History Maker: Review Gas Mulia Xenon

GAS MULIA : XENON

Gas mulia (Noble Gas) adalah bagian kecil dari etmosfer. Gas mulia terletak pada golongan VIIIA dalam sistem periodic. Gas mulia terdiri dari unsure Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar),, Kripton (Kr), Xenon (Xe), dan Radon (Rn). Keistimewaan unsure-unsur gas mulia adalah memiliki konfigurasi elektron yang sempurna (lengkap), di mana setiap kulit dan subkulit terisi penuh electron. Dengan demikian electron valensi unsure gas mulia adalah delapan (kecuali unsure Helium dengan dua electron valensi). Konfigurasi demikian menyebabkan gas muloa cenderung stabil dalam bentuk monoatomik dan sulit bereaksi dengan unsure lainnya.

Keberadaan unsure-unsur gas mulia pertama kali ditemukan oleh Sir William Ramsey. Beliau adalah ilmuwan pertama yang berhasil mengisolasi gas Neon, Argon, Kripton, dan Xenon dari atmosfer. Beliau juga menemukan suatu gas yang diisolasi dari peluruhan mineral Uranium, yang mempunyai spectrum sama seperti unsure di matahari, yang disebut Helium. Helium terdapat dalam mineral radioaktif dan tercatat sebagai salah satu gas alam di Amerika Serikat. Gas Helium diperoleh dari peluruhan isotop Uranium dan Thorium yang memancarkan partikel α. Gas Radon, yang semua isotopnya radioaktif dengan waktu paruh pendek, juga diperoleh dari rangkaian peluruhan Uranium dan Thorium.

Seluruh unsure gas mulia merupakan gas monoatomik. Dalam satu golongan, dari He sampai Rn, jari-jari atom meningkat. Dengan demikian, ukuran atom Gas Mulia meningkat, menyebabkan gaya tarik-menarik antar atom (Gaya London) semakin besar. Hal ini mengakibatkan kenaikan titik didih unsur dalam satu golongan . Sementara energi ionisasi dalam satu golongan menurun dari He sampai Rn ini menyebabkan unsur He, Ne, dan Ar tidak dapat membentuk senyawa (energy ionisasinya relative rendah dibandingkan Gas Mulia lainnya). Gas Argon merupakan gas mulia yang paling melimpah di atmosfer (sekitar 0,934% volume udara), sedangkan gas helium paling melimpah di jagat raya (terlibat dalam reaksi termonuklir pada permukaan matahari).

Gas Neon, Argon, Kripton, dan Xenon diperoleh dengan fraksional udara cair. Gas-gas tersebut pada dasarnya bersifat inert (stabil/lembam), sebab kereaktifan kimianya yang rendah, sebagai konsekuensi dari konfigurasi electron yang lengkap. Kegunaan utama gas Helium adalah sebagai cairan dalam krioskopi. Gas Argon digunakan untuk menyediakan lingkungan yang inert dalam peralatan laboratorium, dalam pengelasan, dan dalam lampu listrik yang diisi gas. Sementara Gas Neon digunakan untuk tabung sinar pemutusan muatan.

SEJARAH GAS MULIA

1785 Cavendish menemukan sebagian kecil bagian udara sama sekali tidak bereaksi walaupun sudah melibatkan atmosfer.

1894 William Ramsay mengidentifikasi zat baru yang terdapat dalam udara. Yang hasilnya suatu gas yang tidak dapat bereaksi dengan zat-zat lain sehingga dinamakan Argon

1895 Ramsay berhasil mengisolasi Helium

1898 Ramsay memperoleh suatu zat yang bernama Kripton, Xenon dan Neon

1900 Friedrich Dorn menemukan Radon

1962 Pembuatan unsur gas mulia

PENGERTIAN GAS MULIA

Gas mulia adalah Unsur-unsur yang terdapat dalam golongan VIIIA yang Memiliki kestabilan yang tinggi dan ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik. Gas yang tidak reaktif dan Susah bereaksi dengan bahan kimia lainnya.

