Sistem Periodik Unsur
-
Upload
mumtikanah -
Category
Documents
-
view
221 -
download
0
description
Transcript of Sistem Periodik Unsur
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada bagian ini Anda akan mempelajari Sejarah Perkembangan Sistem Periodik
Unsur, Golongan, Periode, dan Sifat Periodik Unsur. Hingga akhir abad 18, hanya dikenal
penggolongan unsur atas logam dan nonlogam. Sekitar dua puluh jenis unsur yang dikenal
pada masa itu tampak mempunyai sifat yang berbeda satu dengan yang lainnya.
Suatu perkembangan baru terjadi pada awal abad 20, yaitu ketika John Dalton mengemukakan
teorinya tentang atom. Menurut Dalton, setiap unsur mempunyai atom-atom dengan sifat-sifat
tertentu yang berbeda dari atom unsur lainnya. Salah satu perbedaan antar atom unsur itu
adalah massanya. Akan tetapi, Dalton belum dapat menentukan massa atom.
Sebagaimana diketahui atom mempunyai massa yang amat kecil. Para ahli pada masa itu
belum dapat menentukan massa atom individu. Sebagai gantinya mereka menggunakan massa
atom relatif, yaitu perbandingan massa antar-atom yang satu terhadap yang lainnya. Metode
penentuan massa atom relatif dikemukakan oleh Berzelius (1814) dari Swedia dan P. Dulong
dan A. Petit (1819), keduanya darl Perancis.
Berzelius maupun Dulong dan Petit menentukan massa atom relatif berdasarkan kalor
jenis unsur. Massa atom relatif merupakan sifat penting unsur dan merupakan sifat spesifik,
karena setiap unsur mempunyai massa atom relatif tertentu yang berbeda dari unsur lainnya.
Dobereiner, Newlands, Mendeleev, dan Lothar Meyer membuat pengelompokan unsur
berdasarkan massa atom relatif.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana sejarah perkembangan sistem periodik unsur?
2. Bagaimana hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik?
3. Bagaimana sifat-sifat keperiodikan unsur ?
1.3 Manfaat
1. Mengetahui sejarah perkembangan tabel periodik unsur?
2. Mengetahui hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik?
3. Mengetahui sifat-sifat keperiodikan unsur ?
1
BAB II
ISI
2.1 Perkembangan Tabel Periodik Unsur
1. Hukum Triade Dobereiner
Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner, seorang professor kimia di Jerman,
mengemukakan bahwa massa atom relatif Strontium sangat dekat dengan massa rata-rata dari
dua unsur lain yang mirip dengan strontium, yaitu Kalsium dan Barium. Dobereiner juga
menemukan beberapa kelompok unsur lain seperti itu. Karena itu, Dobereiner mengambil
kesimpulan bahwa unsur-unsur dapat dikelompokkan ke dalam kelompok-kelompok tiga
unsur yang disebutnya Triade. Akan tetapi, Dobereiner belum berhasil menunjukkan cukup
banyak triade sehingga aturan tersebut bermanfaat.
Penggambaran Triade Doberainer adalah sebagai berikut:
TRIADE Ar Rata-rata Unsur ditengah
Kalsium 40Stronsium ?
Barium 137Meskipun gagasan yang dikemukakan oleh Dobereiner selanjutnya gugur (tidak berhasil),
tetapi hal tersebut merupakan upaya yang pertama kali dilakukan dalam menggolongkan
unsur.
2. Hukum Oktaf Newlands
Pada tahun 1866, John A.R Newlands seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris
mengemukakan bahwa unsur-unsur yang disusun berdasarkan urutan kenaikan massa atomnya
mempunyai sifat yang akan berulang tiap unsur kedelapan. Artinya, unsur pertama mirip
dengan unsur kedelapan, unsur kedua mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya.
Sifat keperiodikan unsur berdasarkan urutan kenaikan massa atom setiap kelipatan delapan
dinamakan hukum oktaf. Saat itu, baru ditemukan 60 unsur. Gas mulia tidak termasuk dalam
pengelompokan sistem oktaf karena belum ditemukan .
Berikut ini disampaikan pengelompokan unsur berdasarkan hukum oktaf Newlands, yaitu
sebagai berikut :
H F Cl Co/Ni Br Pd I Pt
2
Li Na K Cu Rb Ag Cs TlBe Mg Ca Zn Sr Cd Ba/V PbB Al Cr Y Ce/La U Ta ThC Si Ti In Zr Sn W HgN P Mn As Di/Mo Sb Nb BiO S Fe Se Ro/Ru Te Au Os
Beberapa unsur ditempatkan tidak urut sesuai massanya dan terdapat dua unsur yang
ditempatkan di kolom yang sama karena kemiripan sifat.
