LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA DASAR I

PERCOBAAN III

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK

LABORATORIUM UNIT KIMIA

UPT. LABORATORIUM DASAR PUSAT

UNIFRSITAS HALUOLEO

KENDARI

2007

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK

A. Tujuan praktikum

Tujuan dilakukannya praktikum mengenai struktur atom dan sistem periodik

adalah untuk dapat :

1. Mengenal /memahami tabel perioda

2. Memperkirakan kecenderungan berbagai sifat atom dalam golongan dan

periode berbagai unsur

3. Mengamati kecenderungan sifat kimia dalam golongan dan unsur berbagai

perioda.

B. Landasan Teori

Pada tahun 1826, J.W. Dobereiner mengelompokkan keteraturan

unsur-unsur dengan melihat kesamaan tiga buah unsur dari unsur-unsur yang

sudah ditemukan. Berdasarkan percobaan yang dilakukannya, diperoleh bahwa

berat atom unsur kedua setengah dari jumlah berat atom unsur pertama dan

ketiga, kemudian Dobereiner membagi unsur-unsur yang sifatnya mirip dalam

beberapa kelompok yang disebut “triad” (Mahan, 1975: 454)

Dalam perkembangan ilmu kima ditemukan bahwa ada kemiripan

diantara sifat unsur-unsur. Kemiripan ini muncul secara teratur jika unsur-unsur

ini diatur menurut massa atom relatif (berat atom). Keteraturan ini dikenal

sebagai keperiodikan, pada tahun 1989 dinyatakan dalam satu daftar yang dikenal

sebagai susunan berkala atau sistem periodik. Sistem periodik dapat digunakan

untuk mensistematikkan sejumlah pengetahuan tentang sifat unsur dan senyawa

sehingga lebih mudah difahami (Achmad, 1993: 307).

Kecenderungan sifat-sifat unsur dapat dilihat dikelompokkan

berdasarkan pengelompokannya dalam periode dan golongan. Sepanjang periode

dari kiri ke kanan, nomor atom bertambah dan muatan inti bertambah besar. Dari

kiri ke kanan dalam satu periode terjadi perubahan sifat logam ke bukan logam.

Kemiripan sifat dalam satu golongan disebabkan adanya struktur elektron yang

sama dalam kulit terluar. Kemiripan sifat unsur dapat dikelompokkan dalam

kemiripan vertikal, kemiripan horizontal, dan kemiripan diagonal (Whitten,

2000:175)

Sifat-sifat periodik ialah sifat-sifat yang hubungannya dengan letak

unsur pada sistem periodik. Sifat-sifat ini berubah dan berulang secara periodik,

sesuai dengan perubahan nomor atom dan konfigurasi elektron. Beberapa sifat-

sifat periodik yang dimaksud adalah jari-jari atom, energi ionisasi,

keelektronegatifan, sifat logam, kereaktifan serta titik leleh dan titik didih

(Chang, 2005: 134).

C. Alat dan Bahan

Alat yang diguanakan adalah sebagai berikut :

Tabung reaksi

Pipet tetes

Wadah

Gegep

Bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :

a. Indikator Phenolftalin (pp)

b. Sample unsur logam Na, Mg, Cl, dan Al.

c. Larutan NaCl 5%,

d. Larutan HCl 6 M,

e. Larutan HCl 3 M,

f. Larutan MgCl2 0,01 M,

g. Larutan KBr 6 M,

h. Larutan Na 2SO3,

i. Larutan CaCl2.

j. Larutan H2SO4 0,1 M

k. Kertas lakmus Biru

D. Prosedur kerja

a. Kecenderungan sifat fisika dalam satu periodik

Asisten Sifat fisik unsur tabel Menjelaskan

Dilingkari

Unsur

Ditandai

Simbolan Dihubungkan bertalian Satu sama lain

Garis Lurus

b. Kecenderungan fisika dalam satu golongan

Asisten Sifat fisik unsur tabel Menjelaskan

Dilingkari

Unsur

Ditandai

Simbolan Dihubungkan bertalian Satu sama lain

Garis Lurusc. Penampakan beberapa unsur representatif

** Sampel unsur logam

Na, Mg, Al

- masing-masing logam dibersihkan- diamati tampilannya- dicatat

H a s i l

d. Reaktivitas kimia beberapa unsur

** Natrium

Mengambil

Dibungkus kertas saring

Asisten Logam Na Tabung reaksi

Diberi air Dimasukkan Diberi 2 tetes indikator pp

Wadah

Diamati Dicatat

Perubahan yang terjadi

** Magnesium dan Aluminium

Mg dan Al

Masing-masing dimasukkan Dalam tabung reaksi yang berbedaYang berisi 10 tetes HCl 3 M

Reaksi

** Magnesium dan Aluminium

Mg dan Al

- dimasukkan 6 tetes NaOH 6 M

- diamati reaksinya

Reaksi

** Hidroksida Magnesium dan Kalsium

10 tetes MgCl2 0,1 M 10 tetes CaCl2 0,1 M

~ dimasukkan

dalam plat tetes

~ ditambahkan

beberapa tetes

NaOH 0,1 M

~ dimasukkan dalam plat tetes

~ ditambahkan beberapa tetes

NaOH 0,1 M

Perubahan yang terjadi

** Sulfur Dioksida dan asam sulfat

Na2S2O3

- diletakkan pada 2 plat tetes yang berbeda

- plat tetes I ditambahkan 5 tetes HCl 6 M

- Plat tetes II ditambahkan 5 tetes H2SO4

- Gas yang dihasilka diuji dengan kertas lakmus

biru

Perubahan warnaPada kertas lakmus

E. Hasil Pengamatan

a. Kecenderungan sifat fisika dalam satu periodik

No. Nama

unsurElektronegativitas

Jari-Jari

Atom

Energi

Ionisasi

Titik

Didih

Titik

Leleh

1.

2.

3.

4.

5.

Na

Mg

Al

Si

P

0,93

1,31

1,50

1,90

2,19

2,23

1,72

1,34

1,46

1,23

496

788

578

786

1012

892

1170

1680

2680

2800

97,8

650

710

1410

4420

b. Kecenderungan sifat fisika dalam satu golongan

No. Nama

unsurElektronegativitas

Jari-Jari

Atom

Energi

Ionisasi

Titik

Didih

Titik

Leleh

1.

2.

3.

4.

5.

Li

Na

K

Rb

Cs

0,98

0,93

0,86

0, 82

0,79

0,123

0,157

0,203

0,215

0,235

5392

5139

4431

4177

3894

1330

890

774

688

690

180

98

64

39

29

c. Penampakan beberapa unsur representatif

No. Unsur Wujud FisikPenampakan

FisikWarna

1.

2.

3.

Na

Mg

Al

Padat

Padat

(bebatuan)

Metaloid

Kasar

Kasar

Kasar

Perak

Hitam

Perak

d. Reaktivitas kimia beberapa unsur

Logam Natrium dan indikator pp (phenolftalin)

Logan Natrim yang bereaksi dengan air yang ditambahkan indikator

phenolftalin mengahsilkan gelembung gas H2, ada asap, ada ledakan.

Larutan dari bening menjadi merah jambu

Magnesium dan Aluminium

Logam Mg cepat bereaksi dengan HCl. Gas yang dihasilkan Mg dan

Al adalah gas H2. Selain menghasilkan gas, Logam Mg juga

menghasilkan endapan berwarna abu-abu.

Pada penetesan NaOH dengan Mg, menghasilkan endapan berwarna

putih dan gelembung gas H2 dan terjadi pembentukan ion Na+,

sedangkan pada pencampuran NaOH dengan logam Al terdapat

endapan abu-abu dan gelembung gas H2.

Reaksi Hidroksida logamdengan NaOH berlebih

- Pengamatan Mg : warna larutan bening

- Pengamatan Al : warna larutan berubah menjadi putih

Hidroksida Magnesium dan Kalsium

MgCl2 + NaOH (6 tetes) = terdapat endapan dan larutan berwarna

keruh

MgCl2 + NaOH (6 tetes lagi) = endapan menghilang dan larutan

menjadi bening kembali

CaCl2 + NaOH = terdapat endapan putih

Sulfur Dioksida dan Asam Sulfat

Na2SO3 + HCl = menghasilkan endapan berwarna kuning yaitu

endapan sulfur dan gas berbau yang berwarna merah

e. Reaksi – reaksi

- Na + H2O + Indokator phenolftalin = terjadi ledakan, ada gas,

berubah menjadi berwarna ungu, larutan bersifat basa.

- Magnesium dan Aluminium

Mg + 2 HCl MgCl2 + H2

2Al + 6 HCl 2AlCl3 + 3H2

Mg + NaOH Mg (OH)2 + Na+ + H2

2Al + 6 NaOH 2Al(OH)3 + H2 + 6Na+

- Hidroksida Mg dan Ca

MgCl2 + NaOH Mg(OH)2 + NaCl

CaCl2 + NaOH Ca (OH)2 + NaCl

- Sulfur dioksida dan Asam Sulfat

Na2S2O3 + HCl 2NaCl + H2S2O3

H2S2O3 H2 + S + SO2

F. Pembahasan

Penyusunan letak unsur-unsur dalam sistem periodic dapat

dihubungkan dengan konfigurasi (struktur) elektron dalam orbital-orbital atom.

Berdasarkan konfigurasi elektron tersebut dapat diketuhi kecenderungan sifat-

sifat suatu unsur. Unsur-unsur dalam periodik dikelompokkan dalam jalur

horizontal yang disebut periode dan jalur vertikan yang disebut golongan.

Berdasarkan hasil pengamatan pada magnesium dan aluminium

ketika ditambahkan 10 tetes HCl maka magnesium lebih dulu memperlihatkan

adanya reaksi daripada aluminium, reaksi yang dinampakkan yaitu adanya

gelembung-gelembung gas H2, hal ini terjadi karena lembaran Mg lebih yang

sifatnya lebih reaktif daripada aluminium. Ketika MgCl2 dan CaCl2 direaksikan

dengan basa kuat NaOH, larutan berubah warna, menjadi keruh yang

menghasilkan berwarna putih. Endapan tesebut adalah endapan yang bersifat

basa. Mg bersifat reduktor sedangkan Al bersifat oksidator.

Pada larutan Na2S2O3 ketika ditambahkan 5 tetes HCl maka akan

terdapat endapan yang berwarna kuning endapan ini merupakan endapan sulfur.

Selain itu, larutan mengeluarkan gas berwarna merah. Selain endapan sulfur

larutan ini juga mengandung endapan garam, hal ini terjadi dalam larutan karena

HCl terurai menjadi ion H+ dan Cl-. Ion Cl- berikatan dengan ion Na+ membentuk

endapan NaCl sedangkan ion H+ berikatan dengan ion S2O3- menghasilkan gas

H2S2O3. Ketika diuji dengan kertas lakmus biru yang diletakkan di atas tabung

reaksi, kertas lakmus menjadi merah yang menandakan gas yang dihasilkan

bersifat asam.

Lain halnya dengan hasil pengamatan sebelumnya, natrium yang

dibungkus dengan aluminium foil dan dimasukkan ke dalam air bereaksi

menimbulkan gelembung-gelembung gas dan menghasilkan gas hidrogen.

Timbulnya gas hidrogen dalam air karena natrium ini bereaksi secara langsung

dengan air. Dan molekul minyak yang terdapat dalam natrium sudah hilang

sehingga natrium bisa secara bebas bereaksi dalam air. Perubahan warna larutan

yang terjadi pada larutan Na yang direaksikan di air menunjukkan salah satu sifat

unsur Na. Ketika ditambahkan dengan indikator phenolftalin maka warna larutan

Na berubah menjadi merah jambu yang menunjukkan bahwa larutan

mengandung NaOH sebagai hasil reaksi yang bersifat basa.

Selain memiliki sifat-sifat kimia, unsur-unsur dalam susunan periodik

unsur juga mempunyai sifat fisik seperti jari-jari atom, energi ionisasi,

keelektronegatifan, sifat logam, kereaktifan, serta titik leleh dan titik didih. Sifat-

sifat fisik tersebut bergantung pada massa atom.

Jari-jari atom adalah jarak inti atom sampai kulit terluar sautu atom,

secara periodik, jari-jari atom untuk segelongan semakin ke bawah akan semakin

besar. Hal ini disebabkan dalam satu golongan, makin ke bawah maka makin

bertambah pula kulit suatu atom sehingga jarak dari initi semakin jauh.

Sedangkan untuk unsur-unsur yang satu periode dengan jumlah kulit yang sama,

dari kiri ke kanan jari-jari atom akan semakin kecil. Hal ini disebabkan karena

seiring kenaikan nomor atom, maka akan diikuti pertambahan proton yang

menyebabkan bertambahnya elektron valensi di kulit terluar. Pertambahan

elektron valensi ini menyebabkan gaya tarik-menarik dengan inti makin besar

yang menyebabkan tidak stabilnya bentuk orbital di kulit terluar sehingga kulit

akan tertarik ke dalam dan jari-jari atompun akan semakin kecil.

Keelektronegatifan adalah ukuran kecenderungan relatif suatu atom

untuk menarik elektron dalam ikatannya. Harga keelektronegatifan tidak

mempunyai satuan karena hanya merupakan besaran perbandingan atom yang

satu dengan atom yang lain. Harga perbandingan tersebut digunakan dalam

pembentukan satu molekul untuk menentukan tanda bilangan oksidasi (biloks).

Atom yang mempunyai keelektronegatifan berarti mempunyai kemampuan besar

untuk cenderung menerima elektron sehingga biloksnya negatif. Sebalikya, atom

yang mempunyai keelektronegatifan kecil maka biloksnya positif. Dalam

susunan periodik, dalam satu golongan nilai keelektronegatifan atom dari atas ke

bawah akan semakin kecil. Sedangkan dalam satu periode dari kiri ke kanan

akan semakin besar.

Energi ionisasi ialah energi yang diperlukan untuk melepaskkan

elektron terluar suatu atom. Energi itu dipelukan untuk mengalahkan gaya tarik

menarik inti terhadap elektron terluar. Jika gaya taik menarik inti cukup lemah,

tentu energi yang diperlukan hanya sedikit, sehingga elektron terluar cukup

mudah untuk lepas. Bagi unsur-unsur yang segolongan, energi ionisasi makin ke

bawah makin kecil, sebab elektron terluar makin jauh dari inti sehingga gaya

tarik menarik initi makin lemah, sehingga elektron terluar makin mudah

dilepaskan. Sedangkan untuk unsur-unsur dalam satu periode, makin ke kanan

gaya tarik menarik inrti makin kuat sehingga energi ionisasi makin ke kanan

makin besar.

Harga titik didih dan titik leleh suatu zat berpangkal pada besrnya

gaya tarik menarik antarpartikel. Zat-zat yang gaya tarik partikelnya besar, maka

titik didihnya tinggi. Hal ini disebabkan bahwa untuk memisahkan partikel zat

dari ikatannya sebagai zat cair atau zat padat, diperlukan sejumlah energi.

Sebaliknya zat-zat yang gaya tarik menarik partikelnya kecil, maka titik didihnya

rendah, atau zat itu mudah menguap. Unsur-unsur logam segolongan dari atas ke

bawah memiliki titik didih dan titik leleh yang makin rendah. Sedangkan untuk

unsur-unsur bukan logam segolongan, titik didih dan titik leleh makin ke bawah

makin tinggi. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan harga titik didih dan titik

leleh unsur-unsur makin ke kecil.

G. Penutup

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut :

a. Tabel perioda digunakan untuk menggambarkan sifat fisika dan sifat

kimia (kecenderungan) unsur-unsur dalam golongan dan perioda.

b. Dalam suatu golongan dari atas kebawah jari-jari atom, sifat logam, basa

dan reduktor semakin besar sedangkan energi ionisasi, elektronegativitas,

oksidator dan sifat asam semakin kecil. Sedangkan dalam satu periode

dari kiri ke kanan jari-jari atom, sifat logam, basa dan reduktor semakin

kecil sedangkan energi ionisasi, elektronegativitas, oksidator dan asam

semakin besar.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Hiskia. 1993. Kimia Dasar I. Debdikbud. Jakarta.

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga Jilid I. Erlangga. Jakarta.

Mahan., Bruce, H. 1975. Kimia Universitas Edisi Ketiga. Addison Wesley Publishing Company. London.

Whitten, Kenneth, W., 2002. Kimia Dasar Edisi Keempat. Karunika. Jakarta.