896 9,96Kelarutan dalam Air 0.0097 0,014 0,05 0,11 0,24 0,51Banyaknya dalam udara, dalam ppm 5,2 18 (0,93%) 1,1 0,087 10-15Kemampuan Kepolaran 0,202 0,39 1,63 2,46 4,00 5,42(Sumber: Bambang Sugiarto., dkk. 1997. Kimia Anorganik. Surabaya: Uni pres IKI P Surabaya)

Meskipun dalam satu golongan ke bawah hampir semua sifat-sifatnya berubah secara

teratur, namun jari-jari Van der Waals Helium merupakan penyimpangan. Ini disebabkan inti

helium tidak lengkapnya menyaring kedua elektron pada kulit K yang membawa gaya tarik

antar inti antara kedua atom. Dikarenakan titik didih gas sangat rendah (5,2 K) dan padatekanan atmosfer helium tidak menjadi padat.

Disebabkan karena tidak adanya interaksi apapun dalam larutan air, kelarutan gas

rendah disebabkan hanya gaya interaksi dipol-dipol terinduksi. Interaksi ini meningkat

dengan meningkatnya polarisasi gas-gas ini, sehingga kelarutan bertambah dalam urutan

golongan ke bawah. Demikian besarnya sehingga xenon lebih mudah larut dalam air daripada

hidrogen.


6/38

6 | P a g e

Dengan konfigurasi elektron yang sudah penuh, Gas Mulia termasuk unsur yang

stabil, artinya sukar bereaksi dengan unsur lain, sukar untuk menerima elektron maupun

untuk melepas elektron. Secara umum, sifatsifat unsur golongan Gas Mulia antara lain :

1. Afinitas Elektron

Dengan elektron valensi yang sudah penuh, unsur Gas Mulia sangat sukar untuk menerima

elektron. Hal ini dapat dilihat dari harga afinitas elektron yang rendah.

2. Energi Ionisasi

Kestabilan unsur-unsur golongan Gas Mulia menyebabkan unsur-unsur Gas Mulia sukar

membentuk ion, artinya sukar untuk melepas elektron. Perhatikanlah data energi

ionisasinya yang besar sehingga untuk dapat melepas sebuah elektron (untuk dapat

membentuk ion) diperlukan energi yang besar. Helium adalah unsur Gas Mulia yang

memiliki energi ionisasi paling besar.

3. Jari-Jari Atom

Jari-jari atom unsur-unsur golongan Gas Mulia sangat kecil (dalam satu golongan,

semakin keatas semakin kecil) sehingga elektron terluar relatif lebih tertarik ke inti atom.

Oleh sebab itu, atom-atom Gas Mulia sangat sukar untuk bereaksi.

4. Wujud Gas Mulia

Titik didih dan titik leleh unsur-unsur Gas Mulia lebih kecil dari pada suhu kamar (250C

atau 298 K) sehinga seluruh unsur Gas Mulia berwujud gas. Karena kestabilan unsur-

unsur Gas Mulia, maka di alam berada dalam bentuk monoatomik.

5. Kelarutan

Kelarutan Gas Mulia dalam air bertambah besar dari Helium (He) hingga Radon (Rn).

Pada suhu 0 C dalam 100 ml air terlarut 1 ml He, 6 ml Ar, dan 50 ml Rn.

Kereaktifan Gas Mulia akan bertambah seiring dengan bertambahnya nomor atom.

Bertambahnya nomor atom akan menambah jari-jari atom pula. Hal ini mengakibatkan

gaya tarik inti atom terhadap elektron terluar berkurang, sehingga lebih mudah

melepaskan electron untuk ditangkap oleh zat lain. Menurut percobaan yang dilakukan

Neil Bartlett dan Lohmann, Gas Mulia hanya dapat bereaksi dengan unsur Oksigen (O)

dan Fosfor (F). Senyawa Gas Mulia yang ditemukan pertama kali adalah XePtF6.

Berdasarkan urutan unsur golongan Gas Mulia dalam system periodic unsur, dapat

disimpulkan bahwa:

a) Dalam satu golongan, jari-jari atom unsur-unsur golongan Gas Mulia dari atas kebawah semakin besar karena bertambahnya kulit yang terisi elektron.


7/38

7 | P a g e

b) Energi Ionisasi dari atas ke bawah semakin kecil karena gaya tarik inti atom terhadapelektron terluar semakin lemah.

c) Afinitas Elektron unsur-unsur Gas Mulia sangat kecil sehingga hampir mendekati nol.d) Titik didih unsur-unsur Gas Mulia berbanding lurus dengan kenaikan massa atom.e) Titik lebur unsur-unsur Gas Mulia mengikuti sifat titik didih.

C. Kereaktifan Gas Mulia

Unsurunsur Gas Mulia merupakan unsurunsur yang paling stabil (tidak reaktif)

diantara semua unsur yang terdapat dalam system periodic unsur. Semua unsur gologan Gas

Mulia berupa gas monoatomik pada temperature kamar, tidak berbau, tidak berwarna, tidak

mudah terbakar dan juga gas yang tidak mendukung dalm proses pembakaran, mempunyai

titik leleh dan titik didih yang rendah

Gas Mulia dalam keadaan dasarnya memenuhi persyaratan untuk mencapai kondisi

kestabilan kimia yakni (1) tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan, (2) energi ionisasi

sangat besar dan (3) afinitas elektronnya negative. Sehingga, kereaktifan unsurunsur Gas

Mulia sangat rendah.

Gas Mulia sangat stabil karena konfigurasi elektronnya memenuhi kaidah duplet

(untuk Helium) dan oktet. Sehingga Gas Mulia dijadikan acuan bagi unsur-unsur lain dalam

sistem periodik untuk kestabilan suatu unsur.

Akan tetapi, beberapa reaksi dapat terjadi jika kondisinya tersebut tidak dipenuhi

sebagian. Meskipun energi ionisasi untuk atom Gas Mulia besar, nilainya menurun dalam

urutan sebagai berikut, He (24.6 eV), Ne (21.6 eV), Ar (15.8 eV), Kr (14.0 eV) dan ionisasi

energi untuk Xe adalah 12.1 eV, yang lebih kecil dari energi ionisasi untuk atom hidrogen

(13.6 eV). Hal ini memberikan indikasi bahwa kondisi (2) tidak berlaku untuk Xe.

Dengan mencatat kecenderungan ini, N. Bartlet melakukan sintesis XePtF6 dari Xe

dan PtF6 pada tahun 1962 dan juga N. H. Clasen memperoleh XeF4 melalui reaksi termal

antara Xe dan F2 pada tahun 1962. Selanjutnya, XeF2, XeF6, XeO3, XeO4 dan beberapa

senyawa Gas Mulia lainnya telah berhasil disintesis dan mengakibatkan hipotesis bahwa Gas

Mulia adalah gas yang dapat bereaksi tetapi sulit, maka gugurlah anggapan bahwa Gas Mulia

adalah unsur yang tidak dapat bereaksi.


8/38

8 | P a g e

1. Helium (He)

Kata Heliumberasal dari bahasa Yunani helios= matahari. Unsur Helium pertama

kali ditemukan pada 1868, oleh astronom Prancisbernama Pierre Jules Csar

Janssenyang mendeteksi Helium sebagai signaturgaris spektral kuning yang tidak diketahui

dari cahaya gerhana matahari. Janssen menemukan bukti keberadaan Helium pada saat

gerhana matahari total tahun 1868 ketika dia mendeteksi sebuah garis baru di spektrum sinar

matahari. Lockyer dan Frankland menyarankan pemberian nama Helium untuk unsur baru

tersebut. Pada tahun 1895, Ramsay menemukan Helium di mineral cleveite uranium. Pada

saat yang bersamaan kimiawan Swedia Cleve dan Langlet menemukan Helium di cleveite.

Rutherford dan Roys pada tahun 1907 menunjukkan bahwa partikel-partikel alpha tidak lain

adalah nukleus Helium.

Helium merupakan elemen kedua terbanyak di alam semesta. Helium dapat diproses

dari gas alam, karena banyak gas alam yang mengandung gas Helium. Secara spektroskopik,

Helium telah dideteksi keberadaannya di bintang-bintang, terutama di bintang yang panas.

Pemfusian hidrogen menjadi Helium menghasilkan energi yang luar biasa dan merupakan

proses yang dapat membuat matahari bersinar secara terus-menerus. Kadar Helium di udara

sekitar 1 dalam 200,000. Walaupun unsure Helium banyak terdapat dalam berbagai mineral

radioaktif sebagai produk-produk radiasi, sebagian besar pasokan Helium untuk Amerika

Serikat terdapat di sumur-sumur minyak Texas, Oklahoma, dan Kansas. Di luar AS, pabrik

ekstraksi Helium hanya terdapat di Polandia, Rusia dan di India.

Helium merupakan unsur kedua terbanyak dan paling ringan di jagad raya dan salah

satu unsur yang tercipta pada saat nukleosintesis Big Bang. Dalam Jagad Raya modern,

hampir seluruh Helium baru diciptakan dalam proses fusi nuklirhidrogen di dalam bintang.

Di Bumi, unsur ini dapat terbentuk dari peluruhan radioaktifdari unsur yang lebih berat

(partikel alfa adalah nukleus Helium). Setelah penciptaannya, sebagian besar Helium

terkandung di udara (gas alami) dalam konsentrasi sampai 7% volume. Helium dimurnikan

dari udara oleh proses pemisahan suhu rendah yang disebut distilasi fraksional.

Helium merupakan gas yang ringan dan tidak mudah terbakar, tidak berwarna dan

lebih ringan dari udara. Helium (He) ditemukan terdapat dalam gas alam di Amerika Serikat.