3. Sistem Periodik Mendeleyev
Pada tahun 1869, Dmitri Ivanovich Mendeleyev seorang ahli kimia berkebangsaan Rusia
menyusun 65 unsur yang sudah dikenal pada waktu itu. Mendeleev mengurutkan unsur-unsur
berdasarkan kenaikan massa atom dan sifat kimianya.
Pada waktu yang sama, Julius Lothar Meyer membuat susunan unsur-unsur seperti yang
dikernukakan oleh Mendeleyev. Hanya saja, Lothar Meyer menyusun unsur-unsur tersebut
berdasarkan sifat fisiknya. Meskipun ada perbedaan, tetapi keduanya menghasilkan
pengelompokan unsur yang sama.
Mendeleyev menyediakan kotak kosong untuk tempat unsur-unsur yang waktu itu belum
ditemukan, seperti unsur dengan nomor massa 44, 68, 72, dan 100. Mendeleyev telah meramal
sifat-sifat unsur tersebut dan ternyata ramalannya terbukti setelah unsur-unsur tersebut
ditemukan. Susunan unsur-unsur berdasarkan hukum Mendeleev disempurnakan dan
dinamakan sistem periodik Mendeleyev.
Sistem periodik Mendeleev terdiri atas golongan (unsur-unsur yang terletak dalam satu
kolom) dan periode (unsur-unsur yang terletak dalam satu baris). Tabel sistem periodik
Mendeleyev yang dibuat adalah sebagai berikut :
Periode Gol.I Gol.II Gol.III Gol.IV Gol.V Gol.VI Gol.VII Gol.VIII1 H 12 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 193 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 C 35,54 K 39 Ca 40 ? (44) Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56, Co 59
Ni 59, Cu 635 Cu 63 Zn 65 ? (68) ? (72) As 75 Se 78 Br 806 Rb 86 Sr 87 ?Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 ? (100) Ru 104, Rh 104
3
Pd 106, Ag 1087 Ag 108 Cd 112 In 115 Sn 118 Sb 122 Te 125 I 127
?8 Cs 133 Ba 137 ?Di 138 ?Ce 140 ? ? ?9 ? ? ? ? ? ? ?10 ? ? ?Er 178 ?La 180 Ta 182 W 184 ? Os 195, Ir 19711 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 ? ? Pt 198, Au 19912 ? ? ? Th 231 ? U 240 ?
4. Pengelompokan Unsur Berdasarkan Sistem Periodik Modern
Sistem periodik Mendeleyev dikemukakan sebelum penemuan teori struktur atom,
yaitu partikel-partikel penyusun atom. Partikel penyusun inti atom yaitu proton dan neutron,
sedangkan elektron mengitari inti atom. Setelah partikel-partikel penyusun atom ditemukan,
ternyata ada beberapa unsur yang mempunyai jumlah partikel proton atau elektron sama,
tetapi jumlah neutron berbeda. Unsur tersebut dikenal sebagai isotop. Jadi, terdapat atom yang
mempunyai jumlah proton dan sifat kimia sama, tetapi massanya berbeda karena massa proton
dan neutron menentukan massa atom.
Dengan demikian, sifat kimia tidak ditentukan oleh massa atom, tetapi ditentukan oleh jumlah
proton dalam atom tersebut. Jumlah proton digunakan sebagai nomor atom unsur dan unsur-
unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.
Ternyata, kenaikan nomor atom cenderung diikuti dengan kenaikan massa atomnya.
Keperiodikan sifat fisika dan kimia unsur disusun berdasarkan nomor atomnya. Pernyataan
tersebut disimpulkan berdasarkan hasil percobaan Henry Moseley pada tahun 1913. Sistem
periodik yang telah dikemukakan berdasarkan percobaan Henry Moseley merupakan sistem
periodik modern dan masih digunakan hingga sekarang.
Sistem periodik unsur modern merupakan modifikasi dari sistem periodik Mendeleyev.
Perubahan dan penyempumaan dilakukan terhadap sistern periodik Mendeleyev terutama
setelah penemuan unsur-unsur gas mulia. Mendeleyev telah meletakan dasar-dasar yang
memungkinkan untuk perkembangan sistem periodik unsur.
5. Golongan dan Periode Unsur dalam Tabel Sistem Periodik Unsur Modern
Unsur-unsur dalam tabel sistem periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.
Karena sistem periodik yang disusun berbentuk panjang, maka tabel periodik yang sekarang
4
ini disebut tabel periodik panjang. Terkadang disebut pula tabel periodik modern,
dikarenakan disusun oleh konsep-konsep yang sudah modern.
Berbeda dengan tabel periodik Mendeleyev, karena berbentuk pendek, maka sering disebut
sistem periodik pendek. Pada sistem periodik bentuk panjang, sifat unsurnya merupakan
fungsi periodik dari nomor atomnya. Hal ini berarti bahwa sifat unsur tergantung dari nomor
atomnya.
Pada tabel periodik bentuk panjang, juga dikenal istilah periode dan golongan. Penyusunan
unsur dengan arah mendatar ke kanan disebut periode, sedangkan penyusunan unsur dengan
arah ke bawah disebut golongan. Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas 7 periode dan 8
golongan. Adapun tampilan fisik tabel Sistem Periodik Modern, adalah sebagai berikut
eriode dibedakan menjadi periode pendek dan periode panjang, sedangkan golongan
dibedakan menjadi golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Periode
pendek mencakup periode 1 (terdiri dari 2 unsur), periode 2 (terdiri dari 8 unsur) dan periode
3 (terdiri dari 8 unsur). Sedangkan periode panjang mencakup periode 4 sampai dengan
periode 7.
a. Golongan
Golongan unsur pada sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan jumlah elektron
valensi (elektron yang terletak pada kulit terluar). Unsur dalam satu golongan mempunyai
sifat yang cenderung sama dan ditempatkan dalam arah vertikal (kolom).
Pada sistem periodik unsur modern, golongan dibagi menjadi 18 berdasarkan aturan IUPAC.
Berdasarkan aturan Amerika, sistem periodik unsur modern dibagi dua golongan yaitu
golongan A dan B. Jadi, golongan unsur dari kiri ke kanan ialah IA, IIA, 11113, IVB, VB,
VIB, VIIB, VIIIB, IB, 1113, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIIIA. Umumnya, digunakan
pembagian golongan menjadi A dan B.
Golongan unsur pada sistem periodik unsur modern mempunyai nama khusus yaitu sebagai
berikut :
Golongan Nama Khusus Unsur-unsurIA 1 Alkali Li, Na, K, Rb, Cs, dan FrIIA 2 Alkali Tanah Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan RaIIIA 13 Boron B, Al, Ga, In, dan Tl
5
IVA 14 Karbon C, Si, Ge, Sn, dan PbVA 15 Nitrogen N, P, As, Sb, dan BiVIA 16 Oksigen O, S, Se, Te, dan PoVIIA 17 Halogen F, Cl, Br, I, dan AtVIIIA 18 Gas Mulia He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn
b. Periode
Periode unsur pada sistem periodik unsur modern disusun dalam arah horisontal (baris) untuk
menunjukkan kelompok unsur yang mempunyai jumlah kulit sama.
Sistem periodik bentuk panjang terdiri atas 7 periode sebagai berikut :
1) Periode 1 = periode sangat pendek berisi 2 unsur, yaitu H dan He
2) Periode 2 = periode pendek berisi 8 unsur
3) Periode 3 = periode pendek berisi 8 unsur
4) Periode 4 = periode panjang berisi 18 unsur
5) Periode 5 = periode panjang berisi 18 unsur
6) Periode 6 = periode sangat panjang berisi 32 unsur
7) Periode 7 = periode yang unsur-unsurnya belum lengkap berisi 30 unsur
Pada periode 6 termasuk periode sangat panjang, yaitu berisi 32 unsur.
Golongan IIIB periode 6 berisi 14 unsur dengan sifat mirip yang dinamakan golongan
lantanida.
Begitu juga golongan IIIB periode 7 berisi 14 unsur dengan sifat mirip dinamakan golongan
aktinida.
Unsur golongan aktinida dan lantanida biasanya dituliskan terpisah di bawah. Golongan
lantanida dan aktinida disebut golongan transisi dalam.
6. Penetapan Golongan dan Periode
Golongan dan periode dapat ditentukan dengan cara menuliskan konfigurasi elektron.
Konfigurasi elektron adalah penataan elektron dalarn atom yang ditentukan berdasarkan
jumlah elektron.
Pada konfigurasi elektron, jumlah elektron valensi menunjukkan nomor golongan, sedangkan
jumlah kulit yang sudah terisi elektron (n terbesar) menunjukkan periode.
2.2 Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik
6
Hubungan antara letak unsur dalam sistem periodik dengan konfigurasi elektronnya adalah sebagai berikut.
1. Nomor periode sama dengan jumlah kulit 2. Nomor golongan sama dengan jumlah elektron valensi Contoh soal:Tentukan golongan dan periode dari unsur ! Jawab: mempunyai nomor atom 35 sehingga konfigurasi elektronnya X = 2.8.18.7 Elektron valensi= 7 ► Golongan VII A, jumlah kulit 4►periode 4
2.3 Sifat-Sifat Keperiodikan Unsur Sifat periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan
nomor Atom, yaitu dari kiri kekanan dalam satu periode atau dari kiri kekanan dalam satu
golongan.
1. Jari-jari Atom
Jari-jari atom adalah jarak dari inti hingga kulit elektron terluar.
Semakin besar nomor atom unsur-unsur segolongan, semakin banyak pula jumlah kulit
elektronnya, sehingga semakin besar pula jari-jari atomnya. Jadi : dalam satu golongan (dari
atas ke bawah), jari-jari atomnya semakin besar. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan),
nomor atomnya bertambah yang berarti semakin bertambahnya muatan inti, sedangkan jumlah
kulit elektronnya tetap. Akibatnya tarikan inti terhadap elektron terluar makin besar pula,
7
sehingga menyebabkan semakin kecilnya jari-jari atom. Jadi : dalam satu periode (dari kiri ke
kanan), jari-jari atomnya semakin kecil.
2.Afinitas Elektron
Adalah energi yang dilepaskan atau diserap oleh atom netral dalam bentuk gas apabila
menerima sebuah elektron untuk membentuk ion negatif. Unsur golongan utama memiliki
afinitas elektron bertanda negatif, kecuali golongan IIA dan VIIIA.
Afinitas elektron terbesar dimiliki golongan VIIA. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah),
harga afinitas elektronnya semakin kecil. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga
afinitas elektronnya semakin besar.
Contoh: Cl(g) + e¯ → Cl¯(g) (∆H=-348kj)
3.Energi Ionisasi
Adalah energi minimum yang diperlukan atom netral dalam wujud gas untuk
melepaskan satu elektron sehingga membentuk ion bermuatan +1 (kation). Jika atom tersebut
melepaskan elektronnya yang ke-2 maka akan diperlukan energi yang lebih besar (disebut
energi ionisasi kedua), dst. EI 1< style="font-style: italic;">bertambah sehingga gaya tarik inti
terhadap elektron terluar semakin kecil. Akibatnya elektron terluar semakin mudah untuk
dilepaskan. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), EI semakin besar karena jari-jari atom
semakin kecil sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin besar/kuat. Akibatnya
elektron terluar semakin sulit untuk dilepaskan .
Contoh : 11 Na + energi ionisasi → Na+ + e
4.Keelektronegatifan
Adalah kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron dalam molekul suatu senyawa
(dalam ikatannya).Diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7
(keelektronegatifan Cs) sampai 4 (keelektronegatifan F). Dalam satu periode (dari kiri ke
kanan), harga keelektronegatifan semakin besar. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah),
harga keelektronegatifan semakin kecil.
8
Dalam satu golongan dari atas ke bawah
1.Afinitas elektron semakin kecil
2.Jari-jari atom semakin besar
3.Energi ionisasi semakin kecil
4.Elektronegativitas semakin kecil
Dalam satu perioda dari kiri ke kanan
1.Jari-jari atom semakin kecil
2. Afinitas elektron semakin besar
3. Energi ionisasi semakin besar
4. Elektronegativitas semakin besar
Contoh soal:
Tentukan unsur mana yang mempunyai keelektronegatifan yang lebih besar?
a. Karbon(nomor atom= 6) dengan Oksigen (nomor atom=8)
b. Fluorin (nomor atom=9) dengan Klorin(nomor atom=17)
Jawab
a. Karbon mempunyai konfigurarasi elektron C= 2.4, terletak pada golongan IVA dan periode
2
Oksigen mempunyai konfigurasi elektron O=2.6, terletak pada golongan VI A dan periode 2
Dalam satu periode keelektronegatifan dari kiri ke kanan semakin besar.Letak O sebelah
kanan dari C sehingga keelektronegatifan O lebih besar dari C
b. Fluorin mempunyai konfigurasi elektron F=2.7, terletak pada golongan VII A dan periode 2
Klorin mempunyai konfigurasi elektron Cl=2.8.7, terletak pada golongan VII A dan periode 3
Dalam satu golongan keelektronegatifan dari atas ke bawah semakin kecil. Letak Cl dibawah
F sehingga keelektronegatifan Fluorin lebih besar dari Cl.
9
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Hubungan antara letak unsur dalam sistem periodik dengan konfigurasi elektronnya adalah sebagai berikut.
1. Nomor periode sama dengan jumlah kulit 2. Nomor golongan sama dengan jumlah elektron valensi Sifat periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan
nomor Atom, yaitu dari kiri kekanan dalam satu periode atau dari kiri kekanan dalam satu
golongan.
DAFTAR PUSTAKA
10