BAB II PEMBAHASAN

A. Penjelasan Singkat Unsur – Unsur Gas Mulia Golongan VIIIA.1) Helium

Helium merupakan unsur paling berlimpah ditemukan di alam semesta. Helium diproses dari gas alam. Bahkan, semua gas alam mengandung setidaknya jejak kuantitas helium.

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 -156 0C) dan gas helium terpisah dari gas alam.

Helium memiliki sifat unik, yaitu sebagai satu-satunya benda yang dalam keadaan cair tidak bisa diubah bentuknya menjadi benda padat hanya dengan menurunkan suhu. 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.

2) NeonUnsur 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.

3) ArgonUnsur Argon pertama kali ditemukan oleh seorang ahli kimia Inggris bernama William Ramsay pada 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 dinamakan argon (dari bahasa Yunani argos yang 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 tingg. Unsur argon terdapat dalam atmospher bumi sebesar 0,93 % yang merupakan unsur gas mulia yang terbanyak di bumi.

4) KriptonUnsur 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

3

menggantikan standar meter di Paris, yang semula didefinisikan sebagai batangan alloy platina-iridium.Kripton terdapat di udara dengan kadar 1 ppm.Kripton padat adalah zat kristal berwarna putih dengan struktur kubus pusat muka yang merupakan sifat umum pada semua gas mulia. Gas kripton merupakan sejenis gas nadir, berwarna hijau dan mempunyai spectral berwarna jingga dan merupakan salah satu produk pembelahan uranium..

5) XenonXenon (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 diperoleh dari udara yang dicairkan

6) RadonUnsur 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.Radon dapat di temukan di beberapa mata air danmata air panas.

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.

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.

B. Cara Pembuatan dari Unsur-Unsur Gas Mulia Golongan VIIIA1) HeliumHelium (He) ditemukan terdapat dalam gas alam di Amerika Serikat. Gas helium mempunyai titik didih yang sangat rendah, yaitu -268,8˚C sehingga pemisahan gas helium dari gas alam dilakukan dengan cara pendinginan sampai gas alam akan mencair (sekitar -156˚C) dan gas helium terpisah dari gas alam.2) Argon, Neon, Kripton, 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.

4

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˚C) tidak jauh beda dengan titik didih gas oksigen (-182,8˚C).

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 mempunyai titik didih rendah (-245,9˚C) akan terkumpul dalam kubah

kondensor sebagai gas yang tidak terkonsentrasi (tidak mencair).

Gas kripton (Tb = -153,2˚C) dan xenon (Tb = -108˚C) 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.

3) Radon

Semua unsur gas mulia terdapat di udara, kecuali Radon(Rn) yang hanya

terdapat sebagai isotop radioaktif berumur pendek, yang diperoleh dari

peluruhan radio aktif atom radium.

Unsur radon (Rn) yang merupakan unsur radioaktif Radium (Ra) dengan

memancarkan sinar alfa (helium) sesuai dengan persamaan reaksi:88Ra226 → 86Rn222 + 2He4

5

C. Kegunaan Unsur-Unsur Gas Mulia Golongan VIIIA.1) Kegunaan unsur Helium

Helium merupakan zat yang ringan dan tidak mudah terbakar, Helium biasa digunakan untuk mengisi balon udara, dan helium yang tidak reaktif digunakan untuk mengganti nitrogen untuk membuat udara buatan yang dipakai dalam penyelaman dasar laut. Para penyelam bekerja pada tekanan tinggi. Jika digunakan campuran nitrogen dan oksigen untuk membuat udara buatan, nitrogen yang terisap mudah terlarut dalam darah dan dapat menimbulkan halusinasi pada penyelam. Oleh para penyelam, keadaan ini disebut “pesona bawah laut”. Ketika penyelam kembali ke permukaan, (tekanan atmosfer) gas nitrogen keluar dari darah dengan cepat. Terbentuknya gelembung gas dalam darah dapat menimbulkan rasa sakit atau kematian.

Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah.

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.

2) Kegunaan unsur Neon Neon dapat digunakan untuk pengisian bola lampu di landasan

pesawat terbang. Karena Ne menghasilkan cahaya terang dengan intensitas tinggi apabila dialiri arus listrik.

Neon cair digunakan juga sebagai zat pendingin, unsur Neon Memiliki kemampuan mendinginkan refrigerator 40 kali lipat lebih baik dari helium cair dan 3 kali lipat lebih baik dari hidrogen cair

Zat ini memberikan pendar khas kemerahan jika digunakan di tabung hampa (vacuum discharge tube) dan lampu neon. Sifat ini membuat neon terutama dipergunakan sebagai bahan pembuatan tanda (sign).

3) Kegunaan unsur Argon Sebagai gas gas yang tidak reaktif (inert) perisai dalam berbagai

bentuk dari pengelasan, termasuk gas inert logam Digunakan dalam las stainless steel dan sebagai pengisi bola lampu pijar karena argon tidak bereaksi dengan wolfram (tungsten) yang panas.Sebagai gas inert logam, argon biasanya sering dicampur dengan CO2.

Sebagai gas pengisi dalam bola lampu cahaya listrik, karena argon tidak bereaksi dengan filament cahaya lampu pada temperatur tinggi.

4) Kegunaan unsur Kripton 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.

5) Kegunaan unsur Xenon Untuk pembiusan pasien pada saat pembedahan karena xenon

bersifat anestetika (pemati rasa)

6

6) Kegunaan unsur Radon Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat

radioaktif. Namun demikian, jika radon terhisap dalam jumlah banyak, malah akan menimbulkan kanker paru-paru

Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, Karena bila lepengn bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bisa diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon

D. Sifat Fisika Dari Unsur- Unsur Gas Mulia Golongan VIIIA.

1) Helium

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 kJ·mol-1

Struktur Kristal : Heksagonal Tertutup Fase : Gas Massa jenis : (0 oC; 101,325 kPa) 0,1786 g/L 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) Kalor peleburan: 0.0138 kJ·mol −1 Kalor penguapan: 0.0829 kJ·mol−1

2) Neon

Nomor Atom : 10 Perioda : 2 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

7

Van der Waals : 154 pm Energi Ionisasi : Pertama 2080,7 kJ·mol-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 Kalor peleburan: 0.335 kJ·mol −1 Kalor penguapan: 1.71 kJ·mol−1

3) Argon

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 Energi Ionisasi : Pertama 1520,6 kJ·mol-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 J·mol-1·K-1 Panas peleburan : 1.18 kjmol-1 Panas penguapan : 6.43 kjmol-1 Kapasitas panas : 20.786 jmol-1K-1 Keadaan magnet : nonmagnetic Kalor peleburan: 1.18 kJ·mol −1 Kalor penguapan: 6.43 kJ·mol−1

4) Kripton

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)

8

Energi Ionisasi (detil) : 1350,8 kJ/mol Jari-jari Atom : 88 pm 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/(mol·K) Memiliki garis spektrum berwarna hijau terang dan oranye. Kalor peleburan: 1.64 kJ·mol−1

Kalor penguapan: 9.08 kJ·mol−1

5) 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 kJ·mol-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 J·mol-1·K-1

Kalor peleburan: 2.27 kJ·mol−1

Kalor penguapan: 12.64 kJ·mol−1

6) 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

9

Elektron valensi : 8 Struktur Kristal : Kubus Elektronegativitas : 2,2 (skala Pauling) Energi Ionisasi : 1037 kJ·mol-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 J·mol-1·K-1

Radon didapat dari disintergrasi Radium. 88Ra → 86Rn+2He

Kalor peleburan: 3.247 kJ·mol−1

Kalor penguapan: 18.10 kJ·mol−1

E. Reaksi-Reaksi dari Unsur-Unsur Gas Mulia Golongan VIIIA.1) Helium

2) Neon

3) Argon Reaksi Argom dengan fluorin

Ar(s) + HF → HArF (Argon hidroflourida)Senyawa ini dihasilkan oleh fotolisis dan matriks Ar padat dan stabil pada suhu rendah

4) Kripton Reaksi Kripton dengan flourin

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.

5) Xenon

Reaksi Xenon dengan gas flourinXe(g) + F2(g) → XeF2(s)

Xenon difluorida dgn bentuk Kristal tak berwarnaXe(g) + 2F2(g) → XeF4(s)

Xenon tetrafluorida dengan bentuk Kristal tak berwarnaXe(g) + 3F2(g)→ XeF6(s)

XeF2 dan XeF4 dapatdiperoleh dari pemanasan Xe dan F2pada tekanan6 atm, jika umlah peraksi F2 lebih besar maka akan diperoleh XeF6

Reaksi Xenon dengan udara2XeF2 + 2H2O⎯⎯→2Xe + O2 + 4HF6XeF4 + 12H2O⎯⎯→2XeO3 + 4Xe + 3O2 + 24HFXeF6 + H2O⎯⎯→XeOF4 + 2HF

10

Xenon trioksida, XeO3 merupakan oksida xenon yang paling utama. XeO3 memiliki bentuk padat berwarna putih dan bersifat eksplosif. Akan tetapi, jika dilarutkan dalam air, sifat eksplosif XeO3 akan hilang sebab terbentuk senyawa asam ksenat, H2XeO4, yang bersifat oksidator kuat.

Reaksi Xenon trioksida dengan basa

XeO3 + NaOH⎯⎯→NaHXeO4 (natrium ksenat)

4NaHXeO4 + 8NaOH⎯⎯→3Na4XeO6 + Xe + 6H2O (natrium perksenat)

6) Radon Reaksi Radon dengan flourin

Rn(g) + F2(g) → RnFRadon flourida, jika unsur Radon direaksikan dengan fluorin maka akan menghasilkan Radon fluoride yang akan bereaksi secara spontan.

11