Gas Mulia

 

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. 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.

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 radio aktif. Dan karena jumlahnya yang sangat sedikit pula radon disebut juga sebagi gas jarang.

2.       Sejarah Gas Mulia

Sejarah gas mulia berawal dari penemuan Cavendish pada tahun 1785. Cavendish menemukan sebagian kecil bagian udara (kuarang 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 berreaksi.

3.      Sifat-sifat gas Mulia

1   .      Memiliki 2 elektron valensi (He) dan 8 elektron valensi (Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), sudah stabil sehingga sukar membentuk senyawa dengan unsur lain.

2   .      Energi ionisasi terbesar dibandingkan unsur seperiode (sukar lepas elektron)

3   .      Afinitas elektron bersifat  endoterm (sukar menerima elektron)

4   .      Perbedaan titik leleh dan titik didih sangat sempit (ikatn antar molekungat lemah)

5   .      Radon bersifat radioaktif

6  .Kelarutan gas-gas mulia dalam air makin kebawah makin besar ( dapat membentuk klatrat/terjebak dalam rongga antar molekul air)

7  .    Argon terbanyak di atmosfer, sedangkan Helium terbanyak di alam semesta

Sifat-Sifat Umum :

Tidak Berwarna, tidak berbau, tidak berasa, sedikit larut dalam air. Mempunyai elektron valensi 8, dan khusus untuk Helium elektron valensinya 2. 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.

SIFAT	He	Ne	Ar	Kr	Xe	Rn
NO. ATOM	2	10	18	36	54	86
ELEKTRON VALENSI	2	8	8	8	8	8
JARI-JARI ATOM (Å)	0,50	0,65	0,95	1,10	1,30	1,45
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
ENERGI IONISASI (kJ/mol)	2640	2080	1520	1350	1170	1040
AFINITAS ELEKTRON (kJ/mol)	21	29	35	39	41	41
DENSITAS (g/L)	0,178	0,900	1,78	3,73	5,89	9,73
KELARUTAN DALAM AIR PADA 20 °C (cm3/kg)	8,61	10,5	33,6	59,4	108,1	230

Dari tabel diatas dapat dilihat jari – jari atom yang kecil (dalam satu golongan, semakin keatas semakin kecil) mempunyai energi ionisasi besar artinya elektronnya sangat sukar dilepaskan, elektron terluar relatif lebih tertarik ke inti atom. Oleh sebab itu, atom-atom gas mulia sangat sukar untuk bereaksi. Dari atas ke bawah jari – jari atom makin besar, energi ionisasinya makin kecil atau makin mudah melepaskan elektron, sehingga gas mulia dari atas ke bawah makin reaktif.

4.      Pembuatan Gas Mulia

a.       Gas Helium

Helium (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.

b. Gas Argon

            Argon secara khusus dapat diperoleh dari reaksi udara dengan karbid

  CaC₂ + N₂                     CaCN₂ + C (bebas dari N₂)

  2CaC₂ + O₂                    2CaO + 4C (bebas dari O₂)

  CaO + CO₂                   CaCO₃      (bebas dari CO₂)

Sebagai sisanya adalah Ar dan gas mulia lain.

c. Gas Radon

            Radon terdapat dalam rongga-rongga batuan uranium, berasal dari peluruhan Ra.

       Proses Destilasi Bertingkat Udara Cair

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˚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.

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

Gambar Proses Destilasi Bertingkat

 

 

 

 

 

5.      Kegunaan Gas Mulia

Helium
Helium merupakan zat yang ringan dan tidak muadah 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. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rnedah.

Neon
Neon biasanya digunakan untuk mengisi lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indicator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televise.

Argon
Argon dapat digunakan dalam las titanium dan stainless steel. Argon juga digunakan dalam las dan sebagai pengisi bola lampu pijar.

Kripton
Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.

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

Radon
Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, Karena bila lepengn bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bias diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon.

| Free Bussines? |