Sistem Periodik Unsur – Kimia G10

Hai Quipperian, apa kabar? Semoga selalu sehat dan tetap semangat belajar ya.

Quipperian tentunya mengetahui bahwa setiap senyawa kimia memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda-beda, contohnya NaCl dan KOH. Reaksi antara ion Na⁺ dan Cl^– membentuk garam, yaitu natrium klorida. Sementara itu, reaksi antara K⁺ dan OH^– membentuk basa yang disebut kalium hidroksida.

Apakah kedua senyawa tersebut memiliki kesamaan? Tentu tidak, karena keduanya dibentuk oleh unsur yang berbeda. Bagaimana cara ilmuwan mengetahui sifat dan jenis unsur? Informasi lengkap tentang unsur biasa ditampilkan dalam bentuk SPU (sistem periodik unsur). Ingin tahu lebih banyak tentang sistem periodik unsur? Lihat ini!

Perkembangan Sistem Periodik Unsur

Perkembangan sistem periodik unsur adalah sebagai berikut.

1. Pengelompokan oleh Antoine Lavoisier

Perkembangan sistem periodik unsur dimulai pada tahun 1789 oleh Antoine Lavoisier. Pada tahun itu, Lavoisier berhasil mengelompokkan 33 jenis unsur berdasarkan sifat kimianya, misalnya gas, tanah, logam, dan nonlogam.

2. Pengelompokan unsur-unsur Triade Dobereiner

Pada tahun 1817, seorang ahli kimia Jerman, Johann Wolfgang Dobereiner, berhasil mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa dan sifat-sifat yang mirip. Setiap kelompok terdiri dari tiga elemen. Itulah mengapa penemuannya dikenal sebagai Dobereiner Triade. Ketentuan triad ini adalah massa unsur di tengah yang merupakan rata-rata dari unsur awal dan akhir.

3. Pengelompokan unsur oktaf Newlands

Rupanya masih dari tanah Eropa ya Quipperian tepatnya pada tahun 1864 seorang ahli kimia dari Inggris, John Newlands berhasil mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Berdasarkan hasil penelitiannya, Newlands menemukan bahwa unsur kedelapan mirip sifatnya dengan unsur pertama, unsur kesembilan mirip dengan unsur kedua, dan seterusnya. Keunikan sifat tersebut kemudian disebut hukum oktaf. Kelemahan pengelompokan oleh Newlands ini adalah hanya berlaku untuk unsur-unsur dengan massa atom kecil.

4. Tabel periodik unsur Mendeleev dan Lothar Mayer

Hukum oktaf yang ditemukan oleh Newlands mendorong ilmuwan dari Rusia dan Jerman, yaitu Dimitri Mendeleev dan Lothar Mayer, untuk meneliti kembali hubungan antara massa atom dan sifat kimia unsur. Kedua studi fokus pada besaran yang berbeda. Mendeleev menyelidiki hubungan antara massa atom dan sifat kimia. Sementara itu, Mayer menyelidiki hubungan antara massa atom dan sifat fisik. Mendeleev menyimpulkan bahwa susunan unsur berdasarkan kenaikan massa atom akan menghasilkan pengulangan sifat secara periodik. Pernyataan ini dikenal sebagai hukum periodik unsur. Pada tahun 1871, Mendeleev berhasil menerbitkan tabel periodik unsur dengan baris vertikal yang disebut golongan dan baris horizontal yang disebut periode.

5. Tabel periodik modern (bentuk panjang)

Pada tahun 1914, Henry Moseley menyatakan bahwa sifat dasar atom terletak pada nomor atomnya, bukan nomor massanya. Dari serangkaian penelitian yang dilakukannya, Henry Moseley berhasil memperbarui tabel periodik unsur yang diprakarsai oleh Mendeleev. Tabel periodik unsur Moseley terdiri dari dua kolom, kolom horizontal disebut periode dan kolom vertikal disebut golongan. Tabel periodik Moseley inilah yang biasa Anda gunakan di kelas Kimia. Ini contohnya!

Ketentuan lajur adalah sebagai berikut.

A. Periode

Periode menunjukkan jumlah kulit yang terisi elektron. Artinya, nomor periode sama dengan jumlah kulit. Jumlah periode dalam tabel periodik unsur adalah 7.

• Periode 1 merupakan periode yang singkat karena mengandung 2 unsur.
• Periode 2 dan 3 merupakan periode pendek karena mengandung 8 unsur.
• Periode 4 dan 5 termasuk periode panjang karena mengandung 18 unsur.
• Periode 6 adalah periode yang sangat panjang karena mengandung 32 unsur.
• Periode 7 merupakan periode tidak lengkap karena belum semua unsurnya ditemukan.

B. kelas

Kelompok disusun berdasarkan kesamaan sifat. Jumlah golongan dalam tabel periodik unsur adalah 8. Kedelapan golongan tersebut terbagi menjadi dua, yaitu golongan A (utama) dan golongan B (transisi).

Menentukan Letak Periode dan Golongan Unsur

Bagaimana cara menentukan unsur dan golongan suatu unsur? Lihat ini!

1. Grup A

Elektron terakhir dari unsur golongan A berada di subkulit s atau p. Jika elektron terakhir berada di subkulit s, nomor golongannya sama dengan nomor elektron terakhir. Jika elektron terakhir berada di subkulit p, nomor golongan adalah jumlah elektron terakhir di subkulit s dan p (s + p).

2. Grup B

Unsur-unsur dalam golongan B memiliki elektron terakhir di subkulit d. Nomor golongan ditentukan oleh jumlah elektron pada subkulit s dan d. Perhatikan kondisi berikut.

• S² D¹ -> kelompok IIIB
• S² D² -> kelompok IVB
• S² D³ -> kelompok VB
• S¹ D⁵ -> grup VIB
• S² D⁵ -> kelas VIIB
• S¹ D¹⁰ -> kelompok IB
• S² D¹⁰ -> kelas IIB
• S² D⁵ S² D⁷ S² D⁸ -> kelas VIIIB

Lihat “Solusi Quipper” SUPER di bawah ini.

3. Kelompok transisi dalam (IIIB)

Grup transisi dalam memiliki subkulit terakhir f. Misalnya lantanida di 4f dan aktinida di 5f.

Untuk lebih jelasnya, lihat contoh soal berikut.

Contoh Soal 1

Tentukan letak periode dan golongan unsur _IINa dan ₁₇Kl!

Diskusi:

Pertama, Quipperian harus menguraikan kulit elektronnya.

Karena kulit tertinggi adalah kulit ke-3, maka unsur tersebut termasuk dalam periode 3. Elektron terakhir berada pada subkulit s dengan angka 1. Artinya unsur tersebut berada pada golongan IA

Karena kulit tertinggi adalah kulit ke-3, maka unsur tersebut termasuk dalam periode 3. Elektron terakhir berada pada subkulit p dengan jumlah elektron valensi 7 (2 dari subkulit 3s dan 5 dari subkulit p). Artinya, unsur tersebut termasuk golongan VIIA.

Jadi, elemen _IINa dan ₁₇Cl terletak pada periode 3 dan kelompok IA dan VIIA.

4. Elektron valensi

Elektron valensi adalah elektron yang berada pada kulit terluar.

5. Cangkang valensi

Kulit valensi mewakili kulit tempat elektron valensi terpasang.

6. Blokir

Blok menyatakan lokasi subkulit elektron valensi, misalnya s, (s+p), dan seterusnya.

Sifat Periodik Unsur

Sifat periodisitas unsur adalah sebagai berikut.

1. Jari-jari atom

Jari-jari atom adalah jarak antara inti atom dan kulit terluarnya. Ketentuan yang berkaitan dengan jari-jari atom adalah sebagai berikut.

• Dalam sebuah grup, jari-jari atom bertambah saat Anda turun. Itu karena jumlah kulitnya semakin banyak. Misalnya, jari-jari atom K lebih besar daripada jari-jari atom Li.
• Dalam suatu periode, semakin jauh ke kanan jari-jari atom semakin kecil. Itu karena jumlah selongsongnya tetap sama, sedangkan muatan inti bertambah. Misalnya, jari-jari atom Na lebih besar dari Cl.
• Jari-jari kation (ion positif) lebih kecil dari jari-jari atom netral. Misalnya, jari-jari atom Na lebih besar dari jari-jari Na⁺.
• Jari-jari anion (ion negatif) lebih besar dari jari-jari atom netral.

2. Energi ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom netral dalam keadaan gas. Dalam suatu periode, semakin jauh ke kanan, energi ionisasi akan semakin besar. Sedangkan dalam satu golongan, semakin rendah energi ionisasinya, semakin kecil. Namun ketentuan ini tidak berlaku untuk unsur-unsur periode 3 seperti Mg, Al, P, dan S.

3. Afinitas elektron

Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan oleh atom gas untuk berubah menjadi ion negatif. Dalam satu periode, semakin jauh ke kanan, semakin besar afinitas elektronnya. Dalam suatu golongan, semakin ke bawah, afinitas elektron berkurang.

4. Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah kecenderungan suatu atom untuk menarik elektron. Dalam satu periode, keelektronegatifan semakin besar ke kanan. Dalam suatu golongan, keelektronegatifan menurun saat Anda turun.

Nah, untuk mengasah pemahaman Anda tentang sistem periodik unsur, mari kita lihat contoh soal berikut.

Contoh Soal 2

Unsur X memiliki bilangan kuantum elektron terakhir sebagai berikut.

Jika jumlah neutron dari atom X adalah 4s, tentukan periode dan golongan unsur X!

Diskusi:

Bilangan kuantum elektron terakhir dari unsur X adalah sebagai berikut.

• N = 4 -> kulit ke-4
• l = 2 -> subkulit d
• M = 0 -> elektron terakhir dalam orbital 0
• S = +1/2 -> elektron ke atas

Dengan demikian diperoleh:

Konfigurasi elektron:

X = 1s² 2 detik² 2p⁶ 3 detik² 3p⁶ 4p⁶ 3d¹⁰ 4p⁶ 5 detik² 4d³

Berdasarkan konfigurasi di atas, diketahui bahwa

• Skin tertinggi ada di skin ke-5. Artinya, unsur X termasuk periode 5.
• Elektron terakhir berada pada subkulit d dan memiliki 5 elektron valensi, yaitu 2 elektron dari subkulit 5s dan 3 elektron dari subkulit 4d. Artinya, elemen X milik grup VB.

Jadi, unsur X termasuk dalam periode 5 dan golongan VB.

Contoh Soal 3

Jika konfigurasi ion X³⁺ = [Ar] 3d⁵tentukan konfigurasi atom X!

Diskusi:

konfigurasi ion X³⁺ = [Ar] 3d⁵

pada ion X³⁺, terdapat 3 elektron yang keluar dari atom X yaitu 2 elektron yang berasal dari subkulit 4s dan 1 elektron yang berasal dari subkulit 3d. Jadi, jika atom X memiliki satu set lengkap elektron, konfigurasinya adalah X = [Ar] 4 detik² 3d⁶.

Itulah pembahasan Quipper Blog tentang sistem periodik unsur. Jika Quipperian kurang puas dengan pembahasan kali ini, silahkan tonton video pembahasannya di Video Quiper, Ya. Jadikan Quipper Video sebagai teman belajar yang menyenangkan. Salam Quippers!

Pengarang: Eka Viandari