makalah gas mulia.docx

MAKALAH GAS MULIASejarah Gas Mulia

Gas Mulia pertama kali ditemukan pada tanggal 18 Agustus 1868 oleh Pierre

Janssen dan Joseph Horman Lockyer. Ketika sedang meneliti gerhana matahari

total, mereka menemukan sebuah garis baru di spektrum sinar matahari. Mereka

menyakini bahwa itu adalah lapisan gas yang belum diketahui sebelumnya, lalu

mereka menamainya Helium. Pada tahun 1894, seorang ahli kimia Inggris bernama

William Ramsay 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). Empat tahun

kemudian Ramsay menemukan unsur baru lagi, yaitu dari hasil pemanasan mineral

kleverit. Dari mineral tersebut terpancar sinar alfa yang merupakan spektrum gas

baru. Spektrum gas tersebut serupa dengan garis-garis tertentu dalam spektrum

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 dengan mempelajari sifat-sifatnya, ia dapat menunjukkan

bahwa gas-gas tersebut adalah unsur – unsur baru. yang sekarang dikenal sebagai

unsur He, Ne, Ar, Kr, serta Xe (dari hasil destilasi udara cair). Kemudian unsur yang

ditemukan lagi adalah radon yang bersifat radioaktif. Karena penemuaanya inilah,

Ramsay memperoleh Hadiah Nobel pada tahun 1904. Pada masa itu, golongan

tersebut merupakan kelompok unsur-unsur yang tidak bereaksi dengan unsur-unsur

lain (inert) dan dibri nama golongan unsur gas mulia atau golongan nol.

(purwoko.2009)

Di tahun 1898, Huge Erdmann mengambil nama Gas Mulia (Noble Gas) dari bahasa

Jerman Edelgas untuk menyatakan tingkat kereaktifan Gas Mulia yang sangat

rendah. Nama Noble dianalogikan dari Noble Metal (Logam Mulia), emas, yang

dihubungkan dengan kekayaan dan kemuliaan.

Sifat – Sifat Gas Mulia

Dengan konfigurasi elektron yang sudah penuh, gas mulia termasuk unsur yang

stabil, artinya sukar bereaksi dengan unsur lain, sukar untuk menerima elektron

maupun untuk melepas elektron. Secara umum, sifat – sifat unsur golongan gas

mulia antara lain (Purwoko. 2009):

a. Afinitas Elektron

Dengan elektron valensi yang sudah penuh, unsur gas mulia sangat sukar untuk

menerima elektron. Hal ini dapat dilihat dari harga afinitas elektron yang rendah.

b. Energi Ionisasi

Kestabilan unsur-unsur golongan gas mulia menyebabkan unsur-unsur gas mulia

sukar membentuk ion, artinya sukar untuk melepas elektron. Perhatikanlah data

energi ionisasinya yang besar sehingga untuk dapat melepas sebuah elektron

(untuk dapat membentuk ion) diperlukan energi yang besar. Helium adalah unsur

gas mulia yang memiliki energi ionisasi paling besar.

c. Jari-Jari Atom

Jari-jari atom unsur-unsur golongan gas mulia sangat kecil (dalam satu golongan,

semakin keatas semakin kecil) sehingga elektron terluar relatif lebih tertarik ke inti

atom. Oleh sebab itu, atom-atom gas mulia sangat sukar untuk bereaksi.

d. Wujud Gas Mulia

Titik didih dan titik leleh unsur-unsur gas mulia lebih kecil dari pada suhu kamar

(250C atau 298 K) sehinga seluruh unsur gas mulia berwujud gas. Karena kestabilan

unsur-unsur gas mulia, maka di alam berada dalam bentuk monoatomik.

e. Kelarutan

Kelarutan gas mulia dalam air bertambah besar dari Helium (He) hingga Radon

(Rn). Pada suhu 0 °C dalam 100 ml air terlarut 1 ml He, 6 ml Ar, dan 50 ml Rn.

Kereaktifan gas mulia akan bertambah seiring dengan bertambahnya nomor atom.

Bertambahnya nomor atom akan menambah jari-jari atom pula. Hal ini

mengakibatkan gaya tarik inti atom terhadap elektron terluar berkurang, sehingga

lebih mudah melepaskan electron untuk ditangkap oleh zat lain. Menurut percobaan

yang dilakukan Neil Bartlett dan Lohmann, gas mulia hanya dapat bereaksi dengan

unsur Oksigen (O) dan Fosfor (F). Senyawa gas mulia yang ditemukan pertama kali

adalah XePtF6. Berdasarkan urutan unsur golongan gas mulia dalam system

periodic unsur, dapat disimpulkan bahwa:

o Dalam satu golongan, jari-jari atom unsur-

unsur golongan Gas Mulia dari atas ke bawah

semakin besar karena bertambahnya kulit

yang terisi elektron.

o Energi Ionisasi dari atas ke bawah semakin

kecil karena gaya tarik inti atom terhadap

elektron terluar semakin lemah.

o Afinitas Elektron unsur-unsur Gas Mulia

sangat kecil sehingga hampir mendekati nol.

o Titik didih unsur-unsur Gas Mulia berbanding

lurus dengan kenaikan massa atom.

o Titik lebur unsur-unsur Gas Mulia mengikuti

sifat titik didih.

Kereaktifan gas mulia

Unsur – unsur gas mulia merupakan unsur – unsur yang paling stabil (tidak reaktif)

diantara semua unsur yang terdapat dalam system periodic unsur. Semua unsur

gologan gas mulia berupa gas monoatomik pada temperature kamar, tidak berbau,

tidak berwarna, tidak mudah terbakar dan juga gas yang tidak mendukung dalm

proses pembakaran, mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah

Gas mulia dalam keadaan dasarnya memenuhi persyaratan untuk mencapai kondisi

kestabilan kimia yakni (1) tidak memiliki elektron yang tidak berpasangan, (2)

energi ionisasi sangat besar dan (3) afinitas elektronnya negative. Sehingga,

kereaktifan unsur – unsur gas mulia sangat rendah. Konfigurasi elektron Gas Mulia

dijadikan sebagai acuan bagi unsur-unsur lain dalam sistem periodic (Prakoso.

2009):

2He 1s2

10Ne [He] 2s2 2p6

18Ar [Ne] 3s2 3p6

36Kr [Ar] 4s2 3d10 4p6

54Xe [Kr] 5s2 4d10 5p6

86Rn [Xe] 6s2 4f14 5d10 6p6

Gas Mulia sangat stabil karena konfigurasi elektronnya memenuhi kaidah duplet

(untuk Helium) dan oktet. Sehingga Gas Mulia dijadikan acuan bagi unsur-unsur lain

dalam sistem periodik untuk kestabilan suatu unsur.

