MAKALAH KIMIA DASAR

SISTEM PERIODIK UNSUR

Oleh :

REZA NOVALDHY (D111 14 038)

VIRGINIA VELMA ASTANI (D111 14 039)

WIRYANTO CHANDRA (D111 14 301)

UMMU SHABIHA (D111 14 302)

M RIDHA ASLAM (D111 14 303)

TEKNIK SIPIL KELAS B

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

TAHUN 2015

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena

hanya karena rahmat dan hidayat-Nyalah penulis dapat menyelesaikan makalah

yang membahas Sistem Periodik Unsur.

Adapun penyusunan makalah ini ditujukan sebagai tugas perbaikan nilai

mata kuliah kimia dasar. Dalam penyusunan makalah ini, penulis menemukan

berbagai kendala-kendala seperti, kurangnya referensi yang dimiliki penulis. “Tak

ada gading yang takkan retak”, pepatah itu dapat menyimbolkan betapa segala

sesuatu itu tidak ada yang luput dari kesalahan. Namun, berkat bantuan dan

semangat dari berbagai pihak, Alhamdulillah penulis dapat menyajikan makalah

ini.

Menyadari kekurangan dan keterbatasan yang ada, tim penulis

mengharapkan adanya saran dan kritik guna perbaikan untuk mengarah pada

kesempurnaan.

Akhir kata, semoga apa yang kami berikan ini dapat menghasilkan manfaat

yang dapat berguna bagi kita semua.

Gowa, 27 Mei 2015

Penulis

PENDAHULUAN

Unsur kimia atau hanya disebut unsur adalah zat kimia yang tak dapat dibagi

lagi menjadi zat yang lebih kecil,atau tak dapat diubah menjadi zat kimia lain

dengan menggunakan metode kimia biasa. Partikel terkecil dari unsur adalah

atom. Sebuah atom terdiri atas inti atom (nukleus) dan dikelilingi oleh elektron.

Inti atom terdiri atas sejumlah proton dan neutron. Hingga saat ini diketahui

terdapat kurang lebih 117 unsur di dunia.

Hal yang membedakan unsur satu dengan lainnya adalah jumlah proton dalam

inti atom tersebut. Misalnya,seluruh atom karbon memiliki proton sebanyak 6

buah,sedangkan atom oksigen memiliki proton sebanyak 8 buah. Jumlah proton

pada setiap atom dikenal dengan istilah nomor atom (Z).

Namun demikian,atom-atom pada unsur yang sama tersebut dapat memiliki

jumlah neutron yang berbeda,hal ini dikenal dengan sebutan Isotop. Massa atom

sebuah unsur (A) adalah massa rata-rata atom suatu unsur pada alam. Karena

massa elektron sangatlah kecil,dan massa neutron hampir sama dengan massa

proton,maka massa atom biasanya dinyatakan dengan jumlah proton dan neutron

pada inti atom,pada Isotop yang memiliki kelimpahan terbanyak di alam. Ukuran

massa atom adalah satuan massa atom (amu). Beberapa Isotop bersifat radioaktif

dan mengalami penguraian (peluruhan) terhadap radiasi partikel alfa atau beta.

Unsur paling ringan adalah hidrogen dan helium. Hidrogen dipercaya sebagai

unsur yang ada pertama kali di jagad raya setelah terjadi Big Bang. Seluruh unsur-

unsur berat secara alami terbentuk (baik secara alami ataupun buatan) melalui

berbagai metode nukleosintesis. Hingga tahun 2005,dikenal 118 unsur yang

diketahui,93 nsur diantaranya terdapat di alam, dan 23 unsur merupakan unsur

buatan. Unsur buatan pertama kali diduga adalah teknetium pada taun 1937.

Seluruh unsur buatan adalah radioaktif dengan waktu paruh yang pendek,sehingga

atom-atom tersebut yang terbentuk secara alami sepertinya telah terurai.

Daftar unsur dapat dinyatakan dengan nama,simbol,atau nomor atom. Dalam

tabel periodik,disajikan pula pengelompokan unsur-unsur yang memiliki sifat-

sifat kimia yang sama Pengelompokan unsur-unsur kimia terus berkembang

seiring dengan penemuan unsur kimia dan perkembangan ilmu pengetahuan.

Pengelompokan unsur-unsur kimia ini menghasilkan suatu tabel periodik yang

berisi data dan informasi yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan yang

berkaitan dengan kimia. Seperti perhitungan jumlah proton,elektron,dan neutron

suatu atom,susunan elektron dalam atom (konfigurasi elektron),massa atom relatif

unsur dan kelompok unsur dalam Isotop,Isobar,dan Isoton.

Pengelompokan unsur pun mengalami perkembangan dari pengelompokan

unsur yang dilakukan oleh para ahli Arab dan Persia, Lavoisier,

Dalton,  Dobereiner, Newlands, Mendeleyev, Lothar Meyer, Moseley hingga

sistem periodik modern yang kita pakai hingga sekarang. Puncak dari usaha

tersebut adalah terciptanya suatu tabel unsur yang disebut sistem periodik unsur.

