SISTEM PERIODIK UNSUR


 

  1. 1.            PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK

          TRIADE DOBEREINER

Johann  Wolfgang Dobereiner pada tahun 1829 menemukan adanya beberapa kelompok tiga unsur yang memiliki kemiripan sifat, yang ada hubungannya dengan massa atom.

Massa Atom Relatif Unsur Triad Dobereiner

Johann Wolfgang Dobereiner

Triad Dobereiner

         

          HUKUM OKTAF NEWLANDS

Hukum oktaf ditemukan oleh A. R. Newlands pada tahun 1864. Newlands mengelompok-kan unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatif  unsur. Kemiripan  sifat ditunjukkan  oleh  unsur  yang  berseliih satu oktaf yakni unsur ke-1 dan unsur ke-8 serta unsur ke-2 dan unsur ke-9. Daftar unsur yang berhasil dikelompokkan berdasarkan hukum oktaf oleh Newlands ditunjukkan pada tabel berikut.

John Newlands

Tabel oktaf Newlands

Hukum  oktaf  Newlands  ternyata  hanya  berlaku  untuk  unsur-unsur dengan  massa  atom  relatif  sampai 20 (kalsium).  Kemiripan  sifat terlalu dipaksakan apabila pengelompokan dilanjutkan.

 

SISTEM PERIODIK MENDELEEV

Dmitri  Ivanovich  Mendeleev  pada  tahun 1869  melakukan pengamatan terhadap 63 unsur yang sudah dikenal dan mendapatkan hasil bahwa sifat unsur merupakan fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Sifat tertentu akan berulang secara periodik apabila unsurunsur   disusun   berdasarkan   kenaikan   massa   atom   relatifnya. Mendeleev selanjutnya menempatkan unsur-unsur dengan kemiripan sifat pada satu lajur vertikal yang disebut golongan. Unsur-unsur juga disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya dan ditempatkan dalam satu lajur yang disebut periode. Sistem periodik yang disusun Mendeleev dapat dilihat pada tabel berikut:

Dmitri Ivanovich Mendeleev

Sistem Periodik Mendeleev

Mendeleev    sengaja    mengosong-kan    beberapa    tempat    untuk menetapkan  kemiripan  sifat  dalam  golongan.  Beberapa  kotak  juga sengaja  dikosongkan  karena  Mendeleev  yakin masih  ada  unsur yang belum dikenal karena belum ditemukan. Salah satu unsur baru yang sesuai   dengan   ramalan   Mendeleev   adalah   germanium   yang sebelumnya diberi nama ekasilikon oleh Mendeleev.

SISTEM PERIODIK MOSELEY

Perkembangan  terbaru  mengenai  atom  menjelaskan  bahwa atom  dapat  terbagi  menjadi  partikel  dasar  atau  partikel  subatom. Atom  selanjutnya  diketahui  tersusun  oleh  proton,  elektron  dan netron.  Jumlah  proton  merupakan  sifat  khas  unsur.  Setiap  unsur mempunyai  jumlah  proton  tertentu  yang  berbeda  dari  unsur  lain. Jumlah proton suatu unsur dinyatakan sebagai nomor atom.

Henry G. Moseley yang merupakan penemu cara menentukan nomor atom pada tahun  1914 kembali menemukan bahwa sifat-sifat unsur  merupakan  fungsi  periodik  nomor  atomnya.  Pengelompokan yang  disusun  oleh  Mendeleev  merupakan  susunan  yang  berdasarkan kenaikan nomor atomnya. Penyusunan telurium dan iodin yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atomnya.

Henry G. Moseley

  1. 2.            PENGGOLONGAN UNSUR

Unsur segolongan bukannya mempunyai sifat yang identik, melaikan hanya mirip. Unsur-unsur tersebut mungkin mempunyai sifat yang sama, tetapi kadarnya berbeda.

a.       Golongan VIIIA (Gas Mulia)

Unsur-unsur golongan VIIIA, yaitu helium, neon, argon, krypton, xenon dan radon disebut unsur gas mulia karena semuanya berupa gas yang sangat stabil, sengat sukar bereaksi dengan unsur lain. Tidak ditemukan satupun senyawa alami dari unsur-unsur tersebut. Hal itu disebabkan kulit terluarnya yang sudah terisi penuh. Kulit terluar yang terisi penuh, menjadikan unsur tidak reaktif.

b.       Golongan VIIA (Halogen)

