Mg4a-Sistem Periodik Unsur
-
Upload
tolchah-mansur -
Category
Documents
-
view
2.289 -
download
1
Transcript of Mg4a-Sistem Periodik Unsur
SISTEM PERIODIK UNSURSISTEM PERIODIK UNSUR
Kimia
Struktur materi Sifat materi Reaksi materi
Sifat Unsur
perlu klasifikasi sifat unsur
Sistem klasifikasi unsur berdasar kemiripan sifat unsur
SISTEM PERIODIK UNSUR
Hukum periodik: apabila unsur-unsur disusun berturutan berdasarkan kenaikan nomor atomnya, maka sifat fisika dan sifat kimianya berubah secara periodik
1. Apakah sistem periodik unsur itu?
SISTEM PERIODIK UNSUR
• Mendeleev → berdasar sifat kimia
Lothar Meyer → berdasar sifat fisika
• Dimitri Mendeleev → nomer atom
IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA → unsur-unsur utama
IA : alkali
IIA: alkali tanah
VIIIA: gas mulia
Golongan B : unsur-unsur transisi (peralihan)
VIII : transisi (peralihan) luar
Nomer atom 57 – 71 : lanthanida
89 – 103 : actinida (transisi/peralihan dalam)
massa atom
Hubungan tabel periodik dengan konfigurasi elektron
Gol ‘s’ : IA dan IIA
Gol ‘p’ : IIIA s/d VIIIA
Gol ‘d’ : unsur transisi: ….(n-1)s2 (n-1)p6 (n-1)d1-10 ns2
Gol ‘f’ : lanthanida dan actinida: ….(n-2)f1-14 (n-1)s2 (n-1)p6 ns2
s d
p
f
Columns are called GROUPS (FAMILIES) and rows are called PERIODS.
Elements in a group have similar chemical and physical properties.
The total number of electrons within a group is different, increasing in number down a group
However, the number of electrons furthest away from the nucleus, called the OUTER or VALENCE electrons is the same for all elements in a group.
Groups are referred to by names, which often derive from their properties
I – Alkali metals; II – Alkaline Earth metals
VII – Halogens; VIII – Noble gases
The elements in the middle block are called TRANSITION ELEMENTS
Elements in the A group are diverse; metals and non-metals, solids and gases at room temperature.The transition elements are all metals, and are solids at room temp, except for Hg.
Among the transition elements are two sets of 14 elements - the LANTHANIDES and the ACTINIDES
Physical and Chemical properties such as melting points, thermal and electrical conductivity, atomic size, vary systematically across the periodic table.
Elements within a column have similar properties
A “zig-zag” division of the table divides metals from non-metals. Elements to the left of the zig-zag line are metals (except for hydrogen, which is unique) and to the right are non-metals.
Elements along the border have intermediate properties and are called metalloids.
The Periodic TableThe Periodic Law: The properties of the
elements are a periodic function of their atomic number (Z).
The Structure of the Table:1. Groups or Families - The vertical columns in the periodic table containing elements of similar properties.
2. Periods or Rows - The horizontal rows containing elements with continuously increasing atomic numbers. From left to right, they become more non-metallic.
3. Metals - Elements to the left and down in the periodic table. The majority of elements are metals.
Na Ca Mn Zn Bi Os 4. Metalloids (Semi-metals) - Elements that border the line between metals and non-metals.
Si Ge As Sb Te At
5. Non-metals - Elements to the right and up in the periodic table.
H C O Cl Se Br P Ne
SiSTEM PERIODIK UNSUR
Sistem klasifikasi unsur berdasarkan konfigurasi elektronik
Sifat unsur ditentukan oleh konfigurasi elektronik atomnya, terutama konfigurasi elektronik orbital terluar
Konfigurasi elektronik unsur mirip → sifat unsur mirip
KONFIGURASI ELEKTRONIK UNSUR
Hubungan antara sifat, konfigurasi elektronik dan sistem periodik unsur dapat dijelaskan dengan pengelompokan unsur ke dalam:
- unsur utama (kelompok s dan p)
- unsur peralihan (kelompok d) dan
- unsur peralihan dalam (kelompok f)
2. Sifat unsur, konfigurasi elektronik unsur dan sistem periodik unsur
UNSUR UTAMA
Kelompok s Contoh : 19K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
38Sr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2
Bentuk umum : (semua orbital dalam penuh) ns1-2
Kemiripan sifat : - antar unsur satu golongan
- konfigurasi elektronik :
orbital dalam sama (penuh)
orbital terluar sama Perbedaan sifat : - antar unsur beda golongan
- konfigurasi elektronik :
orbital dalam sama (penuh)
orbital terluar beda
Kelompok p Contoh : 13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3px1
36Kr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6
Bentuk umum : (semua orbital dalam penuh) ns2 np1-6
Kemiripan sifat : - antar unsur satu golongan
- konfigurasi elektronik :
orbital dalam sama (penuh)
orbital terluar sama Perbedaan sifat : - antar unsur beda golongan
- konfigurasi elektronik :
orbital dalam sama (penuh)
orbital terluar beda
UNSUR PERALIHAN (Kelompok d)
Contoh : 26Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Bentuk umum : (semua orbital dalam penuh) (n-1)d1-10 ns2
Kemiripan sifat : - tidak ada pola berlaku umum, dapat antar unsur satu golongan: Cu, Ag, Au antar unsur satu perioda: Fe, Co, Ni
Perbedaan sifat : - tidak ada pola berlaku umum
UNSUR PERALIHAN DALAM (Kelompok f)
Contoh : 59Pr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f3 5s2 5p6 6s2
Bentuk umum : (semua orbital dalam penuh) (n-2)f1-14 (n-1)s2 (n-1)p6 ns2
Kemiripan sifat : - antar unsur satu perioda - konfigurasi elektronik : orbital dalam sama (penuh) dua orbital luar sama (penuh) orbital ketiga dari luar beda
Perbedaan sifat : - antar unsur beda perioda
3. Sifat periodik
Konfigurasi elektronik unsur Kemiripan sifat unsur
Sistem klasifikasi unsur
SISTEM PERIODIK UNSURSISTEM PERIODIK UNSUR
(sifat fisika dan sifat kimia unsur berubah secara periodik, bila unsur disusun berturutan menurut nomer atom)
Sifat unsur (fisika dan kimia) yang bergantung pada konfigurasi elektronik atom akan berubah dengan nomor atom secara periodik.
Seperti: jari-jari atomik, jari-jari ionik, rapat atom, energi ionisasi, afinitas elektron, elektronegativitas, ttk didih, ttk lebur, bilangan oksidasi, panas peleburan, panas penguapan, kekerasan dll.
Beberapa sifat periodik
Sifat fisik dan sifat kimia yang bersifat periodik dikaji kecenderungan harganya berdasarkan tempatnya dalam Tabel Periodik menurut perioda dan menurut golongan
Contoh: - ukuran atom
- energi ionisasi
- afinitas elektron
- elektronegativitas
UKURAN ATOM
Model atom mekanika gelombang
Atom tidak mempunyai tepi yang tegas
Ukuran atom sulit didefinisikan dan diukur dengan eksperimen
Ukuran atom dipengaruhi oleh:1. Jenis dan cacah atom tetangga
2. Jenis interaksi dengan atom tetangga
Jari-jari atom bergantung pada jenis ikatan kimia antar-atom
Beberapa jenis jari-jari: jari-jari kovalen, jari-jari atomik dan jari-jari ionik
Jari-jari kovalenJari-jari kovalen• Penentuan : Penentuan :
panjang ikatan dalam molekul kovalen (gas dan padat) =jarak antar inti atom dalam senyawa kovalen
• Misalnya :
- molekul Cl2: jarak antar inti Cl = 1,99 Å jari-jari kovalen atom Cl = ½ x 1,99 = 0,99
Å- intan : jarak antar inti C = 1,54 Å jari-jari kovalen atom C = ½ x 1,54 = 0,77 Å
• Catatan:
pada Cl2 dan intan;ikatan kovalen tunggal →jari-jari kovalen ikatan tunggalapabila
ikatan kovalen rangkap → jari-jari kovalen ikatan rangkapuntuk unsur yang sama: jari-jari kovalen ikatan tunggal lebih besar dari jari-jari kovalen ikatan rangkap
Jari-jari atomikJari-jari atomik• Penentuan: Penentuan:
jarak antar inti atom unsur dalam bentuk unsur (logam dan bukan logam)logam : jari-jari atomik > jari-jari kovalen ikatan tunggalbukan logam : jari-jari atomik = jari-jari kovalen ikatan tunggal
• Contoh:Contoh:
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------unsurunsur jari-jari atomikjari-jari atomik jari-jari jari-jari
kovalen ikatan tunggalkovalen ikatan tunggal-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Li 1,52 Å 1,22 Å
K 2,31 Å 2,02 ÅBa 2,17 Å 1,98 ÅC 0,77 Å 0,77 ÅP 1,10 Å 1,10 ÅBr 1,14 Å 1,14 Å
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
Jari-jari ionikJari-jari ionik• Penentuan : Jarak antar inti senyawa ionik
Misal : NaCl, Jarak antar inti = 2,75 Å
Dari data jarak antar inti berbagai senyawa ionik jari-jari ionik dapat ditentukan
Jari-jari ion Na+ = 0,95 Å
Jari-jari ion Cl- = 1,81 Å
Catatan :
• jari-jari ion positif selalu < jari-jari atom asal
• Jari-jari ion negatif > jari-jari atom asal
• Semakin banyak elektron dilepaskan atau ditambahkan, makin besar selisih jari-jari atomik dari jari-jari ionik.
Contoh: jari-jari atomik V = 1,31 Å
jari-jari ionik V2+ = 0,88 Å
jari-jari ionik V3+ = 0,74 Å
jari-jari ionik V4+ = 0,60 Å
JARI-JARI ATOMJARI-JARI ATOM
☼
Tabel Periodik
Fakta: makin kecil
Fakta: makin besar
Deterangkan berdasar
a. Muatan inti
b. Konfigurasi elektronik
Energi ionisasi pertama :
Energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron yang terikat paling lemah dari suatu atom netral dalam keadaan gas
M (g) + energi → M+(g) + e
ENERGI IONISASIENERGI IONISASI
Energi ionisasi = ukuran kemudahan pembentukan ion (+)
Ion (+) mudah terbentuk ← energi ionisasi kecil
Energi ionisasi suatu atom mengikuti hukum Coulomb
E = (q1 q2)/ r q1 = muatan elektron = e q2 = muatan inti efektif = Z* r = jarak dari inti ke elektron yang lepas.
Jadi energi ionisasi pertama :E = (eZ*)/r
E kecil berarti → elektron mudah dilepaskan → ion (+) mudah terbentuk
Bila : Z* rendah, r besar
Unsur satu golongan Dari atas ke bawah Z* kurang lebih sama, r makin besar → energi ionisasi
makin kecil ↓
sesuai dataContoh : energi ionisasi Li 5,39 eV, Na 5,14 eV, K 4,34 eV, Rb 4,18 eV, Cs 3,89 eV
Unsur satu perioda
Dari kiri ke kanan: Z* makin besar
r makin kecil
↓
Energi ionisasi makin besar
↓
sesuai data
Contoh: Energi ionisasi pertamaLi 5,4 eVBe 9,3 eV ?B 8,3 eV ?C 11,3 eVN 14,5 eV ?O 13,6 eV ?F 21,6 eV
☼
Tabel Periodik
makin besar
makin kecil
●
●
Unsur yang mudah membentuk ion positif
Unsur yang sukar membentuk ion positif
Energi yang dilepaskan apabila ditambahkan satu elektron ke dalam suatu atom netral dalam keadaan gas
X (g) + e → X- + energi (= afinitas elektron)
↓
Afinitas elektron besar ← ukuran kemudahan pembentukan ion (-)
↓
Ion (-) mudah terbentuk
AFINITAS ELEKTRONAFINITAS ELEKTRON
Afinitas elektron (ukuran kemudahan pembentukan ion (-))
><Energi ionisasi
(ukuran kemudahan pembentukan ion (+))
☼
Tabel Periodik
makin kecil
makin besar
●
●
Unsur yang sukar membentuk ion negatif
Unsur yang mudah membentuk ion negatif
- Afinitas elektron sulit diukur secara eksperimen- Baru terukur untuk beberapa unsur
Contoh :H 0,75 eV
N 0,2 eV O 1,48 eV F 3,62 eV P 0,8 eV S 2,07 eV Cl 3,82 eV
Br 3,54 eVI 3,24 eV
ELEKTRONEGATIVITAS ELEKTRONEGATIVITAS
• Kemampuan suatu atom untuk menarik elektron
• Bukan besaran pasti yang dapat diukur• Hanya merupakan harga relatif yang didefinisikan terhadap elektronegativitas unsur lain (analog skala berat atom)
ELEKTRONEGATIVITASELEKTRONEGATIVITAS
☼Tabel Periodik
makin besar
makin kecil
F: 3,98
Fr: 0,7
Electronegativity Scale
Large differences in electronegativity between two bonded atoms favor the transfer of electrons from the less electronegative (more electropositive) atom to the more electronegative atom resulting in a bond between the two atoms that is IONIC.
Smaller differences result in a more equitable “sharing” of electrons between the bonded atoms, resulting in a COVALENT bond between the two atoms.
The kinds of bonds formed between elements (covalent vs ionic) can be determined by comparing electronegativity of the two elements.
Na and Cl form ionic bonds.
Na gives up an electron and Cl accepts the electron to form Na+ and Cl-.
As differences between electronegativity between the two bonding elements decreases, there is more equitable sharing of electrons and the elements form covalent bonds.
Based on the position of elements in the periodic table, we can determine the kind of bond formed
Generally:
Nonmetallic element + nonmetallic element Molecular compound
Molecular compounds are typically gases, liquids, or low melting point solids and are characteristically poor conductors. Examples are H2O, CH4, NH3.
Generally, Metallic compound + nonmetallic compound IONIC compound
Ionic compounds are generally high-melting solids that are good conductors of heat and electricity in the molten state.
Examples are NaCl, common salt, and NaF, sodium fluoride.