Transcript 5. penentuan periode – sifat periodik

PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK UNSUR
1. Pengelompokan berdasarkan logam dan bukan logam (Lavoisier
saat itu baru 20 jenis unsur).
Berdasarkan kemiripan sifat fisik, unsur-unsur dikelompokkan dalam
logam dan bukan logam.
Unsur logam misalnya, besi, emas, dan tembaga.
Unsur bukan logam misalnya, karbon, belerang, oksigen dan
nitrogen.
2. Hukum Triade Dobereiner (1829 telah dikenal 40 jenis unsur)
Dobereiner mengelompokkan unsur berdasarkan kemiripan sifat kimia
dan kenaikan massa atom, yang tiap kelompok terdiri dari 3 unsur.
Hukum Triade berbunyi,
“Jika tiga unsur di dalam triade disusun menurut kenaikan massa
atomnya, massa atom unsure di tengah (ke-2) sama dengan massa
rata-rata dari massa kedua atom yang mengapitnya (massa rata-rata
unsure ke-1 dan ke-3)”.
Triade dari unsur Cl – Br - I
Ar Cl = 35,5, Ar I = 127
Triade Li-Na-K
ArBr 
35 , 5  127
 81 , 25
2
3. SISTEM OKTAF DARI JOHN NEW LANDS
Sistem ini dikemukakan oleh John Alexander Reina Newlands (1864 ).
Ia menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya.
Ternyata unsur-unsur yang berselisih 1 oktaf ( unsur nomor 1 dengan
nomor 8, 15, 22, 29 ; nomor 2 dengan nomor 9, 16, 23, 30, dan
seterusnya ) menunjukkan kemiripan sifat. (telah ditemukan 63 jenis
unsur)
Urutan unsur berdasar kenaikan massa atom
H – Li – Be – B – C – N – O – F – Na – Mg – Al – Si – P – S – Cl – K
dst
Do
1
Re
2
Mi
3
Fa
4
Sol
5
La
6
Si
7
H
Li
Be
B
C
N
O
F
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
Ca
Cr
Ti
Mn
Fe
Co, Ni
Cu
Zn
Y
In
As
Se
Kelemahan Sistem Oktaf :
Sistem ini hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan.
4. SISTEM PERIODIK MENDELEEV & LOTHAR MEYER
(tahun 1869 telah dikenal 63 jenis Unsur)
Dimitri Ivanovich Mendeleev dan Lothar Meyer secara terpisah
mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom,
yang selanjutnya dikenal dengan tabel periodik bentuk pendek
“Jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya
maka sifat unsur akan berulang secara periodik “ atau
“Sifat unsur merupakan fungsi periodik dari massa atom
relatifnya”
Kelebihan Mendeleev
1. melakukan koreksi terhadap massa atom dan letak unsur yang salah
dalam penggolongan. Massa atom Cr bukan 43 melainkan 52.
2. Mendeleev juga mampu meramalkan unsur-unsur yang pada saat itu
belum ditemukan, yakni dengan memberikan tempat yang kosong,
contoh : Ea (Eka aluminium), Eb (Eka borium), dan Es (Eka silicium),
yang saat ini dikenal dengan Ga, Sc, dan Ge.
Kelemahan-kelemahan Tabel Periodik Mendeleev
Penempatan unsur-unsur transisi, yang
persamaan sifat lebih mendekati dengan unsurunsur yang mendatar daripada yang vertikal.
