TUGAS
KIMIA
SISTEM PERIODIK
UNSUR
O
L E H
KELOMPOK
3
· M111
13 051 Khaerum Nisa
· M111
13 053 Chindy Gloria Saranga’
· M111
13 061 Muh. Fikri Rum
· M111
13 078 Muh. Fadly Alamsyah
· M111
13 082 Sri Arfiani Rahim Sila
· M111
13 084 Lela Satriani Candra
FAKULTAS KEHUTANAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
2 0 1 3
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan
kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaiakan karya tulis ilmiah dengan judul SISTEM
PERIODIK UNSUR. Karya tulis ilmiah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas
kelompok dalam mata kuliahan Kimia.
Atas bimbingan bapak/ibu dosen dan
saran dari teman-teman maka disusunlah karya tulis ilmiah ini. Semoga dengan
tersusunnya makalah ini diharapkan dapat berguna bagi kami semua dalam memenuhi
salah satu syarat tugas kami di perkuliahan. Karya tulis ini diharapkan bisa
bermanfaat dengan efisien dalam proses perkuliahan.
Dalam menyusun makalah ini, penulis
banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak, maka penulis mengucapkan terima
kasih kepada pihak-pihak yang terkait. Dalam menyusun karya tulis ini penulis
telah berusaha dengan segenap kemampuan untuk membuat karya tulis yang
sebaik-baiknya.
Sebagai
pemula tentunya masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam makalah ini, oleh
karenanya kami mengharapkan kritik dan saran agar makalah ini bisa menjadi
lebih baik.
Demikianlah pengantar karya tulis
ini dan penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat digunakan sebagaimana
mestinya. Amin.
Makassar, 1 September 2013
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI ii
BAB I PENDAHULUAN 1
A.
Latar Belakang 1
B.
Rumusan Masalah 1
C.
Tujuan Penulisan 1
D. Manfaat
Penulisan 2
BAB II PEMBAHASAN 3
1.
Perkembangan Sistem Periodik Unsur 3
2.
Hubungan Konfigurasi Elektron dan Sistem
Periodik 10
3. Sifat-Sifat
Periodik Unsur 13
BAB III PENUTUP 18
A.
Kesimpulan 18
B. Saran 18
DAFTAR PUSTAKA 19
BAB
I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Sebagian unsur terbentuk bersamaan dengan
terbentuknya alam semesta ini. Kita sering menemui
unsur di sekitar kita. Apabila kita sebutkan satu per satu akan sulit karena
sekarang telah ditemukan kurang lebih 118 unsur baik alami atau buatan. Jika kita
mempelajari satu demi satu alangkah sulitnya. Hal inilah yang mendorong para
ahli kimia berusaha mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat,
kenaikan massa atom ataupun kenaikan nomor atom agar unsur-unsur tersebut mudah dipelajari.
Pengelompokan unsur pun mengalami
perkembangan dari pengelompokan unsur yang dilakukan oleh para ahli Arab dan
Persia, Lavoisier, Dalton, Dobereiner,
Newlands, Mendeleyev, Lothar Meyer, Moseley hingga sistem periodik modern yang
kita pakai hingga sekarang. Puncak dari usaha tersebut adalah
terciptanya suatu tabel unsur yang disebut sistem periodik unsur. Mengenai
sistem periodik unsur, akan dibahas lebih lanjut pada bab pembahasan berikut.
B. Rumusan Masalah
Dari
latar belakang di atas, kita bisa menentukan rumusan masalah yang akan dibahas
dalam makalah ini, yaitu :
1.
Bagaimanakah perkembangan sistem
periodik unsur dari masa ke masa?
2.
Bagaimanakah sifat
keperiodikan unsur tersebut?
C. Tujuan Penulisan
Adapun
tujuan dalam penulisan karya ilmiah ini, yaitu :
1.
Sebagai salah satu syarat
dalam mengikuti mata kuliah Kimia.
2.
Menambah wawasan tentang sistem
keperiodikan unsur.
3.
Mengetahui perkembangan
sistem periodik unsur berikut dengan sifat-sifat unsur dan sifat sistem keperiodikan
unsur itu sendiri.
D. Manfaat Penulisan
Adapun manfaat
dalam penulisan karya ilmiah ini, yaitu :
1.
Sebagai pedoman untuk
menambah pengetahuan dalam membuat suatu karya ilmiah.
2.
Sebagai referensi bagi
penulis dalam pembuatan makalah berikutnya.
3.
Sebagai bahan bacaan.