PEMBAHASAN

1. Perkembangan Sistem Periodik Unsur

Sistem periodik unsur adalah sebuah tabel yang memuat seluruh unsur

kimia yang dikenal oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied

Chemistry). Di dalam tabel periodik,unsur-unsur kimia dikelompokan

berdasarkan kesamaan sifatnya. Dengan memanfaatkan tabel periodik,kita dapat

membuat klasifikasi,penafsiran,dan perkiraaan yang sistematik dari semua

informasi kimia. Selain itu,kita juga dapat lebih mudah mempelajari struktur

atom.

Mulanya, unsur hanya digolongkan menjadi logam dan nonlogam. Dua

puluh unsur yang dikenal pada masa itu mempunyai sifat yang berbeda satu

dengan yang lainnya. Setelah John Dalton mengemukakan teori atom maka

terdapat perkembangan yang cukup berarti dalam pengelompokan unsur-unsur.

Penelitian Dalton tentang atom menjelaskan bahwa setiap unsur mempunyai

atom-atom dengan sifat tertentu yang berbeda dari atom unsur lain. Hal yang

membedakan diantara unsur adalah massanya.

Pada awalnya massa atom individu belum bisa ditentukan karena atom

mempunyai massa yang amat kecil sehingga digunakan massa atom relatif yaitu

perbandingan massa antar atom. Berzelius pada tahun 1814 dan P.Dulong dan

A.Petit pada tahun 1819 melakukan penentuan massa atom relatif berdasarkan

kalor jenis unsur. Massa atom relatif termasuk sifat khas atom karena setiap unsur

mempunyai massa atom relatif tertentu yang berbeda dari unsur lainnya.

Penelitian selanjutnya melibatkan Lavoisier yang mengelompokan unsur

berdasarkan sifat kimianya. Lalu, Dobereiner, Newlands, Mendeleev, dan Lothar

Meyer yang mengelompokan unsur berdasarkan massa atom relatif. Seorang ahli

geologi Perancis, Alexander Beguyern yang mengelompokan unsur-unsur kimia

berdasarkan kenaikan berat atom. Dan Moseley yang mengelompokan unsur-

unsur kimia berdasarkan sifat fisis dan kimia yang diurutkan berdasarkan

kenaikan nomor atom dalam bentuk tabel periodik yang selanjutnya

disempurnakan oleh Seaborg dan lebih dekenal sebagai Tabel Periodik Modern.

Pada awalnya unsur-unsur dipelajari secara terpisah. Ketika jumlah unsur

yang ditemukan cukup banyak, hal ini menyulitkan para ilmuwan untuk

mempelajari. Kimiawan dari Arab dan Persia mulai mengelompokkan unsur

berdasarkan sifat kelogamannya.

Sifat Fisika Logam Sifat Fisika Non-Logam

Mengilap Tidak mengilap

Berwujud padat Dapat berwujud padat, cair, atau gas

Mudah ditempa/dibentuk Rapuh dan sulit dibentuk

Penghantar listrik yang baik Bukan penghantar listrik yang baik

Lavoisier masih menganggap cahaya dan kalori sebagai zat/unsur dan

beberapa senyawa sebagai unsur. Oleh Lavoisier berdasarkan sifat kimia zat-zat

dibagi menjadi unsur gas, logam, nonlogam, dan tanah.

Menurut Dalton, atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat dan

massa atom yang berbeda. Massa atom adalah perbandingan massa atom unsur

tersebut terhadap massa atom unsur hidrogen. Dalton kemudian mengelompokkan

36 unsur yang ada berdasarkan kenaikkan massa atomnya. Meskipun kemudian

penentuan massa atom tersebut salah. Berikut perkembangan sistem periodik

unsur.

a. Triade Dobereiner

Upaya untuk mengelompokkan unsur-unsur ke dalam kelompok-

kelompok tertentu sebenarnya sudah dilakukan para ahli sejak dulu, tetapi

pengelompokan masa itu masih sederhana. Pengelompokan yang paling

sederhana ialah membagi unsur ke dalam kelompok logam dan nonlogam.

Seiring perkembangan ilmu kimia, usaha pengelompokan unsur-unsur

yang semakin banyak tersebut dilakukan oleh para ahli dengan berbagai

dasar  pengelompokan yang berbeda-beda, tetapi tujuan akhirnya sama, yaitu

mempermudah dalam mempelajari sifat-sifat unsur.

Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner melihat adanya

kemiripan sifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkannya menurut

kemiripan sifat yang ada. Ternyata tiap kelompok terdiri atas tiga unsur,

sehingga disebut Triade.

Kimiawan ini mengemukakan bahwa:

Unsur-unsur yang mempunyai kemiripan sifat disusun berdasarkan massa

atomnya dalam satu triade yaitu setiap kelompok terdiri atas tiga unsur.

Unsur yang di tengah mempunyai Ar rata-rata dari jumlah Ar kedua unsur

yang mengapitnya.

Ternyata terdapat kecenderungan di mana massa atom unsur yang di

tengah merupakan rata-rata massa atom 2 unsur yang mengapit.

Contoh:

Dobereiner menggolongkan tiga logam yang reaktif dan lunak: litium,

natrium, dan kalium. Selain memiliki sifat-sifat kimia yang serupa, massa atom

unsur di posisi tengah dari tiap-tiap triade merupakan rata-rata dari dua

senyawa lainnya. Dobereiner mempublikasikan “hukum triade” pada tahun

1829

Adapun daftar unsur triade sebagai berikut.

Triade 1 Triade 2 Triade 3 Triade 4 Triade 5

Li Ca S Cl Mn

Na Sr Se Br Cr

K Ba Te I Fe

Sistem triad ini ternyata ada kelemahannya. Sistem ini kurang efisien

karena ternyata ada beberapa unsur lain yang tidak termasuk dalam satu triad,

tetapi mempunyai sifat-sifat mirip dengan triad tersebut.

b. Teori Oktaf Newlands

Tahun 1864, ahli Kimia asal Inggris bernama John Alexander Reina

Newlandsmengumumkan penemuannya yang disebut hukum Oktaf. Unsur-

unsur tersebut disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Newlands

mengamati ada pengulangan secara teratur keperiodikan sifat unsur. Unsur ke-

8 mempunyai sifat mirip dengan unsur ke-1. Begitu juga unsur ke-9 mirip

sifatnya dengan unsur ke-2.

Kecenderungan tersebut dinyatakan sebagai hukum Oktaf Newland,

yaitu: Jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom maka sifat

Triade Massa Atom

Li 7

Na 23

K 39

unsur tersebut akan berulang setelah unsur kedelapan. Hukum ini juga

mempunyai kelemahan karena hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan. Jika

diteruskan, ternyata kemiripan sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Zn

mempunyai sifat yang cukup berbeda dengan Be, Mg, dan Ca.

Do

1

Re

2

Mi

3

Fa

4

Sol

5

La

6

Si

7

H Li Be Ba C N O

F Na Mg L Si P S

Cl K Ca Cr Ti Mn Fe

Co,Ni Cu Zn Y In As Se

Br Rb Sr Ce,La Zr Di,Mo Ro,Ru

Pd Ag Cd U Sn Sn I

Te Cs Ba,V Ta W Nb Au

Pt,Ir Os Hg Tl Pb Bi Th

Pada saat daftar Oktaf Newlands disusun, unsur-unsur gas mulia (He,

Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) belum ditemukan. Ternyata pengelompokan ini hanya

sesuai untuk unsur-unsur ringan (Ar rendah). Pada kenyataannya pengulangan

sifat unsur tidak selalu terjadi pada unsur ke-8. Hal ini ditunjukkan oleh

Lothar Meyer (1864) yang melakukan pengamatan hubungan antara

kenaikkan massa atom dengan sifat unsur. Meyer melihat pengulangan sifat

unsur tidak selalu terjadi setelah 8 unsur. Berdasarkan kurva tersebut ia

melihat adanya keteraturan unsur-unsur dengan sifat yang mirip.

c. Hukum Mendeleyev

Sesuai kegemarannya bermain kartu, seorang sarjana asal Rusia

bernama Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1869) mengumpulkan informasi

sebanyak-banyaknya tentang unsur, kemudian ia menulis pada kartu-kartu.

Kartu-kartu unsur tersebut disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan

kemiripan sifat. Kartu-kartu unsur yang sifatnya mirip terletak pada kolom

yang sama yang kemudian disebut golongan. Sedangkan pengulangan sifat

menghasilkan baris yang disebut periode. Berdasarkan pengamatannya

terhadap 63 unsur yang sudah dikenal ketika itu, menyimpulkan bahwa sifat-

sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya dan persamaan

sifat.

Berikut adalah tabel sistem periodik Mendeleyev:

Dalam mengelompokkan unsur-unsur, Mendeleyev lebih menekankan

pada persamaan sifat unsur dibandingkan dengan kenaikan massa atom

relatifnya, sehingga terdapat tempat-tempat kosong dalam tabel periodik

tersebut. Tempat-tempat kosong ini yang kemudian diramalkan akan diisi

unsur-unsur yang waktu itu belum ditemukan. Di kemudian hari ramalan itu

terbukti dengan ditemukannya unsur-unsur yang mempunyai sifat-sifat yang

mirip sesuai ramalannya, seperti ekasilikon.

SIFAT EKA SILIKON GERMANIUM (Ge)

Massa Atom (Ar) 72 72,59

Kerapatan (gram cm-3) 1,9 1,88

Titik Lebur (0C) Tinggi 947

Sifat Fisik pada Suhu

Kamar

Abu-abu Abu-abu putih

Reaksi dengan Asam Sangat lemah Bereaksi dengan asam

pekat

Reaksi dengan Basa Sangat lemah Bereaksi dengan

alkali pekat

Jumlah Ikatan dalam

Senyawa

4 4

Rumus Klorida EsCl4 GeCl4

Titik Didih Kloridanya 100 84

Mendeleyev menyajikan hasil kerjanya pada Himpunan Kimia Rusia

pada awal tahun 1869, dan tabel periodik Julius Lothar Meyer baru muncul

pada bulan Desember 1869. Sistem periodik Mendeleev pertama kali

diterbitkan dalam jurnal ilmiah Annalen der Chemie pada tahun 1871. Hal

penting yang terdapat dalam sistem periodik Mendeleev antara lain sebagai

berikut:

1. dua unsur yang berdekatan, massa atom relatifnya mempunyai selisih

paling kurang dua atau satu satuan;

2.  Terdapat kotak kosong untuk unsur yang belum ditemukan, seperti 44,

68, 72, dan 100;

3. Dapat meramalkan sifat unsur yang belum dikenal seperti ekasilikon;

4. Dapat mengoreksi kesalahan pengukuran massa atom relatif beberapa

unsur, contohnya Cr = 52,0 bukan 43,3.

Kelebihan Sistem Periodik Mendeleyev:

1. Dapat meramalkan tempat kosong untuk unsur yang belum ditemukan

(diberi tanda ?).

2. Menyajikan data massa atom yang lebih akurat, seperti Be dan U.

3. Periode 4 dan 5 mirip dengan Sistem Periodik Modern. Contoh: K dan Cu

sama-sama berada di periode 4 golongan I. Dalam Sistem Periodik

Modern K digolongan IA dan Cu di golongan IB.

4. Penempatan gas mulia yang baru ditemukan tahun 1890–1900 tidak

menyebabkan perubahan susunan Sistem Periodik Mendeleyev.

Kelemahan Tabel Periodik Mendeleyev sebagai berikut:

1. Panjang periode tidak sama dan sebabnya tidak dijelaskan.

2. Beberapa unsur tidak disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya,

contoh : Te (128) sebelum I (127).

3. Selisih massa unsur yang berurutan tidak selalu 2, tetapi berkisar antara 1

dan 4 sehingga sukar meramalkan massa unsur yang belum diketahui

secara tepat.

4. Valensi unsur yang lebih dari satu sulit diramalkan dari golongannya.

5. Anomali (penyimpangan) unsur hidrogen dari unsur yang lain tidak

dijelaskan.

d. Sistem Periodik Modern

Tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan bahwa urutan unsur

dalam tabel periodik sesuai kenaikan nomor atom. Moseley berhasil

menemukan kesalahan dalam tabel periodik Mendeleev, yaitu ada unsur yang

terbalik letaknya. Penempatan Telurium dan Iodin yang tidak sesuai dengan

kenaikan massa atom relatifnya, ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atom.

Telurium mempunyai nomor atom 52 dan iodin mempunyai nomor atom 53.

Tabel periodik modern yang disebut juga tabel periodik bentuk

panjang, disusun menurut kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Tabel

periodik modern ini dapat dikatakan sebagai penyempurnaan Tabel Periodik

Mendeleyev.

Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas lajur vertikal (golongan)

yang disusun menurut kemiripan sifat dan lajur horizontal (periode) yang

disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya.

A. Golongan

Golongan adalah unsur-unsur dalam SPU ke arah tegak (vertikal) ditulis

dalam angka Romawi terdiri atas 18 golongan. Secara garis besar unsur-unsur

dalam Tabel Periodik Modern dibagi dalam 2 golongan, yaitu:

1. Golongan Utama (A), terdiri atas:

a. Golongan IA disebut alkali

b. Golongan IIA disebut alkali tanah

c. Golongan IIIA disebut golongan boron/aluminium

d. Golongan IVA disebut golongan karbon/silicon

e. Golongan VA disebut golongan nitrogen/fosfor

f. Golongan VIA disebut golongan oksigen/sulfur

g. Golongan VIIA disebut golongan halogen

h. Golongan VIIIA/O disebut golongan gas mulia/inert

2. Golongan Tambahan/Transisi (B)

a. Golongan Transisi terdiri dari golongan IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB,

VIIIB, VIIIB (VIII), IB, dan IIB.

b. Golongan Transisi Dalam ada dua deret yaitu Deret Lantanida dan

Deret Aktinida.

Pada periode 6 golongan IIIB terdapat 14 unsur yang sangat mirip

sifatnya, yaitu unsur-unsur Lantanida. Demikian juga pada periode 7 yaitu

unsur-unsur Aktinida. Supaya tabel tidak terlalu panjang, unsur-unsur

tersebut ditempatkan tersendiri pada bagian bawah sistem periodik.

Golongan B terletak di antara Golongan IIA dan IIIA. Unsur-unsur yang

berada dalam satu golongan mempunyai persamaan sifat karena mempunyai

elektron valensi (elektron di kulit terluar) yang sama.

B. Periode

Periode adalah susunan unsur-unsur SPU dalam bentuk horizontal yang

terdiri atas :

1. Periode 1 sebanyak 2 unsur

2. Periode 2 sebanyak 8 unsur

3. Periode 3 sebanyak 8 unsur

4. Periode 4 sebanyak 18 unsur

5. Periode 5 sebanyak 18 unsur

6. Periode 6 sebanyak 32 unsur

7. Periode 7 belum lengkap

2. Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik

Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron dalam kulit-

kulit atau subkulit-subkulit. Pengisian elektron dimulai dari tingkat energi (kulit)

yang paling rendah yaitu kulit K. Tiap kulit maksimum mampu menampung

2n2 elektron, n adalah nomor kulit.

Kulit K (n = 1) maksimum menampung elektron 2 x 12 = 2

Kulit L (n = 2) maksimum menampung elektron 2 x 22 = 8

Kulit M (n = 3) maksimum menampung elektron 2 x 32 = 18

Kulit N (n = 4) maksimum menampung elektron 2 x 42 = 32

Perhatikanlah konfigurasi elektron IA dan IIA berikut :

Golongan IA

Periode UnsurNomor

Atom

Kulit

K L M N O P Q

1

2

3

4

5

6

7

Hidrogen

Litium

Natrium

Kalium

Rubidium

Sesium

Fransium

1

3

11

19

37

55

87

1

2

2

2

2

2

2

1

8

8

8

8

8

1

8

18

18

18

1

8

18

32

1

8

18

1

8 1

Golongan IIA

Periode UnsurNomor

Atom

Kulit

K L M N O P Q

1

2

3

4

5

-

Berilium

Magnesium

Kalsium

Strontium

-

4

12

20

38

2

2

2

2

2

8

8

8

2

8

18

2

8 2

6

7

Barium

Radium

56

88

2

2

8

8

18

18

18

32

8

18

2

8 2

Maka dari tabel di atas, dapat dilihat hubungan antara konfigurasi elektron

dengan letak unsur (nomor periode dan golongan) dalam sistem periodik sebagai

berikut:

Jumlah kulit = nomor periode

Jumlah elektron valensi = nomor golongan

Hal yang sama berlaku untuk semua golongan utama (golongan A),

kecuali Helium (He) yang terletak pada golongan VIIIA tetapi mempunyai

elektron valensi 2. Adapun untuk unsur-unsur golongan transisi (golongan B)

tidak demikian halnya. Jumlah kulit memang sama dengan nomor periode, tetapi

jumlah elektron valensi (elektron terluar) tidak sama dengan nomor golongan.

Unsur-unsur golongan transisi mempunyai 1 atau 2 elektron valensi.

Pembagian unsur yaitu :

Unsur Utama (Representatif)

Unsur-unsur utama adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya

berakhir pada subkulit s atau subkulit p.

Aturan penomoran golongan unsur utama adalah:

a.       Nomor golongan sama dengan jumlah elektron di kulit terluar.

b.      Nomor golongan dibubuhi huruf A (sistem Amerika).

Unsur Transisi (Peralihan)

Unsur-unsur transisi adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya

berakhir pada subkulit d. Berdasarkan prinsip Aufbau, unsur-unsur transisi baru

dijumpai mulai periode 4. Pada setiap periode kita menemukan 10 buah unsur

transisi, sesuai dengan jumlah elektron yang dapat ditampung pada subkulit d.

Diberi nama transisi karena terletak pada daerah peralihan antara bagian kiri dan

kanan sistem periodik. Aturan penomoran golongan unsur transisi adalah:

a.       Nomor golongan sama dengan jumlah elektron pada subkulit s ditambah d.

b.      Nomor golongan dibubuhi huruf B.

Unsur Transisi Dalam

Unsur-unsur transisi dalam adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya

berakhir pada subkulit f. Unsur-unsur transisi-dalam hanya dijumpai pada periode

keenam dan ketujuh dalam sistem periodik, dan ditempatkan secara terpisah di

bagian bawah. Sampai saat ini, unsur-unsur transisi-dalam belum dibagi menjadi

golongan-golongan seperti unsur utama dan transisi. Unsur-unsur ini baru dibagi

menjadi dua golongan besar, yaitu unsur lantanida dan unsur aktinida. Unsur-

unsur lantanida (seperti lantanum), adalah unsur-unsur yang elektron terakhirnya

mengisi subkulit 4f dan unsur-unsur aktinida (seperti aktinum), adalah unsur-

unsur yang elektron terakhirnya mengisi subkulit 5f.

Pembagian Unsur-Unsur Menurut Blok s, p, d, dan f

Berdasarkan kesamaan konfigurasi elektron, terluar dapat dikelompokan

unsur-unsur tersebut dalam blok berikut :

a.       Blok s

Unsur yang mempunyai konfigurasi elektron terluar pada orbital s terletak pada

golongan IA dan IIA, kecuali unsur H dan He. Unsur-unsur ini merupakan logam

yang reaktif. Misal konfigurasi elektron terluar adalah nsx, maka unsur tersebut

terletak pada golongan xA.

b.      Blok p

Unsur yang mempunyai konfigurasi elektron terluar pada orbital p, terdapat dalam

golongan IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIII. Golongan unsur-unsur ini

meliputi logam, metaloid, dan non logam. Misal konfigurasi elektron terluar

adalah npy, maka unsur tersebut terletak pada golongan (2 + y) A.

c.       Blok d

Konfigurasi elektron terluar d terdapat dalam unsur-unsur transisi, yaitu golongan

IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, dan IIB. Misal konfigurasi elektron terluar

adalah nsx (n-d)z, maka unsur tersebut terletak pada golongan (x + z) B. Jika x + z

= 8, x + z = 9, dan x + z = 10, maka unsur terletak pada golongan VIIIB; x + z =

11, maka unsur terletak pada golongan IB; x + z = 12, maka unsur terletak pada

golongan IIB.

d.      Blok f .

Blok f merupakan golongan unsur lantanida dan aktinida. Golongan ini disebut

juga golongan transisi dalam.

3. Sifat-Sifat Periodik Unsur

Sifat keperiodikan unsur adalah sifat-sifat yang berubah secara beraturan

sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur. Sifat periodik yang akan dibahas di

sini meliputi sifat atom yang berhubungan langsung dengan struktur atomnya,

mencakup jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan.

A. Jari-Jari Atom

Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar. Bagi unsur-

unsur yang segolongan, jari-jari atom makin ke bawah makin besar sebab

jumlah kulit yang dimiliki atom makin banyak, sehingga kulit terluar makin

jauh dari inti atom.

Unsur-unsur yang seperiode memiliki jumlah kulit yang sama. Akan

tetapi, tidaklah berarti mereka memiliki jari-jari atom yang sama pula.

Semakin ke kanan letak unsur, proton dan elektron yang dimiliki makin

banyak, sehingga tarik-menarik inti dengan elektron makin kuat. Akibatnya,

elektron-elektron terluar tertarik lebih dekat ke arah inti. Jadi, bagi unsur-

unsur yang seperiode, jari-jari atom makin ke kanan makin kecil.

Dalam satu golongan, k onfigurasi unsur-unsur satu golongan mempunyai

jumlah elektron valensi sama dan jumlah kulit bertambah. Akibatnya, jarak

elektron valensi dengan inti semakin jauh, sehingga jari-jari atom dalam satu

golongan makin ke bawah makin besar.

Berikut adalah jari-jari atom (Å) dari beberapa unsur:

Li   1,55

Na  1,90

K    2,35

Rb  2,48

Cs  2,67

Be    1,12

Mg   1,60

Ca    1,98

Sr     2,15

Ba    2,21

B      0,98

Al    1,43

Ga    1,22

In     1,41

Tl     1,75

C      0,77

Si     1,11

Ge    1,22

Sn    1,41

Pb    1,75

N     0,75

P      1,06

As    1,19

Sb    1,38

Bi     1,46

O     0,74

S      1,02

Se    1,16

Te    1,35

F    0,72

Cl   0,99

Br   1,14

I     1,33

B. Energi IonisasiEnergi ionisasi (kJ/mol) adalah energi minimum yang diperlukan untuk

melepaskan elektron dari suatu atom netral dalam wujud gas. Energi yang

diperlukan untuk melepaskan elektron kedua disebut energi ionisasi kedua dan

seterusnya. Bila tidak ada keterangan khusus maka yang disebut energi

ionisasi adalah energi ionisasi pertama. Dapat disimpulkan keperiodikan

energi ionisasi sebagai berikut.

a. Dalam satu golongan dari atas ke bawah energi ionisasi semakin

berkurang.

b. Dalam satu periode dari kiri ke kanan energi ionisasi cenderung

bertambah.

Dalam satu golongan energi ionisasi dari atas ke bawah cenderung makin

kecil, karena jari-jari atom bertambah besar. Meskipun jumlah muatan positif

dalam inti bertambah tetapi gaya tarik inti terhadap elektron terluar makin

lemah karena jari-jari makin panjang. Akibatnya energi ionisasi makin

berkurang. Dalam satu periode energi ionisasi unsur dari kiri ke kanan makin

besar. Bertambahnya jumlah muatan positif dalam inti dan jumlah kulit tetap

menyebabkan gaya tarik inti makin kuat. Akibatnya energi ionisasi makin

bertambah.

C. Afinitas ElektronAfinitas elektron adalah besarnya energi yang dibebaskan satu atom netral

dalam wujud gas pada waktu menerima satu elektron sehingga terbentuk ion

negatif. Afinitas elektron (kJ/mol) adalah energi yang terlibat (dilepas atau

diserap) ketika satu elektron diterima oleh atom suatu unsur dalam keadaan

gas.

Dalam satu golongan dari atas ke bawah afinitas elektron semakin

kecil. Muatan inti bertambah positif, jari-jari atom makin besar, dan gaya tarik

inti terhadap elektron yang ditangkap makin lemah. Akibatnya afinitas

elektron berkurang.

Adapun afinitas elektron dalam satu periode afinitas elektron unsur dari

kiri ke kanan cenderung bertambah. Muatan inti bertambah positif sedang

jumlah kulit tetap menyebabkan gaya tarik inti terhadap elektron yang

ditangkap makin kuat. Akibatnya afinitas elektron cenderung bertambah.

Apabila ion negatif yang terbentuk stabil, energi dibebaskan dinyatakan

dengan tanda negatif (-). Apabila ion negatif yang terbentuk tidak stabil,

energi diperlukan/diserap dinyatakan dengan tanda positif

(+).  Kecenderungan dalam afinitas elektron lebih bervariasi dibandingkan

dengan energi ionisasi. Unsur-unsur halogen (Gol. VII A) mempunyai afinitas

elektron paling besar/paling negatif yang berarti paling mudah menerima

elektron.

D. KeelektronegatifanKeelektronegatifan adalah kecenderungan/kemampuan atom untuk

menarik elektron dalam suatu ikatan kimia. Semakin besar keelektronegatifan

suatu atom berarti dalam ikatan kimia atom tersebut cenderung menarik

elektron dari atom yang lain. Sebagai contoh dalam ikatan H dan Cl, atom Cl

cenderung menarik elektron dari H, jadi Cl lebih elektronegatif dari H. Unsur-

unsur golongan VIIIA (Gas Mulia) sulit membentuk ikatan kimia/tidak reaktif,

jadi keelektronegatifannya sangat rendah. Menurut Pauling,

keelektronegatifan unsur gas mulia adalah nol. Artinya, gas mulia tidak

mempunyai kemampuan untuk menarik elektron.

Dalam satu golongan dari atas ke bawah keelektronegatifan semakin

berkurang. Dalam satu periode dari kiri ke kanan keelektronegatifan semakin

bertambah. Tidak ada sifat tertentu yang dapat diukur untuk

menetukan/membandingkan keelektronegatifan unsur-unsur. Energi ionisasi

dan afinitas elektron berkaitan dengan besarnya daya tarik elektron. Semakin

besar daya tarik elektron semakin besar energi ionisasi, juga semakin besar

(semakin negatif) afinitas elektron. Jadi, suatu unsur (misalnya fluor) yang

mempunyai energi ionisasi dan afinitas elektron yang besar akan mempunyai

keelektronegatifan yang besar.

Semakin besar keelektronegatifan, unsur cenderung makin mudah

mementuk ion negatif. Semakin kecil keelektronegatifan, unsur cenderung

makin sulit membentuk ion negatif, dan cenderung semakin mudah

membentuk ion positif.

Sifat-Sifat Unsur

Dengan mengetahui letak periode dan golongan suatu unsur dalam

tabel periodik, kita dapat mengetahui sifat-sifat unsur tersebut. Nomor atom

menentukan jumlah elektron dan jumlah elektron menentukan konfigurasi

elektron yang menentukan periode dan golongan unsur. Sementara itu, periode

dan golongan menentukan sifat-sifat unsur.

Sifat unsur dibedakan menjadi dua, yaitu unsur logam dan nonlogam.

Unsur logam dan nonlogam menempati posisi yang khas di dalam tabel

periodik. Unsur-unsur logam terdapat di sebelah kiri sedangkan unsur-unsur

nonlogam terdapat di sebelah kanan tabel periodik. Ditinjau dari konfigurasi

elektron, unsur logam cenderung melepaskan elektron (energi ionisasi kecil),

sedangkan unsur nonlogam menangkap elektron (keelektronegatifan besar).

Sifat ini didasarkan pada mudah atau sukarnya atom unsur melepaskan

atau menangkap elektron. Jika atom mudah melepaskan elektron, maka unsur

tesebut digolongkan logam. Sedangkan jika cenderung mudah menangkap

electron digolongkan nonlogam.

Dari kiri ke kanan, sifat logam makin berkurang, sedang sifat non

logam makin bertambah. Sifat non logam dan logam dalam sistem periodik

dipisahkan oleh diagonal sistem periodik. Unsur-unsur di sekitar diagonal

disebut unsur metaloid yang dapat bersifat logam maupun non logam.

Dalam satu golongan sifat logam unsur bertambah dari atas ke bawah.

Dari atas ke bawah energi ionisasi unsur berkurang sehingga makin mudah

melepas elektron, sifat logam bertambah. Demikian juga nilai afinitas elektron

makin berkurang sehingga makin sulit bagi unsur untuk menangkap elektron.

Sifat nonlogam berkurang. Dalam satu periode sifat logam berkurang dari kiri

ke kanan. Energi ionisasi unsur bertambah dari kiri ke kanan, sehingga makin

sulit bagi unsur untuk melepas elektron. Berarti sifat logam makin berkurang.

Nilai afinitas elektron bertambah dari kiri ke kanan, sehingga makin mudah

bagi unsur untuk menarik elektron. Akibatnya sifat nonlogam makin

berkurang. Kecenderungan ini tidak berlaku bagi unsur-unsur transisi

Unsur bagian kiri tabel periodik (IA dan IIA) memiliki sifat logam

paling kuat, sedangkan unsur-unsur paling kanan (VIIA) mempunyai sifat

nonlogam paling kuat. Antara unsur logam dan nonlogam terdapat unsur

peralihan yang mempunyai sifat logam dan nonlogam sekaligus. Unsur-unsur

peralihan mempunyai sifat ganda. Be dan Al merupakan logam yang memiliki

beberapa sifat bukan logam dan disebut unsur amfoter. Di samping itu, B dan

Si merupakan unsur bukan logam yang memiliki beberapa sifat logam, disebut

unsur metaloid.

Selain itu, sifat logam juga berhubungan dengan kereaktifan suatu

unsur. Reaktifartinya mudah bereaksi. Unsur-unsur logam pada sistem

periodik unsur makin ke bawah semakin reaktif (makin mudah bereaksi)

karena semakin mudah melepaskan elektron. Sebaliknya, unsur-unsur bukan

logam pada sistem periodik makin ke bawah makin kurang reaktif (makin

sukar bereaksi) karena semakin sukar menangkap elektron. Jadi, unsur logam

yang paling reaktif adalah golongan IA (logam alkali) dan unsur nonlogam

yang paling reaktif adalah golongan VIIA (halogen).

Makin ke bawah jari-jari atom makin besar, maka makin mudah

melepaskan electron terluarnya, jadi makin bersifat logam.

Titik Didih dan Titik Leleh. Sifat ini merupakan sifat fisik unsur.

Mendidih adalah perubahan cair menjadi gas. Meleleh adalah perubahan padat

menjadi cair. Perbedaan wujud ini disebabkan perbedaan jarak antara

atomnya. Ada dua faktor yang mempengaruhi titik didih dan titik leleh

tersebut, yaitu nomor massa dan gaya kohesi. Golongan logam mempunyai

kohesi logam dari atas ke bawah makin berkurang, maka titik didih/titik leleh

makin berkurang.

Golongan nonlogam, karena massa atom dari atas ke bawah makin

besar maka titik didih/titik leleh makin tinggi

Massa Atom Relatif (Ar)

Massa satu atom unsur atau massa satu molekul zat memiliki satuan massa

atom (sma). Penentuan massa atom dilakukan dengan cara membandingkan massa

atom yang akan ditentukan terhadap massa atom unsur yang massanya telah

ditetapkan (massa atom acuan). Dengan cara ini, massa setiap atom dapat

ditentukan.

Pada tahun 1825, Jons Jacob Berzelius mendefinisikan massa atom suatu

unsur sebagai perbandingan massa satu unsur tersebut terhadap massa satu atom

hidrogen. Jika ada pernyataan bahwa massa atom karbon = 12, maka bisa

diartikan bahwa massa satu atom karbon 12 kali lebih besar daripada massa satu

atom hidrogen.

Atom karbon isotop  merupakan atom paling stabil dibandingkan atom-

atom lain, sehingga paling cocok digunakan sebagai standar bagi penentuan harga

massa atom unsur-unsur.

Sejak tahun 1961 IUPAC mendefinisikan massa atom relatif (Ar) suatu

unsur adalah perbandingan massa satu atom unsur tersebut terhadap 1/12 kali

massa satu atom karbon-12 (C-12). Hubungan tersebut dapat dinyatakan:

Ar X = ….

Sejarah Tabel Periodik

Tabel periodik pada mulanya diciptakan tanpa mengetahui struktur

dalam atom,  olehnya  unsur-unsur diurutkan berdasarkan massa atom lalu dibuat

grafik yang menggambarkan hubungan antara beberapa sifat tertentu dan massa

atom unsur-unsur tersebut, sehingga akan  terlihat suatu perulangan

atau periodisitas sifat-sifat tadi sebagai fungsi dari massa atom. Orang pertama

yang mengenali keteraturan tersebut adalah ahli kimia Jerman, yaitu Johann

Wolfgang Döbereiner, yang pada tahun 1829memperhatikan adanya

beberapa triade unsur-unsur yang hampir sama.

Temuan ini kemudian diikuti oleh ahli kimia Inggris, yaitu John Alexander

Reina Newlands, pada tahun 1865 memperhatikan bahwa unsur-unsur yang

bersifat mirip ini berulang dalam interval delapan, lalu ia persamakan dengan

oktaf music, meskipun hukum oktaf-nya diejek oleh rekan sejawatnya. Akhirnya,

pada tahun 1869, ahli kimia Jerman Lothar Mayer dan ahli kimia Rusia Dimitry

Lvanovich Mendeleyev hamper secara bersamaan mengembangkan tabel periodik

pertama, mengurutkan unsure-unsur berdasarkan massanya. Akan tetapi

Mendeleyev meletakkan beberapa unsure menyimpang dari aturan urutan massa

agar unsur-unsur tersebut cocok dengan sifat-sifat tetangganya dalam tabel,

Beberapa triade

Unsur Massa atom Kepadatan

Klorin 35,5 0,00156 g/cm3

Bromin 79,9 0,00312 g/cm3

Iodin 126,9 0,00495 g/cm3

Kalsium 40,1 1,55 g/cm3

Stronsium 87,6 2,6 g/cm3

Barium 137 3,5 g/cm

membetulkan kesalahan beberapa nilai massa atom, dan meramalkan keberadaan

dan sifat-sifat beberapa unsure baru dalam sel-sel kosong di tabelnya. Keputusan

Mendelev itu belakangan terbukti dengan ditemukannya struktur elektronik unsur-

unsur pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20.

Gambar sistem periodik unsur

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2014.Sejarah Penyusunan Sistem Periodik Unsur (online).

http://www.elmoe.info/2014/12/sejarah-penyusunan-sistem-periodik.html.

Diakses pada 27 Mei 2015

Candra, Lela.2014.Sistem Periodik Unsur (online).

http://andellaforester.blogspot.com/2014/04/makalah-spu.html. Diakses

pada 27 Mei 2015.

Sukma, Jayanti.2011.Makalah Kimia Sistem Periodik (online).

http://ummiubay.blogspot.com/2011/05/makalah-kimia-sistem-

periodik.html. Diakses pada 27 Mei 2015.