Gas Helium mempunyai titik didih yang sangat rendah sehingga pemisahan gas Helium dari

gas alam dilakukan dengan cara pendinginan sampai gas alam akan mencair (sekitar -1560

C)dan gas Helium terpisah dari gas alam. Helium memiliki titik lebur paling rendah di antara

D. UNSUR-UNSUR GAS MULIA
http://id.wikipedia.org/wiki/1868http://id.wikipedia.org/wiki/Prancishttp://id.wikipedia.org/wiki/Pierre_Jules_C%C3%A9sar_Janssenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pierre_Jules_C%C3%A9sar_Janssenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pierre_Jules_C%C3%A9sar_Janssenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Penemuan_unsur_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Spektroskopihttp://id.wikipedia.org/wiki/Gerhana_mataharihttp://id.wikipedia.org/wiki/Jagad_rayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Nukleosintesis_Big_Banghttp://id.wikipedia.org/wiki/Fusi_nuklirhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bintanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Bumihttp://id.wikipedia.org/wiki/Peluruhan_radioaktifhttp://id.wikipedia.org/wiki/Partikel_alfahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Distilasi_fraksional&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Distilasi_fraksional&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Partikel_alfahttp://id.wikipedia.org/wiki/Peluruhan_radioaktifhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bumihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bintanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Fusi_nuklirhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nukleosintesis_Big_Banghttp://id.wikipedia.org/wiki/Jagad_rayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gerhana_mataharihttp://id.wikipedia.org/wiki/Spektroskopihttp://id.wikipedia.org/wiki/Penemuan_unsur_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pierre_Jules_C%C3%A9sar_Janssenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pierre_Jules_C%C3%A9sar_Janssenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Prancishttp://id.wikipedia.org/wiki/1868


9/38

9 | P a g e

unsur-unsur dan banyak digunakan dalam riset dengan suhu rendah (cyrogenic) karena titik

leburnya dekat dengan 0 oK. Selain itu, unsur ini sangat vital untuk penelitian

superkonduktor.

Helium memiliki sifat unik, yaitu sebagai satu-satunya benda yang dalam keadaan

cair tidak bisa diubah bentuknya menjadi benda padat hanya dengan menurunkan suhu.

Unsur ini tetap dalam bentuknya yang cair sampai 0 derajat Kelvin pada tekanan normal,

tetapi akan segera berbentuk padat jika tekanan udara dinaikkan. 3He dan 4He dalam bentuk

padat sangat menarik karena keduanya dapat berubah volume sampai 30% dengan cara

memberikan tekanan udara. Selain itu, specifikasi panas Helium sangat tinggi. Berat jenis gas

Helium pada titik didih normal juga sangat tinggi. Molekul-molekul gasnya mengembang

dengan cepat ketika dipanaskan ke suhu ruangan. Sebuah bejana yang diisi dengan gas

Helium pada 5 dan 10 Kelvin harus diperlakukan seakan-akan berisikan Helium cair karena

perubahan tekanan yang tinggi yang berasal dari pemanasan gas ke suhu ruangan.

Helium mempunyai 7 isotop yang telah diketahui: Helium cair (He-4) yang muncul dalam

dua bentuk: He-4I dan He-4II dengan titik transisi pada 2.174K. He-4I (di atas suhu ini)

adalah cair, tetapi He-4II (di bawah suhu tersebut) sangat berbeda dari bahan-bahan kimia

lainnya. Helium mengembang ketika didinginkan, dan konduksi panas atau viskositasnya

tidak menuruti peraturan-peraturan biasanya. Secara umum, sifat sifat yang dimiliki oleh

unsur Helium adalah :

Nomor Atom : 2 Perioda : 1 Blok : s Penampilan : Tak Berwarna Massa Atom : 4,003 g/mol Konfigurasi elektron : 1s2 Jumlah elektron di tiap kulit : 2 Elektron valensi : 2 Jari-jari Atom : 31 pm Jari-jari Kovalen : 32 pm Jari-jari Van der Waals : 140 pm Energi Ionisasi : Pertama 2372,3 kJmol-1 Struktur Kristal : Heksagonal Tertutup Fase : Gas Massa jenis : (0 oC; 101,325 kPa) 0,1786 g/L


10/38

10 | P a g e

Titik lebur : (pada 2,5 Mpa) 0,95K (-272,93 oC, -458,0 oF) Titik didih : 4,22 K (-268,93 oC, -452,07 oF) Kapasitas kalor : (25 oC) 20,786 J/(mol.K)

Unsur Helium telah banyak digunakan oleh manusia, dan antaranya adalah:

a) Sebagai gas tameng untuk mengelasb) Sebagai gas pelindung dalam menumbuhkan kristal-kristal silikon dan germanium,

serta dan dalam memproduksi titanium dan zirkonium

c) Sebagai agen pendingin untuk reaktor nuklird) Sebagai gas yang digunakan di lorong angin (wind tunnels)e) Campuran Helium dan oksigen digunakan sebagai udara buatan untuk para penyelam

dan para pekerja lainnya yang bekerja di bawah tekanan udara tinggi. Perbandingan

antara He dan O2 yang berbeda-beda digunakan untuk kedalaman penyelam yang

berbeda-beda.

f) Helium lebih banyak digunakan dalam pengisian balon udara ketimbang hidrogenyang lebih berbahaya.

g) Helium digunakan dalam pengisian balon-balon raksasa yang memasang berbagaiiklan perusahaan-perusahaan besar, termasuk Goodyear.

h) Helium sedang dikembangkan oleh militer AS untuk mendeteksi peluru-peluru misilyang terbang rendah. Badan Antariksa AS NASA juga menggunakan balon-balon

berisi gas Helium untuk mengambil sampel atmosfer di Antartika untuk menyelidiki

penyebab menipisnya lapisan ozon.

i) Helium cair digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangatrendah.

j) Memberi tekanan pada bahan bakar roket.2. Neon (Ne)

Neon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodikyang memiliki lambang Ne dan

bernomor atom 10. Neon termasuk kelompokGas Mulia yang tak berwarna dan lembam

(inert). Unsur Neon pertama kali ditemukan oleh Ramsay dan Travers pada tahun 1898. Neon

terdapat dalam atmosfer hingga 1:65000 udara. Dalam tabung vakum yang melepaskan

muataaan listrik, unsur Neon akan menyala dengan warna nyala orange kemerahan. Unsur

Neon Memiliki kemampuan mendinginkan refrigerator 40 kali lipat lebih baik dari Helium

cair dan 3 kali lipat lebih baik dari hidrogen cair. Unsur Neon mempunyai sifatsifat:

Nomor Atom : 10 Perioda : 2
http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/germanium/http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/zirkonium/http://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_muliahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_muliahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tabel_periodikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimiahttp://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/zirkonium/http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/germanium/


11/38

11 | P a g e

Blok : p Penampilan : Tak Berwarna Massa Atom : 20,1797 g/mol Konfigurasi elektron : [He] 2s2 2p6 Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 Elektron valensi : 8 Jari-jari Atom : 38 pm Kovalen : 69 pm Van der Waals : 154 pm Energi Ionisasi : Pertama 2080,7 kJmol-1 Struktur Kristal : Kubus Fase : Gas Massa Jenis : (0 0C ; 101,325 kPa) 0,9002 g/L Titik Lebur : 24,56 K (-248,59 0C, -415,46 0F) Titik Didih : 27,07 K (-246,08 0C, -410,94 0F) Kapasitas Kalor : (25 0C) 20,78 J/mol K Kerapatan : (25 0C) 1,207 g/ml Tekanan Uap

P / Pa 1 10 100 1 K 10 K 100 K

Pada T / K 12 13 15 18 21 27

Neon dapat diperoleh dengan mencairkan udara dan melakukan pemisahan dari gas

lain dengan penyulingan bertingkat. Pada tahap awal, CO2 dan uap air dipisahkan terlebih

dahulu. Kemudian udara diembunkan dengan memberikan tekanan 200 atm diikuti

pendinginan cepat. Sehingga sebagian besar udara akan berada dalam fasa cair dengan

kandungan Gas Mulia yang lebih banyak, yaitu 60% Gas Mulia (Ar, Kr, Xe) dan sisanya 30%

O2 dan 10% N2. Sisa udara yang mengandung He dan Ne tidak mengembun karena titik didih

kedua gas tersebut sangat rendah. Gas He dan Ne akan terkumpul dalam kubah kondensor

sebagai gas yang tidak terionisasi (tidak mencair).

Neon adalah unsur yang tidak mudah bereaksi (inert). Namun, dilaporkan bahwa Ne

dapat bersenyawa dengan Fluor. Namun, hal tersebut masih menjadi pertanyaan apakah

senyawa Neon tersebut benar benar ada meskipun terdapat bukti yang menunjukkan

keberadaan senyawa tersebut. Ion Ne+, (NeAr)+, (NeH)+, dan (HeNe+) diketahui dari analisis


12/38

12 | P a g e

spektrofotometri optik dan spektrofotometrik massa. Neon juga membentuk hidrat yang tidak

stabil. Beberapa penggunaan unsur Neon dalam kehidupan seharihari:

a) Neon dapat digunakan untuk pengisian bola lampu di landasan pesawat terbang.Karena Ne menghasilkan cahaya terang dengan intensitas tinggi apabila dialiri arus

listrik.

b) Neon cair digunakan juga sebagai zat pendingin, indicator tegangan tinggi, penangkalpetir, dan untuk pengisi tabung-tabung televisi.

c) Neon dapat digunakan untuk pengisi bola lampu Neon.3. Argon (Ar)

Argon adalah suatu unsur kimia yang disimbolkan dengan huruf Ar. Argon

mempunyai nomor atom 18 dan merupakan unsur ketiga dari golongan VIII A pada sistem

periodik unsur. Unsur Argon pertama kali ditemukan oleh seorang ahli kimia Inggris

bernama William Ramsaypada tahun 1894. Dia mengidentifikasi zat baru yang terdapat

dalam udara. Sampel udara yang sudah diketahui mengandung nitrogen, oksigen, dan karbon

dioksida dipisahkan. Ternyata dari hasil pemisahan tersebut, masih tersisa suatu gas yang

tidak reaktif (inert). Gas tersebut tidak dapat bereaksi dengan zat-zat lain sehingga

dinamakanArgon (dari bahasa Yunani argosyang berarti malas). Argon terdapat pada di

atmospher dengan jumlah yang cukup kecil. Argon tidak baik dibawa keluar laboratorium

karena Argon sangat berharga dan berguna jika disimpan dalam silinder pada tekanan tinggi.

Unsur Argon terdapat dalam atmospher bumi sebesar 0,93 % yang merupakan unsur Gas

Mulia yang terbanyak di bumi. Isotop utama dari Argon yang ditemukan dalam bumi

adalah 40Ar (99.6%), 36Ar (0.34%), dan 38Ar (0.06%). Jumlah unsur Argon terus bertambah

sejak bumi terbentuk karena Kalium 40K yang radioaktif dapat berubah menjadi Argon secara

alami, dengan waktu paruh 1.25 x 109 tahun, Dalam atmospher, 39Ar terbentuk dengan

aktifitas sinar kosmik. 37Ar dapat terbentuk dari peluruhan 40Ca sebagai hasil dari ledakan

nuklir permukaan yang memiliki waktu paruh 35 hari.

