UNSUR GAS MULIA

GOLONGAN VIIIA (GAS MULIA)

Golongan gas mulia atau golongan 0 (nol) terdiri atas unsur

Helium (He),

Neon (Ne),

Argon (Ar),

Kripton (Kr),

Xenon (Xe),

Radon (Rn)

A. Sifat fisika

• Golongan gas mulia tidak ditemukan senyawa alami di alam
• Golongan ini sudah memenuhi aturan oktet dan duplet. Duplet untuk helium (2 elektron terluar), sedangkan oktet (8 elektron terluar) untuk unsur selain helium dalam gas mulia
• Kestabilannya sangat tinggi, dicermikan dari energi ionisasinya yang sangat besar dan afinitas elektronnya sangat kecil
• Titik didih dan beku gas mulia meningkat dari atas ke bawah, dicerminkan oleh gaya London yang lemah. Nah, titik bekunya mencapai absolut (0 K) terutama helium
• Konfigurasi elektron gas mulia selalu berakhir ns2 ns6, kecuali helium berakhiran ns2
• Gas mulia tidak bersifat kovalen dan ionik
• Senyawa gas mulia paling sering digunakan untuk lampu

B. Sifat kimia

• Gas mulia memiliki jari-jari atom yang semakin panjang hingga Radon, sehingga semakin mudah membentuk dipol sesaat dan gaya van der Waals
• Kereaktifan gas mulia bertambah besar seiring bertambahnya jari-jari atom
• Gas mulia hanya dapat bereaksi dengan unsur yang memiliki keelektronegatifan yang sangat tinggi, seperti fluor. Contoh senyawa yang berhasil dibuat adalah XePtF₆
• Gas mulia sering dikatakn gas inert (lembam) karena tidak ikut bereaksi

C. Keunikan gas mulia

• Unsur-unsur gas mulia paling lama diteliti oleh ilmuwan karena untuk membuatnya saja, memerlukan suhu yang tinggi seperti XePtF₆
• Unsur-unsur gas mulia memiliki arti:
  *Helium = dari matahari
  *Kripton = tersembunyi
  *Neon = baru
  *Xenon = tak dikenal atau asing
  *Radon = radioaktif
• Radon dapat bereaksi spontan (E sel bertanda positif) dengan fluorin
• Xenon memerlukan pemanasan atau penyinaran untuk memulai reaksi
• Kripton sangat susah untuk bereaksi makanya dikatakan sebagai unsur yang pelit. Namun, kripton akan bereaksi jika digunakan sistem koloid loncatan bunga api listrik
• Helium, neon, dan argon lebih sukar bereaksi dan belum berhasil dibuat suatu senyawa
• Helium adalah unsur yang paling ringan, makanya digunakan untuk pengisi balon dan tabung penyelam
• Lampu warna-warni digunakan dari unsur kripton dan xenon
• Ternyata, sinar laser digunakan dari campuran antara 10% Xe, 89% Ar, dan 19% F2
• Argon adalah unsur gas mulia paling banyak digunakan. Contohnya utuk pengelasan logam (1 tahun, digunakan sebanyak 30.000 ton di Inggris)
• Senyawa oksida gas mulia (seperti XeO₃) langsung meledak jika diberi sedikit tekanan (bahkan tekanan yang kecil) atau digosok. Ledakannya setara dengan mesiu berjenis TNT. Gila ya -_-

WARNA LAMPU GAS MULIA 

C. Warna unsur-unsur gas mulia

• Helium = tidak berwarna, tetapi dalam lampu berwarna merah orange
• Neon = merah
• Argon = merah muda (tekanan rendah) dan biru (tekanan tinggi)
• Kripton = putih kebiruan
• Xenon = biru
• Radon = sinar radioaktif (alpha, beta, dan gamma)

CONTOH SOAL:

1. Pernyataan tentang unsur-unsur gas mulia berikut yang paling tepat adalah …
   A. Harga energi ionisasinya tinggi menunjukkan kestabilan gas mulia
   B. Semua atom unsur gas mulia mempunyai elektron valensi 8
   C. Titik didih unsur-unsur sangat tinggi, di atas titik didih air
   D. Tidak dikenal senyawa xenon dan kripton
   E. Argon tidak terdapat di atmosfer
   —> Penyelesaian:
   ***B = salah karena helium punya 2 elektron valensi, bukan 8
   ***C = salah, titik didih dan beku gas mulia rendah sekali
   ***D = salah. Sudah jelas dong!
   ***E = salah karena seluruh gas mulia terdapat di udara dan atmosfer
2. Unsur gas mulia yang memiliki empat kulit elektron dan berwarna putih kebiruan adalah …
   A. Xe                         D. Kr
   B. He                         E. Ar
   C. Ne
3. Kemampuan gas mulia untuk bereaksi sangat kurang. Hal ini disebabkan …
   A. Jumlah elektron gas mulia selalu genap
   B. Gas mulia terletak pada golongan VIIIA
   C. Konfigurasi elektronnya merupakan konfigurasi elektron yang stabil
   D. Jumlah elektron gas mulia yang terluar adalah 8 elektron
   E. Mempunyai afinitas elektron yang sangat tinggi
   —> Penyelesaian:
   ***A = salah karena jumlah elektron berbeda-beda setiap atom. Kalau konfigurasi elektron gas mulia barulah genap yaitu 2 dan 8
   ***B = salah karena kemampuan bereaksi tidak ditentukan dari letak golongan tetapi dari konfigurasi elektronnya
   ***D = salah karena helium punay 2 elektron terluar
   ***E = salah karena afinitasnya cenderung kecil, yang tinggi adalah energi ionisasi
4. Gas mulia yang paling banyak membentuk senyawa dengan unsur lain adalah …
   A. Helium                                    D. Argon
   B. Xenon                                    E. Neon
   C. Kripton
   —> Penyelesaian:
   Xenon ditemukan paling banyak membentuk senyawa, seperti XePtF6, XeO3, dan masih banyak lagi
5. Gas mulia yang memiliki densitas terbesar adalah …
   A. Kr                                   D. Ar
   B. Ne                                  E. Rn
   C. Xe
   —> Penyelesaian:
   Dari atas ke bawah densitas semakin besar
6. Sifat-sifat gas mulia di antaranya seperti berikut, kecuali …
   A. Unsur paling stabil
   B. Titik beku mendekati suhu 0 K
   C. Mudah bereaksi dengan unsur lain
   D. Terdapat di atmosfer dalam keadaan bebas
   E. Sukar melepaskan atau menangkap elektron
7. Gas mulia yang digunakan sebagai pengganti udara untuk pernapasan penyelam adalah …
   A. Helium                              D. Kripton
   B. Neon                                  E. Radon
   C. Argon
8. Pasangan unsur gas mulia berikut yang senyawanya telah dapat disintesis adalah …
   A. Xenon dan argon                                 D. Helium dan argon
   B. Xenon dan kripton                             E. Helium dan xenon
   C. Helium dan kripton
   —> Penyelesaian:
   Yang paling banyak disintesis adalah xenon dan kripton. Memang sih argon paling banyak digunakan, tapi sebenarnya argon termasuk, tetapi sangat susah untuk dibuat bereaksi dengan unsur lain.
9. Gas mulia terbanyak yang ada di udara adalah …
   A. Helium                            D. Kripton
   B. Neon                               E. Radon
   C. Argon
   —> Penyelesaian:
   Argon adalah gas mulia terbanyak di udara mencapai 0,93% karena di udara terdapat sebagai atom yang tidak tunggal (nonmonoatomik)

Bilangan oksidasi Kr dalam senyawa KrF₂ adalah …
A. -3
B. -2
C. -1
D. +2
E. +4
–> Penyelesaian:
KrF2 —> biloks utama = 0 ; biloks F = -1
Kr + 2F = 0
Kr + 2 (-1) = 0

Logam Alkali

Logam Alkali

Unsur logam alkali (IA) terdiri dari litium, natrium, kalium, rubidium, sesium, dan fransium (zatradioaktif). Unsur-unsur ini berada di golongan pertama atau IA. Unsur ini mempunyai energi ionisasi paling kecil karena mempunyai konfigurasi elektron ns1. Oleh karena itu, unsur logam alkali mudah melepaskan elektron dan merupakan reduktor yang paling kuat. Semuanya merupakan unsur logam yang lunak (mudah diiris dengan pisau). Pada saat logam dibersihkan, terlihat warna logam putih mengkilap (seperti perak). Disebut logam alkali karena oksidanya mudah larut dalam air dan menghasilkan larutan yang bersifat basa (alkalis). Semua logam alkali sangat reaktif sehingga di alam tidak pernah diperoleh dalamkeadaan bebas. Di alam terdapat dalam bentuk senyawa.

Sifat-Sifat Logam Alkali

Sifat Fisis

Sifat unsur logam alkali terutama ditentukan oleh kecendrungannya melepaskan satu elektron. Perbedaan sifat unsur yang satu dengan yang lain menunjukkan keteraturan dari atas ke bawah dalam sistem periodik, seperti terlihat pada tabel di bawah :

Kecenderungan sifat logam alkali sangat teratur. Dari atas ke bawah secara berurutan yang semakin besar adalah :

1. jari-jari atom

2. massa atom

3. sifat reduktor

4. massa jenis (kerapatan)

Sementara itu, Dari atas ke bawah yang secara berurutan semakin kecil:

1. energi ionisasi

2. afinitas elektron

3. keelektronegatifan

4. titik leleh

5. titik didih

Titik leleh yang cukup rendah menunjukkan bahwa logam alkali merupakan logam yang lunak. Lunaknya logam bertambah dengan bertambahnya nomor atom. Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron kulit terluar bertambah besar. Dengan demikian besarnya energi untuk melepas elektron valensinya (energi ionisasi) semakin kecil. dengan semakin kecil harga energi ionisasi maka dari atas ke bawah ( Li ke Cs ) semakin besar kereaktifannya.

Semua logam alkali memiliki titik leleh dan titik didih diatas suhu ruangan. Semua unsurnya berwujud padat pada suhu ruangan, kecuali cesium. Jika suhu lingkungan pada saat pengukuran melebihi 28^oC unsur ini akan berwujud cair.

Sifat Kimia 

a.    Kereaktifan Logam Alkali 

Energi ionisasi logam alkali relatif sangat rendah dibandingkan unsur logam yang lain sehingga termasuk logam yang sangat reaktif. Maka unsur ini cenderung lebih mudah melepas elektronnya. Kereaktifan logam alkali dibuktikan dengan kemudahannya bereaksi dengan air, unsur-unsur halogen, hidrogen, oksigen dan belerang. Maka logam ini harus disimpan di dalam cairan senyawa hidrokarbon, seperti minyak tanah. Yang paling reaktif adalah cesium dan yang kurang reaktif adalah litium. Hal ini dikarenakan kereaktifan logam alkali bertambah dari atas ke bawah dalam sistem periodik. Karena kereaktifannya, unsur alkali tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam. 

Hubungan jari-jari dengan kereaktifan logam alkali dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah besar sehingga jarak antara inti dengan elektron kulit terluar bertambah besar. Dengan demikian besarnya energi untuk melepas elektron valensinya (energi ionisasi) semakin kecil.  Dengan semakin kecil harga energi ionisasi maka dari atas ke bawah ( Li ke Cs ) semakin besar kereaktifannya.

b.    Sifat Logam dan Basa Alkali 

Logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk basa kuat (misalnya LOH). Semakin ke bawah sifat basa logam alkali semakin kuat. Hal ini dikarenakan dari atas ke bawah dalam sistem periodik semakin mudah untuk direduksi. Dan sifat logamnya semakin kebawah juga semakin kuat. Basa senyawa alkali ini bersifat ionik dan semuanya mudah larut dalam air. Kelarutannya dalam air semakin ke bawah semakin besar.

c.    Warna Nyala Logam Alkali

Logam Alkali	Warna Nyala
Litium	Merah Tua
Natrium	Kuning
Kalium	Merah dan Ungu
Rubidium	Merah Ungu
Sesium	Biru

 

Sifat penting logam alkali adalah mempunyai spektrum emisi, yang dihasilkan bila larutan garamnya dipanaskan dalam nyala bunsen. Spektrum emisi adalah warna nyala yang dihasilkan oleh suatu unsur. Spektrum emisi yang dihasilkan setiap unsur berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Warna spektrum ini dapat dipakai dalam analisis kualitatif, yang disebut tes nyala. 

Reaksi logam alkali dan halogen

Reaksi antara logam alkali dengan halogen berlangsung sangat cepat, membentuk halida logam.

Reaksi:

2 M_(s) + X₂ →2 MX_(s)

Keterangan :

M = logam alkali (Li, Na, K, Rb, Cs)

X = halogen (F, Cl, Br, I)

Contohnya :

2K + F₂ → 2KF (Potassium fluoride/kalium florida)

Reaksi logam alkali dengan Hidrogen 

Dengan pemanasan logam alkali dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk senyawa hidrida. Senyawa hidrida yaitu senyawaan logam alkali yang atom hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1.

2L(s) +   H₂(g) → 2LH(s)

L =  logam alkali

Misalnya :

2Na_(s) + H_2(g) → 2NaH_(s) (sodium hydride/natrium hidrida)

Kegunaan atau Manfaat Senyawa Alkali

• Litium : Banyak digunkan sebagai bahan pelumas, baterai , industri kaca, bahan paduan pada timah, aluminium, dan magnesium yang bersifat menguatkan.
• Natrium :
  Natrium atau yang juga dikenal dengan nama sodium punya banyak sekali manfaat bagi manusia seperti:
  — Sodium Nitrat / NaNO₃ merupakan bahan utama pembuatan bubuk mesiu
  — Senyawa Natrium Sulfat/Na₂SO₄ , Natrium Karbonat, dan Natrium Hidroksida banyak digunakan dalam industri kertas
  — Natrium Karbonat/Na₂CO₃ digunakan sebagai zat penyerap polutan  dari cerobong asap pabrik. Selin itu juga digunakan dalam industri kaca dan deterjen
  — Garam Dapur (Natrium Klorida)/NaCl banyak dimanfaatkan untuk berbagai masakan
  — Baking Soda (Natrium Bikarbonat) /NaHCO₃ digunakan sebagai pengembang kue
• Kalium (Potasium)
  — Kalium banyak digunakan sebagai bahan pembuatan pupuk
  — Kalium Hidroksida /KOH digunakan dalam industri Deterjen
  — Kalium Bromida /KCl digunakan dalam dunia fotografi