KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun ucapkan kepada Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga Makalah Gas Mulia ini dapat diselesaikan dengan baik. Tidak lupa shalawat dan salam semoga terlimpahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, keluarganya, sahabatnya, dan kepada kita selaku umatnya.
Kami ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Makalah Kimia yang berjudul Makalah Gas Mulia ini. Dan kami juga menyadari pentingnya akan sumber bacaan dan referensi internet yang telah membantu dalam memberikan informasi yang akan menjadi bahan makalah. Kami juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan arahan serta bimbingannya selama ini sehingga penyusunan makalah dapat dibuat dengan sebaik-baiknya. Kami menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Makalah Gas Mulia ini sehingga kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan makalah ini.
Kami mohon maaf jika di dalam makalah ini terdapat banyak kesalahan dan kekurangan, karena kesempurnaan hanya milik Yang Maha Kuasa yaitu Allah SWT, dan kekurangan pasti milik kita sebagai manusia. Semoga Makalah Gas Mulia ini dapat bermanfaat bagi kita semuanya.
Indonesia, April 2024
Penyusun
DAFTAR ISI
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Gas mulia adalah unsur-unsur golongan VIIIA dalam tabel periodik. Disebut mulia karena unsur-unsur ini sangat stabil (sangat sukar bereaksi). Gas ini 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. Unsur-unsurnya adalah He (Helium), Ne(Neon), Ar (Argon), Kr (Kripton), Xe (Xenon), dan Rn (Radon) yang bersifat radioaktif.
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 sebagai gas jarang.
B. Rumusan Masalah
- Di mana kelimpahan unsur gas mulia?
- Apa saja sifat-sifat gas mulia?
- Apa saja unsur-unsur gas mulia?
- Bagaimana proses pembuatan gas mulia?
- Apa saja kegunaan gas mulia?
BAB II
PEMBAHASAN
A. Kelimpahan Unsur 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. 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
Tapi di alam semesta kandungan Helium paling banyak diantara gas mulia yang lain karena Helium 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.
Semua unsur gas mulia terdapat di udara. Unsur gas mulia yang paling banyak terdapat di udara adalah argon, sedangkan unsur gas mulia yang paling sedikit adalah radon yang bersifat radioaktif dengan waktu paruh yang pendek (4 hari) dan meluruh menjadi unsur lain. Gas mulia kecuali radon diperoleh dengan cara destilasi bertingkat udara cair. Sedangkan radon hanya dapat diperoleh dari peluruhan radioaktif unsur radium, berdasarkan reaksi inti berikut: 22688Ra = 22286Rn + 42He
Helium merupakan komponen (unsur) terbanyak di alam semesta yang diproses dari gas alam, karena banyak gas alam yang mengandung helium. Secara spektoskopik helium telah terdeteksi keberadaannya di bintang-bintang, terutama di bintang yang panas (seperti matahari). Helium juga merupakan komponen penting dalam reaksi proton-proton dan siklus karbon yang merupakan bahan bakar matahari dan bintang lainnya.
B. Sifat-sifat Gas Mulia
1. Sifat Fisika
Gas-gas mulia memiliki gaya interatomik yang lemah, sehingga membuat gas mulia memiliki leleh dan titik didih sangat rendah. Seluruh unsur gas mulia bersifat monoatomik dalam kondisi standar, termasuk unsur-unsur yang mempunyai masa atom lebih besar dari unsur padat. Helium memiliki beberapa sifat yang unik bila dibandingkan dengan unsur gas mulia lainnya. Yang pertama adalah helium mempunyai titik didih dan titik leleh yang lebih rendah daripada unsur lain. Sifat itu dikenal sebagai superfluiditas. Helium adalah satu-satunya unsur yang tidak bisa dipadatkan dengan pendinginan di bawah standar.
Helium, neon, argon, kripton, dan xenon mempunyai beberapa isotop stabil. Radon tidak mempunyai isotop stabil. Isotop yang paling lama waktu hidupnya adalah 222Rn yang mempunyai waktu paruh 3,8 hari kemudian meluruh membentuk helium dan polonium, yang akhirnya meluruh membentuk timah.
- Monoatomik adalah unsur selain hidrogen H2, nitrogen N2, oksigen O2, fluor F2, klor Cl2, iod I2, brom Br2, fosfor P4, belerang S8 dan selenium Se8.
- Isotop adalah unsur-unsur sejenis yang memiliki nomor atom sama, tetapi memiliki massa atom berbeda atau unsur-unsur sejenis yang memiliki jumlah proton sama, tetapi jumlah neutron berbeda.
Atom-atom gas mulia mempunyai jari-jari atom yang meningkat ke periode yang lebih tinggi meningkatnya jumlah elektron. Ukuran atom berhubungan dengan beberapa sifat. Misalnya, energi ionisasi menurun seiring meningkatnya jari-jari atom karena elektron valensi gas mulia yang lebih besar akan lebih jauh dari inti. Maka dari itu, ikatan inti atom ke elektron valensi menjadi lemah. Gas mulia memiliki energi ionisasi terbesar di antara unsur-unsur dari setiap periode, yang mencerminkan stabilitas konfigurasi elektron dan berhubungan dengan kurang reaktifnya gas mulia. Gas mulia tidak dapat menerima elektron untuk membentuk anion stabil. Itulah mengapa gas mulia memiliki afinitas elektron negatif.
2. Sifat Kimia
a. Kereaktifan gas mulia sangat rendah
Gas mulia bersifat inert (lembam) di alam tidak ditemukan satupun senyawa dari gas mulia. Sifat inert yang dimiliki ini berhubungan dengan konfigurasi elektron yang dimilikinya. Elektron valensi gas mulia adalah 8 (kecuali 2 untuk Helium) dan merupakan konfigurasi yang paling stabil. Gas mulia memiliki energi pengionan yang besar dan afinitas yang kecil. Energy pengionan yang besar memperlihatkan sukarnya unsur-unsur gas mulia melepaskan elektron sedangkan afinitas elektron yang rendah menunjukkan kecilnya kecenderungan untuk menyerap elektron. Oleh karena itu, gas mulia tidak memiliki kecenderungan untuk melepas ataupun menyerap elektron. Jadi, unsur-unsur dalam gas mulia sukar untuk bereaksi.
Namun, untuk unsur gas mulia yang mempunyai energi ionisasi yang kecil dan afinitas elektron yang besar mempunyai kecenderungan untuk membentuk ikatan kimia contohnya Xe dapat membentuk senyawa XeF2, XeF4 dan XeF6. 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 terluar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik oleh atom lain. Walaupun, demikian unsur gas mulia hanya dapat berikatan dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti fluorin dan oksigen.
b. Makin besar jari-jari atom maka kereaktifan gas mulia semakin bertambah
Pada tahun 1962, Neil Bartlet berhasil membuat senyawa stabil dari Xenon yaitu XePtF6. Penemuan ini membuktikan bahwa gas mulia dapat bereaksi dengan unsur lain, meskipun dalam reaksi yang sangat terbatas dan harus memenuhi kriteria berikut:
1) Harga energi ionisasi gas mulia yang akan bereaksi haruslah cukup rendah (terletak di bagian bawah pada SPU). Oleh karena itu, sampai sekarang gas mulia yang sudah dapat dibuat senyawanya barulah Kripton, Xenon dan Radon.
2) Reaksi hanya akan terjadi apabila gas mulia direaksikan dengan unsur-unsur yang sangat elektronegatif seperti fluorin dan oksigen.
Dari He ke Rn energi ionisasinya semakin kecil. Artinya semakin besar nomor atom gas mulia, maka jari-jari atomnya semakin besar pula dan kereaktifannya semakin bertambah besar. Jika jari-jari atom bertambah besar maka gaya tarik inti atom terhadap elektron terluar makin lemah sehingga elektron lebih mudah tertarik ke zat lain. Hal tersebut terbukti karena sampai saat ini belum ada senyawa gas mulia dari helium, neon dan argon.
Senyawa gas mulia yang berhasil dibuat adalah senyawa dari xenon, kripton dan radon karena memang helium, neon dan argon sangat stabil sedangkan xenon, kripton dan radon lebih reaktif. Di dalam gas mulia senyawa xenon merupakan senyawa yang paling banyak dibuat. Sifat kereaktifan unsur-unsur gas mulia berurut Ne > He > Ar > Kr > Xe. Radon radioaktif. Konfigurasi elektron gas mulia dijadikan sebagai acuan bagi unsur-unsur lain dalam sistem periodik.
C. Unsur-unsur Gas Mulia
1. Helium
Helium adalah unsur kimia yang tak berwarna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, hampir inert, monatomik, dan merupakan unsur pertama pada seri gas mulia dalam tabel periodik dan memiliki nomor atom 2. Titik didih dan titik leburnya merupakan yang terendah dari unsur-unsur lain dan ia hanya ada dalam bentuk gas kecuali dalam kondisi “ekstrem”. Helium adalah unsur kedua terbanyak dan teringan di jagat raya, sebagian darinya terkandung di udara (gas alami) dalam konsentrasi sampai 7% volume. Helium dimurnikan dari udara oleh proses pemisahan suhu rendah yang disebut distilasi fraksional. Menghirup sejumlah kecil gas ini akan menyebabkan perubahan sementara kualitas suara seseorang.
2. Neon
Neon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ne dan nomor atom 10. Neon termasuk kelompok gas mulia yang tak berwarna dan lembam (inert). 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. Argon
Argon adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ar dan nomor atom 18. argon membentuk 1% dari atmosfer bumi. Nama “argon” berasal dari kata Yunani yang berarti “malas” atau “yang tidak aktif”, sebuah referensi untuk fakta bahwa elemen hampir tidak mengalami reaksi kimia. Oktet lengkap (delapan elektron) di kulit atom terluar membuat argon stabil dan tahan terhadap ikatan dengan unsur-unsur lainnya.
4. Kripton
Kripton adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Kr dan nomor atom 36.
5. Xenon
Xenon adalah unsur dengan lambang kimia Xe, nomor atom 54 dan massa atom relatif 131,29; berupa gas mulia, tak berwarna, tak berbau dan tidak ada rasanya. Xenon diperoleh dari udara yang dicairkan. Xenon dipergunakan untuk mengisi lampu sorot, dan lampu berintensitas tinggi lainnya, mengisi bilik gelembung yang dipergunakan oleh ahli fisika untuk mempelajari partikel sub-atom.
6. Radon
Radon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Rn dan nomor atom 86. Radon juga termasuk dalam kelompok gas mulia dan beradioaktif. Radon terbentuk dari penguraian radium. Radon juga gas yang paling berat dan berbahaya bagi kesehatan. Radon tidak mudah bereaksi secara kimia, tetapi beradioaktif, radon juga adalah gas alami (senyawa gas terberat adalah tungsten heksaflorida, WF6). Pada suhu dan tekanan ruang, radon tidak berwarna tetapi apabila didinginkan hingga membeku, radon akan berwarna kuning, sedang kan radon cair berwarna merah jingga.
D. Proses Pembuatan Gas Mulia
Untuk itu, diberi nama helium (dari bahasa Yunani helios berarti 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 menemukan lagi unsur-unsur lainnya, yaitu neon, kripton, dan xenon (dari hasil destilasi udara cair). Kemudian unsur yang ditemukan lagi adalah radon yang bersifat radioaktif.
Pada masa itu, golongan tersebut merupakan kelompok unsur-unsur yang tidak bereaksi dengan unsur-unsur lain (inert) dan diberi nama golongan unsur gas mulia atau golongan nol. Helium (He) ditemukan terdapat dalam gas alam di Amerika Serikat. Gas helium mempunyai titik didih yang sangat rendah, yaitu -268,8o C sehingga pemisahan gas helium dari gas alam dilakukan dengan cara pendinginan sampai gas alam akan mencair (sekitar -156o C) dan gas helium terpisah dari alam. Gas argon, Neon, kripton, dan xenon, udara mengandung gas mulia argon(Ar), neon(Ne), kripton(Kr), dan xenon(Xe) walupun dalam jumlah yang kecil. Gas mulia diindustri diperoleh sebagai hasil samping dalam industri pembuatan gas nitrogen dan gas oksigen dengan proses destilasi udara cair.
Gas mulia diindustri diperoleh sebagai hasil samping dalam industri pembuatan gas nitrogen dan gas oksigen dalam 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 gas oksigen (-182,8o C). untuk menghilangkan gas oksigen dilakukan proses pembakaran secara katalis dengan gas hidrogen, kemudian dikeringkan untuk menghilangkan gas nitrogen, dilakukan cara destilasi sehingga dihasilkan gas argon dengan kemurnian 99,999%. Gas neon yang mempunyai titik didih rendah (-245,9o C) akan terkumpul dalam kubah kondensor sebagai gas yang tidak terkonsentrasi (tidak mencair). Gas kripton (Tb = -153,2o C) dan xenon (Tb = -153,2o C) mempunyai titik didih yang lebih tinggi dari gas oksigen sehingga akan terkumpul dalam kolom oksigen cair didasar kolom destilasi utama.
E. Kegunaan Gas Mulia
1. Helium
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 cair yang digunakan di magnetic resonance imaging (MRI) tetap bertambah jumlahnya, sejalan dengan ditemukannya banyak kegunaan mesin ini di bidang kesehatan.
Helium juga digunakan untuk balon-balon raksasa yang memasang berbagai iklan perusahaan-perusahaan besar, termasuk Goodyear. Aplikasi lainnya sedang dikembangkan oleh militer AS adalah 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. Menghirup sejumlah kecil gas ini akan menyebabkan perubahan sementara kualitas suara seseorang.
2. Neon
Neon biasanya digunakan untuk pengisi bola lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indikator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televisi.
3. Argon
Argon digunakan dalam las titanium pada pembuatan pesawat terbang atau roket. Argon juga digunakan dalam las stainless steel dan sebagai pengisi bola lampu pijar karena argon tidak bereaksi dengan wolfram (tungsten) yang panas.
4. Kripton
Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Kripton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi.
5. Xenon
Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron.
6. Radon
Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Namun demikian, jika radon terisap dalam jumlah banyak, malah akan menimbulkan kanker paru-paru. 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
A. 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 sifatnya yang stabil. Yang tergolong ke dalam gas kimia yaitu helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radon yang bersifat radioaktif (Rn).
Sifat-sifat dari gas mulia yaitu Jari-jari atom unsur-unsur Gas Mulia dari atas ke bawah (He ke Rn) 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.
Gas mulia memiliki banyak kegunaan, seperti helium yang dapat digunakan untuk mengisi balon udara dan radon yang digunakan sebagai terapi kanker karena bersifat radioaktif. Di alam, gas mulia berada dalam bentuk monoatomik karena bersifat tidak reaktif. Oleh karena itu, ekstraksi gas mulia umumnya menggunakan pemisahan secara fisis. Pengecualian adalah radon yang diperoleh dari peluruhan unsur radioaktif.
B. Saran
Saran yang kami dapat berikan bagi pembaca yang ingin membuat makalah tantang “Gas Mulia” ini, untuk dapat lebih baik dari makalah yang kami buat ini ialah dengan mencari lebih banyak referensi dari berbagai sumber, baik dari buku maupun dari internet, sehingga makalah akan dapat lebih baik dari makalah ini. Mungkin hanya ini saran yang dapat kami sampaikan semoga dapat bermanfaat bagi pembaca sekalian.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Gas Mulia. http://gas-mulia.blogspot.com/2009/10/gas-mulia.html.
Anonim. 2010. Kegunaan Gas Mulia. http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=369&uniq=3266.
Cotton dan Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: UI-Press
Imas,Lim. 2011. Makalah Gas Mulia. http://bicindeivonk-iimimas-chemistry.blogspot.com/2011/11/makalah-gas-mulia-iim-imas-pend-kimia.html.
Keenan, dkk. 1979. Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga
Syahrun. 2011. Unsur-Unsur Penyusunan Atmosfer. http://sahrun.blogdetik.com/2011/05/.
https://id.wikipedia.org/wiki/Gas_mulia