Meskipun Argon merupakan Gas Mulia yang bersifat stabil. Akan tetapi, telah

ditemukan bahwa Argon mempunyai beberapa bentuk senyawa. Sebagai contoh adalah

pembuatan senyawa Argon hidrofluorida (HArF), suatu senyawa setengah stabil dari Argon

dengan hydrogen dan fluorin.

Ar + H + F HArF

Senyawa ini ditemukan dan dibuat melalui riset dan penelitian pada universitas Helsinki

tahun 2000. Meskipun pada keadaanground state netral, namun senyawa HArFkeberadaannya terbatas. Argon dapat berbentuk klathrat dengan air ketika atom-atomnya


13/38

13 | P a g e

terikat pada kisi-kisi molekul air. Selain itu, ditemukan pula senyawa ion ArH+ dan ArF.

Perhitungan teori sudah menunjukkan beberapa senyawa Argon dapat menjadi stabil namun

dengan sintesis yang tidak gampang dan diketahui.

Dalam air, Argon mempunyai kelarutan yang sama dengan gas oksigen (O2) dan 2.5 kali

lebih besar dari pada gas nitrogen. Argon adalah unsur yang tidak berwarna, kurang berbau,

kurang berasa, dan tidak bersifat racun dalam bentuk gas dan cairan. Sifatsifat umum yang

dimiliki oleh unsur ini adalah:

Nomor Atom : 18 Perioda : 3 Blok : p Penampilan : Tak Berwarna Massa Atom : 39,948 g/mol Konfigurasi elektron : [He] 3s2 3p6 Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 8 Elektron valensi : 8 Jari-jari Atom : 71 pm Jari-jari Kovalen : 97 pm Jari-jari Van der Waals : 188 pm Keelektronegatifan : - Energi Ionisasi : Pertama 1520,6 kJmol-1 Struktur Kristal : Kubus Fase : Gas Massa Jenis : (0 C, 101,325 kPa) 1.784 g/L Titik Lebur : 83,80 K (-189,35 C, -308,83 F) Titik Didih : 87,30 K (-185,85 C, -302,53 F) Kapasitas Kalor : (25 C) 20,786 Jmol-1K-1 Panas peleburan : 1.18 kjmol-1 Panas penguapan : 6.43 kjmol-1 Kapasitas panas : 20.786 jmol-1K-1 Keadaan magnet : nonmagnetic Tekanan Uap

P / Pa 1 10 100 1 K 10 K 100 K

Pada T / K 47 53 61 71 87


14/38

14 | P a g e

Beberapa manfaat dari unsur Argon yang selama ini telah digunakan adalah:

a) Digunakan dalam pengisian tabung pemadam kebakaran.b) Sebagai gas pengisi dalam bola lampu cahaya listrik, karena Argon tidak bereaksi

dengan filament cahaya lampu pada temperatur tinggi.

c) Sebagai gas inert perisai dalam berbagai bentuk dari pengelasan, termasuk gasinert logam saat pengelasan dan gas pemortongan saat pengelasan. Sebagai gas

inert logam, Argon biasanya sering dicampur dengan CO2

d) Sebagai pilihan gas pada plasma yang digunakan dalam ICP spectroscopye) Sebagai perisai yang tidak reaktif pada proses titanium dan unsur rekatif lainnya

4. Kripton

Kripton adalah elemen kimia dengan symbol Kr dengan nomor atom 36. Unsur

Kripton ditemukan pada tahun 1898 oleh Ramsay dan Travers dalam residu yang tersisa

setelah udara cair hampir menguap semua. Pada tahun 1960, disetujui secara internasional

bahwa satuan dasar panjang, meter, harus didefinisikan sebagai garis spektrum merah oranye

dari 86Kr. Hal ini untuk menggantikan standar meter di Paris, yang semula didefinisikan

sebagai batangan alloy platina-iridium. Pada bulan Oktober 1983, satuan meter, yang semula

diartikan sebagai satu per sepuluh juta dari kuadrat keliling kutub bumi, akhirnya didefinisi

ulang oleh lembaga International bureau of Weights and Measures, sebagai panjang yang

dilalui cahaya dalam kondisi vakum selama interval waktu 1/299,792,458 detik.

Kripton terdapat di udara dengan kadar 1 ppm. Atmosfer Mars diketahui mengandung

0.3 ppm Kripton. Kripton padat adalah zat kristal berwarna putih dengan struktur kubus pusat

muka yang merupakan sifat umum pada semua gas mulia. Unsur Kripton mempunyai sifat

sifat antara lain:

Nomor Atom : 36 Perioda : 4 Blok : p Penampilan : Tak Berwarna Massa Atom : 83,798(2) g/mol Konfigurasi elektron : [Ar] 3d10 4s2 4p6 Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 18 8 Struktur Kristal : Kubus Elektronegativitas : 3,00 (skala Pauling) Energi Ionisasi (detil) : 1350,8 kJ/mol Jari-jari Atom : 88 pm


15/38

15 | P a g e

Jari-jari Kovalen : 110 pm Jari-jari Van der Waals : 202 pm Fase : Gas, Massa Jenis : (0 C; 101,325 kPa) 3,749 g/L Titik Lebur : 115,79 K Titik Didih : 119,93 K Titik Kritis : 209,41 K, 5,50 Mpa Kapasitas Kalor : (25 C), 20,786 J/(molK) Memiliki garis spektrum berwarna hijau terang dan oranye.

Gas Kripton merupakan sejenis gas nadir, berwarna hijau dan mempunyai spectral

berwarna jingga dan merupakan salah satu produk pembelahan uranium.. Kripton memiliki

sifat inert (tidak reaktif) dan stabil, sehingga Kripton berfungsi sebagai pelindung untuk

melindungi material lain yang tidak stabil terhadap udara. Jumlah Kripton dalam ruang tidak

pasti, seperti halnya jumlah yang diperoleh dari aktivitas yang meteoric dan ari angina badai

matahari. Pengukuran dalam menentukan jumlah Kripton disarankan untuk melimpahkan

Kripton di dalam suatu ruang.

Di alam, Kripton memiliki enam isotop stabil. Dikenali juga 1 isotop lainnya yang

tidak stabil. Garis spektrum Kripton dapat dihasilkan dengan mudah dan beberapa di

antaranya sangat tajam untuk bisa dibedakan. Awalnya Kripton diduga tidak dapat

bersenyawa dengan unsur lainnya, tapi sekarang sudah ditemukan beberapa senyawa Kripton.

Kripton difluorida sudah pernah dibuat dalam ukuran gram dan sekarang sudah dapat

disintesis dengan beberapa metode. Senyawa fluorida lainnya dari asam oksi Kripton pun

telah dilaporkan. Ion molekul dari ArK+ dan KrH+ telah diidentifikasi dan diinvestigasi,

demikian juga KrXe dan KrXe+ pun telah memiliki beberapa bukti. Diantara manfaat dari

unsur Kripton adalah:

a) Digunakan dalam pengisian bola lampu blitz pada kamera.b) Kripton dapat digabungkan dengan gas lain untuk membuat sinar hijau kekuningan

yang dapat digunakan sebagai kode dengan melemparkannya ke udara.

c) Dicampurkan dengan Argon untuk mengisi lampu induksid) Digunakan dalam beberapa bola lampu khusus seperti bola lampu menara pada

mercusuar, bola lampu landasan pacu bandara sebagai penerangan dan penunjuk jalan

bagi pesawat terbang yang akan mendarat atau meninggalkan landasan di malam hari.

e) Kripton bercahaya putih dapat digunakan untuk efek yang bagus dalam tabung gaswarna.


16/38

16 | P a g e

f) 85Kr dapat digunakan untuk analisis kimia dengan menanamkan isotop Kripton dalamberagam zat padat. Selama proses ini, terbentuk Kriptonate. Aktivitas Kriptonate

sangat sensitif dalam reaksi kimia dalam bentuk larutan. Karenanya, konsentrasi

reaktan pun jadi dapat ditetapkan.

g) Kripton digunakan sebagai lampu kilat fotografi tertentu untuk fotografi berkecepatantinggi.

5. Xenon (Xe)

Xenon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Xe dan

nomor atom 54. Xenon termasuk kelompok Gas Mulia yang tidak berwarna, dan tidak

berbau. Xenon di temukan pertama kali oleh sir William Ramsey dan Morris William

Travers. Sifatsifat yang dimiliki oleh unsur Xenon:

Nomor Atom : 54 Perioda : 5 Blok : p Penampilan : Tak Berwarna Massa Atom : 131,293(6) g/mol Konfigurasi elektron : [Kr] 5s2 4d10 5p6 Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 18 18 8 Elektron valensi : 8 Struktur Kristal : Kubus Elektronegativitas : 2,6 (skala Pauling) Energi Ionisasi : 1170,4 kJmol-1 Jari-jari Atom : 108 pm Jari-jari Kovalen : 130 pm Van der Waals : 216 pm Fase : Gas Massa Jenis : (0 C, 101,325 kPa) 5,894 g/L Titik Lebur : (101,325 kPa) 161,4 K (-111,7 C, -169,1 F) Titik Didih : (101,325 kPa) 165,03 K (-108,12 C, -162,62 F) Kapasitas Kalor : (100 kPa, 25 C) 20,786 Jmol-1K-1

Unsur Xenon merupakan salah satu produk fisi yang cukup penting untuk

diperhatikan keberadaannya, mengingat salah satu isotop Xenon, yaitu Xe-135 bersifatsebagai racun bagi reaktor. Xe-135 disamping dihasilkan langsung oleh inti uranium dari


17/38

17 | P a g e

proses pembelahan Uranium-235 (U-235), juga dihasilkan dari peluruhan Iodium-135

(I-135). I- 135 tidak dihasilkan langsung dari proses pembelahan inti, tetapi dari peluruhan

Telurium- 135 (Te-135).