Akan tetapi, beberapa reaksi dapat terjadi jika kondisinya tersebut tidak dipenuhi

sebagian. Meskipun energi ionisasi untuk atom gas mulia besar, nilainya menurun

dalam urutan sebagai berikut, He (24.6 eV), Ne (21.6 eV), Ar (15.8 eV), Kr (14.0 eV)

dan ionisasi energi untuk Xe adalah 12.1 eV, yang lebih kecil dari energi ionisasi

untuk atom hidrogen (13.6 eV). Hal ini memberikan indikasi bahwa kondisi (2) tidak

berlaku untuk Xe.

Dengan mencatat kecenderungan ini, N. Bartlet melakukan sintesis XePtF6 dari Xe

dan PtF6 pada tahun 1962 dan juga N. H. Clasen memperoleh XeF4 melalui reaksi

termal antara Xe dan F2 pada tahun 1962. Selanjutnya, XeF2, XeF6, XeO3, XeO4 dan

beberapa senyawa gas mulia lainnya telah berhasil disintesis dan mengakibatkan

hipotesis bahwa gas mulia adalah maka gugurlah anggapan bahwa gas mulia

adalah unsur yang tidak dapat bereaksi. Ion-ion dan atom-atom gas mulia yang

tereksitasi (He*, Ne*, Ar*, Kr*, Xe:) tidak memenuhi kondisi (1)-(3) untuk kestabilan

kimia dan mengakibatkan reaksi berikut dapat terjadi.

Dalam reaksi (a), He+ berlaku sebagai sebuah penerima elektron yang sangat kuat.

Produk reaksi (b) disebut sebagai eksimer (excimer, excited dimers) yang

digunakan sebagai osilasi laser. Reaksi dalam (c) adalah reaksi ionisasi yang

berkaitan dengan tumbukan antara sebuah atom tereksitasi dan sebuah molekul

yang disebut sebagai ionisasi Penning (Ohno. 2009)

2.1 HELIUM

Kata Helium berasal dari bahasa Yunani “helios” = matahari. Unsur Helium pertama

kali ditemukan pada 1868, oleh astronom Prancis bernama Pierre Jules César

Janssen yang mendeteksi helium sebagai signatur garis spektral kuning yang tidak

diketahui dari cahaya gerhana matahari. Janssen menemukan bukti keberadaan

helium pada saat gerhana matahari total tahun 1868 ketika dia mendeteksi sebuah

garis baru di spektrum sinar matahari. Lockyer dan Frankland menyarankan

pemberian nama helium untuk unsur baru tersebut. Pada tahun 1895, Ramsay

menemukan helium di mineral cleveite uranium. Pada saat yang bersamaan

kimiawan Swedia Cleve dan Langlet menemukan helium di cleveite. Rutherford dan

Roys pada tahun 1907 menunjukkan bahwa partikel-partikel alpha tidak lain adalah

nukleus helium (Mohsin. 2005).

Helium merupakan elemen kedua terbanyak di alam semesta. Helium dapat

diproses dari gas alam, karena banyak gas alam yang mengandung gas helium.

Secara spektroskopik, helium telah dideteksi keberadaannya di bintang-bintang,

terutama di bintang yang panas. Pemfusian hidrogen menjadi helium menghasilkan

energi yang luar biasa dan merupakan proses yang dapat membuat matahari

bersinar secara terus-menerus. Kadar helium di udara sekitar 1 dalam 200,000.

Walaupun unsure Heolium banyak terdapat dalam berbagai mineral radioaktif

sebagai produk-produk radiasi, sebagian besar pasokan helium untuk Amerika

Serikat terdapat di sumur-sumur minyak Texas, Oklahoma, dan Kansas. Di luar AS,

pabrik ekstraksi helium hanya terdapat di Polandia, Rusia dan di India (data tahun

1984) (Mohsin. 2005).

Helium merupakan unsur kedua terbanyak dan paling ringan di jagad raya dan

salah satu unsur yang tercipta pada saat nukleosintesis Big Bang. Dalam Jagad

Raya modern, hampir seluruh helium baru diciptakan dalam proses fusi

nuklir hidrogen di dalam bintang. Di Bumi, unsur ini dapat terbentuk dari peluruhan

radioaktif dari unsur yang lebih berat (partikel alfa adalah nukleus helium). Setelah

penciptaannya, sebagian besar Helium terkandung di udara (gas alami) dalam

konsentrasi sampai 7% volume. Helium dimurnikan dari udara oleh proses

pemisahan suhu rendah yang disebut distilasi fraksional (Hadiyanti. 2010).

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

titik lebur paling rendah di antara unsur-unsur dan banyak digunakan dalam riset

dengan suhu rendah (cyrogenic) karena titik leburnya dekat dengan 0 oK. Selain itu,

unsur ini sangat vital untuk penelitian superkonduktor.

Helium memiliki sifat unik, yaitu sebagai satu-satunya benda yang dalam keadaan

cair tidak bisa diubah bentuknya menjadi benda padat hanya dengan menurunkan

suhu. Unsur ini tetap dalam bentuknya yang cair sampai 0 derajat Kelvin pada

tekanan normal, tetapi akan segera berbentuk padat jika tekanan udara dinaikkan.

3He dan 4He dalam bentuk padat sangat menarik karena keduanya dapat berubah

volume sampai 30% dengan cara memberikan tekanan udara. 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. Sebuah bejana yang diisi dengan gas helium pada 5

dan 10 Kelvin harus diperlakukan seakan-akan berisikan helium cair karena

perubahan tekanan yang tinggi yang berasal dari pemanasan gas ke suhu ruangan.

Helium mempunyai 7 isotop yang telah diketahui: helium cair (He-4) yang muncul

dalam dua bentuk: He-4I dan He-4II dengan titik transisi pada 2.174K. He-4I (di atas

suhu ini) adalah cair, tetapi He-4II (di bawah suhu tersebut) sangat berbeda dari

bahan-bahan kimia lainnya. Helium mengembang ketika didinginkan, dan konduksi

panas atau viskositasnya tidak menuruti peraturan-peraturan biasanya. Secara

umum, sifat – sifat yang dimiliki oleh unsur elium adalah (Puput, dkk. 2008):

o Nomor Atom : 2

o Perioda : 1

o Blok : s

o Penampilan : Tak Berwarna

o Massa Atom : 4,003 g/mol

o Konfigurasi elektron : 1s2

o Jumlah elektron di tiap kulit : 2

o Elektron valensi : 2

o Jari-jari Atom : 31 pm

o Jari-jari Kovalen : 32 pm

o Jari-jari Van der Waals : 140 pm

o Energi Ionisasi : Pertama 2372,3 kJ·mol-1

o Struktur Kristal : Heksagonal Tertutup

o Fase : Gas

o Massa jenis : (0 oC; 101,325 kPa) 0,1786 g/L

o Titik lebur : (pada 2,5 Mpa) 0,95K (-272,93 oC,

-458,0 oF)

o Titik didih : 4,22 K (-268,93 oC, -452,07 oF)

o Kapasitas kalor : (25 oC) 20,786 J/(mol.K)

Unsur Helium telah banyak digunakan oleh manusia, dantaranya adalah:

o Sebagai gas tameng untuk mengelas

o Sebagai gas pelindung dalam menumbuhkan

kristal-kristal silikon dangermanium, serta dan

dalam memproduksi titanium dan zirkonium

o Sebagai agen pendingin untuk reaktor nuklir

o Sebagai gas yang digunakan di lorong angin

(wind tunnels)

o 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.

o Helium lebih banyak digunakan dalam

pengisian balon udara ketimbang hidrogen

yang lebih berbahaya.

o Helium digunakan dalam pengisian balon-

balon raksasa yang memasang berbagai iklan

perusahaan-perusahaan besar, termasuk

Goodyear.

o Helium sedang dikembangkan oleh militer AS

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.

o Helium cair digunakan sebagai zat pendingin

karena memiliki titik uap yang sangat rendah.

o Memberi tekanan pada bahan bakar roket.

2.2 NEON (Ne)

Neon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ne

danhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nomor_atom”>nomor atom 10. Neon

termasuk kelompok gas mulia yang tak berwarna dan lembam (inert). Unsur 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. Unsur

Neon mempunyai sifat – sifat (Puput, dkk. 2008):

o Nomor Atom : 10

o Perioda : 2

o Blok : p



o Konfigurasi elektron : [He] 2s2 2p6

o Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8



o Kovalen : 69 pm

o Van der Waals : 154 pm


o Struktur Kristal : Kubus

o Fase : Gas

o Massa Jenis : (0 0C ; 101,325 kPa) 0,9002 g/L

o Titik Lebur : 24,56 K (-248,59 0C, -415,46 0F)

o Titik Didih : 27,07 K (-246,08 0C, -410,94 0F)

o Kapasitas Kalor : (25 0C) 20,78 J/mol K

o Kerapatan : (25 0C) 1,207 g/ml

o Tekanan Uap

P / Pa 1 10 100 1 K 10 K 100 K

Pada T / K 12 13 15 18 21 27

Neon dapat diperoleh dengan mencairkan udara dan melakukan pemisahan dari

gas lain dengan penyulingan bertingkat (Anonimous1. 2008). Pada tahap awal,

CO2 dan uap air dipisahkan terlebih dahulu. Kemudian udara diembunkan dengan

memberikan tekanan 200 atm diikuti pendinginan cepat. Sehingga sebagian besar

udara akan berada dalam fasa cair dengan kandungan Gas Mulia yang lebih

banyak, yaitu 60% Gas Mulia (Ar, Kr, Xe) dan sisanya 30% O2 dan 10% N 2. Sisa

udara yang mengandung He dan Ne tidak mengembun karena titik didih kedua gas

tersebut sangat rendah. Gas He dan Ne akan terkumpul dalam kubah kondensor

sebagai gas yang tidak terionisasi (tidak mencair).

Neon adalah unsur yang tidak mudah bereaksi (inert). Namun, dilaporkan bahwa Ne

dapat bersenyawa dengan fluor. Namun, hal tersebut masih menjadi pertanyaan

apakah senyawa Neon tersebut benar – benar ada meskipun terdapat bukti yang

menunjukkan keberadaan senyawa tersebut. Ion Ne+, (NeAr)+, (NeH)+, dan (HeNe+)

diketahui dari analisis spektrofotometri optik dan spektrofotometrik massa. Neon

juga membentuk hidrat yang tidak stabil (Anonimous1. 2008). Beberapa

penggunaan unsur Neon dalam kehidupan sehari – hari:

o Neon dapat digunakan untuk pengisian bola

lampu di landasan pesawat terbang. Karena

Ne menghasilkan cahaya terang dengan

intensitas tinggi apabila dialiri arus listrik.

o Neon cair digunakan juga sebagai zat

pendingin, indicator tegangan tinggi,

penangkal petir, dan untuk pengisi tabung-

tabung televisi.

o Neon digunakan sebagai penangkal petir dan

pengisi tabung-tabung televisi.

o Neon dapat digunakan untuk pengisi bola

lampu neon.

2.3 ARGON (Ar)

Argon adalah suatu unsur kimia yang disimbolkan dengan huruf Ar. Argon

mempunyai nomor atom 18 dan merupakan unsur ketiga dari golongan VIII A pada

sistem periodic unsure. Unsur Argon pertama kali ditemukan oleh seorang ahli

kimia Inggris bernamaWilliam 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. Isotop utama dari argon yang ditemukan

dalam bumi adalah 40Ar (99.6%), 36Ar (0.34%), dan 38Ar (0.06%). Jumlah unsur Argon

terus bertambah sejak bumi terbentuk karena Kalium 40K yang radioaktif dapat

berubah menjadi Argon secara alami, dengan waktu paruh 1.25 x 109 tahun, Dalam

atmospher, 39Ar terbentuk dengan aktifitas sinar kosmik. 37Ar dapat terbentuk dari

peluruhan 40Ca sebagai hasil dari ledakan nuclear permukaan yang memiliki waktu

paruh 35 hari.

Meskipun argon merupakan gas mulia yang bersufat stabil. Akan tetapi, telah

ditemukan bahwa argon mempunyai beberapa bentuk senyawa. Sebagai contoh

adalah pembuatan senyawa argon hidrofluorida (HArF), suatu senyawa setengah

stabil dari argon dengan hydrogen dan fluorin.

Ar + H + F → HArF

Senyawa ini ditemukan dan dibuat melalui riset dan penelitian pada universitas

Helsinki tahun 2000. Meskipun pada keadaan groundstate netral, namun senyawa

HArF keberadaannya terbatas. Argon dapat berebtuk klathrat dengan air ketika

atom-atomnya terikat pada kisi-kisi molekul air. Selain itu, ditemukan pula senyawa

ion ArH+dan ArF. Perhitungan teori sudah menunjukkan beberapa senyawa argon

dapat menjadi stabil namun dengan sintesis yang tidak gampang dan diketahui.

Dalam air, Argon mempunyai kelarutan yang sama dengan gas oksigen (O2) dan 2.5

kali lebih besar dari pada gas nitrogen. Argon adalah unsur yang tidak berwarna,

kurang berbau, kurang berasa, dan tidak bersifat racun dalam bentuk gas dan

cairan. Sifat – sifat umum yang dimiliki oleh unsur ini adalah (Puput, dkk. 2008):

o Nomor Atom : 18

o Perioda : 3

o Blok : p



o Konfigurasi elektron : [He] 3s2 3p6

o Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 8





o Keelektronegatifan : -



o Fase : Gas

o Massa Jenis : (0 °C, 101,325 kPa) 1.784 g/L

o Titik Lebur : 83,80 K (-189,35 °C, -308,83 °F)

o Titik Didih : 87,30 K (-185,85 °C, -302,53 °F)

o Kapasitas Kalor : (25 °C) 20,786 J·mol-1·K-1

o Panas peleburan : 1.18 kjmol-1

o Panas penguapan : 6.43 kjmol-1

o Kapasitas panas : 20.786 jmol-1K-1

o Keadaan magnet : nonmagnetic

o Tekanan Uap

P / Pa 1 10 100 1 K 10 K 100 K

Pada T / K 47 53 61 71 87

Beberapa manfaat dari unsur Argon yang selama ini telah digunakan adalah:

o Digunakan dalam pengisian tabung pemadam

kebakaran.

o Sebagai gas pengisi dalam bola lampu cahaya

listrik, karena argon tidak bereaksi dengan

filament cahaya lampu pada temperatur

tinggi.

o Sebagai gas inert perisai dalam berbagai

bentuk dari pengelasan, termasuk gas inert

logam saat pengelasan dan gas pemortongan

saat pengelasan. Sebagai gas inert logam,

argon biasanya sering dicampur dengan CO2

o Sebagai pilihan gas pada plasma yang

digunakan dalam ICP spectroscopy

o Sebagai perisai yang tidak reaktif pada proses

titanium dan unsur rekatif lainnya

2.4 KRIPTON

Kripton adalah elemen kimia dengan symbol Kr dengan nomor atom 36. Unsur

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 menggantikan standar

meter di Paris, yang semula didefinisikan sebagai batangan alloy platina-iridium.

Pada bulan Oktober 1983, satuan meter, yang semula diartikan sebagai satu per

sepuluh juta dari kuadrat keliling kutub bumi, akhirnya didefinisi ulang oleh

lembaga International bureau of Weights and Measures, sebagai panjang yang

dilalui cahaya dalam kondisi vakum selama interval waktu 1/299,792,458 detik

(Anonimous2. 2008).

Kripton terdapat di udara dengan kadar 1 ppm. Atmosfer Mars diketahui

mengandung 0.3 ppm kripton. Kripton padat adalah zat kristal berwarna putih

dengan struktur kubus pusat muka yang merupakan sifat umum pada semua gas

muli (Anonimous2. 2008). Unsur Kripton mempunyai sifat – sifat antara

lain (Anonyuos3. 2009):

o Nomor Atom : 36

o Perioda : 4

o Blok : p


o Massa Atom : 83,798(2) g/mol

o Konfigurasi elektron : [Ar] 3d10 4s2 4p6

o Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 18 8


o Elektronegativitas : 3,00 (skala Pauling)

o Energi Ionisasi (detil) : 1350,8 kJ/mol




o Fase : Gas,

o Massa Jenis : (0 °C; 101,325 kPa) 3,749 g/L

o Titik Lebur : 115,79 K

o Titik Didih : 119,93 K

o Titik Kritis : 209,41 K, 5,50 Mpa

o Kapasitas Kalor : (25 °C), 20,786 J/(mol·K)

o Memiliki garis spektrum berwarna hijau

terang dan oranye.

Gas kripton merupakan sejenis gas nadir, berwarna hijau dan mempunyai spectral

berwarna jingga dan merupakan salah satu produk pembelahan uranium.. Kripton

memiliki sifat inert (tidak reaktif) dan stabil, sehingga kripton berfungsi sebagai

pelindung untuk melindungi material lain yang tidak stabil terhadap udara. Jumlah

Kripton dalam ruang tidak pasti, seperti halnya jumlah yang diperoleh dari aktivitas

yang meteoric dan ari angina badai matahari. Pengukuran dalam menentukan

jumlah Kripton disarankan untuk melimpahkan Kripton di dalam suatu ruang

(annymous4. 2008).

Di alam, kripton memiliki enam isotop stabil. Dikenali juga 1 isotop lainnya yang

tidak stabil. Garis spektrum kripton dapat dihasilkan dengan mudah dan beberapa

di antaranya sangat tajam untuk bisa dibedakan. Awalnya kripton diduga tidak

dapat bersenyawa dengan unsur lainnya, tapi sekarang sudah ditemukan beberapa

senyawa kripton. Kripton difluorida sudah pernah dibuat dalam ukuran gram dan

sekarang sudah dapat disintesis dengan beberapa metode. Senyawa fluorida

lainnya dari asam oksi kripton pun telah dilaporkan. Ion molekul dari ArK+ dan

KrH+ telah diidentifikasi dan diinvestigasi, demikian juga KrXe dan KrXe+ pun telah

memiliki beberapa bukti (Anonimous2. 2008). Diantara manfaat dari unsur Kripton

adalah:

o Digunakan dalam pengisian bola lampu blitz

pada kamera.

o Kripton dapat digabungkan dengan gas lain

untuk membuat sinar hijau kekuningan yang

dapat digunakan sebagai kode dengan

melemparkannya ke udara.

o Dicampurkan dengan Argon untuk mengisi

lampu induksi

o 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 (Prakoso. 2009)

o Kripton bercahaya putih dapat

digunakan untuk efek yang bagus

dalam tabung gas warna.

o Kripton bercahaya putih dapat

digunakan untuk efek yang bagus

dalam tabung gas warna,

o 85Kr dapat digunakan untuk analisis

kimia dengan menanamkan isotop

kripton dalam beragam zat padat.

Selama proses ini, terbentuk kriptonate.

Aktivitas kriptonate sangat sensitif

dalam reaksi kimia dalam bentuk

larutan. Karenanya, konsentrasi reaktan

pun jadi dapat ditetapkan.

o Kripton digunakan sebagai lampu kilat

fotografi tertentu untuk fotografi

berkecepatan tinggi.

2.5 XENON (Xe)

Xenon (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 di temukan pertama kali oleh sir William Ramsey dan

Morris William Travers (Prakoso. 2009). Sifat – sifat yang dimiliki oleh unsur xenon

(Puput, dkk. 2008):

o Nomor Atom : 54

o Perioda : 5

o Blok : p


o Massa Atom : 131,293(6) g/mol

o Konfigurasi elektron : [Kr] 5s2 4d10 5p6

o Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 18 18 8




o Energi Ionisasi : 1170,4 kJ·mol-1



o Van der Waals : 216 pm

o Fase : Gas

o Massa Jenis : (0 °C, 101,325 kPa) 5,894 g/L

o Titik Lebur : (101,325 kPa) 161,4 K (-111,7 °C,

-169,1 °F)

o Titik Didih : (101,325 kPa) 165,03 K (-108,12

°C, -162,62 °F)

o Kapasitas Kalor : (100 kPa, 25 °C) 20,786

J·mol-1·K-1

Anis (2009) menjelaskan bahwa unsur Xenon merupakan salah satu produk fisi

yang cukup penting untuk diperhatikan keberadaannya, mengingat salah satu

isotop Xenon, yaitu Xe-135 bersifat sebagai racun bagi reaktor. Xe-135 disamping

dihasilkan langsung oleh inti uranium dari proses pembelahan Uranium-235 (U-

235), juga dihasilkan dari peluruhan Iodium-135 (I-135). I- 135 tidak dihasilkan

langsung dari proses pembelahan inti, tetapi dari peluruhan Telurium- 135 (Te-135).

Unsur – unsur golongan gas mulia merupakan unsur – unsur yang bersifat stabil

dsan tidak reaktif. Akan tetapi, unsur gas mulia seperti xenon dan kripton dapat

bereaksi dengan senyawa lain membentuk senyawa baru. Penemuan senyawa gas

mulia dipelopori oleh Neil Bartlett pada tahun 1962. Ia meneliti senyawa platina(IV)

fluoride dan mendapatkan sebagai agen oksidator yang sangat kuat yang mampu

mengoksidasi gas dioksogen menjadi senyawa ionic O2+PtF6

-. Oleh karena energi

ionisasi pertama xenon hamper sama denga energi ionisasi pertama dioksigen,

Bartlett percaya bahwa senyawa kuning xenon analog dengan senyawa dioksigen

dan dapat disintetis untuk membentuk Xe+PtF6-. Senyawa ini terbukti dapat

disintetis meskipun rumusnya tidak sesederhana itu. Setelah itu, sintetesis senyawa

gas mulis berhasil dikembangkan khususnya dengan unsur – unsur dengan

keelektronegatifitas tinggi seperti unsur F dan O (Sugiarto. 2004).

Pada tahun yang sama, Bartlett juga berhasil mensintesis senyawa xenon dengan

rumus XeF6 berwarna jingga-kuning. Selain itu, Xenon juga dapat bereaksi dengan

fluor secara langsung dalam tabung nikel pada suhu 400 °C dan tekanan 6 atm

menghasilkan xenon tetrafluorida, berupa padatan tidak berwarna dan mudah

menguap.

Xe(g) + 2F2(g) XeF4(s)

Xe, bereaksi dengan unsur yang paling elektronegatif, misalnya fluorin, oksigen,

dan khlorin dan dengan senyawa yang mengandung unsur-unsur ini, misalnya

platinum fluorida, PtF6. Walaupun senyawa xenon pertama dilaporkan tahun 1962

sebagai XePtF6, penemunya N. Bartlett, kemudian mengoreksinya sebagai

campuran senyawa Xe[PtF6]x (x= 1-2). Bila campuran senyawa ini dicampurkan

dengan gas fluorin dan diberi panas atau cahaya, flourida XeF2, XeF4, dan XeF6 akan

dihasilkan. XeF2 berstruktur linear, XeF4 bujur sangkar, dan XeF6 oktahedral

terdistorsi. Walaupun preparasi senyawa ini cukup sederhana, namun sukar untuk

mengisolasi senyawa murninya, khususnya XeF4. Hidrolisis fluorida-fluorida ini akan

membentuk senyawa oksida. XeO3 adalah senyawa yang sangat eksplosif.

Walaupun XeO3 stabil dalam larutan, dimana larutannya adalah oksidator sangat

kuat. Tetraoksida XeO4, adalah senyawa xenon yang paling mudah menguap.

Senyawa M[XeF8] (M adalah Rb dan Cs) sangat stabil dan tidak terdekomposisi

bahkan dipanaskan hingga 400 oC sekalipun. Jadi, Xenon membentuk senyawa

dengan valensi dua sampai delapan. Fluorida-fluorida ini digunakan juga sebagai

bahan fluorinasi.

Table. Senyawa Xenon dengan Unsur yang Mempunyai Elektronegatifitas Tinggi

Formula Name O.S

m.p (0C) Structure

XeF2 Xenon difluoride +2 129 Linear

XeF4 Xenon tetrafluoride

+4 117 Square planar

XeF6

XeO3

XeO2F2

XeOF4

Xenon hexafluoride

Xenon trioxide

+6

+6

+6

+6

49,6

Explodes

30,8

-46

Distorted Octahedron

Pyramidal (tetrahedral with one corner unoccupied)

Trigonal bipyramidal (with one position unoccupied)

Square pyramidal (octahedral with one position unoccupied)

XeO4

XeO3F2

Ba2[XeO3]4-

Xenon Tetraoxide

Barium perxenat

+8

+8

+8

-35.9

-54.1

dec.>300

Tetrahedral

Trigonal bipyramid

Octahedral

O.S = Oxidation state

m.p = melting point

Bentuk geometri yang dimiliki oleh senyawa dari unsur Xenon tergantung pada

bilangan koordinasi dan adanya pasangan electron bebas yang dimilki oleh Xenon

dalam senyawa tersebut. Pembentukan senyawa dari unsur Xenon dapat dijelaskan

dengan konsep hibridisasi orbital. Seperti pembentukan XeF2 yang dari hasil

eksperimen mempunyai struktur geometri linear:

5s 5p 5d

Atom Xe (keadaan dasar): [Kr] 4d10

5s 5p 5d

Atom Xe (keadaan eksitasi) [Kr] 4d10

Sp3d 5d

Atom Xe (keadaan hibridisasi) [Kr] 4d10

Sp3d 5d

Atom Xe (dalam XeF2) [Kr] 4d10

Untuk membentuk senyawa XeF2, satu elektron pada orbital 5p harus dipromosikan

ke sub kulit 5d yang diikuti dengan hibridisasi orbital 5s, 5p dan dx membentuk

orbital hibrida sp3d. Dua elektron yang tidak berpasangan tersebut akan digunakan

untuk berikatan dengan dua unsur F. Pembentukan senyawa Xenon lain dapat

dijelaskan pula dengan konsep hibridisasi seperti pada pembentukan senyawa XeF2

Xenon Fluorida

Unsur xenon dengan fluorin akan membentuk tiga macam senyawa fluoride,

yakni XeF2, XeF4, dan XeF6 menurut persamaan reaksi:

400 oC, 1 atm

600 oC, 6 atm

Xe(g) + 2F2(g) XeF2(s) (Xe berlebih)

300 oC, 60 atm

Xe(g) + 2F2(g) XeF4(s) (Xe : F2 = 1 : 5)

Xe(g) + 3F2(g) XeF6(s) (Xe : F2 = 1 : 20)

Ketiga senyawa Xenon fluoride tersebut berupa padatan putih dan stabil terhadap

disosiasi menjadi unsur – unsurnya pada kondisi kamar. Gemetri senyawa –

senyawa Xenon fluoride tersebut sesuai dengan bentuk ramalan geometri teori

VSEPR.

Senyawa Xenon heksafluoride (XeF6) dengan enam pasangan electron ikatan dan

satu pasangan electron menyendiri di seputar ion pusat Xe mempunyai konfigurasi

AX6E (A adalah unsur Xe, X adalah substituent yang terikat pada Xe dan E adalah

pasangan electron bebas) membentuk struktur oktahedral terdistorsi.

Gambar 2.1 Kristal XeF6

Senyawa XeF6 dapat bereaksi dengan air ataupun dengan senyawa silika

menghasilkan senyawa Xenon oksida:

XeF6+ H2O XeOF4 + 2H

XeF6+ Si2O2 XeOF4 + SiF4

Senyawa XeF6 dapat membentuk senyawa kompleks dengan senyawa lain misalkan

RbF dan CsF:

XeF6 + RbF Rb+[ XeF7]-

50 oC

Dengan pemanasan, XeF7 akan terdekomposisi menjadi:

2Cs+[ XeF7]- XeF6 + Cs2[ XeF6]

Senyawa Xenon tetrafluoride (XeF4) mempunyai bilangan koordinasi 6 dengan

empat pasangan electron ikatan dan dua pasangan electron menyendiri (AX4E2)

membentuk struktur bujur sangkar. Senyawa Xenon tetrafluoride (XeF4) dapat

bereaksi dengan air membentuk senyawa xenon trioksida:

6 XeF4 + 12H2O XeO3 + 4Xe + 3O2 + 24HF

Selain itu, senyawa XeF4 dapat bereaksi dengan unsur/senyawa lain membentuk

unsur Xe kembali:

XeF4 +2SF4 Xe + 2SF6

XeF4 + Pt Xe + PtF4

XeF4 + C6H6 Xe + C6H5F + HF

Senyawa kompleks yang terbentuk dari senyawa XeF4 hanya dapat dijumpai dalam

jumlah yang kecil

Senyawa Xenon difluoride (XeF2) mempunyai bilangan koordinasi 5 dengan 2

pasangan electron ikatan dan 3 pasangan electron menyendiri (AX2E3) mempunyai

struktur linear. Senyawa Xenon difluoride (XeF2) dapat bereaksi dengan air

membentuk unsur Xenon:

2 XeF2 + 2H2O 2Xe + O2 + 4HF

Senyawa XeF2 dapat membentuk kompleks dengan senyawa florida logam (florida

yang berikatan dengan logam transisi) seperti: NbF5, TaF5, RuF5, OsF5, RhF5, IrF5, dan

PtF5.

XeF2 . MF5 [XeF]+[MF6]-

XeF2 . 2MF5 [XeF]+[MF11]-

Xenon Oksida

Unsur Xenon dapat membentuk dua senyawa oksida, yakni Xenon trioksida dan

Xenon tetraoksida. Senyawa Xenon tetraoksida berupa gas yang mudah meledak

dengan struktur geometri tetrahedral. Senyawa ini dipreparasi dari reaksi antara

barium perxenat dengan asam sulfat pekat menurut persamaan reaksi (Sugiarto.

2004):

Ba2XeO64-(aq) + 2 H2SO4 (pekat) 2BaSO4(s) + XeO4(g) + 2H2O(l)

Xenon trioksida berupa padatan lembab cair, tidak berwarna, mudah meledak dan

bersifat sebagai oksodator kuat dengan bentuk geometri segitiga piramida. Xenon

trioksida berupa padatan lembab cair, tidak berwarna, mudah meledak dan bersifat

sebagai oksodator kuat dengan bentuk geometri segitiga piramida dan dapat

bereasi dengan basa encer menghasilkan ion hidrogenxenat:

XeO3(s) + NaOH(aq) Na+[HXeO4]-(aq)

(sodium xenate)

Ion ini tidak stabil dan akan mengalami disproporsionasi menjadi gas xenon dan ion

perxenat sesuai dengan reaksi:

[HXeO4]- (aq) + 2OH-(aq) [XeO64-](aq)+ Xe (g) + O2(g) + 2H2O(l)

(ion perxenat)

Senyawa Xenon trioksida dapat bereaksi dengan XeF6 sesuai dengan persamaan

reaksi:

XeO3 + 2XeF6 XeOF4

XeO3 + XeOF4 2XeO2F2

Kombinasi Xenon untuk Penyimpanan Molekul Hidrogen (H2) Para ilmuwan di Carnegie Institution menemukan untuk pertama kalinya bahwa

tekanan tinggi dapat digunakan untuk membuat materi unik penyimpanan

hidrogen. Penemuan membuka jalan bagi cara baru untuk mengatasi masalah

penyimpanan hidrogen ini (Anonimous. 2009) Para peneliti menemukan bahwa

secara normal tidak reaktif, Kombinasi gas mulia xenon dengan molekul hidrogen

(H2) di bawah tekanan berbentuk padat yang sebelumnya tidak dikenal dengan

ikatan kimia yang tidak biasa. Percobaan pertama kalinya elemen-elemen ini

digabungkan untuk membentuk senyawa yang stabil. Penemuan keluarga materi

baru yang dapat meningkatkan teknologi baru hidrogen.

Maddury Somayazulu, kimiawan dari Carnegie’s Geophysical Laboratory,

menjelaskan, “Unsur-unsur mengubah konfigurasi bila ditempatkan di bawah

tekanan, seperti penyesuaian diri muatan sebagai pemenuhan elevator penuh.

Kami mengendalikan serangkaian campuran gas xenon dalam kombinasi dengan

hidrogen bertekanan tinggi dalam landasan sel berlian. Di sekitar 41.000 kali

tekanan permukaan laut (1 atmosfer), atom-atom disusun menjadi sebuah struktur

kisi yang didominasi oleh hidrogen, tetapi diselingi dengan lapisan terikat secara

longgar pasang xenon. Ketika kita meningkatkan tekanan, seperti tuning radio,

jarak antar ikatan pasangan xenon berubah seperti yang teramati di dalam metalik

padat xenon.”

Para peneliti mengambarkan senyawa pada tekanan yang berbeda-beda dengan

menggunakan difraksi sinar-X, inframerah, dan Raman spektroskopi. Ketika mereka

melihat bagian dari struktur xenon, disadari bahwa interaksi xenon dengan

hidrogen di sekitarnya bertanggung jawab atas stabilitas yang tidak biasa dan

perubahan terus-menerus dalam jarak antar xenon sebagai tekanan yang

disesuaikan dari 41.000 ke 255.000 atmosfer.

Para astrokimiawan dan geokimiawan telah lama penasaran dengan fakta bahwa

gas mulia xenon itu jauh lebih sedikit ditemukan di atmosfir dan di kulit bumi

dibanding di matahari (dilihat dari spektrum sinarnya) dan meteor-meteor. Satu

penjelasan yang diberikan adalah bahwa unsur ini tersembunyi dalam senyawa

kimia yang terbentuk pada temperatur dan tekanan yang sangat tinggi di inti bumi

(Walaupun secara umum gas-gas mulia bersifat inert, akan tetapi sebagian dari

mereka, terutama argon dan xenon dapat membentuk senyawa kimia) (Loudon.

2003)

Jules Verne, seorang novelis fiksi sains bangsa Perancis abad ke-19 pernah menulis

buku dengan judul “Journey to the Center of the Earth” pada tahun 1864. Di dalam

novel ini dia bercerita tentang seorang ilmuwan yang menemukan jalan menuju ke

pusat bumi melalui gunung berapi yang sudah tidak aktif lagi. Ide yang dicetuskan

Verne sangat maju untuk waktu itu. Bahkan sampai sekarang pun, keinginan

manusia untuk menjelajahi perut bumi sampai ke dasarnya belum terealisasikan.

Banyak para ilmuwan (termasuk kimiawan yang penasaran ingin membuktikan

penjelasan tentang xenon di atas) yang ingin dapat ikut serta dalam penjelajahan

tersebut kalau sudah ada kendaraan yang diciptakan khusus untuk ekspedisi ini.

Tetapi justru karena belum adanya kendaraan inilah, para geokimiawan di

University of California, Berkeley putar otak untuk membuktikan penjelasan

tersebut dengan cara lain. Satu tim ilmuwan yang dipimpin oleh Wendel A. Caldwell

dan Raymond Jeanloz mencoba membuat senyawa kimia antara unsur besi dan

xenon pada suhu 3000 K dan tekanan sampai 70 Gpa di dalam diamond anvil cell

yang dipanasi dengan laser. Mereka memonitor hasilnya memakai teknik difraksi

sinar X, yang pada prinsipnya adalah memonitor perubahan jarak antar atom-atom.

Walaupun mereka berhasil melihat perubahan fase unsur xenon itu sendiri (yang

biasanya memang terbentuk pada kondisi ekstrim yang mereka tiru di lab), tetapi

mereka tidak mendeteksi terbentuknya senyawa antara xenon dan besi. Mereka

pun menyelidiki lebih mendalam masalah ini memakai teori-teori kimia yang

mereka kuasai. Ternyata setelah menghitung-hitung senyawa hipotesa xenon dan

besi, mereka berkesimpulan bahwa ikatan kimia yang terbentuk antara atom-atom

Xe-Fe terlalu lemah dan energi yang dihasilkan tidak dapat melepas ikatan Fe-Fe

yang lebih kuat.

para ilmuwan tersebut akhirnya menyatakan bahwa problem ini harus dijelaskan

dengan mekanisme yang lain. Mereka berkesimpulan, “pola keberadaaan gas-gas

mulia ini sepertinya terbentuk sebelum bumi dan planet-planet lain terbentuk

secara sempurna; bukannya berubah setelah itu karena terperangkapnya gas-gas

di inti bumi”.

Beberapa penggunaan Xenon dalm kehidupan sehari – hari adalah (Puput, dkk.

2008):

o Xenon biasa digunakan untuk mengisi lampu

blizt pada kamera.

o Isotop-nya dapat digunakan sebagai reaktor

nuklir.

o Xenon dapat digunakan dalam pembuatan

lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri).

o Xenon digunakan dalam pembuatan tabung

electron (Purwoko. 2009).

2.6 RADON (Ra)

Unsur Radon ditemukan pada tahun 1900 oleh Dorn, yang menyebutnya sebagai

emanasi (pancaran) radium. Pada tahun 1908, Ramsay dan Gray, yang

menamakannya niton, mengisolasi unsur tersebut dan menetapkan kerapatannya,

kemudian diketahui bahwa unsur 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. Sejak tahun 1923, unsur ini baru dinamakan

radon (Anonimous2. 2008).

Radon dapat di temukan di beberapa mata

air danhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mata_air_panas”>mata air panas. Rata

rata, terdapat satu molekul radon dalam 1 x 1021 molekul udara.

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 (Namun ini juga bergantung bagaimana rumah itu di

rawat dan ventilasinya). 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. Radon merupakan hasil peluruhan U-

238, dan selanjutnya akan meluruh dengan memancarkan partilkel alfa dan

membentuk isotop tak stabil Polonium-218 (padatan) dan selanjutnya menjadi Po-

214 sampai akhirnya membentuk isotop stabil Pb-206 (Budi. 2009)

Sifat – Sifat Unsur Radon

Radon adalah suatu unsur kimia dalam sistem periodik yang memiliki nomor atom

86. Radon merupakan unsur yang termasuk dalam golongan gas mulia dan juga

unsur radioaktif. Rata-rata, satu bagian radon terdapat dalam 1 x 1021 bagian udara.

Pada suhu biasa, radon tidak berwarna, tetapi ketika didinginkan hingga mencapai

titik bekunya, radon memancarkan fosforesens yang teerang, yang kemudian

menjadi kuning seiring menurunnya suhu. Radon berwarna merah sindur pada suhu

udara cair. Sifat-sifat yang dimiiki oleh unsur Radon (Puput, dkk. 2008):

o Nomor Atom : 86

o Perioda : 6

o Blok : p


o Massa Atom : (222) g/mol

o Konfigurasi elektron : [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6

o Jumlah elektron di tiap kulit : 2 8 18 32 18 8




o Energi Ionisasi : 1037 kJ·mol-1



o Fase : Gas

o Massa Jenis : (0 °C, 101,325 kPa) 5,894 g/L

o Titik Lebur : 202 K (-71.15 °C, -96 °F)

o Titik Didih : 211.3 K (-61.85 °C, -79.1 °F)

o Kapasitas Kalor : (25 °C) 20.786 J·mol-1·K-1

o Radon didapat dari disintergrasi Radium. 88Ra

→ 86Rn+2He

Unsur Radon mempunyai 20 isotop yang saat ini telah diketahui. Radon-222,

berasal dari radium, memilliki paruh waktu 3.823 hari dan merupakan pemancar

partikel alfa; Radon-220 berasal dari thorum dan disebut thoron, memiliki masa

paruh 55.6 detik dan juga merupakan pemancar partikel alfa. Radon-219 berasal

dari actinium dan karenanya disebut actinon, memiliki masa paruh 3.96 detik dan

termasuk pemancar alfa. Diperkirakan bahwa setiap satu mil persegi tanah dengan

kedalaman 6 inch mengandung 1 gram radium, yang melepaskan radon dalam

jumlah yang sedikit ke udara. Radon terdapat di beberapa air panas alam, seperti

yang berada di Hot Springs, Arkansas.

Ancaman Unsur Radon

Indonesia, sebagai negeri vulkanik terkaya di dunia serta daerah gempa,

mempunyai potensi ancaman besar dari gas radon ini. Radon akan mudah keluar ke

permukaan berkaitan dengan aktivitas vulkanik. Pada suhu yang tinggi, radon akan

terlepas dari perangkap batuan dan keluar melalui saluran yang ada. Sebuah

penelitian yang dilakukan oleh BATAN (Sjarmufni dkk) yang dilakukan pada tahun

2001 dan 2002 di daerah Gunung Rowo dan patahan Tempur, Muria – Jawa Tengah,

menunjukkan hasil pengukuran gas radon yang cukup signifikan. Gas tersebut

terlepas sebagai akibat kegiatan magmatik dan aktivasi patahan. Pengukuran

menunjukkan bahwa aktivitas gas radon mencapai sekitar 10-50 pCi. Zona-zona

patahan dan rekahan (sheared fault zone), juga perlu diwaspadai karena

merupakan jalan yang baik bagi radon untuk lepas ke permukaan.

Radon bersifat sangat toksik, dikarenakan sifat radioaktivitasnya yaitu sebagai

pemancar zarah alfa. Selain karena radiasi alfa dari radon itu sendiri, anak luruh

radon seperti polonium yang juga radioaktif dan Pb-204 yang bersifat toksik akan

terdeposit di paru-paru. Gas radon dapat masuk ke dalam paru-paru kita ketika kita

menghirup udara (inhalasi). Sel didominasi oleh air, sehingga interaksi radiasi

dengan air akan menghasilkan berbagai ion, radikal bebas dan peroksida yang

bersifat oksidator kuat. Molekul-molekul protein, lemak, enzim, DNA dan kromosom

ini akan terserang oleh radikal bebas dan peroksida, dalam proses biokimia, yang

akan berakibat pada efek somatik dan genetik.

Dalam sebuah eksperimen yang dilakukan oleh Bradford D. Loucas, seorang

ilmuwan dari Columbia University, Amerika Serikat, penyinaran radiasi partikel alfa

dengan energi 90 keV/mm telah mengakibatkan pengaruh yang signifikan pada

kondensasi dan fragmentasi kromosom. Bandingkan dengan partikel alfa yang

dipancarkan oleh anak luruh radon di dalam jaringan yang setara dengan 90 sampai

250 keV/mm.

Selain itu, unsur Radon merupakan gas yang bersifat karsinogen. Radon harus

ditangani dengan hati-hati seperti bahan material radioaktif lainnya. Bahaya

langsung radon berasal dari masuknya radon lewat jalan pernafasan dalam bentuk

gas ataupun debu radon di udara. Ventilasi yang baik harus dipersiapkan di mana

radium, torium atau actinium disimpan untuk mencegah bertambahnya radon.

Bertambahnya radon (radon build-up) merupakan salah satu pertimbangan dalam

pertambangan uranium. Baru -baru ini, radon build-up telah dikhawatirkan terdapat

di rumah-rumah. Terpapar dengan radon dapat menyebabkan kanker paru-paru. Di

Amerika Serikat, sangat direkomendasikan tindakan perbaikan bila udara di rumah

mngandung Radon sebesar 4 pCi/l.

Gejala yang terjadi sangat lambat, sehingga sulit untuk mendeteksinya (no

immediate symptoms). Menurut hasil penelitian di Amerika Serikat, gas radon

memberikan kontribusi terjadinya kanker paru-paru sejumlah 7000 sampai 30.000

kasus setiap tahunnya. Organisasi kesehatan dunia (WHO) dan EPA (Environmental

Protection Agency) telah mengklasifikasikan gas radon sebagai bahan karsinogen

(penyebab kanker) ”kelas A”, dan di Amerika Serikat termasuk penyebab kanker

paru kedua setelah rokok. Pernyataan ini telah didukung oleh studi epidemiological

evidence para pekerja tambang yang terpapar radiasi dari gas radon secara lebih

intensif, melalui uji cause-effect antara paparan radon dan angka kematian kanker

paru-paru (dose and respon curve). Efek radon dalam jumlah aktivitas yang kecil

(dari alam), bersifat probabilistik (stokastik), artinya peluang atau kebolehjadian

terkena efek tergantung pada dosis yang diterima. Semakin besar dosis yang

diterima, berarti peluang terkena kanker paru-paru akan semakin besar, namun

tidak ada kepastian untuk terkena efek tersebut. Meskipun risiko gas radon bersifat

probabilistik, namun angka penderita kanker paru-paru akibat paparan gas radon

tersebut harus tetap kita waspadai. Terlebih, kita tinggal di daerah vulkanik dan

rentan gempa, yang sangat memungkinkan terjadinya emanasi gas radon. Asap

rokok dikombinasikan dengan paparan radiasi radon akan memberikan efek

sinergistik terjadinya kanker paru.

EPA telah merekomendasikan bahwa jika di dalam rumah terdapat aktivitas gas

radon melebihi 4 pCi/liter, maka harus ada perbaikan rumah. Cara mengurangi

kadar radon di dalam rumah antara lain dengan penyediaan ventilasi yang cukup

agar radon terdilusi dan terjadi sirkulai udara. Cara lain misalnya dengan membuat

pompa penghisap pada sumber radon dan mengalirkannya ke luar, atau pemilihan

desain pondasi yang tepat. Tes kadar radon secara periodik menggunakan detektor

sintilasi perlu dipertimbangkan untuk mengetahui anomali kadar radon, sehingga

dapat diambil tindakan secepatnya. Di negara maju, tes radon di rumah-rumah

sudah jamak dilakukan. Rumah dan gedung perkantoran akan mempunyai nilai jual

yang lebih tinggi jika tidak mempunyai problem radon.

Di samping efek negatifnya, alam selalu memberikan keseimbangan. Beberapa

manfaat dari unsur Radon adalah (Prakoso. 2009):

o Radon sangat bermanfaat sebagai alat

pendeteksi dini kegiatan vulkanik, sehingga

dapat berperan dalam memitigasi bencana

gunung api, meskipun sampai saat ini masih

dalam skala eksperimen.

o Radon terkadang digunakan oleh beberapa

rumah sakit untuk kegunaan terapeutik.

o Radon juga digunakan dalam pendidikan

hidrologi, yang mengkaji interaksi antara air

bawah tanah dan sungai pengikatan radon

dalam air sungai merupakan petunjuk bahwa

terdapat sumber air bawah tanah.

o http://erwantoindonesia.wordpress.com/2012/03/28/makalah-gas-mulia/

http://erwantoindonesia.wordpress.com/2012/03/28/makalah-gas-mulia/

makalah gas mulia.docx

Documents