Sifat Kimia dan Fisika fisika-golongan-viiia-8a-gas-mulia" target="_blank">Golongan VIIIA, 8A, fisika-golongan-viiia-8a-gas-mulia" target="_blank">Gas Mulia, Unsur, Tabel, Contoh, Reaksi - Golongan gas mulia terdiri atas helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), dan xenon (Xe). Gas mulia mempunyai konfigurasi elektron yang penuh. Oleh lantaran itu, unsur gas mulia stabil.
1. Gas Mulia [1]
Neil Bartlett, orang pertama yang menciptakan senyawa gas mulia. Dia mengetahui bahwa molekul oksigen sanggup bereaksi dengan platina heksafluorida, PtF6 membentuk padatan ionik [O2+][PtF6–]. Oleh lantaran energi ionisasi gas xenon (1,17 x 103 kJ mol–1) tidak berbeda jauh dengan molekul oksigen (1,21 x 103 kJ mol–1), Bartlett mengira bahwa xenon juga sanggup bereaksi dengan platina heksafluorida.
Pada tahun 1962, Bartlett berhasil mensintesis senyawa xenon dengan rumus XeF6 berwarna jingga-kuning. Selain itu, xenon juga sanggup bereaksi dengan fluor secara eksklusif dalam tabung nikel pada suhu 400 °C dan tekanan 6 atm menghasilkan xenon tetrafluorida, berupa padatan tidak berwarna dan gampang menguap.
Xe(g) + 2F2(g) → XeF4(s)
Sejak ketika itu banyak senyawa gas mulia yang dibentuk dengan unsur-unsur yang keelektronegatifan tinggi, menyerupai fluor dan oksigen. Lihat Tabel 1.
Di antara semua unsur gas mulia, gres kripton dan xenon yang sanggup dibentuk senyawanya. Mengapa kedua gas mulia ini sanggup membentuk senyawa?
Tabel 1. Senyawa yang Mengandung Unsur Gas Mulia (Xenon) dengan Unsur Elektronegatif
Hal ini berkaitan dengan jari-jari atom gas mulia. Pada tabel periodik, jari-jari atom gas mulia makin ke bawah makin besar. Akibatnya, gaya tarik inti terhadap elektron valensi makin berkurang sehingga atom-atom gas mulia menyerupai xenon dan kripton lebih reaktif dibandingkan gas mulia yang lain. Radon dengan jari-jari paling besar juga sanggup bereaksi dengan oksigen atau fluor, tetapi lantaran radon merupakan unsur radioaktif menimbulkan senyawa yang terbentuk sukar dipelajari.
Jika senyawa-senyawa fluorida dari xenon direaksikan dengan air akan terbentuk senyawa xenon yang lain. Persamaan kimianya:
Xenon trioksida, XeO3 merupakan oksida xenon yang paling utama. XeO3 memiliki bentuk padat berwarna putih dan bersifat eksplosif. Akan tetapi, jikalau dilarutkan dalam air, sifat eksplosif XeO3 akan hilang alasannya yaitu terbentuk senyawa asam ksenat, H2XeO4, yang bersifat oksidator kuat. Xenon trioksida sanggup juga bereaksi dengan suatu basa, menyerupai NaOH membentuk garam ksenat dan garam perksenat. Persamaan kimianya:
XeO3 + NaOH → NaHXeO4 (natrium ksenat)
4NaHXeO4 + 8NaOH → 3Na4XeO6 + Xe + 6H2O (natrium perksenat)
1. Gas Mulia [1]
Neil Bartlett, orang pertama yang menciptakan senyawa gas mulia. Dia mengetahui bahwa molekul oksigen sanggup bereaksi dengan platina heksafluorida, PtF6 membentuk padatan ionik [O2+][PtF6–]. Oleh lantaran energi ionisasi gas xenon (1,17 x 103 kJ mol–1) tidak berbeda jauh dengan molekul oksigen (1,21 x 103 kJ mol–1), Bartlett mengira bahwa xenon juga sanggup bereaksi dengan platina heksafluorida.
Pada tahun 1962, Bartlett berhasil mensintesis senyawa xenon dengan rumus XeF6 berwarna jingga-kuning. Selain itu, xenon juga sanggup bereaksi dengan fluor secara eksklusif dalam tabung nikel pada suhu 400 °C dan tekanan 6 atm menghasilkan xenon tetrafluorida, berupa padatan tidak berwarna dan gampang menguap.
Xe(g) + 2F2(g) → XeF4(s)
Sejak ketika itu banyak senyawa gas mulia yang dibentuk dengan unsur-unsur yang keelektronegatifan tinggi, menyerupai fluor dan oksigen. Lihat Tabel 1.
Di antara semua unsur gas mulia, gres kripton dan xenon yang sanggup dibentuk senyawanya. Mengapa kedua gas mulia ini sanggup membentuk senyawa?
Tabel 1. Senyawa yang Mengandung Unsur Gas Mulia (Xenon) dengan Unsur Elektronegatif
Senyawa | Rumus | Deskripsi |
Xenon difluorida | XeF2 | Kristal tak berwarna |
Xenon tetrafluorida | XeF4 | Kristal tak berwarna |
Xenon heksafluorida | XeF6 | Kristal tak berwarna |
Xenon trioksida | XeO3 | Kristal tak berwarna, eksplosif |
Xenon tetroksida | XeO4 | Gas tak berwarna, eksplosif |
Hal ini berkaitan dengan jari-jari atom gas mulia. Pada tabel periodik, jari-jari atom gas mulia makin ke bawah makin besar. Akibatnya, gaya tarik inti terhadap elektron valensi makin berkurang sehingga atom-atom gas mulia menyerupai xenon dan kripton lebih reaktif dibandingkan gas mulia yang lain. Radon dengan jari-jari paling besar juga sanggup bereaksi dengan oksigen atau fluor, tetapi lantaran radon merupakan unsur radioaktif menimbulkan senyawa yang terbentuk sukar dipelajari.
Jika senyawa-senyawa fluorida dari xenon direaksikan dengan air akan terbentuk senyawa xenon yang lain. Persamaan kimianya:
2XeF2 + 2H2O → 2Xe + O2 + 4HF
6XeF4 + 12H2O → 2XeO3 + 4Xe + 3O2 + 24HF
XeF6 + H2O → XeOF4 + 2HFXenon trioksida, XeO3 merupakan oksida xenon yang paling utama. XeO3 memiliki bentuk padat berwarna putih dan bersifat eksplosif. Akan tetapi, jikalau dilarutkan dalam air, sifat eksplosif XeO3 akan hilang alasannya yaitu terbentuk senyawa asam ksenat, H2XeO4, yang bersifat oksidator kuat. Xenon trioksida sanggup juga bereaksi dengan suatu basa, menyerupai NaOH membentuk garam ksenat dan garam perksenat. Persamaan kimianya:
XeO3 + NaOH → NaHXeO4 (natrium ksenat)
4NaHXeO4 + 8NaOH → 3Na4XeO6 + Xe + 6H2O (natrium perksenat)
2. Sifat Fisika Golongan VIIIA / Gas Mulia
Gas mulia dianggap stabil lantaran mempunyai konfigurasi elektron yang terisi penuh :
Selama beberapa tahun, pandangan tersebut dijadikan contoh pada pembentukan ikatan kimia. Menurut teori Lewis, gas mulia tidak reaktif alasannya yaitu mempunyai konfigurasi oktet. Ketidakreaktifan gas mulia juga sanggup dilihat dari data energi ionisasinya. Makin besar energi ionisasi, makin sukar gas mulia membentuk senyawa. Gas helium dan neon sampai ketika ini belum sanggup dibentuk senyawanya. [1]
Gas mulia merupakan gas monoatomik, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Argon, kripton, dan xenon sedikit larut dalam air akhir terjebak di antara molekul air. Helium dan neon tidak sanggup larut dalam air, alasannya yaitu jari-jari atomnya terlalu kecil sampai sanggup meninggalkan air.
Setiap sifat tertentu dari unsur ini berubah secara teratur. Unsur gas mulia mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah serta kalor penguapan yang rendah. Hal ini membuktikan bahwa terdapat ikatan Van der Waals yang sangat lemah antar atom. Helium yaitu zat yang mempunyai titik didih yang paling rendah. Perhatikan sifat-sifat fisika gas mulia pada tabel berikut.
Pada tekanan normal, semua gas mulia sanggup dipadatkan, kecuali helium. Gas helium hanya sanggup dipadatkan pada tekanan sangat tinggi, di atas 25 atm. Oleh lantaran gas helium merupakan gas yang mempunyai titik leleh dan titik didih paling rendah maka gas tersebut sanggup dipakai sebagai pendingin untuk mempertahankan suhu di bawah 10 K. Pada 4 K, gas helium mengatakan sifat super fluida tanpa viskositas disebut super konduktor, yaitu zat yang mempunyai daya hantar listrik tanpa kendala dan menolak medan magnet. Daya hantar listrik helium pada 4 K, 800 kali lebih cepat dibandingkan kawat tembaga. [1]
He : 1s2
Ne : 1s2 2s2 2p6
Ar : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Xe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6Selama beberapa tahun, pandangan tersebut dijadikan contoh pada pembentukan ikatan kimia. Menurut teori Lewis, gas mulia tidak reaktif alasannya yaitu mempunyai konfigurasi oktet. Ketidakreaktifan gas mulia juga sanggup dilihat dari data energi ionisasinya. Makin besar energi ionisasi, makin sukar gas mulia membentuk senyawa. Gas helium dan neon sampai ketika ini belum sanggup dibentuk senyawanya. [1]
Gas mulia merupakan gas monoatomik, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Argon, kripton, dan xenon sedikit larut dalam air akhir terjebak di antara molekul air. Helium dan neon tidak sanggup larut dalam air, alasannya yaitu jari-jari atomnya terlalu kecil sampai sanggup meninggalkan air.
Setiap sifat tertentu dari unsur ini berubah secara teratur. Unsur gas mulia mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah serta kalor penguapan yang rendah. Hal ini membuktikan bahwa terdapat ikatan Van der Waals yang sangat lemah antar atom. Helium yaitu zat yang mempunyai titik didih yang paling rendah. Perhatikan sifat-sifat fisika gas mulia pada tabel berikut.
Pada tekanan normal, semua gas mulia sanggup dipadatkan, kecuali helium. Gas helium hanya sanggup dipadatkan pada tekanan sangat tinggi, di atas 25 atm. Oleh lantaran gas helium merupakan gas yang mempunyai titik leleh dan titik didih paling rendah maka gas tersebut sanggup dipakai sebagai pendingin untuk mempertahankan suhu di bawah 10 K. Pada 4 K, gas helium mengatakan sifat super fluida tanpa viskositas disebut super konduktor, yaitu zat yang mempunyai daya hantar listrik tanpa kendala dan menolak medan magnet. Daya hantar listrik helium pada 4 K, 800 kali lebih cepat dibandingkan kawat tembaga. [1]
Tabel 2. Sifat Fisika Gas Mulia
Sifat | He | Ne | Ar | Kr | Xe |
Nomor atom | 2 | 10 | 18 | 36 | 54 |
Konfigurasi elektron terluar | 1s2 | 2s2 2p6 | 3s33p6 | 4s24p6 | 5s25p6 |
Massa atom relatif (Ar) | 4,003 | 20,179 | 39,948 | 83,80 | 131,30 |
Titik leleh (K) | 0,9 | 24 | 94 | 116 | 161 |
Entalpi peleburan (kJmol-1) | 0,01 | 0,32 | 1,1 | 15 | 2,1 |
Titik didih (K) | 4 | 27 | 84 | 120 | 166 |
Entalpi penguapan (kJmol-1) | 0,08 | 1,8 | 6,3 | 5,5 | 13,6 |
Energi ionisasi pertama (kJmol-1) | 2639 | 2079 | 1519 | 1349 | 1169 |
Jari-jari atom (pm) | 93 | 112 | 154 | 169 | 190 |
Jumlah isotop di alam | 2 | 3 | 3 | 6 | 9 |
3. Sifat Kimia Golongan VIIIA / Gas Mulia
Pada tahun 1962, Neil Bartlett berhasil menciptakan sebuah senyawaan stabil yang dianggap sebagai XePtF6. Hal ini tentu menggemparkan, alasannya yaitu sudah usang dikenal bahwa unsur golongan VIIIA bersifat inert. Setelah ini, tidak usang kemudian jago riset lainnya mengatakan bahwa xenon sanggup bereaksi eksklusif dengan fluor membentuk senyawaan biner seperti XeF2, XeF4, dan XeF6.
Adapun bentuk senyawa-senyawa dari unsur xenon dengan bilangan oksidasinya yaitu menyerupai berikut.
1) Bilangan Oksidasi +2
Kripton dan xenon sanggup membentuk KrF2 dan XeF2 jika kedua unsur ini diradiasi dengan uap raksa dalam fluor. Xe (II) sanggup bereaksi selanjutnya menjadi XeF4 jika suhu dinaikkan. Adapun XeF2 dapat terbentuk jikalau xenon padat direaksikan dengan difluoroksida pada suhu -120 °C.
Xe(s) + F2O2(g) → XeF2(s) + O2(g)
XeF2 dan KrF2 berbentuk molekul linier dengan hibdridisasi sp3d.
2) Bilangan Oksidasi + 4
Xenon(IV) fluorida sanggup dibentuk dengan memanaskan gabungan xenon dan fluor dengan komposisi 1 : 5 pada tekanan 6 atm, dan memakai nikel sebagai katalis.
Ni(s) | ||
Xe(g) + 2F2(g) | → | XeF4(g) |
6 atm |
XeF4 mempunyai struktur bujur kandang dengan hibridisasi d2sp3 pada suhu 400 °C.
3) Bilangan Oksidasi +6
Hanya xenon yang sanggup membentuk XeF6. Senyawa ini dibentuk dengan memanaskan gabungan kedua unsur ini dengan komposisi Xe : F2 = 1 : 20 pada suhu 300 °C dan tekanan 50 atm.
50 atm | ||
Xe(g) + 3F2(g) | → | XeF6(g) |
Xenon (VI) fluorida mempunyai bentuk oktahendral (distorted). Pada suhu kamar berbentuk kristal berwarna dan mempunyai titik leleh 48 °C. Senyawa ini bereaksi dengan silika membentuk senyawa oksi gas mulia yang paling stabil.
SiO2(s) + 2XeF6(g) → SiF4(g) + 2XeOF4(l)
Pada suhu kamar XeOF4 berbentuk cairan tidak berwarna. XeF6 dapat mengalami hidrolisis membentuk xenon (VI) oksida, dengan reaksi menyerupai berikut.
XeF6(s) + 3H2O(l) → XeO3(aq) + 6HF(aq)
4) Bilangan Oksidasi +8
Xe (IV) sanggup dioksidasi menjadi Xe (VIII) oleh ozon dalam larutan basa. Xe (VIII) hanya stabil dalam larutan. Selain senyawa xenon, telah berhasil dibentuk kripton fluorida, KrF2 dan radon fluorida, RnF2. Radon bereaksi impulsif dengan fluor pada suhu kamar. Adapun kripton bereaksi dengan fluor hanya jikalau keduanya disinari atau melepaskan muatan listrik. Akan tetapi belum dilaporkan adanya senyawa helium, neon atau argon.
Anda kini sudah mengetahui Golongan VIIIA atau Gas Mulia. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.
Referensi :
Sukmanawati, W. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/ MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 266.
Referensi Lainnya :
[1] Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Praktis dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.
Referensi Lainnya :
[1] Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Praktis dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.