Unsur-unsur golongan VIIA merupakan kelompok unsur nonlogam yang sangat reaktif. Semua unsur halogen bereaksi dengan tipe yang sama, walaupun kereaktifannnya berbeda. Halogen dengan logam membentuk senyawa yang kita sebut dengan garam. Semua unsur halogen berupa molekul diatomic berwarna dan bersifat racun. Flourin berwarna kuning muda, klorin berwarna hijau muada, bromine berwarna merah, dan uap iodine berwarna ungu.

c.       Golongan IA (Logam Alkali)

Unsur-unsur golongan IA kecuali hydrogen disebut logam alkali. Karena unsur tersebut membuat basa yang larut dalam air. Semua logam alkali tergolong logam lunak dan ringan. Logam alkali mempunyai 1 elektron valensi yang mudah lepas, sehingga merupakan kelompok logan yang paling aktif dan dapat terbakar di udaara, dan bereaksi hebat dengan air

d.      Golongan IIA (Logam Alkali Tanah)

Unsur-unsur golongan IIA disebut logam alkali tanah karena dapat membentuk basa, tetapi senyawa-senyawanya kurang larut dalam air. Unsur alkali umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa berupa endapan, logam alkali tanah juga tergolong logam aktif, tetapi kereaktifannya kurang dibandingkan logam alkali seperiode dan hanya akan terbakar di udara bila dipanaskan

e.       Unsur-Unsur Transisi

Unsur-unsur transisi adalah unsur-unsur yang terdapat di bagian tengah system periodic, yaitu unsur-unsur golongan tambahan (golongan B). unsur-unsur transisi mempunyai sifat-sifat khas yang membedakannya dari unsur golongan utama. Diantaranya adalah : semua unsur transisi tergolong logam;  mempunyai kekerasan, titik leleh dan didih yang relative tinggi; dan banyak diantaranya membentuk senyawa-senyawa berwarna.

3.     SUSUNAN BERKALA UNSUR

 

Perkembangan susunan berkala unsur dimulai pada permulaan tahun 1800, dengan percobaan-percobaan yang sangat terbatas. Hingga pada tahun 1869 dua orang ahli kimia Dmitri Mendeleev dari Rusia dan Lothar Meyer dari Jerman yang mempresentasikan daftar periodik unsur. Mendeleev menemukan bahwa jika unsur disusun menurut massa atom yang menaik, unsur yang memiliki sifat yang sama akan dijumpai jarak (interval secara periodik (periodic interval)

Sebagai contoh  Li, Na, K dan Rb merupakan unsur yang larut dalam air, jika direaksikan dengan klor akan membentuk senyawa dengann rumus MCl. Pada deret unsur selanjutnya dari daftar Mendeleev adalah Be, Mg, Ca dan Sr bereaksi dengan membentuk rumus MCl2, sehingga ia membagi daftar unsurnya menjadi beberapa seri barisan (row), dimana unsur yang terletak diatas deretan yang lain mempunyai sifat yang sama dalam kolom vertikal.

Pada saat Mendeleev membuat daftar unsur, belum semua unsur ditemukan, sehingga unsur yang sama dalam satu kolom atau group selalalu dikosongkannya. Hal ini merupakan keuntungan daftar Mendeleev yang memungkinkan membuat perkiraan sifat-sifat unsur yang masih kosong dalam daftar, karena unsur yang ada dalam setiap kolom tertentu mempunyai sifat yang sama.

Permasalahan daftar unsur Mendeleev adalah tidak berlakunya aturan massa atom, jika unsur-unsur disusun berdasarkan nomor atomnya, sehingga perlu adanya pandangan baru tentang atom. Pada masa ini pandangan Dalton tentang atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi menjadi tidak benar.

Beberapa eksperimen yang dilakukan pada permulaan abad ke 19, memperlihatkan bahwa atom terdiri dari partikel sub atom yang terdiri dari proton, neutron dan elektron. Proton dan elektron merupakan partikel bermuatan listrik yang diberi tanda (+) dan (-), dimana muatan yang saling berlawanan akan saling tarik menarik dan muatan yang sama akan tolak menolak. Untuk neutron merupakan partikel yang tidak bermuatan, dengan dimikian muatan listriknya netral.

Dalam SI muatan listrik ditetapkan sebagai Coulomb (C), yang menyatakan jumlah muatan listrik yang melalui titik-titik tertentu dalam suatu kawat dengan arus sebesar 1 A dalam waktu satu detik. Sebagai contoh jika bohlam 100 watt bersinar, maka waktu yang dibutuhkan muatan listrik melalui kawat bohlam agar diperoleh muatan 1 C adalah 1,2 detik.

Jumlah muatan pada contoh diatas sangat besar, namun jumlah muatan yang dibawa 1 elektron sangat kecil, hanya 1,60 x 10-19 C dan karena muatan elektron adalah negatif menjadi -1,60 x 10-19 C. Proton memiliki muatan yang sama dengan elektron tetapi muatannya berlawanan sehingga menjadi +1,60 x 10-19 C. Untuk menghitung muatan listrik partikel dikalikan dengan 1,60 x 10-19 C, sehingga didapat satu unit muatan negatif (1-) untuk elektron dan satu unit muatan positif (1+) untuk positron

Partikel sub atom juga mempunyai sifat lain yaitu massanya, proton dan neutron memiliki massa yang relatif berat yaitu satu unit massa atom (1µ), sedangkan elektron relarif lebih ringan dengan massa 1/1836 dari massa proton.

Tabel 4.1. Sifat pertikel sub atom

Sub atom

Massa

Muatan

Gram

Unit massa atom (µ)

Coulomb

Unit muatan listrik

Proton

Neutron

Elektron

1,67 x 10-24

1,67 x 10-24

9,11 x 10-28

1,007276

1,008665

0,0005486

+ 1,602 x 10-19

0

- 1,602 x 10-19

1+

0

1-

Berdasarkan percobaan bahwa neutron terletak ditengah inti atom dan proton terletak dalam inti, sedangkan elektron tersebar disekeliling inti dan mengisi hampir semua volume atom. Jumlah prton didalam inti menunjukkan nomor atom, yang menunjukkan jumlah elektron yang harus dipunyai atom agar muatan listriknya menjadi netral. Jumlah proton dan neutron dalam inti menunjukkan massa atom, sehingga massa inti hampir sama dengan massa atom suatu atom.

Pandangan Dalton tentang atom menjadi tidak benar yang lain adalah tidak semua atom dari unsur yang sama mempunyai massa yang identik, bentuk atom yang bermacam-macam ini disebut dengan isotop. Hampir semua sifat-sifat unsur ditentukan oleh jumlah distribusi elektron disekeliling nukleus (inti), sehingga nomor atom secara tidak langsung membedakan suatu atom dari satu unsur dengan yang lainnya, karena jumlah elektron harus sama dengan nomor atom dalam atom yang bermuatan listrik netral.

Isotop ditetapkan dengan lambang Z dan nomor massanya A, nomor massa adalah jumlah proton dan neutron dengan demikian nomor neutro adalah perbedaan Z – A.

Sebagai contoh atom karbon dengan Z = 6 yang mengandung 6 neutron mempunyai lambang 612C, yang menunjukkan karbon dengan 12 isotop

Contoh soal

Hitung massa atom rata-rata dari tembaga dengan berat relatif 63Cu adalah 69,09% dengan massa 1 mol 63Cu adalah 62,9298 g dan 65Cu adalah 30,91% dengan massa 1 molnya 64,9278 g

Jawaban

69,09 % massa dari 1 mol 63Cu adalah 62,9298 g x 0,6909 = 43,48 g

30,91 % massa dari 1 mol 65Cu adalah 64,9278 g x 0,0,3091 = 20,07 g

Jadi jumlah massa 1 mol atom Cu adalah 43,48 g + 20,07 g = 63,55 g

Berdasarkan perkembangan susunan berkala yang dijelaskan pada uraian diatas, maka dikenal susunan berkala yang digunakan sekarang. Angka yang terdapat diatas simbol kimia adalah nomor atom dan yang dibawahnya adalah massa atom. Sama halnya dengan daftar mendeleev tabel ini terdiri dari kolom sejajar (row) yang disebut dengan berkala/periodik yang ditandai dengan angka arab dan kolom vertikal yang disebut kelompok/golongan yang ditandai dengan angka dan huruf romawi

Dalam perkembanganya susunan berkala ini diklasifikasi kedalam beberapa bagian yaitu, elemen representatif (golongan IA –VIIA dan golongan O), elemen transisi (golongan IB – VIIB dan golongan VIII). Penandaan golongan A dan B disebabkan karena ada beberapa kesamaan sifat antara unsur kelompok A dan B, walau persamaannya sedikit.

Dua baris unsur yang diletakkan dibawah bagian utama disebut dengan unsur transisi bagian dalam dengan baris pertama disebut dengan unsur lantanida dan baris keduanya disebut actinida.

Sebagian unsur memiliki nama khusus dalam kelompoknya seperti, logam alkali (golongan IA), logam alkali tanah (golongan IIA), halogen (golongna VIIA) dan gas mulia (golongan O).

 

4.     SIFAT-SIFAT KEPERIODIKAN UNSUR

 

  1. a.       Jari jari atom adalah jarak dari inti atom ke lintasan elektron terluar.

Dalam satu perioda, dari kiri ke kanan jari jari atom berkurang. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah jari-jari atom bertambah. Jari-jari atom netral lebih besar daripada jari-jari ion positifnya tetapi lebih kecil dari jari-jari ion negatifnya.
Contoh:
jari-jari atom Cl < jari-jari ion Cl- jari-jari atom Ba > jari-jari ion Ba2+

  1. b.      Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang paling lemah/luar dari atom suatu unsur atau ion dalam keadaan gas. Dalam satu perioda, dari kiri ke kanan potensial ionisasi bertambah. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah potensial ionisasi berkurang.
  1. c.       Affinitas elektron adalah besarnya energi yang dibebaskan pada saat atom suatu unsur dalam keadaan gas menerima elektron. Dalam satu perioda, dari kiri ke kanan affinitas elektron bertambah. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah affinitas elektron berkurang.

 

  1. d.      Keelektronegatifan adalah kemampuan atom suatu unsur untuk menarik elektron ke arah intinya dan digunakan bersama.
  1. 5.       PENYIMPANGAN DARI SIFAT KEPERIODIKAN

                                        

Dalam sistem periodik unsur terdapat penyimpangan-penyimpangan dalam sifat-sifat keperiodikan. Bentuk dari penyimpangan itu terdapat pada sifat :

a.  Energi Ionisasi

Secara umum, keteraturan energi ionisasi dalam sistem periodik adalah sebagai berikut:

  • Dalam satu periode, energi ionisasi bertambah dari kiri ke kanan. Hal ini dikarenakan muatan inti bertambah positif dan jari-jari atom berkurang. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik-menarik inti dan elektron terluar semakin kuat. Akibatnya, energi ionisasi semakin bertambah.
  • Dalam satu golongan, energi ionisasi berkurang dari atas ke bawah. Hal ini dikarenakan gaya tarik menarik inti dengan elektron terluar semakin lemah.

Ada penyimpangan dalam keteraturan nilai energi ionisasi di atas. Sebagai contoh, pada periode 2, terjadi penurunan energi ionisasi dari Be (golongan IIA) ke B (golongan IIIA) dan dari N (golongan VA) ke O (golongan VIA). Hal ini terkait dengan kestabilan konfigurasi elektron.

Jumlah elektron yang dapat dipindahkan dari atom netral bisa lebih dari satu. Oleh karena itu, kita mengenal istilah energi ionisasi pertama, energi ionisasi kedua, dan seterusnya. Simak hal ini pada pemindahan sejumlah elektron dari atom X berikut.

Energi ionisasi pertama (IE1)        : X(g) + IE1 ® X+(g) + e

Energi ionisasi kedua (IE2)           : X+(g) + IE2 ® X2+(g) + e

Energi ionisasi ketiga (IE3)           : X2+(g) + IE3 ® X3+(g) + e

Energi ionisasi keempat (IE4)        :  X3+(g) + IE4 ® X4+(g) + e

Harga energi ionisasi pertama lebih kecil dibandingkan harga energi ionisasi kedua; harga energi ionisasi kedua lebih kecil dibandingkan harga energi ionisasi ketiga; dan seterusnya. Hal ini menunjukkan bahwa semakin sulit memindahkan elektron berikutnya karena semakin kuatnya gaya tarik menarik inti dan elektron berikutnya.

About these ads

2 gagasan untuk “SISTEM PERIODIK UNSUR

  1. dalam golongan IIA (Alkali Tanah) terdapat penyimpangan titik didih dan titik leleh yang nilainya tidak stabil, kenapa hal tersebut dapat terjadi? dan kenapa hanya titik didih dan titik lelehnya yang terjadi penyimpangan?

    tolong jelaskan ya, please! nih penting banget…….

    • makasih pertanyaannya

      saya akan jawab
      perbedaannya itu karena Sifat-sifat fisis seperti titik leleh, rapatan, dan kekerasan logam alkali itu sendiri, itulah yang menyebabkan terjadinya penyimpangan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s