BAB II
PEMBAHASAN
1. Perkembangan Sistem
Periodik Unsur
Pada awalnya unsur-unsur dipelajari
secara terpisah. Ketika jumlah unsur yang ditemukan cukup banyak, hal ini
menyulitkan para ilmuwan untuk mempelajari. Kimiawan dari Arab dan Persia mulai
mengelompokkan unsur berdasarkan sifat kelogamannya.
|
Sifat
Fisika Logam
|
Sifat
Fisika Non-Logam
|
|
Mengilap
|
Tidak mengilap
|
|
Berwujud padat
|
Dapat berwujud padat, cair, atau gas
|
|
Mudah ditempa/dibentuk
|
Rapuh dan sulit dibentuk
|
|
Penghantar listrik yang baik
|
Bukan penghantar listrik yang baik
|
Lavoisier masih
menganggap cahaya dan kalori sebagai zat/unsur dan beberapa senyawa sebagai
unsur. Oleh Lavoisier berdasarkan sifat kimia zat-zat dibagi menjadi unsur gas,
logam, nonlogam, dan tanah.
Menurut Dalton,
atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat dan massa atom yang berbeda. Massa
atom adalah perbandingan massa atom unsur tersebut terhadap massa atom unsur
hidrogen. Dalton kemudian mengelompokkan 36 unsur yang ada berdasarkan
kenaikkan massa atomnya. Meskipun kemudian penentuan massa atom tersebut salah.
Berikut perkembangan sistem periodik unsur.
1.1 Triade Dobereiner
Upaya untuk
mengelompokkan unsur-unsur ke dalam kelompok-kelompok tertentu sebenarnya sudah
dilakukan para ahli sejak dulu, tetapi pengelompokan masa itu masih sederhana.
Pengelompokan yang paling sederhana ialah membagi unsur ke dalam kelompok logam
dan nonlogam.
Seiring perkembangan ilmu kimia, usaha pengelompokan
unsur-unsur yang semakin banyak tersebut dilakukan oleh para ahli dengan
berbagai dasar pengelompokan yang
berbeda-beda, tetapi tujuan akhirnya sama, yaitu mempermudah dalam mempelajari
sifat-sifat unsur.
Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner melihat
adanya kemiripan sifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkannya menurut
kemiripan sifat yang ada. Ternyata tiap kelompok terdiri atas tiga unsur,
sehingga disebut Triade.
Ternyata terdapat kecenderungan di mana massa atom unsur yang di
tengah merupakan rata-rata massa atom 2 unsur yang mengapit.
|
Triad
|
Ar
|
Rata-Rata
Ar Unsur Pertama dan Ketiga
|
Wujud
|
|
Klorin
Bromin
Iodin
|
35,5
79,9
127
|
= 81,2
|
Gas
Cair
Padat
|
Adapun daftar unsur triade sebagai berikut.
|
Triade
1
|
Triade
2
|
Triade
3
|
Triade
4
|
Triade
5
|
|
Li
|
Ca
|
S
|
Cl
|
Mn
|
|
Na
|
Sr
|
Se
|
Br
|
Cr
|
|
K
|
Ba
|
Te
|
I
|
Fe
|
Sistem triad ini ternyata ada kelemahannya. Sistem
ini kurang efisien karena ternyata ada beberapa unsur lain yang tidak termasuk
dalam satu triad, tetapi mempunyai sifat-sifat mirip dengan triad tersebut.
1.2 Teori Oktaf
Newlands
Tahun 1864, ahli Kimia asal Inggris bernama John
Alexander Reina Newlands mengumumkan penemuannya yang disebut hukum
Oktaf. Unsur-unsur tersebut disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya.
Newlands mengamati ada pengulangan secara teratur
keperiodikan sifat unsur. Unsur ke-8 mempunyai sifat mirip dengan unsur ke-1.
Begitu juga unsur ke-9 mirip sifatnya dengan unsur ke-2.
Kecenderungan tersebut dinyatakan sebagai hukum
Oktaf Newland, yaitu: Jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom
maka sifat unsur tersebut akan berulang setelah unsur kedelapan. Hukum ini juga
mempunyai kelemahan karena hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan. Jika
diteruskan, ternyata kemiripan sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Zn mempunyai
sifat yang cukup berbeda dengan Be, Mg, dan Ca.
|
Do
1
|
Re
2
|
Mi
3
|
Fa
4
|
Sol
5
|
La
6
|
Si
7
|
|
H
|
Li
|
Be
|
Ba
|
C
|
N
|
O
|
|
F
|
Na
|
Mg
|
L
|
Si
|
P
|
S
|
|
Cl
|
K
|
Ca
|
Cr
|
Ti
|
Mn
|
Fe
|
|
Co,Ni
|
Cu
|
Zn
|
Y
|
In
|
As
|
Se
|
|
Br
|
Rb
|
Sr
|
Ce,La
|
Zr
|
Di,Mo
|
Ro,Ru
|
|
Pd
|
Ag
|
Cd
|
U
|
Sn
|
Sn
|
I
|
|
Te
|
Cs
|
Ba,V
|
Ta
|
W
|
Nb
|
Au
|
|
Pt,Ir
|
Os
|
Hg
|
Tl
|
Pb
|
Bi
|
Th
|
Pada saat daftar Oktaf Newlands disusun, unsur-unsur
gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) belum ditemukan. Ternyata pengelompokan
ini hanya sesuai untuk unsur-unsur ringan (Ar rendah). Pada
kenyataannya pengulangan sifat unsur tidak selalu terjadi pada unsur ke-8. Hal ini
ditunjukkan oleh Lothar Meyer (1864) yang melakukan pengamatan hubungan antara kenaikkan
massa atom dengan sifat unsur. Meyer melihat pengulangan sifat unsur tidak
selalu terjadi setelah 8 unsur. Berdasarkan kurva tersebut ia melihat adanya keteraturan
unsur-unsur dengan sifat yang mirip.
1.3 Hukum Mendeleyev
Sesuai kegemarannya bermain kartu, seorang
sarjana asal Rusia bernama Dmitri Ivanovich
Mendeleyev (1869) mengumpulkan informasi
sebanyak-banyaknya tentang unsur, kemudian ia menulis pada kartu-kartu. Kartu-kartu
unsur tersebut disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan sifat.
Kartu-kartu unsur yang sifatnya mirip terletak pada kolom yang sama yang kemudian
disebut golongan. Sedangkan pengulangan sifat menghasilkan baris yang disebut periode.
Berdasarkan pengamatannya terhadap 63 unsur yang sudah dikenal ketika
itu, menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa
atom relatifnya dan persamaan sifat.
|
|
GOLONGAN
|
||||||||||||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
||||||||
|
Periode 1
|
H
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Periode 2
|
Li
|
Be
|
B
|
C
|
N
|
O
|
F
|
|
|||||||
|
Periode 3
|
Na
|
Mg
|
Al
|
Si
|
P
|
S
|
Cl
|
|
|||||||
|
Periode 4
|
K
|
Cu
|
Ca
|
Zn
|
?
|
?
|
Ti
|
?
|
V
|
As
|
Cr
|
Se
|
Mn
|
Br
|
FeCoNi
|
|
Periode 5
|
Rb
|
Ag
|
Sr
|
Cd
|
Y
|
Ir
|
Zn
|
Sn
|
Nb
|
Sb
|
Mo
|
To
|
?
|
I
|
RuRhRd
|
Dalam mengelompokkan unsur-unsur,
Mendeleyev lebih menekankan pada persamaan sifat unsur dibandingkan dengan
kenaikan massa atom relatifnya, sehingga terdapat tempat-tempat kosong dalam
tabel periodik tersebut. Tempat-tempat kosong ini yang kemudian diramalkan akan
diisi unsur-unsur yang waktu itu belum ditemukan. Di kemudian hari ramalan itu terbukti
dengan ditemukannya unsur-unsur yang mempunyai sifat-sifat yang mirip sesuai
ramalannya, seperti ekasilikon.
|
SIFAT
|
EKA SILIKON
|
GERMANIUM (Ge)
|
|
Massa Atom (Ar)
|
72
|
72,59
|
|
Kerapatan (gram cm-3)
|
1,9
|
1,88
|
|
Titik Lebur (0C)
|
Tinggi
|
947
|
|
Sifat Fisik pada Suhu Kamar
|
Abu-abu
|
Abu-abu putih
|
|
Reaksi dengan Asam
|
Sangat lemah
|
Bereaksi dengan asam pekat
|
|
Reaksi dengan Basa
|
Sangat lemah
|
Bereaksi dengan alkali pekat
|
|
Jumlah Ikatan dalam Senyawa
|
4
|
4
|
|
Rumus Klorida
|
EsCl4
|
GeCl4
|
|
Titik Didih Kloridanya
|
100
|
84
|
Mendeleyev menyajikan
hasil kerjanya pada Himpunan Kimia Rusia pada awal tahun 1869, dan tabel
periodik Julius Lothar Meyer baru muncul pada bulan Desember 1869. Sistem periodik
Mendeleev pertama kali diterbitkan dalam jurnal ilmiah Annalen der Chemie pada
tahun 1871. Hal penting yang terdapat dalam sistem periodik Mendeleev antara
lain sebagai berikut:
a. dua
unsur yang berdekatan, massa atom relatifnya mempunyai selisih paling kurang
dua atau satu satuan;
b. terdapat
kotak kosong untuk unsur yang belum ditemukan, seperti 44, 68, 72, dan 100;
c. dapat
meramalkan sifat unsur yang belum dikenal seperti ekasilikon;
d. dapat
mengoreksi kesalahan pengukuran massa atom relatif beberapa unsur, contohnya Cr
= 52,0 bukan 43,3.
Sistem
periodik Mendeleev ini mempunyai kelemahan dan juga keunggulan.
Kelebihan Sistem Periodik Mendeleyev:
a.
Dapat meramalkan tempat
kosong untuk unsur yang belum ditemukan (diberi tanda ?).
b.
Menyajikan data massa atom
yang lebih akurat, seperti Be dan U.
c.
Periode 4 dan 5 mirip
dengan Sistem Periodik Modern. Contoh: K dan Cu sama-sama berada di periode 4
golongan I. Dalam Sistem Periodik Modern K digolongan IA dan Cu di golongan IB.
d.
Penempatan gas mulia yang
baru ditemukan tahun 1890–1900 tidak menyebabkan perubahan susunan Sistem
Periodik Mendeleyev.
Kelemahan
Tabel Periodik Mendeleyev sebagai berikut:
a. Panjang
periode tidak sama dan sebabnya tidak dijelaskan.
b. Beberapa
unsur tidak disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, contoh : Te (128)
sebelum I (127).
c. Selisih
massa unsur yang berurutan tidak selalu 2, tetapi berkisar antara 1 dan 4
sehingga sukar meramalkan massa unsur yang belum diketahui secara tepat.
d. Valensi
unsur yang lebih dari satu sulit diramalkan dari golongannya.
e.
Anomali (penyimpangan) unsur hidrogen
dari unsur yang lain tidak dijelaskan.
1.4
Sistem Periodik Modern
Tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan
bahwa urutan unsur dalam tabel periodik sesuai kenaikan nomor atom. Moseley
berhasil menemukan kesalahan dalam tabel periodik Mendeleev, yaitu ada unsur
yang terbalik letaknya. Penempatan Telurium dan Iodin yang tidak sesuai dengan
kenaikan massa atom relatifnya, ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atom.
Telurium mempunyai nomor atom 52 dan iodin mempunyai nomor atom 53.
Tabel periodik modern yang disebut juga tabel
periodik bentuk panjang, disusun menurut kenaikan nomor atom dan kemiripan
sifat. Tabel periodik modern ini dapat dikatakan sebagai penyempurnaan Tabel
Periodik Mendeleyev.
Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas lajur
vertikal (golongan) yang disusun menurut kemiripan sifat dan lajur horizontal
(periode) yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya.
A. Golongan
Golongan adalah unsur-unsur dalam SPU ke arah tegak (vertikal) ditulis dalam angka Romawi
terdiri atas 18 golongan. Secara garis besar unsur-unsur dalam Tabel Periodik Modern
dibagi dalam 2 golongan, yaitu:
1) Golongan Utama (A)
a)
Golongan IA disebut alkali
b)
Golongan IIA disebut alkali tanah
c)
Golongan IIIA disebut golongan boron/aluminium
d)
Golongan IVA disebut golongan karbon/silikon
e)
Golongan VA disebut golongan nitrogen/fosfor
f)
Golongan VIA disebut golongan oksigen/sulfur
g)
Golongan VIIA disebut golongan halogen
h)
Golongan VIIIA/O disebut golongan gas mulia/inert
2) Golongan Tambahan/Transisi (B)
a)
Golongan Transisi terdiri dari golongan IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB,
VIIIB, VIIIB (VIII), IB, dan IIB.
b) Golongan Transisi Dalam
ada dua deret yaitu Deret Lantanida dan
Deret Aktinida.
Pada periode 6 golongan IIIB terdapat 14 unsur yang
sangat mirip sifatnya, yaitu unsur-unsur Lantanida. Demikian juga pada periode
7 yaitu unsur-unsur Aktinida. Supaya tabel tidak terlalu panjang, unsur-unsur
tersebut ditempatkan tersendiri pada bagian bawah sistem periodik.
Golongan B terletak di antara Golongan IIA dan IIIA.
Unsur-unsur yang berada dalam satu golongan mempunyai persamaan sifat karena
mempunyai elektron valensi (elektron di kulit terluar) yang sama.
B. Periode
Periode adalah susunan unsur-unsur
SPU dalam bentuk horizontal yang terdiri atas :
1.
Periode 1
sebanyak 2 unsur
2.
Periode 2
sebanyak 8 unsur
3.
Periode 3
sebanyak 8 unsur
4.
Periode 4
sebanyak 18 unsur
5.
Periode 5
sebanyak 18 unsur
6.
Periode 6
sebanyak 32 unsur
7.
Periode 7
belum lengkap
2. Hubungan
Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik
Konfigurasi elektron merupakan susunan
elektron-elektron dalam kulit-kulit atau subkulit-subkulit. Pengisian elektron
dimulai dari tingkat energi (kulit) yang paling rendah yaitu kulit K. Tiap
kulit maksimum mampu menampung 2n2 elektron, n adalah
nomor kulit.
·
Kulit K (n = 1)
maksimum menampung elektron 2 x 12 = 2
·
Kulit L (n = 2)
maksimum menampung elektron 2 x 22 = 8
·
Kulit M (n = 3)
maksimum menampung elektron 2 x 32 = 18
·
Kulit N (n = 4)
maksimum menampung elektron 2 x 42 = 32
Perhatikanlah konfigurasi elektron IA dan IIA
berikut :
Golongan
IA
|
Periode
|
Unsur
|
Nomor Atom
|
Kulit
|
||||||
|
K
|
L
|
M
|
N
|
O
|
P
|
Q
|
|||
|
1
2
3
4
5
6
7
|
Hidrogen
Litium
Natrium
Kalium
Rubidium
Sesium
Fransium
|
1
3
11
19
37
55
87
|
1
2
2
2
2
2
2
|
1
8
8
8
8
8
|
1
8
18
18
18
|
1
8
18
32
|
1
8
18
|
1
8
|
1
|
Golongan
IIA
|
Periode
|
Unsur
|
Nomor Atom
|
Kulit
|
||||||
|
K
|
L
|
M
|
N
|
O
|
P
|
Q
|
|||
|
1
2
3
4
5
6
7
|
-
Berilium
Magnesium
Kalsium
Strontium
Barium
Radium
|
-
4
12
20
38
56
88
|
2
2
2
2
2
2
|
2
8
8
8
8
8
|
2
8
18
18
18
|
2
8
18
32
|
2
8
18
|
2
8
|
2
|
Maka
dari tabel di atas, dapat dilihat hubungan antara
konfigurasi elektron dengan letak unsur (nomor periode dan golongan) dalam sistem
periodik sebagai berikut:
Jumlah kulit = nomor
periode
Jumlah elektron valensi
= nomor golongan
Hal yang sama berlaku untuk semua golongan utama
(golongan A), kecuali Helium (He) yang terletak pada golongan VIIIA tetapi
mempunyai elektron valensi 2. Adapun untuk unsur-unsur golongan transisi
(golongan B) tidak demikian halnya. Jumlah kulit memang sama dengan nomor
periode, tetapi jumlah elektron valensi (elektron terluar) tidak sama dengan
nomor golongan. Unsur-unsur golongan transisi mempunyai 1 atau 2 elektron
valensi.
2.1 Unsur Utama (Representatif)
Unsur-unsur utama adalah
unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit s atau
subkulit p.
Aturan
penomoran golongan unsur utama adalah:
a. Nomor
golongan sama dengan jumlah elektron di kulit terluar.
b. Nomor
golongan dibubuhi huruf A (sistem Amerika).
2.2 Unsur Transisi (Peralihan)
Unsur-unsur transisi adalah
unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit d.
Berdasarkan prinsip Aufbau, unsur-unsur transisi baru dijumpai mulai periode 4.
Pada setiap periode kita menemukan 10 buah unsur transisi, sesuai dengan jumlah
elektron yang dapat ditampung pada subkulit d. Diberi nama transisi karena
terletak pada daerah peralihan antara bagian kiri dan kanan sistem periodik. Aturan
penomoran golongan unsur transisi adalah:
a. Nomor
golongan sama dengan jumlah elektron pada subkulit s ditambah d.
b. Nomor
golongan dibubuhi huruf B.
2.3 Unsur Transisi Dalam
Unsur-unsur transisi dalam
adalah
unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit f.
Unsur-unsur transisi-dalam hanya dijumpai pada periode keenam dan ketujuh dalam
sistem periodik, dan ditempatkan secara terpisah di bagian bawah. Sampai saat
ini, unsur-unsur transisi-dalam belum dibagi menjadi golongan-golongan seperti
unsur utama dan transisi. Unsur-unsur ini baru dibagi menjadi dua golongan
besar, yaitu unsur lantanida dan unsur aktinida. Unsur-unsur lantanida (seperti
lantanum), adalah unsur-unsur yang elektron terakhirnya mengisi subkulit 4f dan
unsur-unsur aktinida (seperti aktinum), adalah unsur-unsur yang elektron
terakhirnya mengisi subkulit 5f.
2.4 Pembagian Unsur-Unsur Menurut
Blok s, p, d, dan f
Berdasarkan kesamaan konfigurasi elektron, terluar dapat
dikelompokan unsur-unsur tersebut dalam blok berikut :
a. Blok
s
Unsur yang mempunyai konfigurasi
elektron terluar pada orbital s terletak pada golongan IA dan IIA, kecuali
unsur H dan He. Unsur-unsur ini merupakan logam yang reaktif. Misal konfigurasi
elektron terluar adalah nsx, maka unsur tersebut terletak pada
golongan xA.
b. Blok
p
Unsur yang mempunyai konfigurasi
elektron terluar pada orbital p, terdapat dalam golongan IIIA, IVA, VA, VIA,
VIIA, dan VIII. Golongan unsur-unsur ini meliputi logam, metaloid, dan non
logam. Misal konfigurasi elektron terluar adalah npy, maka unsur
tersebut terletak pada golongan (2 + y) A.
c. Blok
d
Konfigurasi elektron terluar d terdapat
dalam unsur-unsur transisi, yaitu golongan IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB,
dan IIB. Misal konfigurasi elektron terluar adalah nsx (n-d)z, maka
unsur tersebut terletak pada golongan (x + z) B. Jika x + z = 8, x + z = 9, dan
x + z = 10, maka unsur terletak pada golongan VIIIB; x + z = 11, maka unsur
terletak pada golongan IB; x + z = 12, maka unsur terletak pada golongan IIB.
d. Blok
f .
