MAKALAH "GAS MULIA"

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Gas mulia adalah gas yang mempunyai sifat lengai, tidak reaktif, dan susah bereaksi dengan bahan kimia lain. Gas mulia banyak digunakan dalam sektor perindustrian. Gas mulia juga merupakan golongan kimia yang unsur-unsurnya memiliki elektron valensi luar penuh, sehingga menjadi golongan yang paling stabil dalam sistem periodik unsur. Unsur-unsurnya adalah He (Helium), Ne (Neon), Ar(Argon), Kr (Kripton), Xe (Xenon), dan Rn (Radon) yang bersifat radioaktif. Karena sifat stabilnya, unsur-unsur Gas Mulia ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik. Konfigurasi elektron unsur-unsur Gas Mulia adalah ns2np6, kecuali He 1s2.

Gas Mulia pertama 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.

Di tahun 1898, Huge Erdmann mengambil nama Gas Mulia (Noble Gas) dari bahasa Jerman Edelgas untuk menyatakan tingkat kereaktifan Gas Mulia yang sangat rendah. Nama Noble dianalogikan dari Noble Metal (Logam Mulia), emas, yang dihubungkan dengan kekayaan dan kemuliaan.

Di abad ke-18, H. Cavendish menemukan komponen yang inert di udara. Ditahun 1868, suatu garis di spektrum sinar matahari yang tidak dapat diidentifikasi ditemukan dan disarankan garis tersebut disebabkan oleh unsur baru, helium. Berdasarkan fakta ini, di akhir abad ke-19 keberadaan unsur-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 spektrum sama seperti unsur 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. Hadiah Nobel dianugerahkan pada Ramsay tahun 1904 atas keberhasilannya ini. 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.

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. Unsur-unsur yang terdapat dalam gas mulia yaitu Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn). Gas-gas ini pun sangat sedikit kandungannya di bumi. Dalam udara kering maka akan ditemukan kandungan gas mulia sebagai berikut :

Helium = 0,00052 %
Neon = 0,00182 %
Argon = 0,934 %
Kripton = 0,00011 %
Xenon = 0,000008
Radon = Radioaktif*

Gas Mulia terdapat dalam atmosfer bumi, untuk Helium terdapat di luar atmosfer. Helium dapat terbentuk dari peluruhan zat radioaktif uranium dan thorium. Semua unsur - unsur gas mulia terdiri dari atom -atom yang berdiri sendiri. Unsur gas mulia yang terbanyak di alam semesta adalah Helium (banyak terdapat di bintang) yang merupakan bahan bakar dari matahari. Radon amat sedikit jumlahnya di atmosfer atau udara. Dan sekalipun ditemukan akan cepat berubah menjadi unsur lain, karena radon bersifat radioaktif. Dan karena jumlahnya yang sangat sedikit pula radon disebut juga sebagai gas jarang.

1.2.  Rumusan Masalah

1.    Apa pengertian gas mulia ?

2.    Bagaimana sejarah gas mulia ?

3.    Bagaimana sifat-sifat gas mulia ?

4.    Bagaimana reaksi-reaksi gas mulia ?

5.    Bagaimana proses pembuatan gas mulia ?

6.    Apa penggunaan dari gas mulia ?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1    Pengertian Gas Mulia

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, mempunyai sifat lengai, tidak reaktif, dan susah bereaksi dengan bahan kimia lain. Gas mulia juga merupakan golongan kimia yang unsur-unsurnya memiliki elektron valensi luar penuh, sehingga menjadi golongan yang paling stabil dalam sistem periodik unsur. Unsur-unsurnya adalah He (Helium), Ne (Neon), Ar (Argon), Kr (Kripton), Xe (Xenon), dan Rn (Radon) yang bersifat radioaktif. Konfigurasi elektron unsur-unsur Gas Mulia adalah ns2, np6, kecuali He 1s².

Gas Mulia yang sejati adalah unsur monoatomik. 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. Menurut Lewis, kestabilan gas mulia tersebut disebabkan konfigurasi elektronnya yang terisi penuh, yaitu konfigurasioktet (duplet untuk Helium). Kestabilan gas mulia dicerminkan oleh energi ionisasinya yang sangat besar, dan afinitas elektronnya yang sangat rendah.

Berikut ini adalah asal-usul mana unsur-unsur Gas Mulia yang diambil dari bahasa Yunani, yaitu:

1)   Helium à ήλιος (ílios or helios) = Matahari

2)   Neon à νέος (néos) = Baru

3)   Argon à αργός (argós) = Malas

4)    Kripton à κρυπτός (kryptós) = Tersembunyi

5)   Xenon à ξένος (xénos) = Asing

6)   Radon (pengecualian) diambil dari Radium

2.2    Sejarah Gas Mulia          

            -SEJARAH GAS MULIA

          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)

Sejarah gas mulia berawal dari penemuan Cavendish pada tahun 1785. Cavendish menemukan sebagian kecil bagian udara (kurang dari 1/2000 bagian) sama sekali tidak berreaksi walaupun sudah melibatkan gas-gas atmosfer.

Lalu pada tahun 1894, Lord Raleigh dan Sir William Ramsay berhasil memisahkan salah satu unsur gas di atmosfer (yang sekarang di kenal sebagai gas mulia) berdasarkan data spektrum. Lalu ia mencoba mereaksikan zat tersebut tetapi tidak berhasil dan akhirnya zat tersebut diberi nama argon.

Dan pada tahun1895 Ramsay berhasil mengisolasi Helium, hal ini berawal dari penemuan Janssen pada tahun 1868 saat gerhana matahari total. Janssen menemukan spektrum Helium dari sinar matahari berupa garis kuning. Nama Helium sendiri merupakan saran dari Lockyer dan Frankland.

Lalu pada tahun 1898 Ramsay dan Travers memperoleh zat baru yaitu Kripton, Xenon serta Neon. Kripton dan Xenon ditemukan dalam residu yang tersisa setelah udara cair hampir menguap semua. Sementara itu Neon ditemukan dengan cara mencairkan udara dan melakukan pemisahan dari gas lain dengan penyulingan bertingkat.

Pada tahun 1900 Radon ditemukan oleh Friedrich Ernst Dorn, yang menyebutnya sebagai pancaran radium. Pada tahun William Ramsay dan Robert Whytlaw-Gray menyebutnya sebagai niton serta menentukan kerapatannya sehingga mereka menemukan Radon adalah zat yang paling berat di masanya (sampai sekarang). Nama Radon sendiri baru dikenal pada tahun 1923.

Pembuatan unsur gas mulia sendiri baru ditemukan pada tahun 1962. Pembuatan unsur tersebut diawali oleh seorang ahli kimia yang berasal dari Kanada yaitu Neil Bartlett. Neil Bartlett barhasil membuat senyawa xenon yaitu XePtF6, sejak saat itu barulah ditemukan berbagai gas mulia lain yang berhasil di buat. Dan akhirnya istilah untuk menyebut zat-zat telah berganti. Yang awalnya disebut gas inert (lembam) telah berganti menjadi gas mulia yang berarti stabil atau sukar bereaksi.

2.3    Sifat-Sifat Gas Mulia

Sifat-Sifat Umum :

     1.  Tidak Berwarna, tidak berbau, tidak berasa, sedikit larut dalam air

     2. Mempunyai elektron valensi 8, dan khusus untuk Helium elektron valensinya 2

     3. Molekul-molekulnya terdiri atas satu atom (monoatom).

Gas mulia merupakan unsur gas pada suhu kamar dan mendidih hanya beberapa derajat di atas titik cairnya. Jari-jari, titik leleh serta titik didih gasnya bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Sedangkan energi pengionnya berkurang.

Berikut merupakan beberapa sifat dari gas mulia.

Tabel 1. Sifat-sifat Gas Mulia

	Helium	Neon	Argon	Kripton	Xenon	Radon
Nomor atom	2	10	18	32	54	86
Elektron valensi	2	8	8	8	8	8
Jari-jari atom(Ǻ)	0,50	0,65	0,95	1,10	1,30	1,45
Massa atom (gram/mol)	4,0026	20,1797	39,348	83,8	131,29	222
Massa jenis (kg/m3)	0.1785	0,9	1,784	3,75	5,9	9,73
Titik didih (0C)	-268,8	-245,8	-185,7	-153	-108	-62
Titikleleh (0C)	-272,2	-248,4	189,1	-157	-112	-71
Bilangan oksidasi	0	0	0	0;2	0;2;4;6	0;4
Keelekronegatifan	-	-	-	3,1	2,4	2,1
Entalpi peleburan (kJ/mol)	*	0,332	1,19	1,64	2,30	2,89
Entalpi penguapan (kJ/mol)	0,0845	1,73	6,45	9,03	12,64	16,4
Afinitas elektron (kJ/mol)	21	29	35	39	41	41
Energi ionisasi (kJ/mol)	2640	2080	1520	1350	1170	1040

Gas mulia memiliki titik didih dan titik leleh yang sangat rendah, oleh karena itu di alam gas mulia berwujud gas. Gas mulia tidak berbau, tidak berwarna dan tidak berasa.

Berdasarkan jari-jari atom, gas mulia seharusnya Paling reaktif menangkap elektron. Namun, pada kenyataannya golongan gas mulia sangat sulit bereaksi. Di alam unsur ini kebanyakan ditemukan sebagai gas monoatomik. Hal ini dikarenakan konfigurasi elektronnya yang memenuhi kulit terluar sehingga menjadi stabil.

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 diri dan ditangkap zat lain. Sampai saat ini, senyawa gas mulia yang sudah dapat bereaksi dengan zat lain adalah xenon dan kripton, sedangkan helium, neon, dan argon masih sangat stabil.

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.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa:

a.       Jari-jari atom unsur-unsur Gas Mulia dari atas ke bawah semakin besar karena bertambahnya  kulit yang terisi electron

b.       Energi Ionisasi dari atas ke bawah semakin kecil karena gaya tarik inti atom terhadap elektron 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.

Kestabilan unsur-unsur golongan gas mulia dan semakin besarnya harga energi ionisasi suatu atom menyebabkan unsur-unsur gas mulia sukar membentuk ion (terionisasi),  artinya sukar untuk melepas elektron agar berubah jadi ion positif. Selain itu makin besar ukuran sebuah atom, makin mudah melepas elektron kulit terluarnya, karena jaraknya makin jauh dari intinya yang bermuatan positif.

Kereaktifan gas mulia akan berbanding lurus dengan jari-jari atomnya, jadi kereaktifan gas mulia akan bertambah dari He ke Rn hal ini disebabkan pertambahan jari-jari atom yang mengakibatkan gaya tarik inti atom terhadap elektron kulit terluar berkurang, sehingga lebih mudah melepaskan diri dan ditarik oleh atom lain. Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah stabil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan berarti gas mulia tidak dapat bereaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat berreaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti Flourin dan Oksigen. Sampai saat ini, senyawa gas mulia yang sudah dapat bereaksi dengan zat lain adalah xenon dan kripton, sedangkan helium, neon, dan argon masih sangat stabil.

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 bentukmonoatomik. Titik leleh dan titik didih unsur – unsur gas mulia perbedaannya sangat sedikit misalnya Neon meleleh pada suhu -2490C dan mendidih pada suhu -2460C karena gaya tarik atom – atom gas mulia sangat kecil.

Adapula hal penting yang menyebabkan gas mulia amat stabil yaitu konfigurasi elektronnya. Elektron valensi gas mulia sudah memenuhi kaidah Duplet untuk He dan kaidah Oktet untuk Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn. Konfigurasi elektron gas mulia (kecuali He) berakhir pada ns² np⁶. Konfigurasi tersebut merupakan konfigurasi elektron yang stabil, sebab semua elektron pada kulitnya sudah berpasangan. Oleh sebab itu, tidak memungkinkan terbentuknya ikatan kovalen dengan atom lain. Energi ionisasi yang tinggi menyebabkan gas mulia sukar menjadi ion positif dan berarti sukar membentuk senyawa secara ionik.

Berikut adalah konfigurasi elektron gas mulia

Tabel 2. Konfigurasi elektron gas mulia

Unsur	Nomor Atom	Konfigurasi Elektron
He	2	1s2
Ne	10	[He] 2s2 2p6
Ar	18	[Ne] 3s2 3p6
Kr	36	[Ar] 4s2 3d10 4p6
Xe	54	[Kr] 5s2 4d10 5p6
Rn	86	[Xe] 6s2 5d10 6p6

Karena konfigurasi elektronnya yang stabil gas mulia juga biasa digunakan untuk penyingkatan konfigurasi elektron bagi unsur lain.

contoh :

Br = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

menjadi

Br = [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

Dua elektron dari He membuat subkulit s menjadi penuh dan unsur-unsur gas mulia yang lain pada kulit terluarnya terdapat 8 elektron karena kulit terluarnya telah penuh maka gas mulia bersifat stabil dan tidak reaktif. Jadi afinitas elektronnya mendekati nol.

Sifat Fisis

Gas mulia merupakan unsur gas pada suhu kamar dan mendidih hanya beberapa derajat di atas titik cairnya. Jari-jari, titik leleh serta titik didih gasnya mulanya bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Sedangkan energi pengionnya berkurang.

Dari data-data di atas kita bisa lihat bahwa nomor atom, jari-jari atom, massa atom, massa jenis, titik didih, titik beku, entalpi peleburan dan entalpi penguapan selalu bertambah dari He ke Rn. Sedangkan energi ionisasi mengalami penurunan dari He ke Rn. Beberapa dari sifat tersebut mengalami kenaikan karena gaya london terutama pada entalpi peleburan dan entalpi penguapan. Elektron valensi gas mulia sudah memenuhi kaidah Duplet untuk He dan kaidah Oktet untuk Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn. Sedangkan untuk He, Ne, Ar tidak memiliki nilai keelektronegatifan.

 Dan bilangan oksidasi yang di atas adalah bilangan oksidasi yang sudah di ketahui hingga sekarang.

Sifat Kimia

Kereaktifan gas mulia akan berbanding lurus dengan jari-jari atomnya, jadi kereaktifan gas mulia akan bertambah dari He ke Rn hal ini disebabkan pertambahan jari-jari atom menyebabkan daya tarik inti terhadap elektron kulit luar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik oleh atom lain. Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah satbil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan berarti gas mulia tidak dapat berreaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat berreaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti Flourin dan Oksigen.

1)   Helium

Sifat Fisis:

•   Fase gas
•   Massa jenis (0 °C; 101,325 kPa) 0,1786 g/L
•   Titik lebur (pada 2,5 MPa) 0,95 K (-272,2 °C, -458,0 °F)
•   Titik didih 4,22 K (-268,93 °C, -452,07 °F)
•   Konduktivitas termal (300 K) 151,3 mW/(m·K)
•   Struktur kristal heksagonal
•   Kapasitas kalor (25 °C) 20,786 J/(mol·K)

Sifat Kimia:

•   Tak berwarna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, hampir inert
•   Deret kimia gas mulia
•   Tidak bisa diubah bentuknya menjadi benda padat hanya dengan menurunkan suhu
•   Molekul-molekul gasnya mengembang dengan cepat ketika dipanaskan ke suhu ruangan.

Sumber/ siklus:

•   Helium merupakan elemen kedua terbanyak di alam semesta. Helium 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. Helium juga merupakan komponen penting dalam reaksi proton-proton dan siklus karbon yang memberikan bahan bakar matahari dan bintang-bintang lainnya
•   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. 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 di India (data tahun 1984).

2)   Neon

Sifat Fisis:

•   Fase gas
•   Kapasitas kalor (25 °C) 20.786 J/(mol·K)
•  Massa jenis (0 °C; 101,325 kPa) 0.9002 g/L
•   Titik lebur 24.56 K (-248.59 °C, -415.46 °F)
•  Titik didih 27.07 K (-246.08 °C, -410.94 °F)
•   Konduktivitas termal (300 K) 49.1 mW/(m·K)
•   Struktur kristal kubus berpusat badan

Sifat Kimia:

•   Tidak mudah bereaksi (inert), tak berwarna
•   Dapat bersenyawa dengan fluor
•   Dalam tabung vakum yang melepaskan muataaan listrik, Neon menyala oranye    kemerahan
•   Memiliki kemampuan mendinginkan refrigerator 40 kali lipat dari helium cair dan 3 kali lipat lebih dari hidrogen cair

Sumber/ siklus:

Neon adalah unsur gas mulia yang terdapat atmosfer hingga 1:65000 udara. Neon diperoleh denganmencairkan udara dan melakukan pemisahan dari gas lain dengan penyulingan bertingkat.

3)   Argon

Sifat Fisis:

•   Fase gas dan tidak berwarna
•   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 J/(mol·K)
•   Struktur kristal kubus pusat muka
•   Konduktivitas thermal (300 K) 17,72 mW/(m·K)

Sifat Kimia:

•  Argon larut dalam air, 2.5 kali lipat daripada nitrogen
•   Memiliki kelarutan  yang sama dengan oksigen
•   Merupakan campuran dari 3 isotop
•   Bukan gas yang mudah terbakar
•   Molekul argon hanya terdiri dari satu atom argon, yaitu Ar
•   Mudah larut dalam air
•   Tidak berbau dan tidak berasa
•   Argon tidak mudah ber-reaksi dengan elemen lain

Sumber:

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

4)   Kripton

Sifat Fisis:

•   Warna spektrum hijau dan tanda spectral berwarna jingga
•   Kapasitas Kalor : (25 °C), 20,786 J/(mol·K)
•   Fase gas
•   Titik Lebur : 115,79 K
•   Titik Didih : 119,93 K
•   Massa Jenis : (0 °C; 101,325 kPa) 3,749 g/L
•   Pada temperature yang rendah, krypton dapar berbentuk sebagai cairan atau pada

Sifat Kimia:

•   Krypton sebuah gas mulia yang tanpa warna, bau, dan rasa
•   Krypton memiliki sifat inert (tidak reaktif) dan stabil
•   Saat Krypton bercampur dengan Argon, ketika mengisi gas lampu penghemat energi, Krypton dapat mengurangi voltase dan konsumsi pengeluaran dan menghemat biaya dalam penerangan

Sumber/ Siklus:

Kripton terdapat di udara dengan kadar  1 ppm. Atmosfer Mars diketahui mengandung 0.3 ppm kripton. Kripton didapat dari hasil destilasi udara cair. Kripton akan ditemukan terpisah dari gas-gas lain. Krypton juga dapat diperoleh dari pembelahan uranium.

5)   Xenon

Sifat Fisis:

•   Fase gas
•   Struktur kristal kubus
•   Kapasitas Kalor (100 kPa, 25 °C) 20,786 J·mol^-1·K^-1
•   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)

Sifat Kimia:

•   Tidak berwarna
•   Tidak berbau
•   Tidak beracun
•   Sifat oksidatornya yang sangat kuat.

Sumber/ siklus:

Ditemukan 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.

6)  Radon

Berasal dari peluruhan panjang unsur radioaktif uranium dan peluruhan langsung radium. Rn bersifat radioaktif dan mempunyai umur pendek sehingga setelah terbentuk, Rn akan kembali meluruh menjadi unsur lainnya.

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. Telah dilaporkan bahwa fluor bereaksi dengan radon, membentuk senyawa fluorida. Radon klathrat juga telah ditemukan.

2.4    Reaksi-Reaksi Gas Mulia

Gas Mulia adalah gas yang sudah memiliki 8 elektron valensi dan memiliki kestabilan yang tinggi. Tetapi gas mulia pun masih dapat bereaksi dengan atom lain. Karena sebenarnya tidak semua sub kuit pada gas mulia terisi penuh.

Contoh:
Ar : [Ne] 3s² 3p⁶

Sebenarnya atom Ar masih memiliki 1 Sub kulit yang masih kosong yaitu sub kulit d

jadi
Ar : [Ne] 3s² 3p⁶ 3d⁰

jadi masih bisa diisi oleh atom-atom lain.

Sampai dengan tahun 1962, para ahli masih yakin bahwa unsur-unsur gas mulia tidak bereaksi. Kemudian seorang ahli kimia kanada bernama Neil Bartlet berhasil membuat persenyawaan yang stabil antara unsur gas mulia dan unsur lain, yaitu XePtF₆.

Keberhasilan ini didasarkan pada reaksi:

PtF₆ + O₂ → (O₂)+ (PtF₆)^-

PtF6 ini bersifat oksidator kuat. Molekul oksigen memiliki harga energi ionisasi 1165 kJ/mol, harga energi ionisasi ini mendekati harga energi ionisasi unsur gas mulia Xe = 1170 kJ/mol.

Atas dasar data tersebut, maka untuk pertama kalinya Bartlet mencoba mereaksikan Xe dengan PtF6 dan ternyata menghasilkan senyawa yang stabil sesuai dengan persamaan reaksi:

Xe + PtF₆ → Xe+(PtF₆)^-

Setelah berhasil membentuk senyawa XePtF₆, maka gugurlah anggapan bahwa gas mulia tidak dapat bereaksi. Kemudian para ahli lainnya mencoba melakukan penelitian dengan mereaksikan xenon dengan zat-zat oksidator kuat, diantaranya langsung dengan gas flourin dan menghasilkan senyawa XeF₂, XeF₄, dan XeF₆.

Reaksi gas mulia lainnya, yaitu krypton menghasilkan senyawa KrF₂. Radon dapat bereaksi langsung dengan F₂ dan menghasilkan RnF₂. Hanya saja senyawa KrF₂ dan RnF₂ bersifat (tidak stabil).

Tabel 3. Beberapa senyawaan Xenon

Tingkat Oksidasi	Senyawaan	Bentuk	Titik Didih (˚C)	Struktur	Tanda-tanda
II IV	XeF2 XeF4	Kristal tak berwarna Kristal tak berwarna	129 117	Linear Segi-4	Terhidrolisis menjadi Xe + O2; sangat larut dalam HF Stabil
VI	XeF6 Cs2XeF8 XeOF4 XeO3	Kristal tak berwarna Padatan kuning Cairan tak berwarna Kristal tak berwarna	49,6 -46	Oktahedral terdistorsi Archim. Antiprisma Piramid segi-4 Piramidal	Stabil Stabil pada 400˚ Stabil Mudah meledak, higroskopik; stabil dalam larutan
VIII	XeO4 XeO6 4-	Gas tak berwarna Garam tak berwarna		Tetrahedral Oktahedral	Mudah meledak Anion- anion HXeO63-, H2XeO62-, H3XeO6- ada juga

Senyawa gas mulia He dan Ne sampai saat ini belum dapat dibuat mungkin karena tingkat kestabilannya yang sangat besar. Gas-gas ini pun sangat sedikit kandungannya di bumi. dalam udara kering maka akan ditemukan kandungan gas mulia sebagai berikut : Helium = 0,00052 %; Neon = 0,00182 %; Argon = 0,934 %; Kripton = 0,00011 %; Xenon = 0,000008; Radon = Radioaktif*

Berikut adalah beberapa contoh Reaksi dan cara pereaksian pada gas mulia

Tabel 4. contoh Reaksi dan cara pereaksian pada gas mulia

Gas Mulia	Reaksi	Nama senyawa yang terbentuk	Cara peraksian
Ar(Argon)	Ar(s) + HF → HArF	Argonhidroflourida	Senyawa ini dihasilkan oleh fotolisis dan matriks Ar padat dan stabil pada suhu rendah
Kr(Kripton)	Kr(s) + F2 (s) → KrF2 (s)	Kripton flourida	Reaksi ini dihasilkan dengan cara mendinginkan Kr dan F2pada suhu -196 0C lalu diberi loncatan muatan listrik atau sinar X
Xe(Xenon)	Xe(g) + F2(g) → XeF2(s) Xe(g) + 2F2(g) → XeF4(s) Xe(g) + 3F2(g)→ XeF6(s) XeF6(s) + 3H2O(l) → XeO3(s) + 6HF(aq)6XeF4(s) + 12H2O(l) → 2XeO3(s) + 4Xe(g) + 3O(2)(g) + 24HF(aq)	Xenon flourida Xenon oksida	XeF2 dan XeF4 dapat diperoleh dari pemanasan Xe dan F2pada tekanan6 atm, jika umlah peraksi F2 lebih besar maka akan diperoleh XeF6 XeO4 dibuat dari reaksi disproporsionasi(reaksi dimana unsur pereaksi yang sama sebagian teroksidasi dan sebagian lagi tereduksi) yang kompleks dari larutan XeO3 yang bersifat alkain
Rn(Radon)	Rn(g) + F2(g) → RnF	Radon flourida	Bereaksi secara spontan.

