Gas inert, juga dikenal sebagai gas mulia atau mulia, adalah mereka tidak memiliki reaktivitas yang cukup. Kata ‘inert’ berarti bahwa atom-atom dari gas-gas ini tidak mampu membentuk sejumlah besar senyawa dan beberapa di antaranya, seperti helium, tidak bereaksi sama sekali.
Jadi, dalam ruang yang ditempati oleh atom-atom gas inert, atom-atom ini akan bereaksi dengan atom-atom yang sangat spesifik, terlepas dari kondisi tekanan atau suhu yang dialaminya. Dalam tabel periodik mereka membentuk kelompok VIIIA atau 18, yang disebut kelompok gas mulia.
Sumber: Oleh Gambar Hi-Res dari Unsur Kimia (http://images-of-elements.com/xenon.php) [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], melalui Wikimedia milik bersama
Gambar atas sesuai dengan bola lampu yang diisi dengan xenon yang dibangkitkan oleh arus listrik. Masing-masing gas mulia mampu bersinar dengan warna sendiri melalui timbulnya listrik.
Gas inert dapat ditemukan di atmosfer , meskipun dalam proporsi yang berbeda. Argon, misalnya, memiliki konsentrasi udara 0,93%, sedangkan neon 0,0015%. Gas inert lainnya berasal dari matahari dan mencapai bumi, atau dihasilkan di dasar berbatu, ditemukan sebagai produk radioaktif.
Ciri-ciri Gas Inert
Gas inert bervariasi tergantung pada sel atomnya. Namun, mereka semua memiliki serangkaian ciri-ciri yang ditentukan oleh struktur elektronik atom mereka.
Lapisan valensinya Penuh
Melintasi setiap periode tabel periodik dari kiri ke kanan, elektron menempati orbital yang tersedia untuk kulit elektronik n . Setelah orbital s terisi, diikuti oleh d (dari periode keempat) dan kemudian orbital p.
Blok p dicirikan oleh konfigurasi elektron nsnp, sehingga menghasilkan jumlah maksimum delapan elektron, yang disebut oktet valensi, ns 2 np 6 . Unsur-unsur yang menyajikan lapisan yang terisi penuh ini terletak di paling kanan tabel periodik: unsur-unsur golongan 18, yaitu gas mulia.
Oleh karena itu, semua gas inert memiliki kulit valensi lengkap dengan konfigurasi ns 2 np 6 . Jadi, dengan memvariasikan jumlah n , masing-masing gas inert diperoleh.
Satu-satunya pengecualian untuk ciri-ciri ini adalah helium, yang n = 1 dan karena itu tidak memiliki orbital p untuk tingkat energi ini. Dengan demikian, konfigurasi elektron helium adalah 1s 2 dan tidak memiliki satu byte valensi, tetapi dua elektron.
Berinteraksi melalui gaya London
Atom gas mulia dapat divisualisasikan sebagai bola terisolasi dengan kecenderungan yang sangat kecil untuk bereaksi. Dengan mengisi kulit valensinya, mereka tidak perlu menerima elektron untuk membentuk ikatan, dan selain itu, mereka memiliki distribusi elektronik yang homogen. Oleh karena itu, mereka tidak membentuk ikatan atau di antara mereka sendiri (tidak seperti oksigen, O 2 , O = O).
Menjadi atom, mereka tidak dapat berinteraksi satu sama lain melalui gaya dipol-dipol . Jadi satu-satunya gaya yang dapat menahan dua atom gas inert bersama-sama adalah gaya London atau gaya hamburan.
Ini karena, bahkan sebagai bola dengan distribusi elektronik yang homogen, elektronnya dapat berasal dari dipol sesaat yang sangat pendek; cukup untuk mempolarisasi atom gas inert tetangga. Jadi, dua atom B saling tarik menarik dan untuk waktu yang sangat singkat membentuk pasangan BB (bukan ikatan BB).
Titik leleh dan titik didih yang sangat rendah
Sebagai akibat dari gaya London yang lemah yang menyatukan atom-atomnya, mereka hampir tidak dapat berinteraksi untuk muncul sebagai gas yang tidak berwarna. Untuk mengembun menjadi fase cair, mereka membutuhkan suhu yang sangat rendah, sehingga memaksa atom mereka untuk “memperlambat” dan interaksi BBB ··· berlangsung lebih lama.
Ini juga dapat dicapai dengan meningkatkan tekanan. Dengan melakukan ini, ia memaksa atomnya untuk bertabrakan satu sama lain pada kecepatan yang lebih tinggi, memaksa mereka untuk mengembun menjadi cairan dengan sifat yang sangat menarik.
Jika tekanannya sangat tinggi (puluhan kali lebih tinggi dari atmosfer), dan suhunya sangat rendah, gas mulia bahkan bisa masuk ke fase padat. Dengan demikian, gas inert dapat eksis dalam tiga fase utama materi (padat-cair-gas). Namun, kondisi yang diperlukan untuk ini menuntut teknologi dan metode yang melelahkan.
Energi ionisasi
Gas mulia memiliki energi ionisasi yang sangat tinggi; tertinggi dari semua unsur dalam tabel periodik. Mengapa? Untuk alasan fitur pertamanya: lapisan valensi penuh.
Dengan memiliki oktet valensi ns 2 np 6 , mengeluarkan elektron dari orbital p, dan mengubahnya menjadi ion B + konfigurasi elektron ns 2 np 5 , membutuhkan banyak energi. Sedemikian rupa sehingga energi ionisasi pertama I 1 untuk gas-gas ini memiliki nilai yang melebihi 1000 kJ / mol.
Ikatan kuat
Tidak semua gas inert termasuk dalam golongan 18 dari tabel periodik. Beberapa dari mereka hanya membentuk ikatan yang cukup kuat dan stabil sehingga tidak mudah diputus. Dua molekul membingkai jenis gas inert ini: nitrogen, N 2 , dan karbon dioksida, CO 2 .
Nitrogen dicirikan dengan memiliki ikatan rangkap tiga yang sangat kuat, N≡N, yang tidak dapat diputus tanpa kondisi energi yang ekstrem; misalnya, yang dipicu oleh petir listrik. Sedangkan CO 2 memiliki dua ikatan rangkap, O = C = O, dan merupakan produk dari semua reaksi pembakaran dengan oksigen berlebih.
Contoh gas inert
Helium
Ditunjuk dengan huruf He, itu adalah unsur paling melimpah di alam semesta setelah hidrogen. Ini membentuk sekitar seperlima dari massa bintang dan matahari.
Di Bumi, dapat ditemukan di reservoir gas alam, yang terletak di Amerika Serikat dan Eropa Timur.
Neon, argon, kripton, xenon, radon
Gas mulia yang tersisa pada golongan 18 adalah Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn.
Dari semuanya, argon adalah yang paling melimpah di kerak bumi (0,93% dari udara yang kita hirup adalah argon), sedangkan radon adalah yang paling langka, produk peluruhan radioaktif uranium dan thorium. Oleh karena itu, ia ditemukan di berbagai medan dengan unsur-unsur radioaktif ini, bahkan jika mereka ditemukan jauh di bawah tanah.
Karena unsur-unsur ini inert, mereka sangat berguna untuk menggantikan oksigen dan air dari lingkungan; untuk menjamin bahwa mereka tidak campur tangan dalam reaksi tertentu di mana mereka mengubah produk akhir. Argon menemukan banyak kegunaan untuk tujuan ini.
Mereka juga digunakan sebagai sumber cahaya (lampu neon, lentera kendaraan, lampu, sinar laser, dll.).
Referensi
- Cynthia Shonberg. (2018). Gas Inert: Pengertian, Jenis & Contoh. Diperoleh dari: study.com
- Menggigil & Atkins. (2008). kimia anorganik. Pada unsur golongan 18 . (edisi keempat). Bukit Mc Graw.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (edisi ke-8). CENGAGE Pembelajaran, hal 879-881.
- Wikipedia. (2018). Gas inert. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Brian L.Smith. (1962). Gas Inert: Atom Ideal untuk Penelitian. [PDF]. Diambil dari: calteches.library.caltech.edu
- Profesor Patricia Shapley. (2011). Gas mulia. Universitas Illinois. Dipulihkan dari: butane.chem.uiuc.edu
- Grup Bodner. (sf). Kimia Gas Langka. Dipulihkan dari: chemed.chem.purdue.edu