Blok f merupakan golongan unsur
lantanida dan aktinida. Golongan ini disebut juga golongan transisi dalam.
3. Sifat-Sifat Periodik Unsur
Sifat keperiodikan unsur adalah sifat-sifat yang
berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur. Sifat periodik yang akan dibahas di sini meliputi sifat
atom yang berhubungan langsung dengan struktur atomnya, mencakup jari-jari
atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan.
3.1 Jari-Jari Atom
Jari-jari atom adalah
jarak dari inti atom sampai kulit terluar. Bagi unsur-unsur yang segolongan, jari-jari atom makin ke bawah makin besar sebab
jumlah kulit yang dimiliki atom makin banyak, sehingga kulit terluar makin jauh
dari inti atom.
Unsur-unsur yang seperiode memiliki jumlah kulit
yang sama. Akan tetapi, tidaklah berarti mereka memiliki jari-jari atom yang
sama pula. Semakin ke kanan letak unsur, proton dan elektron yang dimiliki
makin banyak, sehingga tarik-menarik inti dengan elektron makin kuat. Akibatnya,
elektron-elektron terluar tertarik lebih dekat ke arah inti. Jadi, bagi unsur-unsur yang seperiode, jari-jari atom
makin ke kanan makin kecil.
Dalam satu golongan, k onfigurasi unsur-unsur satu
golongan mempunyai jumlah elektron valensi sama dan jumlah kulit bertambah. Akibatnya,
jarak elektron valensi dengan inti semakin jauh, sehingga jari-jari atom dalam satu golongan makin ke
bawah makin besar.
Berikut adalah jari-jari atom (Å) dari beberapa
unsur:
|
Li 1,55
Na 1,90
K 2,35
Rb 2,48
Cs 2,67
|
Be 1,12
Mg 1,60
Ca 1,98
Sr 2,15
Ba 2,21
|
B 0,98
Al 1,43
Ga 1,22
In 1,41
Tl 1,75
|
C 0,77
Si 1,11
Ge 1,22
Sn 1,41
Pb 1,75
|
N 0,75
P 1,06
As 1,19
Sb 1,38
Bi 1,46
|
O 0,74
S 1,02
Se 1,16
Te 1,35
|
F 0,72
Cl 0,99
Br 1,14
I 1,33
|
3.2 Energi Ionisasi
Energi
ionisasi (kJ/mol) adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan
elektron dari suatu atom netral dalam wujud gas. Energi yang diperlukan untuk
melepaskan elektron kedua disebut energi ionisasi kedua dan seterusnya. Bila
tidak ada keterangan khusus maka yang disebut energi ionisasi adalah energi
ionisasi pertama. Dapat disimpulkan keperiodikan energi ionisasi sebagai
berikut.
a. Dalam
satu golongan dari atas ke bawah energi ionisasi semakin berkurang.
b.
Dalam satu periode dari kiri ke kanan
energi ionisasi cenderung bertambah.
Dalam satu golongan energi ionisasi
dari atas ke bawah cenderung makin kecil, karena jari-jari atom bertambah
besar. Meskipun jumlah muatan positif dalam inti bertambah tetapi gaya tarik
inti terhadap elektron terluar makin lemah karena jari-jari makin panjang.
Akibatnya energi ionisasi makin berkurang. Dalam satu periode energi ionisasi
unsur dari kiri ke kanan makin besar. Bertambahnya jumlah muatan positif dalam
inti dan jumlah kulit tetap menyebabkan gaya tarik inti makin kuat. Akibatnya
energi ionisasi makin bertambah.
3.3 Afinitas Elektron
Afinitas elektron adalah besarnya energi yang
dibebaskan satu atom netral dalam wujud gas pada waktu menerima satu elektron
sehingga terbentuk ion negatif. Afinitas elektron
(kJ/mol) adalah energi yang terlibat (dilepas atau diserap) ketika satu
elektron diterima oleh atom suatu unsur dalam keadaan gas.
Dalam satu golongan dari atas ke bawah afinitas
elektron semakin kecil. Muatan inti bertambah
positif, jari-jari atom makin besar, dan gaya tarik inti terhadap elektron yang
ditangkap makin lemah. Akibatnya afinitas elektron berkurang.
Adapun afinitas elektron dalam satu
periode afinitas elektron unsur dari kiri ke kanan cenderung bertambah. Muatan
inti bertambah positif sedang jumlah kulit tetap menyebabkan gaya tarik inti
terhadap elektron yang ditangkap makin kuat. Akibatnya afinitas elektron
cenderung bertambah.
Apabila ion negatif yang terbentuk stabil, energi
dibebaskan dinyatakan dengan tanda negatif (-). Apabila ion negatif yang
terbentuk tidak stabil, energi diperlukan/diserap dinyatakan dengan tanda
positif (+). Kecenderungan dalam
afinitas elektron lebih bervariasi dibandingkan dengan energi ionisasi.
Unsur-unsur halogen (Gol. VII A) mempunyai afinitas elektron paling besar/paling
negatif yang berarti paling mudah menerima elektron.
3.4
Keelektronegatifan
Keelektronegatifan adalah
kecenderungan/kemampuan atom untuk menarik elektron dalam suatu ikatan kimia.
Semakin besar keelektronegatifan suatu atom berarti dalam ikatan kimia atom
tersebut cenderung menarik elektron dari atom yang lain. Sebagai contoh dalam
ikatan H dan Cl, atom Cl cenderung menarik elektron dari H, jadi Cl lebih
elektronegatif dari H. Unsur-unsur golongan VIIIA (Gas Mulia) sulit membentuk
ikatan kimia/tidak reaktif, jadi keelektronegatifannya sangat rendah. Menurut
Pauling, keelektronegatifan unsur gas mulia adalah nol. Artinya, gas mulia
tidak mempunyai kemampuan untuk menarik elektron.
Dalam satu golongan dari atas ke bawah
keelektronegatifan semakin berkurang. Dalam satu periode dari kiri ke kanan
keelektronegatifan semakin bertambah. Tidak ada sifat tertentu yang dapat
diukur untuk menetukan/membandingkan keelektronegatifan unsur-unsur. Energi
ionisasi dan afinitas elektron berkaitan dengan besarnya daya tarik elektron.
Semakin besar daya tarik elektron semakin besar energi ionisasi, juga semakin
besar (semakin negatif) afinitas elektron. Jadi, suatu unsur (misalnya fluor)
yang mempunyai energi ionisasi dan afinitas elektron yang besar akan mempunyai keelektronegatifan
yang besar.
Semakin besar keelektronegatifan, unsur
cenderung makin mudah membentuk ion negatif. Semakin kecil keelektronegatifan,
unsur cenderung makin
sulit membentuk ion negatif, dan cenderung semakin mudah membentuk
ion positif.
3.5 Sifat-Sifat Unsur
Dengan mengetahui letak periode dan golongan suatu
unsur dalam tabel periodik, kita dapat mengetahui sifat-sifat unsur tersebut.
Nomor atom menentukan jumlah elektron dan jumlah elektron menentukan
konfigurasi elektron yang menentukan periode dan golongan unsur. Sementara itu,
periode dan golongan menentukan sifat-sifat unsur.
Sifat unsur dibedakan menjadi dua, yaitu unsur logam
dan nonlogam. Unsur logam dan nonlogam menempati posisi yang khas di dalam
tabel periodik. Unsur-unsur logam terdapat di sebelah kiri sedangkan
unsur-unsur nonlogam terdapat di sebelah kanan tabel periodik. Ditinjau dari
konfigurasi elektron, unsur logam cenderung melepaskan elektron (energi
ionisasi kecil), sedangkan unsur nonlogam menangkap elektron (keelektronegatifan
besar).
Dalam satu golongan sifat logam unsur
bertambah dari atas ke bawah. Dari atas ke bawah energi ionisasi unsur
berkurang sehingga makin mudah melepas elektron, sifat logam bertambah.
Demikian juga nilai afinitas elektron makin berkurang sehingga makin sulit bagi
unsur untuk menangkap elektron. Sifat nonlogam berkurang. Dalam satu periode
sifat logam berkurang dari kiri ke kanan. Energi ionisasi unsur bertambah dari
kiri ke kanan, sehingga makin sulit bagi unsur untuk melepas elektron. Berarti
sifat logam makin berkurang. Nilai afinitas elektron bertambah dari kiri ke
kanan, sehingga makin mudah bagi unsur untuk menarik elektron. Akibatnya sifat
nonlogam makin berkurang. Kecenderungan ini tidak berlaku bagi unsur-unsur
transisi.
Unsur bagian kiri tabel periodik (IA dan IIA)
memiliki sifat logam paling kuat, sedangkan unsur-unsur paling kanan (VIIA)
mempunyai sifat nonlogam paling kuat. Antara unsur logam dan nonlogam terdapat
unsur peralihan yang mempunyai sifat logam dan nonlogam sekaligus. Unsur-unsur
peralihan mempunyai sifat ganda. Be dan Al merupakan logam yang memiliki
beberapa sifat bukan logam dan disebut unsur amfoter. Di samping itu, B dan Si
merupakan unsur bukan logam yang memiliki beberapa sifat logam, disebut unsur
metaloid.
Selain itu, sifat logam juga berhubungan dengan
kereaktifan suatu unsur. Reaktif artinya mudah bereaksi. Unsur-unsur
logam pada sistem periodik unsur makin ke bawah semakin reaktif (makin mudah
bereaksi) karena semakin mudah melepaskan elektron. Sebaliknya, unsur-unsur bukan
logam pada sistem periodik makin ke bawah makin kurang reaktif (makin sukar
bereaksi) karena semakin sukar menangkap elektron. Jadi, unsur logam yang
paling reaktif adalah golongan IA (logam alkali) dan unsur nonlogam yang paling
reaktif adalah golongan VIIA (halogen).
3.6 Massa Atom Relatif (Ar)
Massa satu atom unsur atau massa satu molekul zat
memiliki satuan massa atom (sma). Penentuan massa atom dilakukan dengan cara membandingkan
massa atom yang akan ditentukan terhadap massa atom unsur yang massanya telah
ditetapkan (massa atom acuan). Dengan cara ini, massa setiap atom dapat
ditentukan.
Pada tahun 1825, Jons Jacob Berzelius mendefinisikan
massa atom suatu unsur sebagai perbandingan massa satu unsur tersebut terhadap
massa satu atom hidrogen. Jika ada pernyataan bahwa massa atom karbon = 12,
maka bisa diartikan bahwa massa satu atom karbon 12 kali lebih besar daripada massa
satu atom hidrogen.
Atom karbon isotop
merupakan
atom paling stabil dibandingkan atom-atom lain, sehingga paling cocok digunakan
sebagai standar bagi penentuan harga massa atom unsur-unsur.
Sejak tahun 1961 IUPAC mendefinisikan massa atom
relatif (Ar) suatu unsur adalah perbandingan massa satu atom unsur tersebut
terhadap 1/12 kali massa satu atom karbon-12 (C-12). Hubungan tersebut dapat
dinyatakan:
Ar
X =
BAB
III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari bab pembahasan di atas, maka penulis dapat menyimpulkan bahwa sistem
periodik unsur adalah suatu tabel unsur-unsur yang membentuk suatu sistem untuk
mempermudah mempelajari ke-118 unsur di alam, yang telah di kelompokkan menurut
persamaan sifat, kenaikan massa maupun jari atom. Sistem periodik unsur juga
mengalami perkembangan seperti halnya struktur atom, mulai dari munculnya
Triade Dobereiner, Teori Oktaf Newlands, Hukum Mendeleyev, hingga sistem
periodik unsur saat ini. Sistem periodik unsur memiliki keterkaitan dengan
konfigurasi elektron, di mana konfigurasi elektron ini akan menentukan periode
dan golongan suatu unsur. Sistem periodik unsur juga memiliki sifat-sifat
seperti jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan
keelektronegatifan.
B.
Saran
Adapun
saran yang dapat penulis berikan dalam penulisan karya ilmiah ini yaitu :
1.
Sebaiknya
pihak perpustakaan universitas lebih banyak menyediakan literatur mengenai sistem
periodik unsur, baik dalam Bahasa Indonesia maupun dalam Bahasa Inggris.
2.
Sebaiknya
pihak universitas membatasi mahasiswa dalam pengambilan materi penulisan karya
ilmiah melalui internet agar mahasiswa lebih termotivasi dalam menemukan bahan
atau materi lewat beberapa buku di perpustakaan dan agar mahasiswa lebih
termotivasi untuk membaca buku.
3.
Sebaiknya
mahasiswa lebih mendalami pemahaman materi sistem periodik unsur karena materi
ini merupakan materi dari salah satu mata kuliah umum yang perlu diluluskan
untuk pengambilan SKS berikutnya.
DAFTAR
PUSTAKA
Harnanto, Ari dan Ruminten. 2009. Kimia untuk SMA/MA kelas X. Jakarta: Pusat
Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Partana, Crys Fajar dan Antuni Wiyars. 2009. Mari Belajar Kimia Jilid 2 untuk
SMA-MA Kelas XI IPA.
Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Permana, Irvan. 2009. Memahami
Kimia 1 untuk SMA/MA kelas X. Jakarta: Pusat
Perbukuan Departemen
Pendidikan Nasional.
Rahardjo, Sentot Budi. 2008. Kimia
Berbasis Eksperimen 2 untuk kelas XI SMA
dan MA. Jawa Tengah: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.
Setyawati, Arifatun Arifah. 2009. Mengkaji Fenomena Alam untuk Kelas X
SMA/MA. Jakarta: Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional.
Utami, Budi, Agung Nugroho Catur Saputro, Lina Mahardiani, Sri
Yamtinah dan
Bakti
Mulyani. 2009. Kimia untuk SMA dan MA
Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Utami, Budi, Agung Nugroho Catur Saputro, Lina Mahardiani, Sri
Yamtinah dan
Bakti
Mulyani. 2009. Kimia untuk SMA dan MA
Kelas XI Program Ilmu Alam. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan
Nasional.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar