Farma Ventirika: GAS MULIA

PAPER ANORGANIK

UNSUR DAN SENYAWA GAS MULIA

Disusun oleh :

1.      Farma Ventirika C      (136685)
2.      Nur Chasanah A         (136793)
3.      Rindie Aurora P          (136829)
4.      Siti Hani N                  (136862)
5.      Tahnia Syafril              (136873)
6.      Yunindiatama S (136902)
KELAS : IA

AKADEMI KIMIA ANALISIS BOGOR

2013

GAS MULIA

I. PENDAHULUAN

Gas mulia adalah unsur-unsur golongan VIIIA dalam tabel periodik. Unsur-unsur ini bersifat sangat stabil (sukar bereaksi). Menurut Lewis, kestabilan gas mulia tersebut disebabkan oleh konfigurasi elektronnya yang terisi penuh, yaitu konfigurasi duplet (khusus Helium: 1s²) dan oktet: ns²np⁶. Kestabilan gas mulia ini dicerminkan oleh energi ionisasinya yang sangat besar, dan afinitas elektronnya yang sangat rendah (bertanda positif). Gas mulia juga merupakan gas yang mempunyai sifat lengai, tidak reaktif, dan susah bereaksi dengan bahan kimia lain. Gas mulia banyak digunakan dalam sektor perindustrian. Unsur-unsur yang terdapat dalam gas mulia yaitu Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe), dan Radon (Rn).

A. SEJARAH

Di abad ke-18, H. Cavendish menemukan komponen yang sama sekali tidak bereaksi di udara. Lalu pada tahun 1894, Lord Raleigh dan Sir William Ramsay berhasil memisahkan salah satu unsur gas di atmosfer berdasarkan data spektrum. Lalu ia mencoba mereaksikan zat tersebut tetapi tidak berhasil dan akhirnya zat tersebut diberi nama argon. Di tahun 1868, Pierre Janssen dan Joseph Horman Lockyer ketika sedang meneliti gerhana matahari total mereka menemukan sebuah garis baru di spektrum sinar matahari. Mereka meyakini bahwa itu adalah lapisan gas yang belum diketahui sebelumnya, lalu mereka memberinya nama Helium.

Gas mulia yang lain ditemukan segera dari hasil destilasi udara cair pada tahun 1898 yaitu neon (neos = baru), xenon ( xenos = asing/ tak dikenali) dan krypton ( kryptos = tersembunyi ). Kemudian pada tahun 1900, Rutherford mendapatkan bahwa ada gas yang dihasilkan oleh mineral radium, gas itu bersifat radioaktif dan dinamakan radon oleh Schmidt dalam tahun 1918. Asal usul nama unsur gas mulia:

· Helium → Helios (Yunani) : matahari

· Argon → Argos (Yunani) : malas

· Neon → Neos (Yunani) : baru

· Kripton → Kriptos (Yunani) : tersembunyi

· Xenon → Xenos (Yunani) : asing

· Radon → Radium

B. KEBERADAAN DI ALAM

Gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam golongan VIII A dan memiliki kestabilan yang sangat tinggi. Gas mulia terdiri atas unsur Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe) dan Radon (Rn). Semua gas mulia dapat dijumpai di atmosfir. Perbandingan gas mulia di udara dalam bagian per sejuta volumenya yaitu:

· Helium = 0,000524 %

· Neon = 0.00182 %

· Argon = 0.934 %

· Kripton = 0,000114 %

· Xenon = 0.000008 %

· Radon = 6x10^-18%

Di alam semesta kandungan Helium adalah yang paling banyak di antara gas mulia lain, karena Helium merupakan bahan bakar dari matahari dan merupakan komponen (unsur) yang diproses dari gas alam. Argon merupakan gas yang paling banyak dijumpai di atmosfir. Radon amat sedikit jumlahnya di atmosfer atau udara dan bersifat radioaktif. Gas mulia kecuali Radon diperoleh dengan cara destilasi bertingkat udara cair, sedangkan Radon dapat diperoleh dari peluruhan radioaktif unsur Radium.

C. KARAKTERISTIK

Sifat-sifat umum gas mulia antara lain:

Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa dan sedikit larut dalam air.
Mempunyai elektron valensi 8 (ns²np⁶) dan khusus untuk Helium mempunyai elekron valensi 2 (1s²).
Terdiri atas satu atom (monoatomik).
Kulit terluarnya sudah penuh maka gas mulia bersifat stabil dan tidak reaktif. Jadi, afinitas elektronnya mendekati nol.

a. Sifat Fisika

Sifat	He	Ne	Ar	Kr	Xe	Rn
Nomor atom	2	10	18	36	54	86
Konfigurasi elektron terluar	1s²	2s² 2p⁶	3s³ 3p⁶	4s² 4p⁶	5s² 5p⁶	6s²6p⁶
Massa atom relatif (Ar)	4,003	20,183	39,948	83,80	131,30	222
Massa jenis (kg/m³)	0,178	0,900	1,78	3,73	5,89	9,73
Titik leleh (˚C)	-272,2	-248,6	-189,4	-157,2	-111,8	-71
Titik didih (˚C)	-268,9	-246,0	-185,9	-153,4	-108,1	-62
Keelektronegatifan	2,7	4,4	3,5	3,0	2,6	2,4
Entalpi peleburan (kJ/mol)	0,01	0,32	1,1	1,5	2,1	2,89
Entalpi penguapan (kJ/mol)	0,08	1,8	6,3	5,5	13,6	16,4
Energi ionisasi (kJ/mol)	2639	2079	1519	1349	1169	1040
Afinitas elektron (kJ/mol)	21	29	35	39	41	41
Jari-jari atom (Ǻ)	0,50^b	0,65^b	0,95^b	1,10	1,30	1,45^b
Jumlah isotop di alam	2	3	3	6	9	20

Kerapatannya bertambah dari Helium ke Radon

Nilai kerapatan gas mulia dipengaruhi oleh massa atom, jari-jari atom dan gaya London. Nilai kerapatan semakin besar dengan besar dengan pertambahan massa atom dan kekuatan gaya London, sebaliknya semakin kecil dengan pertambahan jari-jari atomnya, karena nilai kerapatan gas mulia bertambah dari He ke Rn maka kenaikan nilai massa atom dan kekuatan gaya London dari He ke Rn lebih dominan dibandingkan kenaikan jari-jari atom.

2. Titik didih dan titik leleh bertambah dari He ke Rn

Hal ini dikarenakan kekuatan gaya London bertambah dari He ke Rn sehingga atom-atom gas mulia semakin sulit lepas. Dibutuhkan energi dalam hal ini suhu yang semakin besar untuk mengatasi gaya London yang semakin kuat.

3. Energi ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk membebaskan elektron suatu atom. Untuk unsur segolongan (atas-bawah), semakin ke bawah semakin kecil potensial ionisasinya sedangkan untuk unsur seperiode (kiri-kanan), semakin ke kanan semakin besar potensial ionisasinya.

4. Afinitas elektron

Afinitas electron adalah energi yang dibebaskan atom netral dalam pengikatan electron untuk membentuk ion negatif. Dengan elektron valensi yang sudah penuh, unsur gas mulia sangat sukar untuk menerima elektron.

5. 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 atom. Oleh sebab itu, atom-atom gas mulia sangat sukar untuk bereaksi.

6. Wujud Gas Mulia

Titik didih dan titik leleh unsur-unsur gas mulia lebih kecil dari pada suhu kamar (25⁰C atau 298K) sehinga seluruh unsur gas mulia berwujud gas. Karena kestabilan unsur-unsur gas mulia, maka di alam berada dalam bentuk monoatomik.

7. 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.