SIFAT-SIFAT GAS MULIA

A. Sifat Fisis Gas Mulia

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 mulia menyebabkan unsur-unsur gas mulia sukar membentuk ion, artinya sukar untuk melepas elektron. Dengan memperhatikan 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 ke atas semakin kecil) sehingga elektron terluar relatif lebih tertarik ke inti oleh 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 daripada suhu kamar sehingga seluruh gas mulia berwujud gas. Karena kestabilan unsur-unsur gas mulia, maka di alam berbeda dalam bentuk monoatomik.

B. Sifat Kimia Gas Mulia

1) Kelarutan

Kelarutan gas mulia dalam air bertambah besar dari Heluim (He) hingga Radon (Rn). Pada suhu 0^oC dalam 100 mL air terlarut 1 mL He, 6 mL Ar, dan 50 mL Rn.

2) Kereaktifan Gas Mulia

a. Unsur-unsur gas mulia merupakan unsure-unsur yang paling stabil (tidak reaktif) diantara semua unsur yang terdapat dalam sistem periodik unsur. Semua unsur golongan gas mulia berupa gas monoatomik pada temperatur kamar, tidak berbau, tidak berwarna, tidak mudah terbakar dan juga gas yang tidak mendukung dalam proses pembakaran, mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah.

b. Gas mulia dalam keadaan dasarnya memenuhi persyaratan untuk mencapai kondisi kestabilan kimia yakni tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan, energi ionisasi sangat besar dn afinitas elektronnya negatif. Sehingga kereaktifan unsur-unsur gas mulia sangat rendah. Konfigurasi elektron gas mulia dijadikan sebagai acuan bagi unsur-unsur lain dalam sistem periodik :

₂He 1s²

₁₀Ne [He] 3s² 3p⁶

₁₈Ar [Ne] 3s² 3p⁶

₃₆Kr [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

₅₄Xe [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁶

₈₆Rn [Xe] 6s² 4f¹⁴5d¹⁰ 6p⁶

c. Gas mulia sangat stabil karena konfigurasi elektronnya memenuhi kaidah duplet (untuk Helium) dan oktet. Sehingga gas mulia dijadikan acuan bagi unsur-unsur lain dalam system periodic untuk kestabilan suatu unsur.

d. Titik didih unsur-unsur gas mulia berbanding lurus dengan kenaikan massa atom.

KEREAKTIFAN GAS MULIA

Susunan elektron kulit terluar gas mulia adalah delapan (oktet) atau dua (duplet) yang merupakan susunan elektron paling stabil, sehingga unsur gas mulia sukar bereaksi dengan unsur lain. Karena itu, unsur-unsur gas mulia berada di alam dalam bentuk monoatomik. Namun pada tahun 1962, Neil Bartlett berhasil membuat senyawa gas mulia yang pertama, yakni XePtF₆ (xenon heksafluoro platinat (IV)). Setelah berhasil membuat senyawa-senyawa yang lain, diantaranya dapat dilihat pada tabel berikut.

No.	Bilangan Oksidasi	Rumus Kimia	Wujud	Bentuk molekul
1.	2	XeF₂	Kristal tak berwarna	Linier
2.	2	KrF₂	Kristal putih	Linier
3.	4	XeF₄	Kristal tak berwarna	Bujur sangkar
4.	4	XeOF₂	Kristal tak berwarna	Bujur sangkar
5.	6	XeF₆	Kristal tak berwarna	oktahedron
6.	6	XeOF₄	Cairan tak berwarna	piramida
7.	6	XeO₃	Kristal tak berwarna	piramida
8.	8	XeO₄	Gas tak berwarna	Piramida tetra hedron

REAKSI-REAKSI GAS MULIA

Unsur-unsur gas mulia Ar, Kr, Xe, dan Rn dapat berekasi dengan unsur-unsur yang sangat elektronegatif seperti F dan O.

a. Argon

Reaksi : Ar_(s) + HF HArF (argonhidrofluorida)

Argonhidrofluorida (HArF) merupakan senyawa Ar yang pertama disintesis pada tahun 2000.

b. Kripton

Reaksi : Kr_(s) + F_2(g) KrF_2(s)

Pada suhu -196^oC, diberi loncatan muatan listrik (dapat menggunakan sinar X)

c. Xenon

Xenon dapat bereaksi dengan Fluorida.

d. Radon

Radon dapat bereaksi dengan fluor secara spontan pada suhu kamar.

Reaksi :

Rn _(g) + 2F₂ RnF_4(g

SEJARAH XENON

Ditemukan pada tahun 1898 oleh Ramsay dan Travers dalam residu yang tersisa setelah menguapkan udara cair. Xenon adalah anggota gas mulia atau gas inert. Terdapat di atmosfer kita dengan kandungan satu bagian per dua puluh juta bagian atmosfer. Xenon terdapat dalam atmosfer Mars dengan kandungan 0,08 ppm. Unsur ini ditemukan dalam bentuk gas, yang dilepaskan dari mineral mata air tertentu, dan dihasilkan secara komersial dengan ekstraksi udara cair.

PEMBUATAN XENON

Neil Bartlett, orang pertama yang membuat senyawa gas mulia. Dia mengetahui bahwa molekul oksigen dapat bereaksi dengan platina heksafluorida. PtF₆ membentuk padatan ionic [O₂⁺]⁺][PtF₆^–]. Oleh karena energi ionisasi gas xenon (1,17 x 10³ kJ mol^-1) tidak berbeda jauh dengan molekul oksigen (1,21 x 10³ kJ mol^-1), Bartlett menduga bahwa Xenon juga dapat bereaksi dengan platina heksafluorida.

Pada tahun 1962, Bertlett 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^oC dan tekanan 6 atm menghasilkan Xenon tetrafluorida, berupa padatan tidak berwarna dan mudah menguap.

Xe_(g) + 2F_2(g) XeF_4(s)

Di antara semua unsur gas mulia, baru krypton dan xenon yang dapat senyawanya.

Senyawa yang Mengandung Unsur Gas Mulia (Xenon) dengan Unsur Elektronegatif

Senyawa	Rumus	Deskripsi
Xenon difluorida	XeF₂	Kristal tak berwarna
Xenon tetrafluorida	XeF₄	Kristal tak berwarna
Xenon heksafluorida	XeF₆	Kristal tak berwarna
Xenon trioksida	XeO₃	Kristal tak berwarna, eksplosif
Xenon tetroksida	XeO₄	Gas tak berwarna, eksplosif

REAKSI XENON

Berikut adalah reaksi-reaksi dari Xenon.

a. Reaksi dengan air

Reaksi senyawa Xenon dengan air :

XeF_6(s) + 3H₂O XeO_3(S) + 6hf_(aq)

6XeF_4(s) + 12H₂O_(l) 2XeO_3(s) + 4Xe _(g) +3O_2(g) + 24HF_(aq)

Xenon trioksiida (XeO₃) merupakan padatan putih yang sangat eksplosif.

b. Reaksi dengan udara

Xenon tidak bereaksi dengan udara.

c. Reaksi dengan asam

Xenon tidak bereaksi dengan asam.

d. Reaksi dengan basa

Xenon tidak bereaksi dengan basa.

e. Reaksi dengan halogen

Reaksi gas Xenon dengan fluorin, F₂ pada tekanan 6 atm dengan adanya katalisator Nikel, suhu 400^o menghasilkan sejumlah besar tetrafluorida xenon (IV) XeF₄ dan beberapa senyawa alin diantaranya difluorida xenon (II) XeF₂ dan heksafluorida xenon (VI) XeF₆ dengan halogen lain tidak menghasilkan reaksi.