Perde
Gol I
Gol II
Gol III
Gol IV
Gol V
Gol VI
Gol VII
Gol VIII
1
H=1
2
Li=7
Be= 9,2
B= 11
C= 12
N= 14
O= 16
F= 19
3
Na= 23
Mg= 24
Al= 27,3
Si= 28
P= 31
S= 32
Cl= 35,5
4
K= 39
Ca= 40
- = 44
Tl= 48
V= 51
Cr= 52
Mn= 55
5
(Cu= 63)
Zn= 65
- = 68
- = 72
As= 75
Se= 78
Br= 80
6
Rb= 85
Sr= 87
?Yt= 88
Zr= 90
Nb= 94
Mo= 96
- = 100
7
(Ag=
108)
Cd=112
In= 113
Sn= 118
Sb= 122
Te= 125
J= 127
8
Cs= 133
Ba= 137
? Di= 138
-
-
-
-
------
9
-
-
-
-
-
-
10
-
-
? Er= 178
? La= 180
Ta= 182
W= 184
-
Os=195, Ir=197
Pt=198, Au=199
11
(Au=199)
Hg= 200
Ti= 204
Pb= 207
Bi= 208
-
12
-
-
Th= 231
-
U= 240
-
------
F=56, Co=59
Ru=104, Rh=104
Pd=106, Ag=108
5. SISTEM PERIODIK MODERN
Semula diyakini bahwa sifat unsur merupakan fungsi
periodic dari massa atomnya, yang dikenal dengan hukum
periodik.
Saat ini hal demikian tidak diyakini lagi, sehingga hukum
periodiknya menjadi sifat unsur merupakan fungsi
periodik dari nomor atomnya, yang dikemukakan oleh
Moseley.
Sistem periodik bentuk panjang terdiri atas, Periode dan Golongan
a. Periode adalah lajur yang horizontal.
Periode menunjukan jumlah kulit elektron yang dimiliki atom.
Unsur-unsur yang terletak dalam satu periode memiliki jumlah kulit
yang sama.
Periode 1, terdiri dari 2 buah unsur  periodik sangat pendek
Periode 2, terdiri dari 8 buah unsur  periodik pendek
Periode 3, terdiri dari 8 buah unsur  periodik pendek
Periode 4, terdiri dari 18 buah unsur  periodik panjang
Periode 5, terdiri dari 18 buah unsur  periodik panjang
Periode 6, terdiri dari 32 buah unsur  periodik sangat panjang
Periode 7, terdiri dari 23 buah unsur  periodik belum lengkap
b. Golongan adalah lajur yang fertikal dan ditulis dengan angka
Romawi.
Golongan terdiri dari:
1) Golongan Utama / Gol A
2) Golongan unsur transisi/ Gol B  Unsur blok d
 Unsur blok f
(Unsur transisi dalam)
Unsur transisi dalam meliputi :
a) deret lantanida karena sifatnya mirip dengan unsur Lantanium
b) deret aktinida karena sifatnya mirip dengan unsur aktinium.
Golongan utama (golongan A), terdiri dari:
Golongan IA
: Golongan Alkali
Golongan IIA
: Golongan Alkali tanah
Golongan IIIA
: Golongan Aluminium
Golongan IVA
: Golongan Karbon
Golongan VA
: Golongan Nitrogen
Golongan VIA
: Golongan Kalkogen/ Oksigen
Golongan VIIA
: Golongan Halogen
Golongan VIIIA
: Golongan Gas Mulia
Golongan ditunjukkan jumlah elektron valensi yang dimiliki oleh atom.
Elektron valensi = elektron yang dapat dipakai untuk berikatan/bereaksi.
Unsur-unsur yang terletak dalam satu golongan akan memiliki sifat yang
mirip.
Dalam SPU golongan dibedakan :
1. Golongan unsur utama, meliputi golongan I A s/d VIII A
2. Golongan unsur Transisi (golongan B), meliputi
a. Golongan Transisi (blok d), yaitu golongan IIIB, IVB,
VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, dan IIB
b. Golongan Transisi dalam (blok f), ada dua deret yaitu,
Deret Lantanida (unsur dalam deret ini mirip sifat dengan 57La)
Jika elektron terakhir mengisi orbital 4f
Deret Aktinida (unsur dalam deret ini mirip sifat dengan 89Ac)
Jika elektron terakhir mengisi orbital 5f
Gol A  Jika elektron terakhir mengisi orbital s atau p
Gol B jika elektron terakhir mengisi orbital d atau f
Penentuan suatu atom termasuk Gol A atau Gol B :
Gol A  Jika elektron terakhir mengisi orbital s atau p
Jika elektron terakhir mengisi orbital s1  Gol IA
Jika elektron terakhir mengisi orbital s2  Gol IIA
Jika elektron terakhir mengisi orbital p1  Gol IIIA
Gol IIIA karena orbital valensinya s2 dan p1
Jika elektron terakhir mengisi orbital p2  Gol IVA
Gol IV A karena orbital valensinya s2 dan p2
Penentuan suatu atom termasuk Gol B jika elektron terakhir mengisi
orbital d atau f
Jika elektron terakhir mengisi orbital d1  GolIIB
Golongan IIIB  nS2 (n-1)d1
Golongan IVB  nS2 (n-1)d2
Golongan VB  nS2 (n-1)d3
Golongan VIB  nS1 (n-1)d5
Golongan VIIB  nS2 (n-1)d5
Golongan VIIIB  nS2 (n-1)d6
Golongan VIIIB  nS2 (n-1)d7
Golongan VIIIB  nS2 (n-1)d8
Golongan IB  nS1 (n-1)d10
Golongan IIB  nS2 (n-1)d10
PENENTUAN PERIODE DAN GOLONGAN
Periode ditunjukkan oleh jumlah kulit yang dimliki atom.
Golongan ditunjukkan oleh jumlah elektrom valensi yang dimiliki atom.
Elektron valensi = elektron yang dapat dipakai untuk reaksi/berikatan
Untuk Gol A  elektron valensi = elektron dikulit terluar.
Gol IA & IIA orbital valensinya ns1 atau ns2
Gol IIIA s/d VIII orbital valensinya ns2 np1
s/d 6
n = nomor kulit atom  nomor kulit terakhir
Untuk Gol B  elektron valensi = elektron yang terdapat dalam orbital
valensi.
Orbital valensinya Gol B  ns1-2 (n-1)d1-10
Untuk unsur transisi dalam maka
Deret Lantanida  elektron terakjir mulai mengisi orbital 4f
Deret Aktinida  elektron terakhir mulai mengisi orbital 5f
Determine period and group of element
Penentuan golongan dan periode suatu unsure sebagai berikut,
a. Membuat konfigurasi elektronnya
b. Menentukan electron valensinya (untuk menentukan golongan)
c. Menentukan nomor kulit terluarnya atau jumlah kulit atom
menunjukkan periode.
Untuk Golongan Utama (golongan A)
Orbital valensi : s dan p
Golongannya ditentukan dari jumlah elektron dalam orbital
valensi atau jumlah elektron di kulit terluar.
nSx npy
Nomor golongan : x + y
Golongan IA  nS1
Golongan IIIA  nS2 np1
Golongan IIA  nS2
Golongan IVA  nS2 np2
dan seterusnya
Untuk Golongan Transisi (golongan B)
Orbital valensi : ns dan (n-1)d
Golongannya ditentukan dari jumlah elektron dalam orbital
valensi tersebut.
nSx (n-1)dy
Golongan IIIB  nS2 (n-1)d1
Golongan IVB  nS2 (n-1)d2
Golongan VB  nS2 (n-1)d3
Golongan VIB  nS1 (n-1)d5
Golongan VIIB  nS2 (n-1)d5
Nomor golongan : x + y
Golongan VIIIB  nS2 (n-1)d6
Golongan VIIIB  nS2 (n-1)d7
Golongan VIIIB  nS2 (n-1)d8
Golongan IB  nS1 (n-1)d10
Golongan IIB  nS2 (n-1)d10
SIFAT-SIFAT KEPERIODIKAN UNSUR
Pengelompokkan unsur-unsur seperti pada sistem periodik modern
ternyata menghasilkan beberapa sifat yang berubah secara
periodik. Sifat-sifat tersebut adalah jari-jari atom, energi ionisasi,
afinitas elektron dan kelektronegatifan.
1.Jari-jari atom
Jari-jari atom adalah jarak inti sampai elektron kulit terluar.
Jari-jari atom > jari-jari ion positifnya
Pada ion positif terjadi pelepasan elektron berarti pengurangan jumlah
kulit ( umumnya terjadi pada atom logam ).
Jari-jari atom < jari-jari ion negatifnya
Pada ion negative terjadi pengikatan elektron menyebabkan lintasan
terluar makin jauh dari inti ( umumnya terjadi pada atom non logam )
SIFAT-SIFAT PERIODIK UNSUR
1. Jari-jari atom
2. Energi Ionisasi
3. Afinitas elektron
4. Keelektronegatifan
5. Ke-reaktifan logam dan non logam
6. Titik didih / titik leleh
Kecenderungan jari-jari atom dalam sistem periodik
 Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung
bertambah.
Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung
berkurang.
Dalam satu golongan semakin kebawah jumlah kulit
bertambah (periode bertambah) jarak inti terhadap
elektron di kulit terluar makin jauh  jari-jari atom
bertambah.
Dalam satu periode (jumlah kulit tetap) semakin
kekanan no atom bertambah (proton bertambah ,
partikel inti makin besar)  gaya tarik inti terhadap
elektron kulit terluar makin kuat  jari-jari atom makin
kecil.
2. Energi ionisasi
Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepas satu
elektron yang terikat paling lemah dari atom yang berbentuk gas.
A(g)  A+ (g) + e–
Untuk atom-atom yang berelektron valensi banyak, dikenal :
Energi ionisasi pertama, A  A+ + e–
Energi ionisasi kedua A+  A 2+ + e–
Energi ionisasi ketiga, A 2+  A 3+ + e–
Energi ionisasi erat hubungannya dengan jari-jari atom dan kestabilan.
 Makin besar jari-jari atom makin kecil energi ionisasinya.
 Makin stabil suatu atom makin besar energi ionisasinya.
Kecenderungan energi ionisasi dalam sistem periodik
Dalam satu golongan dari atas ke bawah cenderung berkurang.
Dalam satu periode dari kiri ke kanan cenderung bertambah
3. Affinitas elektron
Affinitas elektron ialah besarnya energi yang menyertai (dilepaskan /
diserap) jika atom dalam bentuk gas mengikat/ menerima satu
elektron.
Y(g) + 1e–  Y– (g)
Unsur-unsur halogen paling mudah menerima elektron karena afinitas
elektronnya besar.  Harga afinitas bertanda Negatif krn atom gas
saat menyerap elektron disertai pelepasan energi.
Unsur-unsur gas mulia memiliki afinitas paling kecil sehingga sulit
menerima elektron  Harga afinitas bertanda Positif krn saat
menyerap elektron diperlukan energi.
Afinitas elektron yang bertanda positif berarti atom saat menyerap
elektron memerlukan energi, yaitu unsur gol IIA dan VIIIA
Secara umum :
Dalam satu golongan dari atas ke bawah, affinitas elektron semakin
berkurang.
Dalam satu periode dari kiri ke kanan, affinitas elektron semakin
bertambah.
4. Keelektronegatifan/ elektronegativity
Keelektronegatifan : Kemampuan suatu atom untuk menarik elektron
dari atom lain dalam suatu ikatan.
Pauling menyusun harga keelektronegatifan atom-atom tanpa satuan.
Unsur F merupakan unsur yang paling mudah menarik elektron
dalam ikatan dan diberi harga keelektronegatifan 4 ( merupakan
standar ). Unsur Fr memiliki harga keelektronegatifan paling kecil
yaitu 0,7.
Kecenderungan keelektronegatifan dalam sistem periodik
Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang.
Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung bertambah.
Golongan VIII A / Gas Mulia  E ionisasi sangat besar
Keelektronegatifan sangat kecil
 Afinitas elektron sangat kecil / sukar
menangkap elektron
Hal ini disebabkan konfigurasi elektron gas mulia stabil, orbital s
dan p telah terisi penuh.
Pengaruh jari-jari atom terhadap sifat periodik lainnya:
Jari-jari atom semakin panjang  Gaya tarik inti makin lemah
 (Keelektronegatifan makin kecil)
 elektron mudah lepas
 E ionisasi makin kecil
 Afinitas elektron cenderung berkurang.
5. Sifat Logam
Ditinjau dari konfigurasi elektron, unsur-unsur logam cenderung
melepas elektron ( memiliki energi ionisasi kecil ), sedangkan unsurunsur bukan logam cenderung menangkap elektron ( memiliki
keelektronegatifan besar ). Dengan demikian dalam sistem periodik
sifat-sifat logam :
Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang.
Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung berkurang
6. Kereaktifan
Reaktif artinya mudah bereaksi.
Unsur-unsur logam pada sistem periodik makin ke bawah makin reaktif
( makin mudah bereaksi ), sebab makin mudah melepas elektron.
Misalnya kalium lebih reaktif dibanding natrium.
Unsur-unsur non logam pada sistem periodik makin ke bawah makin
kurang reaktif ( makin sukar bereaksi ), karena makin sukar menangkap
elektron. Misalnya fluorin lebih reaktif dibandingkan klorin.
Logam  Cenderung membentuk ion positif
 Cenderung melepas elektron
 E ionisasi kecil
 Logam semakin reaktif jika mudah melepas elektron atau
E ionisasi kecil
Non Logam
 Cenderung membentuk ion negatif
 Cenderung menangkap elektron
 Keelektronegatifan besar
 Unsur Non logam makin reaktif jika mudah
menangkap elektron atau keelektronegatifan besar
7. Titik Didih dan Titik Leleh
Dari kiri ke kanan titik leleh dan titik didih mula-mula naik secara
bertahap dan mencapai puncaknya pada golongan IVA kemudian turun
secara drastis.
Titik leleh dan titik didih tertinggi dimiliki unsur golongan IVA sedangkan
terendah dimiliki oleh unsur golongan VIIIA.
Bagi unsur-unsur logam dalam satu golongan, titik leleh dan titik didih
makin ke bawah makin rendah. Sebaliknya bagi unsur-unsur non logam
segolongan, titik leleh dan titik didih makin ke bawah makin tinggi.
1. Manakah yang mempunyai jari-jari lebih besar dari atom maupun
ion berikut? Jelaskan .
a. atom Na atau atom Mg
b. ion Na+ atau ion Mg2+
c. atom Na atau atom Cl
d. ion Na+ atau ion Cle. ion F- atau ion O22. Diketahui afinitas elektron magnesium = 230 kJ/mol dan
fluorin = -328 kJ/mol.
a. manakah yang lebih mudah menyerap elektron, atom Mg
atau atom F?
b. Manakah yang lebih stabil, ion Mg- atau atom Mg?
c. Manakah yang lebih stabil, atom F atau ion F-?
3. Atom A dan B masing-masing memiliki nomor atom 4 dan 6.
Mana yang lebih besar, jari-jari atom A atau atom B ?
4. Unsur P, Q, dan R masing-masing memiliki nomor atom 9, 19, dan 20.
Urutkan berdasarkan kenaikan harga elektronegatifitasnya !
5. Unsur Ra, Sr, Mg, dan Be terletak dalam satu golongan. Urutkanan
berdasarkan kenaikan harga energi ionisasinya !
1. Apakah dasar pengelompokan unsur yang dilakukan oleh:
a. Dobereiner
b. Newlands
c. Mendeleev
d. Moseley
2. apakah kelemahan hukum oktaf dari Newlands?
3. Tuliskan kelebihan dan kelemahan sistem periodik Mendeleev?