Fluorida XeF₂, XeF₄, dan XeF₆ diperoleh dengan mereaksikan xenon dengan flouor dalam kuantitas yang makin bertambah. Dalam senyawa-senyawa ini, xenon mempunyai bilangan oksidasi genap +2, +4, dan +6, yang khas bagi kebanyakan senyawaan xenon. Fluorida-fluorida adalah lahan permulaan untuk mensintesis senyawaan xenon lainnya.

Satu-satunya produk yang diperoleh bila krypton bereaksi dengan fluor adalah difluoridanya, KrF₂. Tak dikenal lain-lain keadaan oksidasi selain +2. Dari kira-kira selusin senyawaan krypton yang dikenal, semuanya merupakan garam kompleks yang diturunkan dari KrF₂. 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.

2.5    Pembuatan Gas Mulia

Gas Helium

Helium (He) ditemukan terdapat dalam gas alam di Amerika Serikat. Gas helium mempunyai titik didih yang sangat rendah, yaitu -268,8 ⁰C sehingga pemisahan gas helium dari gas alam dilakukan dengan cara pendinginan sampai gas alam akan mencair (sekitar -156 ⁰C) dan gas helium terpisah dari gas alam.

Gas Argon, Neon, Kripton, dan Xenon

Udara mengandung gas mulia argon (Ar), neon (Ne), krypton (Kr), dan xenon (Xe) walaupun dalam jumlah yang kecil. Gas mulia di industri diperoleh sebagai hasil samping dalam industri pembuatan gas nitrogen dan gas oksigen dengan proses destilasi udara cair. Pada proses destilasi udara cair, udara kering (bebas uap air) didinginkan sehingga terbentuk udara cair. Pada kolom pemisahan gas argon bercampur dengan banyak gas oksigen dan sedikit gas nitrogen karena titik didih gas argon (-189,4 ⁰C) tidak jauh beda dengan titik didih gas oksigen (-182,8 ⁰C). Untuk menghilangkan gas oksigen dilakukan proses pembakaran secara katalitik dengan gas hidrogen, kemudian dikeringkan untuk menghilangkan air yang terbentuk. Adapun untuk menghilangkan gas nitrogen, dilakukan cara destilasi sehingga dihasilkan gas argon dengan kemurnian 99,999%. Gas neon yang mempunyain titik didih rendah (-245,9 ⁰C) akan terkumpul dalam kubah kondensor sebagai gas yang tidak terkonsentrasi (tidak mencair).

Gas kripton (Tb = -153,2 ⁰C) dan xenon (Tb = -108 ⁰C) mempunyai titik didih yang lebih tinggi dari gas oksigen sehingga akan terkumpul di dalam kolom oksigen cair di dasar kolom destilasi utama. Dengan pengaturan suhu sesuai titik didih, maka masing-masing gas akan terpisah.
Di tahun 1962, para ahli masih yakin bahwa unsur-unsur gas mulia tidak bereaksi. Kemudian seorang ahli kimia kanada bernama Neil Bartlet berhasil membuat persenyawaan yang stabil antara unsur gas mulia dan unsur lain, yaitu XePtF₆.
Keberhasilan ini didasarkan pada reaksi:
PtF₆ + O₂ → (O₂)+ (PtF₆)^-
PtF₆ ini bersifat oksidator kuat. Molekul oksigen memiliki harga energi ionisasi 1165 kJ/mol, harga energi ionisasi ini mendekati harga energi ionisasi unsur gas mulia Xe = 1170 kJ/mol.

Radon diperoleh dari peluruhan panjang unsure radioaktif U-238 dan peluruhan langsung Ra-226. Rn bersifat radioaktif dan mempunyai waktu paro yang pendek yakni 3,8 hari sehingga cenderung cepat meluruh menjadi unsur lain. Radon belum diproduksi secara komersial.

2.6    Penggunaan Gas Mulia

Dalam kehidupan sehari-hari, unsur gas mulia digunakan dalam rumah tangga hingga teknologi modern. Berikut beberapa kegunaan dari unsur-unsur gas mulia:

      Helium

1)   Sebagai gas mulia tameng untuk mengelas.

2)   Sebagai gas pelindung dalam menumbuhkan kristal-kristal silikon dan germanium dan dalam memproduksi titanium dan zirconium.

3)   Sebagai agen pendingin untuk reaktor nuklir.

4)   Sebagai gas yang digunakan di lorong angin (wind tunnels).

5)   Campuran helium dan oksigen digunakan sebagai udara buatan untuk para penyelam dan para pekerja lainnya yang bekerja di bawah tekanan udara tinggi.

6)   Helium sangat banyak digunakan untuk mengisi balon ketimbang hidrogen yang lebih berbahaya.

7)   Untuk menekan bahan bakar cair roket. Roket Saturn, seperti yang digunakan pada misi-misi Apollo, memerlukan sekitar 13 juta kaki kubik He.

8)   Helium cair yang digunakan di Magnetic Resonance Imaging (MRI) tetap bertambah jumlahnya, sejalan dengan ditemukannya banyak kegunaan mesin ini di bidang kesehatan.

9)   Mendeteksi peluru-peluru misil yang terbang rendah.

Neon

1)   Sebagai indikator tegangan tinggi.

2)   Penangkap kilat, tabung wave meter dan tabung televisi.

3)   Neon biasanya digunakan untuk mengisi lampu neon.

4)   Neon cair sekarang tersedia secara komersial dan sangat penting diterapkan sebagai pembeku embrio (bakal makhluk hidup) yang ekonomis.

      Argon

1)   Tanaman membutuhkan argon untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangannya. Kelebihan unsur ini bisa menyebabkan keracunan pada tanaman. Keracunan akar oleh argon banyak terdapat pada tanah persawahan.

2)   Berfungsi dalam proses pengelasan.

3)   Pembuatan bola lampu listrik.

4)   Cairan argon, argon mencegah oksidasi dari baja cair dan akan berlangsung proses pengurangan belerang dan gas-gas di dalam cairan baja.

5)   Argon, baik murni maupun mengandung sedikit karbon dioksida, oksigen, hidrogen dan helium, banyak dipergunakan sebagai gas pelindung dalam aplikasi pengelasan terhadap baja karbon dan steinless, aluminium, magnesium, dan sebagainya.

6)   Dipergunakan di bidang metalurgi untuk pengolahan panas sistem gas proteksi, khususnya untuk memperkuat baja yang banyak mengandung karbon, dimana dekarburisasi harus dihindari.

7)   Argon bertindak sebagai gas pembawa silane pada pergantian komposisi silikon.

8)   Argon dipergunakan di industri besi dan baja.

9)   Argon juga digunakan sebagai gas pembawa dalam kromatografi.

      Kripton

1)   Pengisi bola lampu blitz pada kamera.

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

3)   Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah.

4)   Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.

      Xenon

1)   Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron.

2)   Isotop-nya dapat digunakan sebagai reaktor nuklir.

3)   Sebagai obat bius pada pembedahan.

4)   Sebagai pengisi bola lampu disko yang berwarna-warni.

5)   Digunakan dalam pembuatan tabung elektron.

      Radon

1)   Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Namun demikian, jika radon terhisap dalam jumlah banyak, malah akan menimbulkan kanker paru-paru.

2)   Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, karena bila lempengan bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bisa diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.

BAB III

PENUTUP

3.1    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.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Gas Mulia. http://gas-mulia.blogspot.com/2009/11/gas-mulia.html.Diakses pada tanggal 16 Juli 2012

Anonim. 2010. Kegunaan Gas Mulia. http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=369&uniq=3266.Diakses pada tanggal 16 Juli 2012

Cotton dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press

Imas,Lim. 2011. Makalah Gas Mulia. http://bicindeivonk-iimimas-chemistry.blogspot.com/2011/10/makalah-gas-mulia-iim-imas-pend-kimia.html.Diakses pada tanggal 16 Juli 2012

Keenan, dkk. 1979. Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga

Syahrun. 2011. Unsur-Unsur Penyusunan Atmosfer. http://syahrun.blogdetik.com/2011/05/.Diakses pada tanggal 16 Juli 2012