SISTEM PERIODIK UNSUR (SPU)
Sistem periodik unsur adalah suatu daftar
unsur-unsur yang disusun dengan aturan tertentu. Semua unsur yang sudah
dikenal ada dalam daftar tersebut.
Perkembangan Dasar Pengelompokan Unsur
- Pengelompokan atas Logam dan NonLogam
Penggolongan unsur yang pertama dilakukan
oleh Lavoisier yang mengelompokkkan unsur ke dalam logam dan nonlogam.
Pada waktu itu baru sekitar 20 jenis unsur yang sudah dikenal. Oleh
karena pengetahuan tentang sifat-sifat unsur masih sederhana,
unsur-unsur tersebut kelihatannya berbeda antara yang satu dengan yang
lain, artinya belum terlihat adanya kemiripan antara unsur yang satu
dengan unsur yang lainnya. Tentu saja pengelompokan atas logam dan
nonlogam masih sangat sederhana, sebab antara sesama logam pun masih
terdapat banyak perbedaan.
- Triade Dobereiner
Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner ,seorang
profesor kimia di Jerman, mengemukakan bahwa massa atom relatif
stronsium sangat dekat dengan massa rata-rata dari dua unsur lain yang
mirip stronsium, yaitu kalsium dan barium. Dobereiner juga menemukan
beberapa kelompok unsur lain mempunyai gejala seperti itu. Oleh karena
itu, Dobereiner mengambilan kesimpulan bahwa unsur-unsur dapat
dikelompokan ke dalam kelompok-kelompok tiga unsur yang disbutnya
triade. Namun sayang, Dobereiner tidak berhasil menunjukkan cukup banyak
triade sehingga aturan tersebut tidak bermanfaat.
- Hukum Oktaf Newlands
J.W. Newlands merupakan orang yang mengelompokkan unsur berdasarkan
kenaikan massa atom relatif. Pada tahun 1863, ia menyatakan bahwa sifat
sifat unsur berubah secara teratur. Unsur pertama mirip dengan unsur
kedelapan, unsur kedua mirip dengan unsur kesembilan dan seterusnya. 
- Sistem Periodik Mendeleev
Diantara para ahli yang dianggap paling
berhasil dalam mengelompokkan unsur-unsur dan berani menduga adanya
unsur-unsur yang pada saat itu belum ditemukan adalah Dmitry Mendeleev.
Mendeleev mengelompokkan unsur berdasarkan kenaikan massa atom
relatifnya. Cara pengelompokkan dilakukan dengan menggunakan kartu.
Dalam kartu tersebut ditulis lambang atom, massa atom relatifnya dan
sifat-sifatnya. 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:
Mendeleev sengaja mengosongkan 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 Modern dari Hhenry G. Moseley
Pada awal abad 20, setelah penemuan nomor
atom, Henry Moseley menunjukkan bahwa urut-urutan unsur dalam sistem
periodik Mendeleev sesuai dengan kenaikan nomor atomnya. Penempatan
telurium (Ar = 128) dan iodin (Ar = 127) yang
tidak sesuai dengan keniakan massa atom relatif, ternyata sesuai dengan
kenaikan nomor atomnya (nomor atom Te = 52; I = 53).
- Sistem Periodik Modern
Sistem periodik modern disusun
berdasarkan hukum periodik modern yang menyatakan bahwa sifat-sifat
unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomya. Artinya, jika
unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya, maka sifat-sifat
tertentu akan berulang secara periodik. Itu sebabnya tabel unsur-unsur
tersebut dinamai Tabel Periodik.
Periode
Lajur-lajur horizontal dalam sistem periodik disebut periode. Sistem periodik modern terdiri atas 7 periode. Jumlah unsur pada setiap periode sebagai berikut.
Periode
|
Jumlah Unsur
|
Nomor Atom
|
1
|
2
|
1-2
|
2
|
8
|
3-10
|
3
|
8
|
11-18
|
4
|
18
|
19-36
|
5
|
18
|
37-54
|
6
|
32
|
55-86
|
7
|
32
|
87-118
|
Periode 1, 2,3 disebut periode pendek
karena berisi relatif sedikit unsur, sedangkan periode 4 dan seterusnya
disebut periode panjang.
Golongan
Kolom-kolom
vertikal dalam sistem periodik disebut golongan. Penempatan unsur dalam
golongan berdasarkan kemiripan sifat. Sistem periodik modern terdiri atas 18
kolom vertikal. Ada dua cara penamaan golongan, yaitu:
1. Sistem 8 golongan. Menurut cara
ini, sistem periodik dibagi menjadi 8 golongan yang masing-masing terdiri atas
golongan utama (golongan A) dan golongan tambahan (golongan B). Unsur-unsur
golongan B disebut juga unsur transisi. Nomor golongan ditulis dengan angka
Romawi. Golongan-golongan B terletak antara golongan IIA dan IIIA. Golongan
VIIIB terdiri atas 3 kolom vertikal.
2. Sistem 18 Golongan. Menurut cara
ini, sistem periodik dibagi kedalam 18 golongan, yaitu golongan 1 sampai dengan
18, dimulai dari kolom paling kiri. Unsur-unsur transisi terletak pada golongan
3-12.
Beberapa
golongan unsur dalam sistem periodik mempunyai nama khusus, diantaranya:
Golongan
IA : logam
alkali (kecuali hidrogen)
Golongan
IIA : logam alkali
tanah
Golongan
VIIA : halogen
Golongan
VIIIA : gas mulia
- Unsur transisi dan transisi dalam
- Unsur
Transisi
Unsur-unsur
yang terletak pada golongan-golongan B disebut unsur transisi atau unsur
peralihan. Unsur-unsur tersebut merupakan peralihan dari golongan IIA ke
golongan IIIA, yaitu unsur-unsur yang dialihkan hingga ditemukan unsur yang
mempunyai kemiripan sifat dengan golongan IIIA.
- Unsur
transisi dalam
Dua
baris unsur yang ditempatkan dibagian bawah Tabel Periodik disebut unsur
transisi dalam, yaitu terdiri dari:
1. Lantanida, yang beranggotakan nomor atom
57-70 (14 unsur). Ke-14 unsur ini mempunyai sifat yang mirip dengan lantanium
(La), sehingga disebut lantanoid atau lantanida
2. Aktinida, yang beranggotakan nomor atom
89-102 (14 unsur). Ke-14 unsur ini sangat mirip dengan aktinium, sehingga
disebut aktinoida atau aktinida
Semua
unsur transisi dalam sebenarnya menempati golongan IIIB, yaitu lantanida pada
periode keenam dan aktinida pada periode ketujuh. Jadi, golongan IIIB periode
keenam dan periode ke tujuh, masing-masing berisi 15 unsur.
Hubungan
Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik
Hubungan
antara letak unsur dalam sistem periodik dengan konfigurasi elektronnya dapat
disimpulkan sebagai berikut.
1.
Nomor periode sama dengan jumlah kulit
2.
Nomor golongan sama dengan elektron
valensi
Berdasarkan
hubungan tersebut, maka letak unsur dalam sistem periodik dapat ditentukan
berdasarkan konfigurasi elektron.
1.
Sifat-sifat Periodik Unsur
Sifat
periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan
nomor atom, yaitu dari kiri ke kanan dalam satu periode, atau dari atas ke
bawah dalam satu golongan.
2.
Jari-jari
Atom
Jari-jari
atom adalah jarak dari inti hingga kulit elektron terluar. Besar kecilnya
jari-jari atom terutama ditentukan oleh dua faktor, yaitu jumlah kulit dan
muatan inti. Untuk unsur-unsur segolongan, semakin banyak kulit atom, semakin
besar jari-jarinya. Untuk unsur-unsur seperiode, semakin besar muatan inti,
maka semakin kuat gaya tarik inti terhadap elektron, sehingga semakin kecil
jari-jarinya
Energi Ionisasi
Energi Ionisasi adalah energi yang
diperlukan untuk melepaskan elektron yang terikat paling lemah oleh
suatu atom atau ion dalam wujud gas.
Hubungan energi ionisasi dengan nomor atom.
- dalam satu golongan, dari atas ke bawah, energi ionisasi semakin kecil
- dalam satu periode, dari kiri ke kanan, energi ionisasi cenderung bertambah
Besar kecilnya energi ionisasi
bergantung pada besar gaya tarik inti terhadap elektron kulit terluar,
yaitu elektron yang akan dilepaskan. Semakin kuat gaya tarik inti,
semakin besar energi ionisasi
- dalam satu golongan, dari atas ke bawah, jari-jari atom bertambah besar, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin lemah. Oleh karena itu, energi ionisasi berkurang
- dalam satu periode, dari kiri ke kanan, jari-jari atom berkurang, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron semakin kuat. Oleh karena itu energi ionisasi bertambah
Afinitas Elektron
Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dihasilkan atau dilepaskan apabila suatu atom menarik sebuah elektron
- Dalam satu golongan dari atas ke bawah, afinitas elektron cenderung berkurang
- Dalam satu periode dari kiri ke kanan, afinitas elektron cenderung bertambah
- Kecuali unsur alkali tanah dan gas mulia, semua unsur golongan utama mempunyai afinitas elektronn bertanda negatif. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan halogen
Keelektronegatifan
Keelektronegatifan adalah kecenderungan suatu atom dalam menarik
pasangan elektron yang digunakan bersama dalam membentuk ikatan.
Unsur yang mempunyai energi ionisasi dan afinitas elektron yang besar tentu akan mempunyai keelektronegatifan yang besar pula.
Sifat Logam dan Nonlogam
Sifat logam bergantung pada energi ionisasi. Semakin besar energi
ionisasi, semakin sukar bagi atom untuk melepas elektron, dan semakin
berkurang sifat logamnya.
Kereaktifan
Kereaktifan suatu unsur begantung pada kecenderungannya melepas atau
menarik elektron. Dari kiri ke kanan dalam satu periode, mula-mula
kereaktifan menurun kemudian bertambah hingga golongan VIIA.
- Tabel Periodik
Tabel periodik unsur-unsur kimia adalah tampilan unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel. Unsur-unsur tersebut diatur berdasarkan struktur elektronnya sehingga sifat kimia unsur-unsur tersebut berubah-ubah secara teratur sepanjang tabel. Setiap unsur didaftarkan berdasarkan nomor atom dan lambang unsurnya.
| Golongan # | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Periode | ||||||||||||||||||||
| 1 | 1 H |
2 He |
||||||||||||||||||
| 2 | 3 Li |
4 Be |
5 B |
6 C |
7 N |
8 O |
9 F |
10 Ne |
||||||||||||
| 3 | 11 Na |
12 Mg |
13 Al |
14 Si |
15 P |
16 S |
17 Cl |
18 Ar |
||||||||||||
| 4 | 19 K |
20 Ca |
21 Sc |
22 Ti |
23 V |
24 Cr |
25 Mn |
26 Fe |
27 Co |
28 Ni |
29 Cu |
30 Zn |
31 Ga |
32 Ge |
33 As |
34 Se |
35 Br |
36 Kr |
||
| 5 | 37 Rb |
38 Sr |
39 Y |
40 Zr |
41 Nb |
42 Mo |
43 Tc |
44 Ru |
45 Rh |
46 Pd |
47 Ag |
48 Cd |
49 In |
50 Sn |
51 Sb |
52 Te |
53 I |
54 Xe |
||
| 6 | 55 Cs |
56 Ba |
* | 72 Hf |
73 Ta |
74 W |
75 Re |
76 Os |
77 Ir |
78 Pt |
79 Au |
80 Hg |
81 Tl |
82 Pb |
83 Bi |
84 Po |
85 At |
86 Rn |
||
| 7 | 87 Fr |
88 Ra |
** | 104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Cn |
113 Uut |
114 Uuq |
115 Uup |
116 Uuh |
117 Uus |
118 Uuo |
||
| * Lantanida | 57 La |
58 Ce |
59 Pr |
60 Nd |
61 Pm |
62 Sm |
63 Eu |
64 Gd |
65 Tb |
66 Dy |
67 Ho |
68 Er |
69 Tm |
70 Yb |
71 Lu |
|||||
| ** Aktinida | 89 Ac |
90 Th |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 Am |
96 Cm |
97 Bk |
98 Cf |
99 Es |
100 Fm |
101 Md |
102 No |
103 Lr |
|||||
Warna dalam tabel periodik memperlihatkan kategori unsur
|
|||||||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||||
Penjelasan struktur tabel periodik
Jumlah kulit elektron
yang dimiliki sebuah atom menentukan periode atom tersebut. Setiap
kulit memiliki beberapa subkulit, yang terisi menurut urutan berikut
ini, seiring dengan bertambahnya nomor atom:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p 8s 5g 6f 7d 8p ...
Berdasarkan
hal inilah struktur tabel disusun. Karena elektron terluar menentukan sifat
kimia suatu unsur, unsur-unsur yang segolongan umumnya mempunyai sifat kimia
yang mirip. Unsur-unsur segolongan yang berdekatan mempunyai sifat fisika yang
mirip, meskipun massa mereka jauh berbeda. Unsur-unsur seperiode yang
berdekatan mempunyai massa yang hampir sama, tetapi sifat yang berbeda.
Sebagai
contoh, dalam periode kedua, yang berdekatan dengan Nitrogen
(N) adalah Karbon
(C) dan Oksigen
(O). Meskipun massa unsur-unsur tersebut hampir sama (massanya hanya selisih
beberapa satuan massa atom), mereka mempunyai sifat yang
jauh berbeda, sebagaimana bisa dilihat dengan melihat alotrop
mereka: oksigen diatomik adalah gas yang dapat terbakar, nitrogen diatomik adalah gas yang tak
dapat terbakar, dan karbon adalah zat padat yang dapat terbakar
(ya, berlian
pun dapat terbakar!).
Sebaliknya,
yang berdekatan dengan unsur Klorin (Cl) di tabel periodik, dalam golongan Halogen,
adalah Fluorin
(F) dan Bromin
(Br). Meskipun massa unsur-unsur tersebut jauh berbeda, alotropnya mempunyai
sifat yang sangat mirip: Semuanya bersifat sangat korosif
(yakni mudah bercampur dengan logam membentuk garam logam halida); klorin dan
fluorin adalah gas, sementara bromin adalah cairan bertitik
didih yang rendah; sedikitnya, klorin dan bromin sangat berwarna.
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar