< Previous 51 2.5.4 Sistem periodik Moseley Perkembangan terbaru mengenai atom menjelaskan bahwa atom dapat terbagi menjadi partikel dasar atau partikel subatom. Atom selanjutnya diketahui tersusun oleh proton, elektron dan netron. Jumlah proton merupakan sifat khas unsur. Setiap unsur mempunyai jumlah proton tertentu yang berbeda dari unsur lain. Jumlah proton suatu unsur dinyatakan sebagai nomor atom. Henry G. Moseley yang merupakan penemu cara menentukan nomor atom pada tahun 1914 kembali menemukan bahwa sifat-sifat unsur merupakan fungsi periodik nomor atomnya. Pengelompokan yang disusun oleh Mendeleev merupakan susunan yang berdasarkan kenaikan nomor atomnya. Penyusunan telurium dan iodin yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atomnya. Gambar 2.32 Henry G. Moseley 2.5.5 Periode dan golongan Sistem periodik modern tersusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur horisontal yang disebut periode, tersusun berdasarkan kenaikan nomor atom sedangkan lajur vertikal yang disebut golongan tersusun berdasarkan kemiripan sifat. Unsur golongan A disebut golongan utama sedangkan golongan B disebut golongan transisi. Golongan dapat dieri tanda nomor 1 sampai 18 berurutan dari kiri ke kanan. Berdasarkan penomoran ini, golongan transisi mempunyai nomor 3 sampai 12. Sistem periodik modern tersusun atas 7 periode dan 18 golongan yang terbagi menjadi 8 golongan utama atau golongan A dan 8 golongan transisi atau golongan B. 52 Gambar 2.33 Sistem periodik modern Contoh soal Tentukan periode dan golongan unsur X, Y dan Z apabila diketahui konfigurasi elektronnya adalah X = 2, 3 Y = 2, 8, 4 Z = 2, 8, 7 Jawab Unsur Periode Golongan X 2 IIIA Y 3 IVA Z 3 VIIA 2.6 Sifat periodik unsur Sifat yang berubah secara beraturan menurut kenaikan nomor atom dari kiri ke kanan dalam satu periode dan dari atas ke bawah dalam satu golongan disebut sifat periodik. Sifat periodik meliputi jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron dan keelektronegatifan. 2.6.1 Jari-jari atom Jari-jari atom adalah jarak elektron di kulit terluar dari inti atom. Jari-jari atom sulit untuk ditentukan apabila unsur berdiri sendiri tanpa bersenyawa dengan unsur lain. Jari-jari atom secara lazim ditentukan dengan mengukur jarak dua inti atom yang identik yang terikat secara kovalen. Pada penentuan jari-jari atom ini, jari- 53jari kovalen adalah setengah jarak antara inti dua atom identik yang terikat secara kovalen. Gambar 2.34 Penentuan jari-jari atom Gambar 2.35 Hubungan jari-jari atom gengan nomor atom Kurva hubungan jari-jari atom dengan nomor atom memperlihatkan bahwa jari-jari atom dalam satu golongan akan semakin besar dari atas ke bawah. Hal ini terjadi karena dari atas ke bawah jumlah kulit bertambah sehingga jari-jari atom juga bertambah. jarak antar iodin (I2) bromin (Brklorin (Cl2) fluorin (F2) 2) oksigen (Ohidrogen (H2) radius atomik Jari-jari atom versus nomor atom jari-jari atom (pm) nomor atom 54 Gambar 2.36 Jari-jari atom unsur Unsur-unsur dalam satu periode (dari kiri ke kanan) berjumlah kulit sama tetapi jumlah proton bertambaberubah. Karena jumlah proton bertambah maka muatan inti juga bertambah yang mengakibatkan gaya tarik menarik antara inti dengan elektron pada kulit terluar semakin kuat. Kekuatan gaya tarik yang semakin meningkat menyebabkan jari-jari atom semakin kecil. Sehingga untuk unsur dalam satu periode, jari-jari atom semakin kecil dari kiri ke kanan. Jari-jari ion digambarkan sebagai berikut: Gambar 2.37 Perbandingan jari-jari atom dengan jari-jari ion Kecenderungan ukuran atom ukuran atom turun ukuran atom naik Golongan 7A Energi ionisasi pertama menurun dalam golongan I dan II karena elektron terluar sangat terperisai dari tarikan inti 55 2.6.2 Energi ionisasi Energi minimum yang dibutuhkan untuk melepas elektron atom netral dalam wujud gas pada kulit terluar dan terikat paling lemah disebut energi ionisasi. Nomor atom dan jari-jari atom mempengaruhi besarnya energi ionisasi. Semakin besar jari-jari atom maka gaya tarik antara inti dengan elektron pada kulit terluar semakin lemah. Hal ini berarti elektron pada kulit terluar semakin mudah lepas dan energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron tersebut semakin kecil. Akibatnya, dalam satu golongan, energi ionisasi semakin kecil dari atas ke bawah. Sedagkan dalam satu periode, energi ionisasi semakin besar dari kiri ke kanan. Hal ini disebabkan dari kiri ke kanan muatan iti semakin besar yang mengakibatkan gaya tarik antara inti dengan elektron terluar semakin besar sehingga dibutuhkan energi yang besar pula untuk melepaskan elektron pada kulit terluar. Gambar 2.38 Energi ionisasi Gambar 2.39 Hubungan energi ionisasi dengan nomor atom Kecenderungan energi ionisasi pertama Energi naik Energi turun Energi ionisasi pertama versus nomor atom nomor atom Enenrgi ionisasi pertama (kJ/mol) 56Kurva tersebut menunjukkan unsur golongan 8A berada di puncak grafik yang mengindikasikan bahwa energi ionisasinya besar. Hal sebaliknya terjadi untuk unsur golongan 1A yang berada di dasar kurva yang menunjukkan bahwa energi ionisasinya kecil. Atom suatu unsur dapat melepaskan elektronnya lebih dari satu buah. Energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron keua disebut energi ionisasi kedua dan tentu saja diperlukan energi yang lebih besar. Energi ionisasi semakin besar apabila makin banyak elektron yang dilepaskan oleh suatu atom. 2.6.3 Afinitas elektron Afinitas elektron merupakan enegi yang dilepaskan atau diserap oleh atom netral dalam bentuk gas apabila terjadi penangkapan satu elektron yang ditempatkan pada kulit terluarnya dan atom menjadi ion negatif. Afinitas elektron dapat berharga positif dan negatif. Afinitas elektron berharga negatif apabila dalam proses penangkapan satu elektron, energi dilepaskan. Ion negatif yang trebrntuk akibat proses tersebut bersifat stabil. Hal sebaliknya terjadi apabila dalam proses penangkapan satu elektron, energi diserap. Penyerapan energi menyebabkan ion yang terbentuk bersifat tidak stabil. Semakin negatif harga afinitas lektron suatu atom unsur maka ion yang ter bentuk semakin stabil. Gambar 2.40 Afinitas elektron golongan 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan 7 Golongan Afinitas elektron (kJ/mol) 57Gambar menunjukkan bahwa atom unsur golongan 2A dan 8A mempunyai afinitas elektron yang berharga positif. Hal ini mengindikasikan bahwa unsur golongan 2A dan 8A sulit menerima elektron. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh unsur golongan halogen karena unsur golongan ini paling mudah menangkap elektron. Jadi secara umum dapat dikatakan bahwa afinitas elektron, dalam satu periode, dari kiri ke kanan semakin negatif dan dalam satu golongan dari atas ke bawah, semakin positif. 2.6.4 Keelektronegatifan Keelektronegatifan ada-lah skala yang dapat menjelaskan kecenderungan atom suatu unsur untuk menarik elektron menuju kepadanya dalam suatu ikatan. Keelektronegatifan secara umum, dalam satu periode, dari kiri ke kanan semakin bertambah dan dalam satu golongan, dari atas ke bawah keelekrnegatifan semakin berkurang. Hal ini dapat dimengerti karena dalam satu periode, dari kiri ke kanan, muatan inti atom semakin bertambah yang mengakibatkan gaya tarik antara inti atom dengan elektron terluar juga semakin bertambah. Fenomena ini menyebabkan jari-jari atom semakin kecil, energi ionisasi semakin besar, afinitas elektron makin besar dan makin negatif dan akibatnya kecenderungan untuk menarik elektron semakin besar. Gambar 2.41 Elektronegatifitas Kecenderungan Elektronegatifitas alam Tabel Periodik Lantanida Aktinida Elektronegatifitas naik dari bawah ke atas dalam satu golongan Elektronegatifitas naik dari kiri ke kanan dalam satu periode 58 H 2,1 Li 0,97 Be 1,5 B 2,0 C 2,5 N 3,1 O 3,5 F 4,1 Na 1,0 Mg 1,2 Al 1,5 Si 1,7 P 2.1 S 2,4 Cl 2,8 K 0,90 Ca 1,0 Ga 1,8 Ge 2,0 As 2,2 Se 2,5 Br 2,7 Rb 0,89 Sr 1,0 In 1,5 Sn 1,72 Sb 1,82 Te 2,0 I 2,2 Cs 0,86 Ba 0,97 Tl 1,4 Pb 1,5 Bi 1,7 Po 1,8 At 1,9 Gambar 2.42 Keelektronegatifan skala Pauling Terlihat dari gambar bahwa untuk unsur gas mulia tidak mempunyai harga keelektronegatifan karena konfigurasi elektronnya yang stabil. Stabilitas gas mulia menyebabkan gas mulia sukar untuk menarik dan melepas elektron. Keelektronegatifan skala pauling memberikan nilai keelektronegatifan untuk gas mulia sebesar nol. Gambar 2.43 Sifat periodik unsur Lebih berkarakter nonlogam Afinitas elektron lebih negatif Energi ionisasi meningkat Jari-jari atom meningkat Lebih berkarakter logam Tabel periodik 59Ringkasan Atom merupakan model paling penting dalam ilmu kimia. Sebuah model sederhana yang dapat digunakan untuk menggambarkan sitem yang lebih komplek. Jadi, dengan memikirkan atom sebagai sebuah bola sederhana maka sifat-sifat padatan, cairan dan gas dapat dijelaskan dengan mudah. Dalam tabel periodik modern, unsur-unsur disusun dalam baris-baris yang disebut sebagai periode dengan kenaikan nomor atom. Baris-baris tersebut menjadikan unsur-unsur dapat tersusun dalam satu baris yang sama yang disebut golongan yang mempunyai kesamaan sifat fisika dan sifat kimia. 60Latihan 1. Lengkapilah tabel berikut: Partikel Muatan relatif Massa relatif Netron 1 -1 3 Hitunglah jumlah proton, elektron dan netron dalam 6Li dan 7Li, 32S dan 32S2-, 39K+ dan 40Ca2+. Jelaskan perbedaan dalam masing-masing pasangan tersebut. 4 Tulislah simbol, termasuk nomor massa dan nomor atom, isotop dengan nomor massa 34 dan mempunyai 18 netron. 5 Jelaskan apa yang dimaksud dengan nomor massa sebuah isotop. 6 Oksigen mempunyai 3 isotop yaitu 16O, 17O dan 18O. Tuliskan jumlah proton, elektron dan netron dalam 16O dan 17O. 7 Tuliskan konfigurasi elektron Cl dan Cl-, O2- dan Ca2+ 8 Asam fluorida dapat bereaksi dengan air membentuk asam hidrofluorat. Hasil reaksi bersifat korosif dan karena dapat bereaksi dengan glass maka disimpan dalam wadah nikel. Asam hidrofluorat dapat bereaksi dengan nikel membentuk lapisan pelindung nikel(II)fluorida. Tuliskan konfigurasi elektron nikel dan ion nikel (II). 9 Unsur dengan nomor atom 23 mengion dengan muatan 3+, tuliskan konfigurasi elektron ion ini termasuk simbolnya. 10 Jelaskan perbedaan spektra kontinyu dan non-kontinyu 11 Tuliskan konfigurasi elektron kalsium, Ca (Z = 20) 12 Dengan menggunakan tabel periodik, tentukan lambang unsur dengan nomor atom 35 13 Tentukan jumlah proton, elektron dan netron atom unsur Cu6929 14 Tentukan jumlah proton dan elektron atom unsur 24-Cr6+ 15 Ion Z3+ mempunyai 20 elektron dan 22 netron, tentukan nomor massa ion Z3+ 16 Jelaskan perbedaan dua isotop klorin 35-Cl dan 37-Cl 17 Tentukan jumlah proton, elektron dan netron serta buatlah konfigurasi elektron 20-Ca2+ 18 Suatu unsur berwujud gas mempunyai massa 1 gram dan volume 560 liter (STP), tentukan nomor atom dan konfigurasi elektron apabila jumlah netron dalam inti adalah 22 19 Berapakah jumlah kulit yang dimiliki unsur 17-Y. 20 1. Tabel periodik dibagi menjadi golongan s, p, d dan f. 21 Tuliskan konfigurasi elektron dari kalsium, silikon, selenium dan nikel 22 Berikan blok tabel periodik dimana masing-masing unsur kemungki-nan ditemukan 23 Jelaskan, berdasarkan konfigurasi elektron, sifat-sifat umum unsur golongan p 24 Jelaskan energi ionisasi pertama dari natrium, magnesium dan aluminium berdasarkan konfigurasi elektronnya Next >