8. Konfigurasi Elektron

Adapula hal penting yang menyebabkan gas mulia amat stabil yaitu konfigurasi elektronnya. Berikut adalah konfigurasi elektron gas mulia:

He = 1s²

Ne = 1s² 2s² 2p⁶

Ar = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

Kr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶

Xe = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶

Rn = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶

b. Sifat Kimia

Selama bertahun-tahun unsur-unsur golongan VIIIA disebut sebagai gas inert (tak bereaksi), sebab masing-masing nampak sama sekali tidak reaktif secara kimia. Pada tahun 1962 dunia menyaksikan seorang ahli kimia Canada Neil Barlett, membuat sebuah senyawa stabil yang dianggap mempunyai rumus XePtF₆yang berwarna kuning. Dalam waktu yang singkat, ahli riset yang lainnya pun menunjukan bahwa xenon dapat langsung bereaksi dengan flour dengan membentuk senyawa biner sederhana, seperti XeF₂, XeF₄ dan XeF₆. Lambat laun istilah inert untuk gas mulia tidak sesuai lagi dan kebanyakan ahli menyimpulkan bahwa sifat gas mulia ini ialah agak tidak reaktif atau secara kimia bersifat menyendiri dan disebut logam mulia. Ada juga produk dari unsur-unsur lainya yaitu XeOF₄, XeO₂F₄, XeO₃, KrF₂ dan lain-lain.

D. PEMBENTUKAN GAS MULIA

Beberapa cara pembentukan senyawa gas mulia sebagai berikut:

1. Melalui keadaan tereksitasi → pembentukan senyawaan helium

Senyawaan 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 tersebut 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 bukanlah senyawa yang sebenarnya.

2. Melalui ikatan koordinasi → pembentukan senyawaan argon

Gas 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 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 hidrat

Apabila gas mulia bercampur dengan senyawa polar yang memiliki momen dwi-kutub yang besar, maka gas itu dapat mengalami polarisasi sehingga akan terbentuk dwi-kutub 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 klatrat

Senyawa ini merupakan senyawa yang terbentuk karena terperangkapnya suatu atom atau molekul kecil pada ruang kosong dalam suatu kisi kristal senyawa lain. Apabila senyawa kuinol (1,4 dihidroksi benzena) bercampur dengan gas mulia dikristalkan pada tekanan 10-40 atmosfer, maka gas mulia itu akan terperangkap dalam ruang kosong berdiameter 4 Å 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.

E. KEREAKTIFAN GAS MULIA

Gas mulia dalam keadaan dasarnya memenuhi kondisi (1)-(3) untuk kestabilan kimia :

1) Tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan,

2) Energi ionisasi sangat besar, dan

3) Afinitas elektronnya negatif dan dengan demikian kereaktifannya sangat rendah.

Akan tetapi, beberapa reaksi dapat terjadi jika kondisinya sebagian tidak dipenuhi. Meskipun energi ionisasi untuk atom gas mulia besar, nilainya menurun dalam urutan sebagai berikut, He (24.6eV), Ne (21.6 eV), Ar (15.8 eV), Kr (14.0 eV) dan ionisasi energi untuk Xe adalah 12.1 eV, pada Xe energi ionisasi lebih kecil dari 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 tidak reaktif ditolak.

II. JENIS-JENIS GAS MULIA

a. Helium

i. Sejarah

Berasal dari bahasa yunani helios (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 tersebut. Pada tahun 1895, Ramsay menemukan helium di mineral cleveita uranium. Helium merupakan elemen kedua terbanyak di alam semesta. Secara spektrosopik helium telah dideteksi keberadaannya di bintang-bintang.

Pemfusian hidrogen menjadi helium menghasilkan energi yang luar biasa dan merupakan proses yang dapat membuat matahari bersinar secara terus-menerus. Walau 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 India (data tahun 1986).

ii. Pengolahan atau sumber

Gas alam mengandung hidrokarbon dan zat seperti CO2, uap air, He, dan pengotor lainnya. Untuk mengekstraksi He dari gas alam, digunakan proses pengembunan (liquefaction). Pada tahap awal, CO2 dan uap air terlebih dahulu dipisahkan (Hal ini karena pada proses pengembunan, CO2 dan uap air dapat membentuk padatan yang menyebabkan penyumbatan pipa). Kemudian, gas alam diembunkan pada suhu di bawah suhu pengembunan hidrokarbon tetapi di atas suhu pengembunan He. Dengan demikian, diperoleh produk berupa campuran gas yang mengandung 50% He, N2, dan pengotor lainnya. Selanjutnya, He dimurnikan dengan proses antara lain:

a) Proses kriogenik (kriogenik artinya menghasilkan dingin). Campuran gas diberi tekanan, lalu didinginkan dengan cepat agar N2 mengembun sehingga dapat dipisahkan, sisa campuran dilewatkan melalui arang teraktivasi yang akan menyerap pengotor sehingga diperoleh He yang sangat murni.

b) Proses adsorpsi. Campuran gas dilewatkan melalui bahan penyerap (adsorbent bed) yang secara selektif menyerap pengotor. Proses ini menghasilkan He dengan kemurnian 99,997% atau lebih.

iii. Sifat- sifat

Helium memiliki titk lebur paling rendah di antara unsur-unsur dan banyak digunakan dalam riset suhu rendah (cyrogenic) karena titik leburnya dekat dengan 0º K.

Helium memiliki sifat-sifat unik lainnya, yaitu sebagai satu-satunya benda cair yang tidak bisa diubah bentuknya menjadi benda padat hanya dengan menurunkan suhunya. Unsur ini tetap dalam bentuknya yang cair sampai 0⁰ K pada tekanan normal, tetapi akan segera berbentuk padat jika tekanan udara dinaikkan.

Spesifikasi sangat tinggi. Berat jenis gas helium pada titik didih normal juga sangat tinggi. Molekul-molekul gasnya mengembang dengan cepat ketika dipanaskan pada suhu ruangan.

Secara normal helium memiliki 0 valensi, tapi ia juga memiliki tendensi untuk menggabungkan diri dengan unsur-unsur lain.

iv. Kegunaan

- Sebagai gas tameng untuk mengelas

- Sebagai gas pelindung dalam menumbuhkan kristal-kristal silikon dan germanium, serta dan dalam memproduksi titanium dan zirkonium.

- Sebagai agen pendingin untuk reaktor nuklir

- Sebagai gas yang digunakan di lorong angin (wind tunnels)

- 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.

- Helium lebih banyak digunakan dalam pengisian balon udara ketimbang hidrogen yang lebih berbahaya.

- Helium digunakan dalam pengisian balon-balon raksasa yang memasang berbagai iklan perusahaan-perusahaan besar, termasuk Goodyear.

- Helium sedang dikembangkan oleh militer AS untuk mendeteksi peluru-peluru misil yang 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.

- Helium cair digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah.

- Memberi tekanan pada bahan bakar roket.

- Campuran Helium dan Oksigen juga dipakai oleh para pekerja dalam terowongan dan tambang bawah tanah yang bertekanan tinggi.

- Di rumah sakit, campuran Helium dan Oksigen dipakai sebagai pernapasan pada penderita asma.

b. Neon

i. Sejarah

Ditemukan oleh Ramsay dan Travers pada tahun 1898. Neon adalah unsur gas mulia yang terdapat di atmosfer hingga 1:65.000 udara.

ii. Pengolahan atau sumber

Neon 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. Sebagian besar udara akan membentuk cair dengan kandungan gas mulia yang lebih banyak yaitu 60% gas mulia (Ar, Kr, dan Xe), 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.

iii. Sifat-sifat

Dalam tabung vakum yang melepaskan muatan listrik, Neon menyala orange kemerahan, memiliki kemampuan refrigerator 40 kali lipat dari Helium cair dan 3 kali lipat dari Hidrogen cair, dibanding semua gas mulia pelepasan muatan Neon memiliki intensitas lebih tinggi ada tegangan dan arus yang luar biasa.

iv. Kegunaan

- Neon biasanya digunakan untuk mengisi lampu neon

- Neon digunakan juga sebagai zat pendingin, indicator tegangan tinggi, penangkal petir dan untuk pengisi tabung-tabung televise.

- Neon cair digunakan sebagai pendingin pada reactor nuklir.

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

- Neon digunakan sebagai reklame

c. Argon

i. Sejarah

Ditemukan pada tahun 1894 oleh W Ramsay dan J Rayleigh. Argon ini bersumber dari udara cair dan peluruhan radioaktif kalium -40, Pengertian argon atau definisi argon sendiri adalah nama unsur kimia dengan nomor atom 18 dan nomor atom massa 39,95. Merupakan unsur bukan logam, tetapi merupakan gas dengan titik beku -189,2º C dan titik didik -185,7 º

ii. Pengolahan atau sumber

Argon dihasilkan dari penyulingan bertingkat udara cair karena atmosfer mengandung 0,94% Argon. Atmosfer Mars mengandung 1,6% isotop Argon 40 dan sebesar 5 ppm untuk isotop Argon 36.

iii. Sifat-sifat

Argon larut dalam air, memiliki kelarutan yang sama dengan oksigen. Argon tidak berwarna dan tidak berbau, baik dalam bentuk gas maupun cair. Argon dikenal sebagai gas inert dan tidak diketahui senyawa kimia yang dibentuknya sama halnya krypton, xenon, dan radon.

iv. Reaksi

Ar_(s) + HF → HArF (Argonhidroflourida)

Keterangan : Senyawa ini dihasilkan oleh fotolisis dan matriks Ar padat dan stabil pada suhu rendah.

v. Kegunaan

- Sebagai pengisi lampu pijar karena tidak bereaksi dengan kawat wolfram yang panas

- Untuk lampu reklame dengan cahaya berwarna merah muda

- Sebagai atmosfer pada pengelasan benda-benda yang terbuat dari stainless steal, titanium, magnesium dan aluminium. Misalkan pengelasan titanium pada pembuatan pesawat terbang atau roket.

- Digunakan dalam pengisian tabung pemadam kebakaran.

- Sebagai gas inert logam, argon biasanya sering dicampur dengan CO₂.

- Sebagai pilihan gas pada plasma yang digunakan dalam ICP spectroscopy.

d. Krypton

i. Sejarah

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

ii. Pengolahan atau sumber

Krypton terdapat di udara dengan kadar 1 ppm. Atmosfer Mars diketahui mengandung 0.3 ppm krypton. Krypton padat adalah zat kristal berwarna putih dengan struktur kubus pusat muka yang merupakan sifat umum pada semua gas mulia.

iii. Sifat-sifat

Gas krypton merupakan sejenis gas nadir, berwarna hijau dan mempunyai spectral berwarna jingga dan merupakan salah satu produk pembelahan uranium. Krypton memiliki sifat inert (tidak reaktif) dan stabil, sehingga krypton berfungsi sebagai pelindung untuk melindungi material lain yang tidak stabil terhadap udara. Jumlah Krypton dalam ruang tidak pasti, seperti halnya jumlah yang diperoleh dari aktivitas yang meteoric dan ari angina badai matahari.

iv. Reaksi

Kr_(s) + F₂ _(s) → KrF₂ _(s)(Kripton flourida)

Keterangan : Reaksi ini dihasilkan dengan cara mendinginkan Kr dan F₂pada suhu -196 ⁰C lalu diberi loncatan muatan listrik atau sinar X.

v. Kegunaan

- Digunakan dalam pengisian bola lampu blitz pada kamera.

- Kripton dapat digabungkan dengan gas lain untuk membuat sinar hijau kekuningan yang dapat digunakan sebagai kode dengan melemparkannya ke udara.

- Gas krypton bersama dengan argon digunakan untuk mengisi lampu tioresensi (lampu neon) bertekanan rendah. Krypton inilah yang membuat lampu menyala menjadi putih.

- 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.

- Kripton bercahaya putih dapat digunakan untuk efek yang bagus dalam tabung gas warna.

- Untuk lampu kilat fotografi berkecepatan tinggi.

e. Xenon

i. Sejarah

Xenon (Xe) 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. Unsur ini ditemukan dalam bentuk gas, yang dilepakan dari mineral mata air tertentu, dan dihasilkan secara komersial dengan ekstraksi udara cair. Sebelum tahun 1962, diasumsikan bahwa xenon dan gas mulia lainnya tidak dapat membentuk senyawa.

ii. Pengolahan atau sumber

Beberapa tahun terakhir telah ditemukan bahwa xenon, seperti halnya unsur gas mulia lainnya, memang membentuk senyawa. Di antara senyawa xenon tersebut adalah natriun perxenat, xenon deuterat, xenon hidrat, difluorida, tetrafluorida dan heka fluorida. Xenon trioksida, yang sangat eksplosif, sudah dapat dibuat. Lebih dari 80 senyawa xenon telah dibuat dengan xenon yang terikat secara kimiawi dengan fluor dan oksigen. Beberapa senyawa xenon memiliki warna. Senyawa Xenon dengan logam telah dihasilkan dengan menggunakan tekanan ratusan kilobar. Xenon dalam tabung vakum menghasilkan kilau biru yang indah ketika dieksitasi dalam pelepasan muatan listrik.

iii. Senyawa-senyawa xenon

1. Xenon difluorida

Senyawa XeF₂ dibuat dengan interaksi Xe dengan kekurangan F₂ pada tekanan tinggi. Ia larut dalam air menghasilkan larutan dengan bau tajam XeF_2. Hidrolisis berlangsung lambat namun cepat dengan adanya basa :

XeF₂ + 2OH^- → Xe + ½ O₂ +2F^- + H₂O

XeF₂ juga dapat terbentuk dari xenon padat direaksikan dengan difluora oksida pada suhu 12⁰C.

Xe_(s) + F₂O_(g) → XeF_2(S) + ½ O_2(g)

XeF₂ pereaksi yang baik untuk reaksi flourinasi benzene yaitu untuk mensubsitusi atom H pada benzene dengan atom F.

C₆H₆ + XeF₂ → C₆H₅F + Xe + HF

2. Xenon tetraflourida (XeF₄)

Senyawa XeF₄ dibuat dari memenaskan Xe dan F₂ pada suhu 400^oC dan tekanan 6 atm dengan katalis nikel,tetapi dikotori oleh XeF₂ lebih banyak. Sebaiknya bila perbandingan itu besar maka XeF₄ yang banyak.

Xe + 2F₂^6
atmXeF₄

XeF₂+ F₂→ XeF₄

3. Xenon heksaflourida (XeF₆)

Senyawa ini diperoleh dengan interaksi XeF₄ dan F₂ dibawah tekanan atau langsung dari Xe dan flour pada suhu diatas 250^oC dan tekanan >50 atm. XeF₆ pada suhu kamar (25^oC, 1 atm) berbentuk kristal berwarna dengan titik leleh 48^oC. Bentuk molekulnya diduga oktahedral yang terdistarsi atau secara teori segi lima piramida.

Xe _(g) + 3F_{2 (g)} ^{50 atm} XeF_{6 (g)}

XeF₄ + F₂ → XeF₆

XeF₆ luar biasa reaktif, dapat bereaksi dengan silika membentuk senyawa oksi gas mulia yang paling stabil, reaksinya sebagai berikut :

SiO_{2 (s)}+ 2XeF_6(g)→SiF₄+ 2XeOF_4(g)

Pada suhu kamar XeOF₄berbentuk cairan tak berwarna. Molekul XeOF₄dan XeO₂berbentuk segi empat piramida dan segitiga piramida. XeF₆dapat bertindak sebagai garam terhadap F^- dan dapat diubah menjadi heptafluoroheksat.

XeF₆+ RbF → RbXeF₇

Garam Rb dan Cs adalah senyawaan xenon yang paling stabil yang dikenal dan terdekomposisi hanya di atas 400⁰C. Garam natrium kurang stabil dan dapat digunakan untuk memurnikan XeF₆karena ia terdekomposisi di bawah 100⁰C.

· Senyawa Xenon – Oksigen

Xenon dapat bereaksi dengan oksigen membentuk suatu senyawa yang disebut dengan xenon oksida, seperti:

1. Xenon Trioksida (XeO₃)

Senyawa XeO₃ dibentuk dalam hidrolisis XeF₄ dan XeF₆

3XeF₄ + 6H₂O → XeO₃ + 2Xe + ³/₂O₂ +12HF

XeF₆+ 3H₂O → XeO₃ + 6HF

Larutan XeO₃ tidak berwarna, tidak berbau dan stabil. Dalam penguapan XeO₃ diperoleh sebagai suatu padatan putih yang mudah menguap di udara yang berbahaya karena mudah meledak. Dalam larutan yang bersifat basa, ion xenat (IV) dibentuk.

XeO₃ + OH^- → HXeO₄^-

Namun ion HXeO₄^-disproporsionasi lambat menghasilkan ion Ksenat (IV) atau persenat.

2HXe₄^-+ 2OH^- → XeO₆^4-+ Xe + O₂ + 2H₂O

Persenat dibentuk tidak hanya dengan disproporsionasi HXeO₄^- namun juga bila mana ion ini dioksidasi dengan ozon. Larutan persenat merupakan pengoksidasi yang kuat dan cepat.

Dalam larutan alkali bentuk utama ialah ion HXeO₆^2- dan persenat hanya direduksi lambat oleh air. Meskipun demikian dalam larutan asam reaksinya berlangsung segera :

HXeO₆^2-+ H⁺ → HXeO₄^-+ ½ O₂ + H₂O

2. Xenon Tetraoksida (XeO4)

Apabila barium persenat dipanaskan dengan H₂SO₄ pekat xenon tetraoksida terbentuk sebagai gas yang mudah meledak dan sangat tidak stabil.

iv. Reaksi

a) Xe_(g) + F_2(g) → XeF_2(s)(Xenon flourida)

b) Xe_(g)+ 2F_2(g)→ XeF_4(s)(Xenon (IV) flourida)

c) Xe_(g) + 3F_2(g)→ XeF_6(s)(Xenon (VI) flourida)

Keterangan :

XeF₂ dan XeF₄ dapat diperoleh dari pemanasan Xe dan F₂pada tekanan 6 atm, jika jumlah peraksi F₂ lebih besar maka akan diperoleh XeF_6.

d) XeF_6(s) + 3H₂O_(l) → XeO_3(s) + 6HF_(aq)(Xenon oksida)

e) 6XeF_4(s) + 12H₂O_(l) → 2XeO_3(s) + 4Xe_(g) + 3O_(2)(g) + 24HF_(aq)(Xenon oksida)

Keterangan :

XeO₄dibuat dari reaksi disproporsionasi (reaksi dimana unsur pereaksi yang sama sebagian teroksidasi dan sebagian lagi tereduksi) yang kompleks dari larutan XeO₃ yang bersifat alkain.

v. Kegunaan

- 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 elektron.

f. Radon

i. Sejarah

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.

ii. Pengolahan atau sumber

Radon dapat ditemukan di beberapa mata air. 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. Di dalam bumi, secara alamiah, terdapat radiasi alam, yang sudah ada sejak terbentuknya bumi. Sesuai dengan teori terbentuknya bumi, maka unsur 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 (Bud, 2009).

iii. Sifat-sifat

Radon adalah suatu unsur kimia dalam sistem periodik yang memiliki nomor atom 86. Radon merupakan unsur yang termasuk dalam golongan gas mulia dan juga unsur radioaktif. Rata-rata, satu bagian radon terdapat dalam 1 x 10²¹ bagian udara. Pada suhu biasa, radon tidak berwarna, tetapi ketika didinginkan hingga mencapai titik bekunya, radon memancarkan fosforesens yang teerang, yang kemudian menjadi kuning seiring menurunnya suhu. Radon berwarna merah sindur pada suhu udara cair.

iv. Reaksi

Rn_(g) + F_2(g) → RnF (Radon flourida)

Keterangan : bereaksi secara spontan

v. Kegunaan

- Gas radon bersifat radioaktif sehingga banyak digunakan dalam terapi radiasi bagi penderita kanker dengan memanfaatkan sinar yang dihasilkan. Namun demikian, jika radon terhisap dalam jumlah cukup banyak akan menimbulkan kanker paru-paru.

- Karena peluruhan yang cukup cepat, radon digunakan dalam penyelidikan hidrologi yang mengkaji interaksi antara air bawah tanah, anak sungai dan sungai.

- Radon juga dapat berperan sebagai peringatan gempa karena bila lempengan bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bias diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.

Ø Kegunaan lain Gas Mulia

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. Warna lampu gas mulia yaitu:

· - Neon berwarna merah

· - Argon berwarna merah muda

· - Kripton berwarna putih-biru

· - Xenon berwarna biru