Unsurunsur golongan Gas Mulia merupakan unsurunsur yang bersifat stabil dan

tidak reaktif. Akan tetapi, unsur Gas Mulia seperti Xenon dan Kripton dapat bereaksi dengan

senyawa lain membentuk senyawa baru. Penemuan senyawa Gas Mulia dipelopori oleh Neil

Bartlett pada tahun 1962. Ia meneliti senyawa platina(IV) fluoride dan mendapatkan sebagai

agen oksidator yang sangat kuat yang mampu mengoksidasi gas dioksigen menjadi senyawa

ionic O2+PtF6

-. Oleh karena energi ionisasi pertama Xenon hamper sama denga energi

ionisasi pertama dioksigen, Bartlett percaya bahwa senyawa kuning Xenon analog dengan

senyawa dioksigen dan dapat disintetis untuk membentuk Xe+PtF6-. Senyawa ini terbukti

dapat disintetis meskipun rumusnya tidak sesederhana itu. Setelah itu, sintetesis senyawa gas

mulia berhasil dikembangkan khususnya dengan unsurunsur dengan keelektronegatifitas

tinggi seperti unsur F dan O.

Pada tahun yang sama, Bartlett juga berhasil mensintesis senyawa Xenon dengan

rumus XeF6 berwarna jingga-kuning. Selain itu, Xenon juga dapat bereaksi dengan fluor

secara langsung dalam tabung nikel pada suhu 400 C dan tekanan 6 atm menghasilkan

Xenon tetrafluorida, berupa padatan tidak berwarna dan mudah menguap.

Xe(g) + 2F2(g) XeF4(s)

Xe, bereaksi dengan unsur yang paling elektronegatif, misalnya fluorin, oksigen, dan

khlorin dan dengan senyawa yang mengandung unsur-unsur ini, misalnya platinum fluorida,

PtF6. Walaupun senyawa Xenon pertama dilaporkan tahun 1962 sebagai XePtF6, penemunya

N. Bartlett, kemudian mengoreksinya sebagai campuran senyawa Xe[PtF6]x (x= 1-2). Bila

campuran senyawa ini dicampurkan dengan gas fluorin dan diberi panas atau cahaya, flourida

XeF2, XeF4, dan XeF6 akan dihasilkan. XeF2 berstruktur linear, XeF4 bujur sangkar, dan

XeF6 oktahedral terdistorsi. Walaupun preparasi senyawa ini cukup sederhana, namun sukar

untuk mengisolasi senyawa murninya, khususnya XeF4. Hidrolisis fluorida-fluorida ini akan

membentuk senyawa oksida. XeO3 adalah senyawa yang sangat eksplosif. Walaupun

XeO3 stabil dalam larutan, dimana larutannya adalah oksidator sangat kuat. Tetraoksida

XeO4, adalah senyawa Xenon yang paling mudah menguap. Senyawa M[XeF8] (M adalah Rb

dan Cs) sangat stabil dan tidak terdekomposisi bahkan dipanaskan hingga 400 oC sekalipun.

Jadi, Xenon membentuk senyawa dengan valensi dua sampai delapan. Fluorida-fluorida ini

digunakan juga sebagai bahan fluorinasi.


18/38

18 | P a g e

Table. Senyawa Xenon dengan Unsur yang Mempunyai Elektronegatifitas Tinggi

Formula Name O.S m.p (0C) Structure

XeF2 Xenon difluoride +2 129 Linear

XeF4 Xenontetrafluoride

+4 117 Square planar

XeF6

XeO3

XeO2F2

XeOF4

Xenon

hexafluoride

Xenon trioxide

+6

+6

+6

+6

49,6

Explodes

30,8

-46

Distorted Octahedron

Pyramidal (tetrahedral

with one corner

unoccupied)

Trigonal bipyramidal

(with one position

unoccupied)Square pyramidal

(octahedral with one

position unoccupied)

XeO4

XeO3F2

Ba2[XeO3]4-

Xenon Tetraoxide

Barium perxenat

+8

+8

+8

-35.9

-54.1

dec.>300

Tetrahedral

Trigonal bipyramid

Octahedral

O.S = Oxidation state

m.p = melting point

Bentuk geometri yang dimiliki oleh senyawa dari unsur Xenon tergantung pada

bilangan koordinasi dan adanya pasangan electron bebas yang dimilki oleh Xenon dalam

senyawa tersebut. Pembentukan senyawa dari unsur Xenon dapat dijelaskan dengan konsep

hibridisasi orbital. Seperti pembentukan XeF2 yang dari hasil eksperimen mempunyai

struktur geometri linear:

Kombinasi Xenon untuk Penyimpanan Molekul Hidrogen (H2)

Para ilmuwan di Carnegie Institution menemukan untuk pertama kalinya bahwatekanan tinggi dapat digunakan untuk membuat materi unik penyimpanan hidrogen.

Penemuan membuka jalan bagi cara baru untuk mengatasi masalah penyimpanan hidrogen ini

Para peneliti menemukan bahwa secara normal tidak reaktif, Kombinasi Gas Mulia Xenon

dengan molekul hidrogen (H2) di bawah tekanan berbentuk padat yang sebelumnya tidak

dikenal dengan ikatan kimia yang tidak biasa. Percobaan pertama kalinya elemen-elemen ini

digabungkan untuk membentuk senyawa yang stabil. Penemuan keluarga materi baru yang

dapat meningkatkan teknologi baru hidrogen.
http://www.kesimpulan.com/2009/11/kombinasi-xenon-untuk-penyimpanan.htmlhttp://www.kesimpulan.com/2009/11/kombinasi-xenon-untuk-penyimpanan.htmlhttp://www.kesimpulan.com/2009/11/kombinasi-xenon-untuk-penyimpanan.htmlhttp://www.kesimpulan.com/2009/11/kombinasi-xenon-untuk-penyimpanan.html


19/38

19 | P a g e

Maddury Somayazulu, kimiawan dari Carnegies Geophysical Laboratory,

menjelaskan, Unsur-unsur mengubah konfigurasi bila ditempatkan di bawah tekanan, seperti

penyesuaian diri muatan sebagai pemenuhan elevator penuh. Kami mengendalikan

serangkaian campuran gas Xenon dalam kombinasi dengan hidrogen bertekanan tinggi dalam

landasan sel berlian. Di sekitar 41.000 kali tekanan permukaan laut (1 atmosfer), atom-atom

disusun menjadi sebuah struktur kisi yang didominasi oleh hidrogen, tetapi diselingi dengan

lapisan terikat secara longgar pasang Xenon. Ketika kita meningkatkan tekanan, seperti

tuning radio, jarak antar ikatan pasangan Xenon berubah seperti yang teramati di dalam

metalik padat Xenon.

Para peneliti mengambarkan senyawa pada tekanan yang berbeda-beda dengan

menggunakan difraksi sinar-X, inframerah, dan Raman spektroskopi. Ketika mereka melihat

bagian dari struktur Xenon, disadari bahwa interaksi Xenon dengan hidrogen di sekitarnya

bertanggung jawab atas stabilitas yang tidak biasa dan perubahan terus-menerus dalam jarak

antar Xenon sebagai tekanan yang disesuaikan dari 41.000 ke 255.000 atmosfer.

Para astrokimiawan dan geokimiawan telah lama penasaran dengan fakta bahwa Gas

Mulia Xenon itu jauh lebih sedikit ditemukan di atmosfir dan di kulit bumi dibanding di

matahari (dilihat dari spektrum sinarnya) dan meteor-meteor. Satu penjelasan yang diberikan

adalah bahwa unsur ini tersembunyi dalam senyawa kimia yang terbentuk pada temperatur

dan tekanan yang sangat tinggi di inti bumi (Walaupun secara umum gas-gas mulia bersifat

inert, akan tetapi sebagian dari mereka, terutama Argon dan Xenon dapat membentuk

senyawa kimia).

Jules Verne, seorang novelis fiksi sains bangsa Perancis abad ke-19 pernah menulis

buku dengan judul Journey to the Center of the Earth pada tahun 1864. Di dalam novel ini

dia bercerita tentang seorang ilmuwan yang menemukan jalan menuju ke pusat bumi melalui

gunung berapi yang sudah tidak aktif lagi. Ide yang dicetuskan Verne sangat maju untuk

waktu itu. Bahkan sampai sekarang pun, keinginan manusia untuk menjelajahi perut bumi

sampai ke dasarnya belum terealisasikan. Banyak para ilmuwan (termasuk kimiawan yang

penasaran ingin membuktikan penjelasan tentang Xenon di atas) yang ingin dapat ikut serta

dalam penjelajahan tersebut kalau sudah ada kendaraan yang diciptakan khusus untuk

ekspedisi ini.

Tetapi justru karena belum adanya kendaraan inilah, para geokimiawan di University

of California, Berkeley putar otak untuk membuktikan penjelasan tersebut dengan cara lain.

Satu tim ilmuwan yang dipimpin oleh Wendel A. Caldwell dan Raymond Jeanloz mencobamembuat senyawa kimia antara unsur besi dan Xenon pada suhu 3000 K dan tekanan sampai


20/38

20 | P a g e

70 Gpa di dalam diamond anvil cell yang dipanasi dengan laser. Mereka memonitor hasilnya

memakai teknik difraksi sinar X, yang pada prinsipnya adalah memonitor perubahan jarak

antar atom-atom. Walaupun mereka berhasil melihat perubahan fase unsur Xenon itu sendiri

(yang biasanya memang terbentuk pada kondisi ekstrim yang mereka tiru di lab), tetapi

mereka tidak mendeteksi terbentuknya senyawa antara Xenon dan besi. Mereka pun

menyelidiki lebih mendalam masalah ini memakai teori-teori kimia yang mereka kuasai.

Ternyata setelah menghitung-hitung senyawa hipotesa Xenon dan besi, mereka

berkesimpulan bahwa ikatan kimia yang terbentuk antara atom-atom Xe-Fe terlalu lemah dan

energi yang dihasilkan tidak dapat melepas ikatan Fe-Fe yang lebih kuat.

Para ilmuwan tersebut akhirnya menyatakan bahwa problem ini harus dijelaskan

dengan mekanisme yang lain. Mereka berkesimpulan, pola keberadaaan gas-gas mulia ini

sepertinya terbentuk sebelum bumi dan planet-planet lain terbentuk secara sempurna;

bukannya berubah setelah itu karena terperangkapnya gas-gas di intibumi.

Beberapa penggunaan Xenon dalm kehidupan seharihari adalah:

Xenon biasa digunakan untuk mengisi lampu blizt pada kamera. Isotop-nya dapat digunakan sebagai reaktor nuklir. Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh

bakteri).

Xenon digunakan dalam pembuatan tabung electron.

6. Radon (Ra)

Unsur Radon ditemukan pada tahun 1900 oleh Dorn, yang menyebutnya sebagai

emanasi (pancaran) radium. Pada tahun 1908, Ramsay dan Gray, yang menamakannya niton,

mengisolasi unsur tersebut dan menetapkan kerapatannya, kemudian diketahui bahwa unsur

ini adalah gas terberat dari semua unsur yang telah ditemukan saat itu. Radon bersifat inert

dan menempati posisi terakhir pada grup Gas Mulia pada Tabel Periodik. Sejak tahun 1923,

unsur ini baru dinamakan Radon.

Radon dapat di temukan di beberapa mata airdan mata air panas. Rata rata, terdapat

satu molekul Radon dalam 1 x 1021 molekul udara. Kota Misasa, Jepang, terkenal karena

mata airnya yang kaya dengan radium yang menghasilkan Radon. Radon dibebaskan dari

tanah secara alamiah, apalagi di kawasan bertanah di Granit. Radon juga mungkin dapat

berkumpul di ruang bawah tanah dan tempat tinggal (Namun ini juga bergantung bagaimana

rumah itu di rawat dan ventilasinya). Di dalam bumi, secara alamiah, terdapat radiasi alam,yang sudah ada sejak terbentuknya bumi. Sesuai dengan teori terbentuknya bumi, maka unsur
http://id.wikipedia.org/wiki/Mata_airhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Misasa,_Tottori&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Jepanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Granithttp://id.wikipedia.org/wiki/Granithttp://id.wikipedia.org/wiki/Jepanghttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Misasa,_Tottori&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Mata_air


21/38

21 | P a g e

berat akan berada di bagian dalam perut bumi, sedangkan unsur ringan akan berada di bagian

luar. Gas Radon berpotensi keluar dari perut bumi, karena berbagai peristiwa geologi atau

ulah manusia. Radon merupakan hasil peluruhan U-238, dan selanjutnya akan meluruh

dengan memancarkan partilkel alfa dan membentuk isotop tak stabil Polonium-218 (padatan)

dan selanjutnya menjadi Po-214 sampai akhirnya membentuk isotop stabil Pb-206.

Pada suhu biasa, Radon tidak berwarna, tetapi ketika didinginkan hingga mencapai

titik bekunya, Radon memancarkan fluoresens yang terang, yang kemudian menjadi kuning

seiring menurunnya suhu. Radon berwarna merah sindur pada suhu udara cair. Sifat-sifat

yang dimiiki oleh unsur Radon :

Nomor Atom : 86 Perioda : 6 Blok : p Penampilan : Tak Berwarna Massa Atom : (222) g/mol Konfigurasi elektron : [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6 Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 18 32 18 8 Elektron valensi : 8 Struktur Kristal : Kubus Elektronegativitas : 2,2 (skala Pauling) Energi Ionisasi : 1037 kJmol-1 Jari-jari Atom : 120 pm Jari-jari Kovalen : 145 pm Fase : Gas Massa Jenis : (0 C, 101,325 kPa) 5,894 g/L Titik Lebur : 202 K (-71.15 C, -96 F) Titik Didih : 211.3 K (-61.85 C, -79.1 F) Kapasitas Kalor : (25 C) 20.786 Jmol-1K-1 Radon didapat dari disintergrasi Radium. 88Ra 86Rn+2He

Unsur Radon mempunyai 20 isotop yang saat ini telah diketahui. Radon-222, berasal

dari radium, memilliki paruh waktu 3.823 hari dan merupakan pemancar partikel alfa; Radon-

220 berasal dari thorum dan disebut thoron, memiliki masa paruh 55.6 detik dan juga

merupakan pemancar partikel alfa. Radon-219 berasal dari actinium dan karenanya disebut

actinon, memiliki masa paruh 3.96 detik dan termasuk pemancar alfa. Diperkirakan bahwasetiap satu mil persegi tanah dengan kedalaman 6 inch mengandung 1 gram radium, yang


22/38

22 | P a g e

melepaskan Radon dalam jumlah yang sedikit ke udara. Radon terdapat di beberapa air panas

alam, seperti yang berada di Hot Springs, Arkansas.

Ancaman Unsur Radon

Indonesia, sebagai negeri vulkanik terkaya di dunia serta daerah gempa, mempunyai

potensi ancaman besar dari gas Radon ini. Radon akan mudah keluar ke permukaan berkaitan

dengan aktivitas vulkanik. Pada suhu yang tinggi, Radon akan terlepas dari perangkap batuan

dan keluar melalui saluran yang ada. Sebuah penelitian yang dilakukan oleh BATAN

(Sjarmufni dkk) yang dilakukan pada tahun 2001 dan 2002 di daerah Gunung Rowo dan

patahan Tempur, Muria Jawa Tengah, menunjukkan hasil pengukuran gas Radon yang

cukup signifikan. Gas tersebut terlepas sebagai akibat kegiatan magmatik dan aktivasi

patahan. Pengukuran menunjukkan bahwa aktivitas gas Radon mencapai sekitar 10-50 pCi.

Zona-zona patahan dan rekahan (sheared fault zone), juga perlu diwaspadai karena

merupakan jalan yang baik bagi Radon untuk lepas ke permukaan.

Radon bersifat sangat toksik, dikarenakan sifat radioaktivitasnya yaitu sebagai

pemancar partikel alfa. Selain karena radiasi alfa dari Radon itu sendiri, anak luruh Radon

seperti polonium yang juga radioaktif dan Pb-204 yang bersifat toksik akan terdeposit di

paru-paru. Gas Radon dapat masuk ke dalam paru-paru kita ketika kita menghirup udara

(inhalasi). Sel didominasi oleh air, sehingga interaksi radiasi dengan air akan menghasilkan

berbagai ion, radikal bebas dan peroksida yang bersifat oksidator kuat. Molekul-molekul

protein, lemak, enzim, DNA dan kromosom ini akan terserang oleh radikal bebas dan

peroksida, dalam proses biokimia, yang akan berakibat pada efek somatik dan genetik.

Dalam sebuah eksperimen yang dilakukan oleh Bradford D. Loucas, seorang ilmuwan

dari Columbia University, Amerika Serikat, penyinaran radiasi partikel alfa dengan energi 90

keV/mm telah mengakibatkan pengaruh yang signifikan pada kondensasi dan fragmentasi

kromosom. Bandingkan dengan partikel alfa yang dipancarkan oleh anak luruh Radon di

dalam jaringan yang setara dengan 90 sampai 250 keV/mm.

Selain itu, unsur Radon merupakan gas yang bersifat karsinogen. Radon harus

ditangani dengan hati-hati seperti bahan material radioaktif lainnya. Bahaya langsung Radon

berasal dari masuknya Radon lewat jalan pernafasan dalam bentuk gas ataupun debu Radon

di udara. Ventilasi yang baik harus dipersiapkan di mana radium, torium atau actinium

disimpan untuk mencegah bertambahnya Radon. Bertambahnya Radon (Radon build-up)

merupakan salah satu pertimbangan dalam pertambangan uranium. Baru -baru ini, Radon

build-up telah dikhawatirkan terdapat di rumah-rumah. Terpapar dengan Radon dapat
http://id.wikipedia.org/wiki/Karsinogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karsinogen


23/38

23 | P a g e

menyebabkan kanker paru-paru. Di Amerika Serikat, sangat direkomendasikan tindakan

perbaikan bila udara di rumah mngandung Radon sebesar 4 pCi/l.

Gejala yang terjadi sangat lambat, sehingga sulit untuk mendeteksinya (no immediate

symptoms). Menurut hasil penelitian di Amerika Serikat, gas Radon memberikan kontribusi

terjadinya kanker paru-paru sejumlah 7000 sampai 30.000 kasus setiap tahunnya. Organisasi

kesehatan dunia (WHO) dan EPA (Environmental Protection Agency) telah

mengklasifikasikan gas Radon sebagai bahan karsinogen (penyebab kanker) kelas A, dan di

Amerika Serikat termasuk penyebab kanker paru kedua setelah rokok. Pernyataan ini telah

didukung oleh studi epidemiological evidence para pekerja tambang yang terpapar radiasi

dari gas Radon secara lebih intensif, melalui uji cause-effect antara paparan Radon dan angka

kematian kanker paru-paru (dose and respon curve). Efek Radon dalam jumlah aktivitas yang

kecil (dari alam), bersifat probabilistik (stokastik), artinya peluang atau kebolehjadian terkena

efek tergantung pada dosis yang diterima. Semakin besar dosis yang diterima, berarti peluang

terkena kanker paru-paru akan semakin besar, namun tidak ada kepastian untuk terkena efek

tersebut. Meskipun risiko gas Radon bersifat probabilistik, namun angka penderita kanker

paru-paru akibat paparan gas Radon tersebut harus tetap kita waspadai. Terlebih, kita tinggal

di daerah vulkanik dan rentan gempa, yang sangat memungkinkan terjadinya emanasi gas

Radon. Asap rokok dikombinasikan dengan paparan radiasi Radon akan memberikan efek

sinergistik terjadinya kanker paru.

EPA telah merekomendasikan bahwa jika di dalam rumah terdapat aktivitas gas

Radon melebihi 4 pCi/liter, maka harus ada perbaikan rumah. Cara mengurangi kadar Radon

di dalam rumah antara lain dengan penyediaan ventilasi yang cukup agar Radon terdilusi dan

terjadi sirkulai udara. Cara lain misalnya dengan membuat pompa penghisap pada sumber

Radon dan mengalirkannya ke luar, atau pemilihan desain pondasi yang tepat. Tes kadar

Radon secara periodik menggunakan detektor sintilasi perlu dipertimbangkan untuk

mengetahui anomali kadar Radon, sehingga dapat diambil tindakan secepatnya. Di negara

maju, tes Radon di rumah-rumah sudah jamak dilakukan. Rumah dan gedung perkantoran

akan mempunyai nilai jual yang lebih tinggi jika tidak mempunyai problem Radon.

Di samping efek negatifnya, alam selalu memberikan keseimbangan. Beberapa manfaat dari

unsur Radon adalah :

Radon sangat bermanfaat sebagai alat pendeteksi dini kegiatan vulkanik, sehinggadapat berperan dalam memitigasi bencana gunung api, meskipun sampai saat ini

masih dalam skala eksperimen. Radon terkadang digunakan oleh beberapa rumah sakit untuk kegunaan terapeutik.


24/38

24 | P a g e

Radon juga digunakan dalam pendidikan hidrologi, yang mengkaji interaksi antara airbawah tanah dan sungai pengikatan Radon dalam air sungai merupakan petunjuk

bahwa terdapat sumber air bawah tanah.

Beberapa cara pembentukan senyawa gas mulia sebagai berikut:

1. Melalui keadaan tereksitasi pembentukan senyawaan heliumSenyawaan dari Helium dikenal dengan nama senyawa helida. Senyawa ini terbentuk dengan

penyerapan sejumlah energi sehingga dapat mengalami eksitasi dari keadaan dasar (ground

state). Helium dalam keadaan ini akan memiliki konfigurasi elektron 1s1 2s1. Keadaan ini

hanya akan teramati secara spektroskopi dalam tabung lucutan listrik pada tekanan yang

rendah dengan adanya mercury, tungsten, dan lain-lain untuk membentuk senyawa HgHe2,

HgHe10, WHe2. Sebagai tambahan, elektroda logam dari tabung terrsebut juga dapat

membentuk suatu senyawa dengan Helium yaitu BiHe2, FeHe, Pt3He, PdHe. Dalam

persenyawaan tersebut, helium hanya dapat diadsorbsi dipermukaan logam saja sehingga

dapat dikatakan bahwa senyawaan tersebut adalah bukanlah senyawa yang sebenarnya.

2. Melalui ikatan koordinasi pembentukan senyawaan argonGas mulia memiliki beberapa pasang elektron sunyi, helium memiliki satu pasang dan gas

mulia lainnya masing-masing memiliki empat pasang. Oleh karena itu, gas mulia memiliki

kemampuan untuk berfungsi sebagai atom donor. Analisa termal untuk argon dan boron

trifluorida dapat menunjukkan bahwa argon dapat membentuk ikatan koordinasi dengan BF3.

3. Melalui interaksi dwi-kutub atau dwi-kutub terinduksi pembentukan hidratApabila gas mulia bercampur dengan senyawa polar yang memiliki momen dwikutub yang

besar, maka gas itu dapat mengalami polarisasi sehingga akan terbentuk dwikutub terinduksi

dalam atom gas mulia. Hal ini terbukti dari besarnya kelarutan gas mulia dalam air yang

bertambah sesuai dengan kenaikan berat atom. Dengan cara ini telah dikenal beberapa

senyawa yang berasal dari gas mulia dengan fenol, seperti Kr(C6H5OH)2, Xe(C6H5OH)2, dan

Rn(C6H5OH)2.

4. Pembentukan senyawa klatratSenyawa ini merupakan senyawa yang terbentuk karena terperangkapnya suatu atom atau

molekul kecil dalam ruang kosong dalam suatu kisi kristal senyawa lain. Apabila senyawa

kuinol (1,4 dihidroksi benzena) bercampur dengan gas mulia dikristalkan pada tekanan 10-40

E. PEMBENTUKAN SENYAWA GAS MULIA


25/38

25 | P a g e

atmosfer, maka gas mulia itu akan terperangkap dalam ruang kosong berdiameter 4 dalam

kisi kristal beta kuinol. Apabila kristal ini dilarutkan, maka ikatan hidrogen yang ada akan

rusak dan gas mulia yang terperangkap itu akan lepas. Untuk gas mulia seperti Ar, Kr, dan

Xe dapat membentuk senyawa klatrat dalam es (air padat), dan sering disebut gas mulia

terhidrat, yang memiliki perbandingan H2O : gas mulia = 6 : 1.

Senyawa-senyawa gas mulia dapat dibagi dalam dua kelompok: (1) Senyawa klatrat, dan

(2) senyawa-senyawa yang mengandung atom-atom yang terikat secara kimia. Senyawa

klatrat dapat didefinisikan sebagai suatu zat yang terbentuk dengan mengikatkan satusenyawa stabil dengan atom atau molekul lainnya tanpa adanya ikatan apapun diantara

mereka. Untuk ini, salah satu spesies harus mengkristal membentuk sangkar. Jadi es yang

terikat secara ikatan hidrogen dapat mengkristal membentuk 6 sangkar berukuran medium

dan dua buah sangkar berukuran kecil oleh suatu susunan kubus dari 46 molekul (ini dapat

memerangkap Ar, Kr, Xe, N2O, Cl2, SO2, C2H6, MeCl) atau dapat memberikan delapan buah

sangkar besar dengan menyusun 136 molekul (kemudian dapat memerangkap molekul yang

lebih besar seperti kloroform atau etil klorida).1. Senyawaan Xenon

Kira-kira 200 senyawaan xenon dikenal orang, termasuk halida (kebanyakan

fluorida), oksida, oksi-fluorida, fluorosulfat, garam-garam xenat dan perxenat, dan

senyawaan adisi dengan asam dan basa lewis. Fluorida XeF2, XeF4, dan XeF6 diperoleh

dengan mereaksikan xenon dengan fluor dalam kuantitas yang makin bertambah. Dalam

senyawaan-senyawaan ini, xenon mempunyai bilangan oksidasi genap +2, +4, dan +6, yang

khas bagi kebanyakan senyawaan xenon. Ketiga fluorida tersebut adalah senyawaan yang

mudah menguap, menyublim dengan cepat pada 25C. Mereka dapat disimpan dalam wadah

nikel, namun perkecualian bagi XeF4 dan XeF6, mudah terhidrolisis dan bahkan sedikit pun

air tidak boleh ada. Fluorida-fluorida adalah lahan permulaan untuk mensintesis senyawaan

xenon lainnya. Senyawaan dalam mana sebuah atom oksigen menggantikan dua atom fluor

dalam heksafluorida juga dikenal: XeOF4, XeO2F2, dan XeO3. Trioksida itu, XeO3, stabil

dalam larutan air, tetapi zat padatnya yang putih dan kering adalah bahan peledak (eksplosif)

yang dahsyat dan secara membahayakan peka terhadap ledakan hebat (detonasi),

sebagaimana telah ditunjukkan oleh banyak kecelakaan ledakan dalam laboratorium.

F. SENYAWA GAS MULIA


26/38

26 | P a g e

Meskipun xenon oktafluorida tak dikenal, xenon dapat mempunyai keadaan oksidasi

+8. Dua derivat oksifluorida XeO2F4 dan XeO3F2, maupun tetroksida XeO4, dikenal orang.

Garamnya yang penting adalah natrium xenat, NaHXeOF4, dan natrium perxenat, Na4XeO6.

Dua dari senyawaan xenon yang paling menarik adalah fluoroxenat CsXeF7 dan

Cs2XeF8. Senyawaan ini masing-masing mempunyai delapan dan sembilan elektron dalam

kulit valensi xenon. Oktafluoroxenat Cs2XeF8 dan RbXeF8 adalah senyawaan xenon yang

paling stabil yang dikenal orang . Zat-zat ini dapat dipanaskan sampai 400C tanpa terurai.

A. Xenon Fluorida1) Xenon Difluorida (XeF2)

Xenon fluorida dapat dibuat melalui:

(i) Irradiasi campuran xenon dan fluorine dengan tekanan 1500 kPa pada 300K dalam suatu tube pendek dari nikel dan membentuk hasilnya sampai 195

K untuk mencegah menjadi XeF4.

(ii) Mengalirkan campuran 1 + 2 Xe + F2 melalui loop nikel pada 670 K danmengkondensasikan hasilnya XeF2 yang terjadi pada 220 K.

(iii) Memperlakukan CF4 + Xe pada 6000 V muatan listrik.(iv) Fluorinasi xenon oleh O2F2 pada 195 K

Xe + F2 XeF2

Xe + O2F2 XeF2 + O2

Sifat-sifat:

XeF2 merupakan senyawa xenon fluorida yang paling sedikit menguap. Zat padat

yang putih mencair pada 390-410 K menjadi zat cair yang tidak berwarna dan

menyublim pada 403 K. Senyawa ini stabil pada keadaan murni dan kering dan dapat

disiapkan dalam tempat dari nikel atau gelas yang cukup cermat keringnya.

Hidrolisis

Xenon difluorida terhidrolisis seluruhnya secara lambat dalam asam, larutan netral,

atau larutan basa.

2 XeF2 + 2 H2O 2 Xe + O2 + 4 HF

2 XeF2 + 4 OH- 2 Xe + 4 F- + O2 + 2 H2O

Bahan pengoksidasi

Dalam asam-basa, hidrolisis berjalan lambat dan XeF2 mengoksidasi H2 menjadi HF-;

amoniak menjadi N2; Co+2 menjadi Co+3 ; Ce+3 menjadi Ce+4; -

3BrO menjadi -

4BrO ;

-

3IO , Ag+ menjadi Ag+2 dan seterusnya.


27/38

27 | P a g e

XeF2 + 2 e- Xe + 2 F- E = 2,6 V

Sebagai bahan pemf luor isasi:

Dalam HF, XeF2 larut tanpa suatu reaksi dan bertindak sebagai suatu bahan

pemfluorisasi yang berkemampuan. Dengan alkana, alkena, XeF2

akan menghasilkan

fluoroalkana.

2 XeF2 + 2 CH2CH2 CH2FCH2F + CHF2CH3 + 2 Xe

Sebagai basa lewis

Dalam larutan BrF3, XeF2 bertindak sebagai suatu basa Lewis dan membentuk adduk

dengan komposisi XeF2.MF5, XeF2.2MF5, dan 2XeF2.MF5 dengan M = P, As, Sb, Pt,

Ir, Os, dsb. Senyawa-senyawa ini ionik mengandung ion-ion XeF+MF6-, XeF+M2F11

-,

dan Xe2F3+MF6

-.

2) Xenon Tetrafluorida

Xenon tetrafluorida terbentuk dengan mengalirkan campuran Xe:F2 sebagai 1:5

dengan tekanan 600 1300 kPa melalui tabung nikel yang dibungkus dengan

lembaran nikel pada 670 K. Pada pendinginan gas yang dikeluarkan, kristal putih

XeF4 (mp = 387 K) diperoleh pembentukan XeF4 diikuti secara bersamaan

pembentukan yang bersamaan XeF2 dan XeF6.

Kecuali untuk hidrolisis, reaksi-reaksi XeF4 seperti senyawa XeF2. Pada suatuzat padat kuning pucat nampak dipermukaan kristal-kristal XeF4 yang larut dalam

asam-asam lambat (cepat dalam basa).

XeF4 + 4 OH- Xe + O2 + 4 F

- + 2 H2O

Larutan itu dengan dipanasi membebaskan Xe dan pada penguapan endapan

kristal yang sangat eksplosif XeO3 diperoleh.

6 XeF4 + 12 H2O 4 Xe + 3 O2 + 2 XeO3 + 24 HF

Oleh karena itu hidrolisis dalam asam mencakup disproporsi XeF4.

Bahan pemfl uorinasi

XeF4 merupakan suatu bahan pemfluorisasi yang lebih kuat daripada XeF2. Zat

itu membentuk HF dengan H2 atau HCl; merubah alkena menjadi hidrokarbon

terfluorisasi; BCl3 menjadi BF3; NO dan NO2 menjadi NOF dan NO2F; Hg menjadi

HgF2; Pt menjadi PtF6; S menjadi SF6; yodida menjadi yodium secara kuantitatif; SF4

menjadi SF6; tetapi gelas tidak terpengaruh meskipun pada 250 K. Meskipun XeF4

meledak kalau kontak dengan alkohol atau cyclopentadiena, dapat dilakukan

fluorisasi pada hidrokarbon aromatik.


28/38

28 | P a g e

Pembentukan adduct

Zat itu melarut dalam BrF3, HF, atau IF5 tanpa ionisasi. Dalam medium BrF5,

zat ini memberikan adduk seperti XeF4.2SbF3 yang secara perlahan-lahan

melepaskkan F2 dan membentuk adduk XeF2.

2) Xenon HeksafluoridaJika campuran 1 + 20 Xe + n F2 pada suhu 500900 K diperlakukan pada suatu

tekanan 530 MPa, maka diperoleh xenon heksafluorida (95%). Dengan F2 berlebih,

pada tekanan 20 MPa, dapat juga terbentuk XeF8. Heksafluorida dapat juga dibuat

dengan fluorisasi XeF4 oleh O2F2 pada 140 K.

XeF4 + O2F2 XeF6 + O2

XeF6 (mp = 322,5 K membentuk cairan kuning dan uap hijau pucat) dapat

dipisahkan dari XeF2 dan XeF4 dengan mengalirkan melalui NaF yang mengabsorbsi

XeF6 pada 290 K memberikan Na2XeF8. Pada pemanasan sampai 395 K dihasilkan

XeF6 murni.

290 K

XeF6 + 2 NaF Na2XeF8

395 K

Hidrolisis XeF2 dalam asam sangat keras dan membentuk XeO3 tanpa menghasilkangas apapun.

XeF6 + 3H2O XeO3 + 6 HF

Dalam alkali, XeF6 berdisproporsi menjadi Xe dan-4

6XeO (perxenat)

4 XeF6 + 36 OH- Xe + 3 -4

6XeO + 24 F- + 18 H2O

Hidrolisis secara hati-hati XeF6pada 77 K dalam tempat dari nikel menghasilkan zat

cair stabil yang tidak berwarna XeOF4.

XeF6 + H2O XeOF4 + 2 HF

Sebagai oksidator

XeF6 merupakan suatu oksidator yang sedang dan mengoksidasi I- menjadi I2; dan H2

menjadi HF.

Pembentuk adduct

Dalam HF, XeF6 membentuk suatu larutan yang dapat menghantar arus listrik dan

dengan asam Lewis diperoleh adduk XeF6.SbF5, 2XeF6.SbF5, XeF6.BrF3. Fluorida

logam alkali memberikan -7XeF dan-2

8XeF .


29/38

29 | P a g e

2 RbF + 2 XeF6 K293 2 RbXeF7

K323 Rb2XeF8 + XeF6

XeF6 adalah suatu pemberi F yang kuat disebabkan karena sangat berjubelnya

ruang atom xenon. Kekuatan donor fluorida ada dalam urutan sebagai berikut:

XeF6 > XeF2 > XeF4Stabilitas -

7XeF dan -2

8XeF berkurang dengan menurunnya ukuran kation seperti yang

diharapkan.

XeF6 adalah suatu bahan pemfluorisasi yang kuat CF4, C2H6, dan lain-lain.

Dalam kebanyakan fluorisasi oksida-oksida XeOF4 terbentuk. Dengan perxenat XeF6

memberikan XeO3F2.

SiO2 + 2 XeF6 2 XeOF4 + SiF4

2-4

6XeO + 2 XeF6 2 XeO3F2 + 2 Xe + 3 O2 + 8 F-

B. Oksida dan Asam Oksi dari XenonXenon membentuk dua oksida. Trioksida XeO3 diperoleh dari hidrolisis XeF4

atau XeF6 sebagai suatu senyawa eksplosif yang endoterm Hf = +402 kJ mol-1.

Tetraoksida XeO4 adalah suatu senyawa yang mudah menguap terbentuk dengan

mengasamkan barium perxenat Ba2XeO6 pada suhu 268 K. Barium perxenat bisa

diperoleh dengan disproporsi XeF6 atau XeO3 dalam Ba(OH)2.

XeF6 -

OH -46

XeO

H XeO4

-4

6XeO + XeF6 2 XeO3F2 + 2 Xe + 3 O2 + 8 F

-

XeO3 merupakan oksida asam dan menghasilkan garam-garam dengan alkali,

yang dapat dikristalkan sebagai MHXeO4. nH2O. Garam barium, berdisproporsi

pada saat kristalisasi menjadiperxenat(di atas).

2 -4

HXeO + 2 OH- Xe + -46

XeO + O2 + 2 H2

Zat itu membentuk haloxenat dengan halida alkali: K+ XeO3F-, Cs+ XeO3Cl-,

dan Cs+ XeO3Br-. Stabilitasnya menurun dari fluorida sampai bromida secara

progresif. Dalam larutan asam, XeO3 merupakan oksidator yang kuat dan

mengoksidasikan Cl- menjadi Cl2; Mn2+ menjadi -

4MnO yang berwarna merah

muda; alkohol dan RCOOH menjadi CO2 dan akan melakukan semua oksidasi dari

XeF2.

Dengan XeOF4, XeO3 memberikan XeO2F2 yang tak berwarna. Ozon

mengoksidasikan XeO3 menjadi perxenat dalam medium alkali.


30/38

30 | P a g e

Meskipun XeO4 tidak stabil, perxenat stabil. Seperti pK3 dari H4XeO6 sebesar

10,4 (pKa = diatas 14) (cf H6XeO6, pK2 = 10,4) larutan pada pH = 11 13

mengandung ion -36

HXeO . Kristalisasi dapat memberikan NaXeO6. 4H2O, NaXeO6.

6H2O, K4XeO6. 9H2O, dan 2 Ba2XeO6. 3H2O. Pengendapan memberikan zat hitamAg4XeO6 dan zat kuning Pb2XeO6 dari larutan alkali atau netral. Perxenat

merupakan oksidator kuat dalam asam-asam (E = 2,36 V) tetapi kurang dalam

alkali (E = 0,9 V). Mereka mengoksidasi Mn2+ menjadi -4

MnO dan membebaskan

O2 secara cepat dari air. I- dioksidasi secara langsung menjadi -

4IO .

H4XeO6 + 2 H+ + 2 e- XeO3 + H2O E = 2,36 V

Dengan XeF6, perxenat membentuk oksi fluorida XeO3F2, XeO2F4, dan

XeOF4. Ini dapat dimurnikan dengan mengalirkan melalui NaF atau SbF3 dengan

mana mereka membentuk senyawa adisi MF.XeOF4, dan lain-lain.

2. Senyawaan KriptonSatu-satunya produk yang diperoleh bila kripton bereaksi dengan fluor, adalah

difluoridanya, KrF2. Tak dikenal lain-lain keadaan oksidasi selain +2. Dari kira-kira

selusin senyawaan kripton yang dikenal, semuanya merupakan garam kompleks yang

diturunkan dari KrF2. Satu contoh pembentukan garam demikian, adalah:KrF2 + SbF5 KrF

+ + SbF6-

Karena radon bersifat radioaktif dan mempunyai waktu-paruh empat hari,

kekimiawiannya sukar dipelajari. Namun, eksistensi radon fluorida, baik yang mudah

menguap maupun yang tak mudah menguap, telah didemonstrasikan.

Helium terjadi dalam mineral radioaktif seperti pitchblende, clevitetc, dimana zat itu

dibentuk oleh proses pemecahan alpha () dari radioisotop. He terbentuk peruraian beta ()

dari tritium. He juga terbentuk oleh bombardemen 2H oleh sinar kosmis. 2H(d, n)3He dan

dalam beberapa hal dapat terbentuk sampai 7 persen.

1. Destilasi Berfraksi Udara

Udara dipisahkan secara berfraksi menjadi tiga bagian utama: nitrogen, fraksi tengah,

dan oksigen. Kebanyakan argon diperoleh di fraksi tengah neon (titik didih 27 K) menguap

dengan N2 (titik didih 77 K) dan Xe serta Kr masuk di fraksi O2 yang mendidih pada suhu

G. PEMISAHAN GAS-GAS MULIA


31/38

31 | P a g e

yang lebih tinggi (titik didih 90 K). Fraksionasi dilakukan dalam pesawat CLAUDE. Udara

yang dingin dan dimampatkan memasuki ruangan dari bawah dan merayap ke atas melalui

tube yang berisi O2 cair. Kondensasi melalui rektifeir R2 menghasilkan fraksi yang lebih kaya

akan O2 (O2:N2 = 1:1). Kemudian dipompa ke bagian tengah rektifeir R1, berjumpa dengan

udara yang masuk yang mengkondensasikan lebih banyak O2 yang kemudian dipompa.

Cairan N2 diperoleh dengan memompa bagian atas ruangan, ketika sisa O2 megkondensasi,

N2 terlepas dari puncak.

Gas-gas mulia diperoleh secara berikut ini. Neon diperoleh dengan mengkondensasikan

N2 (dari fraksi di atas) dan kemudian dialirkan melalui norit (arang aktif) atau CaC2

untuk menghilangkan sisa N2 darinya. Fraksi tengah difraksinasi lagi untuk memperoleh

80% Ar (+O2). Gas ini tercampur dengan H2 dan dipancari arus listrik, kelebihan H2

dihilangkan dengan mengalirkan melalui CuO panas. Dengan memanasi gas melalui

P4O10 atau H2SO4 diperoleh argon murni.

Xenon dan Kripton tetap terlarut dalam O2 dan dipisahkan dengan fraksionasi,

atau lebih baik dengan adsorbsi selektif memakai arang.

Pesawat CLAUDE untuk destilasi berfraksi udara

(Sumber: Bambang Sugiarto., dkk. 1997. Kimia Anorganik. Surabaya: Unipres IKIP Surabaya)


32/38

32 | P a g e

2. Adsorbsi dan Desorbsi (metode): Proses Dewar

Skema pemisahan proses DEWAR terlihat pada gambar berikut.

CAMPURAN GAS MULIAHe, Ne, Ar, Kr, Xe

Arang batok kelapa

173 K

Tidak diadsorbsi

He, Ne

Diadsorbsi

Ar, Kr, Xe

Arang

95 K

Arang baru

Tidak diabsorbsi

Helium

Diabsorbsi

Neon

Arang baru

Argon

Arang semula

Xenon, Kripton

Tetap tidak diadsorbsi

Xenon

Dibebaskan

Kripton

Skema Pemisahan Gas Mulia dengan Proses DEWAR(Sumber: Bambang Sugiarto., dkk. 1997. Kimia Anorganik.

Surabaya: Unipres IKIP Surabaya)


33/38

33 | P a g e

Arang batok kelapa mengadsorbsi Ar, Kr, dan Xe pada 173 K, dan Ne pada 95 K. Jika

dikenakan langsung dengan arang lainnya pada 77 K, Argon menyebar ke dalam potongan-

potongan yang baru, meninggalkan Xe dan Kr pada tempat pertama. Kr dapat diadsorbsi suhu

hidrogen cair ketika neon menjadi padat meninggalkan helium.

Suatu ikatan kovalen oleh sebuah gas mulia akan memerlukan promosi electron-

elektron p2 ke orbital d yang kosong. Oleh karena itu, stabilitas senyawa itu akan meningkat

karena selisih tenaga antara orbital d dan p menurun.

BENTUK-BENTUK MOLEKUL

Teori VSEPR (teori tolakan pasangan elektron) memadai untuk meramalkan bentuk-

bentuk senyawa-senyawa gas mulia). Perhatikan senyawa xenon difluorida, XeF2. Dalam

XeF2, atom Xe memiliki 8 + 2, i.e 10 elektron (2 BP + 2 LP) pada kulit valensinya. Ini

diakomodasikan dalam 5 orbital trigonal bipiramid. Tiga buah LP menempati kedudukan

ekuatorial untuk meminimkan daya tolak menolak LP-LP memberikan ikatan linier F-Xe-F.

Dalam XeF, 12 elektron kulit valensi sekeliling Xe ada di 6 orbital octahedral. Dua

LP menempati posisi trans memberikan struktur planar untuk XeF4. Bentuk XeF6 tidak dapat

diperoleh dengan teori VSEPR. Molekul itu oktahedral dengan suatu permukaan triangular

yang terdistorsi untuk memberikan (mengakomodasikan) LP di pusatnya. Perlu diperhatikan

bahwa XeF2, XeF4, XeF6 adalah isoelektronik dengan IF2-, IF4

-, IF6- dan memiliki bentuk

yang sama.

Serupa itu pula, XeO3 adalah isoelektronik dengan IO3- dan berbentuk piramid dengan

sudut Xe = 103 disebabkan karena adanya sebuah LP. XeO4 adalah tetrahedral, tetapi XeO6

H. IKATAN DALAM SENYAWA-SENYAWA GAS MULIA

Struktur Xenon Fluorida, XeF2, XeF4, dan XeO6



34/38

34 | P a g e

dengan 16 elektron kulit valensi, hampir oktahedral dengan O-Xe-O = 90 1o untuk garam

kaliumnya. Sudut ikatan Xe-O (186 pm) lebih panjang daripada dalam XeO64- .

Ini disebabkan karena lebih banyaknya bentuk kanionik dengan sudut ikatan-ikatan tunggal

Xe-O untuk XeO44-daripada untuk XeO3. Ikatan phi () terbentuk oleh tumpang tindihnya

orbitalp-d.

Dengan cara yang serupa, XeOF4 akan terbentuk piramid bujur sangkar. XeO3F2 akan

terbentuk trigonal bipiramid dimana ketiga atom oksigen akan menempati kedudukan

equatorial sedangkan dalam XeO2F4 dua oksigen atom ada dalam trans lingkungan

octahedral.

Dalam teori MO, hanya orbitalp Xe digunakan sehingga orbital denergi tinggi tidak

diperlukan. Untuk XeF2 linier, kombinasi orbital 5p (Xe) dengan dua orbital 2p dari atom F

memberikan 3 orbital 2p dari atom F memberikan 3 orbital MO yang berpusat tiga: orbital

bonding, antibonding, dan orbital non-bonding. Empat elekron, dua dari Xe dan sebuah

masing-masing dari dua atom F, kemudian diperuntukkan dalam ikatan dan non-bonding

orbital memberikan tingkat (kekuatan) ikatan 2/3.

Struktur Xenon Oksida, XeO3, XeO4, dan ion perxenat-4

6XeO


Struktur Xenon Oksifluorida, XeOF4, XeO3F2, dan XeO2F4

(Sumber: Bambang Sugiar to., dkk. 1997. Kimia Anorganik. Surabaya: Unipres IKI P


35/38

35 | P a g e

Stabilitas ikatan meningkat oleh lebih tingginya elektronegatifitas atom halogen dan

lebih rendahnya energi ionisasi atom gas mulia. XeF2 molekul akan bersifat ionik dengan

muatan pada Xe + e- dan muatan sebesar e-/2 pada atom F (suatu panjang ikatan sebesar 183

pm ditetapkan sebagai ikatan tunggal).

Kasus XeF6 menarik. Difraksi elektron memberikan suatu struktur octahedral simetris

dengan sedikit (kecil) momen dipole menunjukkan distorsi sedikit. Pengukuran sinar X

menunjukkan adanya bentuk-bentuk isometrik. Isomer stabil dekat titik leburnya ialah zat

ionic XeF5+F-. Kelihatan bahwa XeF6 suatu molekul fluxional. Ialah dengan 14 elektron

(atom Xe) spesies utamanya susunan stereokimia yang berlainan berbeda hanya oleh

sejumlah kecil energi.


36/38

36 | P a g e

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam golongan VIIIA yang memiliki

kestabilan yang sangat tinggi dan sebagian ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik

karena sifat stabilnya. Disebut mulia karena unsur-unsur ini sangat stabil, berfasa gas pada

suhu ruang dan bersifat inert (sukar bereaksi dengan unsur lain). Tidak ditemukan satupun

senyawa alami dari gas mulia.

Gas mulia adalah grup elemen kimia dengan sifat-sifat yang sama: di kondisi standar,

mereka semua tidak berbau, tidak berwarna, dan monoatomik dengan reaktivitas yang sangat

rendah. Mereka ditempatkan di grup 18 (8A) dari tebel periodik (sebelumnya dikenal dengan

grup 0), yaitu helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), dan radon yang

bersifat radioaktif (Rn).

Sifat-sifat gas mulia bisa dijelaskan dengan baik dengan teori modern tentang struktur

atom: valensi elektron kulit luar mereka dianggap "penuh", memberi mereka sedikit sekali

kesempatan untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia, dan hanya beberapa ratus senyawa yang

telah disiapkan. Titik didih dan titik leleh gas mulia mempunyai nilai yang dekat, berbeda

kurang dari 10 C (18 F); yang mengakibatkan mereka berbentuk cairan dalam jangkauan

suhu yang pendek. Jari-jari atom unsur-unsur Gas Mulia dari atas ke bawah semakin besar

karena bertambahnya kulit yang terisi elektron. Energi Ionisasi dari atas ke bawah semakin

kecil karena gaya tarik inti atom terhadap elektron terluar semakin lemah. Afinitas Elektron

unsur-unsur Gas Mulia sangat kecil sehingga hampir mendekati nol. Titik didih unsur-unsur

Gas Mulia berbanding lurus dengan kenaikan massa atom.


37/38

37 | P a g e

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia, Drs. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung: PT Citra Aditya Bakti

Cotton & Wilkinson. 1976. Kimia Anorganik Dasar. (Terjemahan: Sahati Suharto). Jakarta:

Penerbit UI Press

http://www.capriseaservice.com/it/diving(I mage Search)

http://www.kathe13.de/ (I mage Search)

http://www.thechampa.com/news/news_detail.php?id=529...(Image Search)

http:// www.tulane.edu/.../eens211/crystal_chemistry.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Noble_gas

Keenan, W.K.; Klienfielter, D.C.; dan Wood, J.H. 1989. Kimia Untuk Universitas.

(Terjemahan: A. Hadyana. P., Jilid 2). Jakarta: Penerbit Erlangga

Madan, RD. 1997. Modern I norganic Chemistry. New Delhi: S. Chand and Company Ltd.

Pauling, Linus. 1988. General Chemistry. New York: Dover Publications, Inc.

Petrucci, R.H dan Hill, J.W. 1987. Kimia Dasar: Prinsip dan Terapan Modern. Edisi

keempat-Jilid 2. (Alih Bahasa: Suminar Achmadi, Ph.D). Jakarta: Penerbit Erlangga

Sugiarto, B., dkk. 1997. Kimia Anorganik. Surabaya: Unipres IKIP Surabaya
http://www.capriseaservice.com/it/divinghttp://www.capriseaservice.com/it/divinghttp://www.kathe13.de/http://www.thechampa.com/news/news_detail.php?id=529&lang=inhttp://www.thechampa.com/news/news_detail.php?id=529&lang=inhttp://en.wikipedia.org/wiki/William_Ramsayhttp://en.wikipedia.org/wiki/Noble_gashttp://en.wikipedia.org/wiki/Noble_gashttp://en.wikipedia.org/wiki/William_Ramsayhttp://en.wikipedia.org/wiki/William_Ramsayhttp://www.thechampa.com/news/news_detail.php?id=529&lang=inhttp://www.kathe13.de/http://www.capriseaservice.com/it/diving


38/38

makalah gas mulia group 10 by giovanni claresta tato

Documents