Sifat-Sifat Unsur Gas Mulia

63 Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a Udara kering dan bersih pada 20 at m Menara p end ingin Kom p resor Udara cair Selama beberapa tahun, pandangan tersebut dijadikan acuan pada pembentukan ikatan kimia. Menurut teori Lewis, gas mulia tidak reaktif sebab memiliki konfigurasi oktet. Ketidakreaktifan gas mulia juga dapat dilihat dari data energi ionisasinya. Makin besar energi ionisasi, makin sukar gas mulia membentuk senyawa. Gas helium dan neon hingga saat ini belum dapat dibuat senyawanya. Pada tekanan normal, semua gas mulia dapat dipadatkan, kecuali helium. Gas helium hanya dapat dipadatkan pada tekanan sangat tinggi, di atas 25 atm. Oleh karena gas helium merupakan gas yang memiliki titik leleh dan titik didih paling rendah maka gas tersebut dapat digunakan sebagai pendingin untuk mempertahankan suhu di bawah 10 K. Pada 4 K, gas helium menunjukkan sifat super fluida tanpa viskositas disebut super konduktor, yaitu zat yang memiliki daya hantar listrik tanpa hambatan dan menolak medan magnet. Daya hantar listrik helium pada 4 K, 800 kali lebih cepat dibandingkan kawat tembaga.

3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur Gas Mulia

Secara komersial, semua gas mulia, kecuali helium dan radon diperoleh melalui distilasi bertingkat udara cair. Perbedaan titik didih yang tinggi memungkinkan gas-gas mulia di udara dapat dipisahkan. Gas mulia banyak dipakai sebagai gas pengisi lampu pijar dan neon. Hampir semua gas mulia berwarna terang jika loncatan bunga api listrik dilewatkan ke dalam tabung berisi gas mulia. Neon berwarna merah, argon berwarna merah muda, kripton berwarna putih-biru, dan xenon berwarna biru. Tabel 3.1 Energi Ionisasi Pertama Unsur-Unsur Gas Mulia He Ne Ar Kr Xe Rn Gas mulia EIkJ mol –1 2377 2088 1527 1356 1176 1042 Sekilas Kimia Sumber: Jendela Iptek: Kimia, 1997 Gas mulia merupakan gas monoatomik, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Argon, kripton, dan xenon sedikit larut dalam air akibat terjebak di antara molekul air. Helium dan neon tidak dapat larut dalam air, sebab jari-jari atomnya terlalu kecil hingga dapat meninggalkan air. Beberapa sifat fisika gas mulia dapat dilihat pada tabel berikut. Jari-jari pm Kerapatan g cm –3 T itik didih °C T itik leleh °C Sifat Fisika He Tabel 3.2 Sifat Fisika dan Kimia Unsur-Unsur Gas Mulia Ne Ar Kr e Rn 93 0,18 –269 –272 112 0,90 –246 –249 154 1,80 –186 –189 169 3,75 –153 –157 190 5,8 –108 –112 225 10 –62 –71 Gambar 3.1 Skema pencairan udara, digunakan dalam pembuatan udara cair kom ersial. Sumber: Chemistry Zumdahl., and Steven, S, 1989 Sumber: Chemistry with Inorganic Qualitative Analysis, 1989 Ram say adalah seorang ahli kim ia berkebangsaan Inggris yang menemukan argon . Dia bekerja sam a dengan ahli fisika Lord Rayleight. Pada tahun 1904 dia m enerim a hadiah Nobel unt uk kim ia. Sir William Ramsay 1852–1916 64 Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII Sumber helium adalah gas alam. Helium memiliki titik didih paling rendah sehingga banyak dipakai sebagai pendingin. Gas mulia juga dipakai sebagai pelarut gas oksigen bagi para penyelam dan sebagai udara atmosfer bagi pesawat ruang angkasa. O leh karena tabung yang berisi gas mulia menghasilkan cahaya berwarna terang jika dilewatkan loncatan bunga api listrik maka gas mulia banyak digunakan dalam alat penerang Gambar 3 .2 . Lampu neon dari gas mulia banyak digunakan dalam papan reklame. Helium dan nitrogen digunakan sebagai pengisi bola lampu pijar. Dalam bola lampu, campuran gas tersebut mengkonduksi panas dari filamen tungsten. Gas mulia juga digunakan dalam sejumlah sinar laser. Laser dari neon- helium pertama kali dioperasikan sebagai gas laser yang kontinu. Laser tersebut memancarkan cahaya merah dengan panjang gelombang 632,8 nm. Argon merupakan gas mulia terbanyak di udara, diperoleh dengan cara pemanasan udara kering dengan CaC 2 . Menurut cara ini, gas O 2 dan N 2 bereaksi dengan CaC 2 dan menyisakan gas argon. Persamaan kimianya: Udara + 3 CaC 2 ⎯⎯ → CaCN 2 + 2CaO + 5 C + Ar Gas argon digunakan sebagai gas penyambung las logam Gambar 3.4. Dalam sistem pengukuran, kripton digunakan sebagai standar satuan panjang. Ukuran panjang satu meter didefinisikan sebagai 1.650.763,73 kali panjang gelombang spektrum garis ungu-merah dari atom kripton.

4. Senyawa Gas Mulia

Neil Bartlett , orang pertama yang membuat senyawa gas mulia. Dia mengetahui bahwa molekul oksigen dapat bereaksi dengan platina heksafluorida, PtF 6 membentuk padatan ionik [O 2 + ][PtF 6 – ]. Oleh karena energi ionisasi gas xenon 1,17 × 10 3 kJ mol –1 tidak berbeda jauh dengan molekul oksigen 1,21× 10 3 kJ mol –1 , Bartlett menduga bahwa xenon juga dapat bereaksi dengan platina heksafluorida. Pada tahun 1962, Bartlett berhasil mensintesis senyawa xenon dengan rumus XeF 6 berwarna jingga-kuning lihat Gambar 3.5. 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. Xeg + 2F 2 g ⎯⎯ → XeF 4 s Sejak saat itu banyak senyawa gas mulia yang dibuat dengan unsur-unsur yang keelektronegatifan tinggi, seperti fluor dan oksigen. Lihat Tabel 3.3. Di antara semua unsur gas mulia, baru kripton dan xenon yang dapat dibuat senyawanya. Mengapa kedua gas mulia ini dapat membentuk senyawa? Gambar 3.3 Lampu kilat blitz yang dipakai pada foto analog mengandung gas xenon. Sumber: Sougou Kagashi Gambar 3.2 Berbagai jenis lampu berisi gas mulia. Sumber: Sougou Kagashi Gambar 3.4 Gas argon banyak digunakan dalam las menyambung logam. Sumber: Sougou Kagashi