Reaktivitas
gas mulia
Berdasarkan jari-jari atom, gas mulia seharusnya
Paling reaktif menangkap elektron. 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 diri dan ditangkap zat lain. Namun,
pada kenyataannya golongan gas mulia sangat sulit bereaksi. Di alam unsur ini
kebanyakan ditemukan sebagai gas monoatomik. Hal ini dikarenakan konfigurasi
elektronnya yang memenuhi kulit terluar sehingga menjadi stabil.
Unsur-unsur
ini memiliki konfigurasi elektron pada kulit terluar 1s2 atau ns2np6
yang merupakan konfigurasi penuh. Sifat inert
kimia disebabkan oleh struktur kulit tertutup atau penuh.
Unsur
|
Lambang
|
Nomor
Atom
|
Konfigurasi
Elektron
|
Helium
|
He
|
2
|
1s2
|
Neon
|
Ne
|
10
|
[He] 2s2
2p6
|
Argon
|
Ar
|
18
|
[Ne] 3s2 3p6
|
Kripton
|
Kr
|
36
|
[Ar] 3d10 4s2 4p6
|
Xenon
|
Xe
|
54
|
[Kr] 4d10 5s2 5p6
|
Radon
|
Rn
|
86
|
[Xe] 4f14
5d10 6s2 6p6
|
Sampai saat ini, senyawa gas mulia yang sudah dapat
bereaksi dengan zat lain adalah xenon dan kripton, sedangkan helium, neon, dan
argon masih sangat stabil.
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.
Dengan
elektron valensi yang sudah penuh hal unsur gas mulia yang sangat sukar
menerima elektron. Hal ini dapat dilihat dari harga afinitas elektronnya yang
rendah. Kesetabilan unsur- unsur golongan gas mulia menyebabkan unsur- unsur
ini sukar membentuk ion, artinya sukar melepas atau menerima elektron.
Gas mulia tidak memiliki elektron yang tidak
berpasangan, energi ionisasi sangat besar, dan afinitas elektronnya negatif dan
dengan demikian kereaktifannya sangat rendah
Reaksi Gas Mulia Dengan Unsur Lain
Gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang sudah stabil. Oleh karena itu, gas mulia cenderung sulit bereaksi atau tidak reaktif. Hal ini didukung oleh kenyataan bahwa di alam, gas mulia selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Namun demikian, para ahli telah berhasil mensintesis senyawa gas mulia pada periode ke 3 ke atas.
Gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang sudah stabil. Oleh karena itu, gas mulia cenderung sulit bereaksi atau tidak reaktif. Hal ini didukung oleh kenyataan bahwa di alam, gas mulia selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Namun demikian, para ahli telah berhasil mensintesis senyawa gas mulia pada periode ke 3 ke atas.
Hal
ini didasarkan atas kemampuan beberapa unsur dari golongan VA, VIA, dan VIIA
pada periode 3 ke atas untuk membentuk ikatan kovalen dengan elektron valensi
lebih dari 8, yakni 10 dan 12. Seperti diketahui, pada periode 3 ke atas,
disamping orbital-orbital di subkulit s dan p yang hanya dapat memuat 8
elektron, pada kulit yang sama terdapat pula subkulit d yang dapat memuat
tambahan 10 elektron.
Sehingga:
Ar (Z = 18: [Ne] 3s2 3p6 3d0
Kr (Z = 36: [Ar] 3d10 4s2 4p6 3d0
Xe (Z = 54: [Kr] 4d10 5s2 5p6 5d0
Rn (Z = 86: [Xe] 4f14 5d2 6s2 6p6 6d0
Ar (Z = 18: [Ne] 3s2 3p6 3d0
Kr (Z = 36: [Ar] 3d10 4s2 4p6 3d0
Xe (Z = 54: [Kr] 4d10 5s2 5p6 5d0
Rn (Z = 86: [Xe] 4f14 5d2 6s2 6p6 6d0
Pada
gas mulia, orbital-orbital di subkulit s dan p telah penuh. Namun, jika
elektron-elektron ini dapat dipindahkan ke orbital-orbital di subkulit d pada
kulit yang sama yang masih belum terisi, maka pembentukan senyawa dapat
dimungkinkan.
Berikut adalah beberapa contoh Reaksi
dan cara pereaksian pada gas mulia
·
Kr(Kripton), Kripton flourida
Kr(s) + F2 (s) →
KrF2 (s)
Reaksi ini dihasilkan dengan cara
mendinginkan Kr dan F2pada suhu -196 0C lalu diberi
loncatan muatan listrik atau sinar X
·
Xe(Xenon)
Xe(g) +
F2(g) → XeF2(s)
Xe(g) + 2F2(g) → XeF4(s)
Xe(g) + 3F2(g)→ XeF6(s)
Xe(g) + 2F2(g) → XeF4(s)
Xe(g) + 3F2(g)→ XeF6(s)
XeF2 dan
XeF4 dapat diperoleh dari pemanasan Xe dan F2 pada
tekanan 6 atm, jika jumlah peraksi F2 lebih besar maka akan
diperoleh XeF6
XeF6(s) + 3H2O(l) →
XeO3(s) + 6HF(aq)6XeF4(s) + 12H2O(l) →
2XeO3(s) + 4Xe(g) + 3O(2)(g) +
24HF(aq)
XeO4 di
buat dari reaksi disproporsionasi(reaksi dimana unsur pereaksi yang sama
sebagian teroksidasi dan sebagian lagi tereduksi) yang kompleks dari larutan
XeO3 .
Rn(Radon), Radon flourida
Rn(g) + F2(g) →
RnF
Bereaksi secara spontan pada suhu
kamar.
Persenyawaan Gas Mulia
Pada umumnya syarat
yang diperlukan dalam pembentukan senyawa gas mulia ialah:
·
Atom gas mulia yang mudah mengion ( dan karenanya, berat )
dan
·
Memerlukan golongan dengan elektronegativitas tinggi (
misalnya F atau O) untuk mengikat atom gas mulia.
Sampai
dengan tahun 1962, para ahli masih yakin bahwa unsur-unsur gas mulia tidak
bereaksi. Kemudian seorang ahli kimia kanada bernama Neil Bartlet berhasil
membuat persenyawaan yang stabil antara unsur gas mulia dan unsur lain, yaitu
XePtF6.
Keberhasilan ini didasarkan pada reaksi:
Keberhasilan ini didasarkan pada reaksi:
PtF6 + O2 → (O2)+ (PtF6)-
PtF6
ini bersifat oksidator kuat. Molekul oksigen memiliki harga energi ionisasi
1165 kJ/mol, harga energi ionisasi ini mendekati harga energi ionisasi unsur
gas mulia Xe = 1170 kJ/mol.
Atas dasar data tersebut, maka untuk pertama kalinya Bartlet mencoba mereaksikan Xe dengan PtF6 dan ternyata menghasilkan senyawa yang stabil sesuai dengan persamaan reaksi:
Atas dasar data tersebut, maka untuk pertama kalinya Bartlet mencoba mereaksikan Xe dengan PtF6 dan ternyata menghasilkan senyawa yang stabil sesuai dengan persamaan reaksi:
Xe
+ PtF6 → Xe+(PtF6)-
Setelah
berhasil membentuk senyawa XePtF6, maka gugurlah anggapan bahwa gas
mulia tidak dapat bereaksi. Kemudian para ahli lainnya mencoba melakukan
penelitian dengan mereaksikan xenon dengan zat-zat oksidator kuat, diantaranya
langsung dengan gas flourin dan menghasilkan senyawa XeF2, XeF4,
dan XeF6. Reaksi gas mulia lainnya, yaitu krypton menghasilkan
senyawa KrF2. Radon dapat bereaksi langsung dengan F2 dan
menghasilkan RnF2. Hanya saja senyawa KrF2 dan RnF2
bersifat tidak stabil.
Senyawa gas mulia He, Ne, dan Ar sampai saat ini
belum dapat dibuat mungkin karena tingkat kestabilannya yang sangat besar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar