Download - 03 TABEL PERIODIK - spada.uns.ac.id
30/09/2020
1
“TABEL PERIODIK”“TABEL PERIODIK”“TABEL PERIODIK”“TABEL PERIODIK”
Dr. Ir. Endah Retno D, M.T
Sejarah Perkembangan Unsur
30/09/2020
2
Perkembangan Tabel Periodik
PerkembanganPerkembanganPerkembanganPerkembangan TabelTabelTabelTabel PeriodikPeriodikPeriodikPeriodik UnsurUnsurUnsurUnsur
• Pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat
mengalami perkembangan dari yang paling sederhana
hingga modern.
• Hukum Triade Dobereiner Pada tahun 1829, Jika unsur-
unsur dalam satu triade tersebut disusun menurut kenaikan
massa atom-atomnya, ternyata massa atom maupun sifat-
sifat unsur yang kedua merupakan rata-rata dari massa atom
unsur pertama dan ketiga
30/09/2020
3
• Hukum Oktaf Newlands Tahun 1864, A.R. Newlandsmengumumkan penemuannya yang disebut hukum Oktaf..Hukum Oktaf Newland, yaitu: Jika unsur-unsur disusunberdasarkan kenaikan massa atom maka sifat unsur tersebutakan berulang setelah unsur kedelapan.
Hukum Hukum Hukum Hukum Mendeleev Mendeleev Mendeleev Mendeleev Tahun 1869Tahun 1869Tahun 1869Tahun 1869
• sarjana bangsa Rusia Dmitri Ivanovich Mendeleevberdasarkan pengamatannya terhadap 63 unsur yang sudahdikenal saat itu,menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsurperiodik dari massa atom relatifnya . Mendeleyev jugamembuat suatu daftar periodik unsur. Unsur-unsur yangmempunyai persamaan sifat ditempatkan dalam satu lajurvertikal yang disebut golongan.
• Dalam mengelompokkan unsur-unsur, Mendeleyev lebihmenekankan pada persamaan sifat unsur dibandingkandengan kenaikan massa atom relatifnya, sehingga terdapattempat-tempat kosong dalam tabel periodik tersebut.
30/09/2020
4
Kelemahan Tabel Periodik Mendeleyev sebagai berikut :
a. Penempatan unsur yang tidak sesuai dengan kenaikanmassa atom relatifnya karena mempertahankan kemiripansifat unsur dalam satu golongannya.
b. Masih banyak unsur yang belum dikenal pada masa itusehingga dalam tabel terdapat banyak tempat kosong.
Sisem Periodik Mendeleev
30/09/2020
5
TabelTabelTabelTabel PeriodikPeriodikPeriodikPeriodik ModernModernModernModern
Tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan bahwa Unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom bukankenaikan nomor massa
Sistem periodik modern dikenal juga sebagai sistem periodik
bentuk panjang,
- lajur mendatar disebut periode
- lajur tegak disebut golongan
8.1
Kapan unsur-unsur ditemukan?
30/09/2020
6
Penggolongan Sistem Periodik Unsur
Sistem periodik bentuk panjang terdiri atas, Periode dan Golongan
a. Periode adalah lajur yang horizontal. Periode menunjukan
jumlah kulit elektron yang dimiliki atom. Unsur-unsur yang
terletak dalam satu periode memiliki jumlah kulit yang sama.
b. Golongan adalah lajur yang vertikal dan ditulis dengan angka
Romawi. Golongan terdiri dari:
1) Golongan Utama / Gol A (IA -VIIA) � Jika elektron terakhir
mengisi orbital s atau p
2) Golongan unsur transisi/ Gol B � jika elektron terakhir
mengisi orbital d �orbital f (unsur transisi dalam)
Unsur transisi dalam meliputi :
a) deret lantanida karena sifatnya mirip dengan unsur Lantanium
b) deret aktinida karena sifatnya mirip dengan unsur aktinium.
PenggolonganPenggolonganPenggolonganPenggolongan periodikperiodikperiodikperiodik unsurunsurunsurunsur
30/09/2020
7
Golongan utama (golongan A), terdiri dari:
Golongan IA : Golongan Alkali
Golongan IIA : Golongan Alkali tanah
Golongan IIIA : Golongan Aluminium
Golongan IVA : Golongan Karbon
Golongan VA : Golongan Nitrogen
Golongan VIA : Golongan Kalkogen/ Oksigen
Golongan VIIA : Golongan Halogen
Golongan VIIIA : Golongan Gas Mulia
Penentuan suatu atom termasuk Gol A atau Gol B :
Gol A � Jika elektron terakhir mengisi orbital s atau p
Jika elektron terakhir mengisi orbital s1 � Gol IA
Jika elektron terakhir mengisi orbital s2 � Gol IIA
Jika elektron terakhir mengisi orbital p1 � Gol IIIA
Gol IIIA karena orbital valensinya s2 dan p1
Jika elektron terakhir mengisi orbital p2 � Gol IVA
Gol IV A karena orbital valensinya s2 dan p2
Golongan IIIB � nS2 (n-1)d1 Golongan VIIIB � nS2 (n-1)d6
Golongan IVB � nS2 (n-1)d2 Golongan VIIIB � nS2 (n-1)d7
Golongan VB � nS2 (n-1)d3 Golongan VIIIB � nS2 (n-1)d8
Golongan VIB � nS1 (n-1)d5 Golongan IB � nS1 (n-1)d10
Golongan VIIB � nS2 (n-1)d5 Golongan IIB � nS2 (n-1)d10
30/09/2020
8
KecenderunganKecenderunganKecenderunganKecenderungan dalamdalamdalamdalam TabelTabelTabelTabel PeriodikPeriodikPeriodikPeriodik
• Jari-jari atom
• Jari-jari ion
• Energi ionisasi
• Affinitas elektron
JariJariJariJari----JariJariJariJari Atom Atom Atom Atom
Kecenderungan jari-jari atom dalam sistem periodik
� Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung bertambah.
�Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung berkurang.
• Dalam satu golongan semakin kebawah jumlah kulitbertambah (periode bertambah)� jarak inti terhadapelektron di kulit terluar makin jauh � jari-jari atombertambah.
• Dalam satu periode (jumlah kulit tetap) semakin kekanan noatom bertambah (proton bertambah , partikel inti makinbesar) � gaya tarik inti terhadap elektron kulit terluar makinkuat � jari-jari atom makin kecil.
30/09/2020
9
JariJariJariJari----JariJariJariJari AtomAtomAtomAtom
• bertambah dalam satu golongan dari atas ke bawah.
• Setiap penambahan kulit elektron akan melindungi elektron
luar dari tarikan inti
Zeff = Z - S
where Zeff => muatan inti efektif
Z => muatan inti, nomor atom
S => konstanta shielding
JariJariJariJari----JariJariJariJari AtomAtomAtomAtom
• semakin besar secara diagonal, dari sudut kanan atas ke sudutkiri bawah
30/09/2020
10
Jari-Jari Atomi vs. Nomor Atom
JariJariJariJari----JariJariJariJari Ion Ion Ion Ion
• memiliki kecenderungan sama seperti jari-jari atom
• ion positive lebih kecil daripada atom
• ion negatif lebih besar daripada atom
• Deret Isoelektronik
• deret ion negatif, mendekati atom gas mulia dan ionpositif dengan konfigurasi elektron yang sama
• ukuran berkurang size decreases sesuai kenaikanmuatan positif pada inti
30/09/2020
11
Energi IonisasiEnergi IonisasiEnergi IonisasiEnergi Ionisasi
• energi yang dibutuhkan untuk melepas elektro untukmembentuk ion positif
• nilainya kecil untuk logam, elektron mudah lepas
• nilainya besar untuk non logam, elektron sulit untuk lepas
• Bertambah dari sudut kiri bawah ke sudut kanan atas tabelperiodik unsur
Energi Ionisasi
2. Energi ionisasi
Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepas satu
elektron yang terikat paling lemah dari atom yang berbentuk gas.
A(g) � A+ (g) + e–
Untuk atom-atom yang berelektron valensi banyak, dikenal :
Energi ionisasi pertama, A � A+ + e–
Energi ionisasi kedua A+ � A 2+ + e–
Energi ionisasi ketiga, A 2+ � A 3+ + e–
Energi ionisasi erat hubungannya dengan jari-jari atom dan
kestabilan.
� Makin besar jari-jari atom makin kecil energi ionisasinya.
� Makin stabil suatu atom makin besar energi ionisasinya.
Kecenderungan energi ionisasi dalam sistem periodik
Dalam satu golongan dari atas ke bawah cenderung berkurang.
Dalam satu periode dari kiri ke kanan cenderung bertambah
30/09/2020
12
Energi Ionisasi vs. Nomor Atom
Afinitas ElektronAfinitas ElektronAfinitas ElektronAfinitas Elektron
• energi yang dibebaskan ketika suatu atom mengikatelektron
• Kecenderungannya sama dengan energi ionisasi,bertambah dari sudut kiri bawah ke sudut kanan atas
• logam memiliki “EA” lebih rendah
• nonlogam memiliki “EA” tinggi
30/09/2020
13
Keelektronegatifan :
Kemampuan suatu
atom untuk menarik
elektron dari atom lain
dalam suatu ikatan.
Pauling menyusun harga
keelektronegatifan atom-
atom tanpa satuan. Unsur F
merupakan unsur yang
paling mudah menarik
elektron dalam ikatan dan
diberi harga
keelektronegatifan 4 (
merupakan standar ).
Unsur Fr memiliki harga
keelektronegatifan paling
kecil yaitu 0,7.
Kecenderungankeelektronegatifandalam sistem periodik .
• Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang.
• Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung bertambah.
Keelektronegatifan/ elektronegativity
Golongan VIII A / Gas Mulia � E ionisasi sangat besar
�Keelektronegatifan sangat kecil
� Afinitas elektron sangat kecil /
sukar menangkap elektron
Hal ini disebabkan konfigurasi elektron gas mulia stabil,
orbital s dan p telah terisi penuh.
30/09/2020
14
Pengaruh jari-jari atom terhadap sifat periodik lainnya:
Jari-jari atom semakin panjang �.
Gaya tarikinti makinlemah
�
(Keelektronegatifanmakin kecil)
� elektronmudah lepas
� E ionisasimakin kecil
� Afinitaselektroncenderungberkurang
Ditinjau dari konfigurasi elektron, unsur-unsur logam cenderung melepas elektron ( memiliki energi ionisasi kecil ), sedangkan
unsur-unsur bukan logam cenderungmenangkap elektron ( memiliki
keelektronegatifan besar).
Dengan demikian dalam sistem periodiksifat-sifat logam :
• Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang.
• Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung berkurang
Sifat Logam
30/09/2020
15
6. Kereaktifan
Reaktif artinyamudah bereaksi.
Unsur-unsur logam padaSPU makin ke bawahmakin reaktif sebabmakin mudah melepaselektron.
Unsur-unsur nonlogam pada SPUmakin ke bawahmakin kurang re-aktif karena makinsukar menangkapelektron.
Logam ���� Cenderung membentuk
ion positif
• ���� Cenderung melepas elektron
• ���� E ionisasi kecil
• ���� Logam semakin reaktif jika
mudah melepas elektron atau E
ionisasi kecil
Non Logam ���� Cenderung
membentuk ion negatif
• ���� Cenderung menangkap elektron
• ���� Keelektronegatifan besar
• ���� Unsur Non logam makin reaktif
jika mudah
• menangkap elektron atau
keelektronegatifan besar
30/09/2020
16
TITIK DIDIH DAN TITIK LELEH
Dari kiri ke kanan titik leleh dan titik didih mula-mula naik secarabertahap dan mencapai puncaknya pada golongan IVA kemudian turunsecara drastis.
Titik leleh dan titik didih tertinggi dimiliki unsur golongan IVA sedangkan terendah dimiliki oleh unsur golongan VIIIA.
Bagi unsur-unsur logam dalam satu golongan, titik leleh dan titik didihmakin ke bawah makin rendah. Sebaliknya bagi unsur-unsur non logamsegolongan, titik leleh dan titik didih makin ke bawah makin tinggi.
Sifat MagnetikSifat MagnetikSifat MagnetikSifat Magnetik
• hasil dari spin elektron
• diamagnetik - tidak ada pasangan electron bebas
• paramagnetik – satu atau lebih pasangan elektron bebas
• feromagnetik – seperti paramagnetik, tetepi unsur tersebut memiliki sifat magnet
30/09/2020
17
Sifat Magnetik
Paramagnetism Ferromagnetism
Without applied field Without applied field
With applied fieldWith applied field
Keragaman Sifat-sifat Kimia dalam Unsur-unsur Golongan Utama
Kecenderungan Umum Sifat Kimia
• Unsur dalam golongan yang sama � sifat yang
mirip, karena konfigurasi elektron terluarnya mirip
• Kecenderungan lain dari sifat kimia unsur-unsur
golongan utama adalah hubungan diagonal
• Hubungan diagonal adalah kesamaan yang ada
antara pasangan unsur dalam kelompok-kelompok
dan periode yang berbeda pada tabel periodik
• Kesamaan sifat unsur terjadi karena kedekatan
densitas Kation dengan kepadatan muatan yang
sebanding, bereaksi sama dengan anion akibatnya
membentuk jenis yang sama dari senyawa.
30/09/2020
18
SifatSifatSifatSifat----sifatsifatsifatsifat Kimia Kimia Kimia Kimia HidrogenHidrogenHidrogenHidrogen dandandandan UnsurUnsurUnsurUnsur----unsurunsurunsurunsurGolonganGolonganGolonganGolongan UtamaUtamaUtamaUtama
1. Hidrogen (1 s ¹ )
� Dapat membentuk ionunipositif (H+)
Contohnya: HCl dan HBr
� Dapat membentuk ion hidrida (H-)
Contohnya: NaH dan CaH2
2222. . . . GolonganGolonganGolonganGolongan I A (nsI A (nsI A (nsI A (ns¹¹¹¹, n≥, n≥, n≥, n≥2222))))
• Energi ionisasi rendah
• Tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam
• Sangat reaktif
30/09/2020
19
3. 3. 3. 3. GolonganGolonganGolonganGolongan II A (ns², n≥2)II A (ns², n≥2)II A (ns², n≥2)II A (ns², n≥2)
• Kurang reaktif jika dibandingkan dengan golongan I A
• Semakin banyak periode maka energi ionisasi semakinberkurang
4. 4. 4. 4. GolonganGolonganGolonganGolongan III A (ns²np¹, n≥2)III A (ns²np¹, n≥2)III A (ns²np¹, n≥2)III A (ns²np¹, n≥2)
• Membentuk ion unipositif dan tripositif
• Semakin ke bawah, maka muatan unipositif lebih stabil jikadibandingkan tripositif
30/09/2020
20
5555. . . . GolonganGolonganGolonganGolongan IV A (nsIV A (nsIV A (nsIV A (ns²²²²npnpnpnp²²²², n≥, n≥, n≥, n≥2222))))
• Bersifat nonlogam untuk unsur C
• Bersifat metalloid untuk unsur Si dan Ge
• Bersifat logam untuk Pb dan Sn
• Unsur-unsur golongan IV A membentuk senyawa dengantingkat oksidasi +2 dan +4
6. 6. 6. 6. GolonganGolonganGolonganGolongan 5 A (ns²np³, n≥2)5 A (ns²np³, n≥2)5 A (ns²np³, n≥2)5 A (ns²np³, n≥2)
• Bersifat nonlogam untuk unsur N dan P
• Bersifat metalloid untuk unsur Ar dan Sb
• Bersifat logam untuk Bi
30/09/2020
21
7. 7. 7. 7. GolonganGolonganGolonganGolongan VI A (ns²np4, n≥2)VI A (ns²np4, n≥2)VI A (ns²np4, n≥2)VI A (ns²np4, n≥2)
• Bersifat nonlogam untuk unsur O, S, dan Se
• Bersifat metalloid untuk unsur Te dan Po
• Unsur-unsur dalam golongan ini (khususnya oksigen) membentuk sejumlah besar senyawa molekul dengannonlogam
8888. . . . GolonganGolonganGolonganGolongan VII A (nsVII A (nsVII A (nsVII A (ns²²²²npnpnpnp5555, n≥, n≥, n≥, n≥2222))))
• Semua golongan ini adalah nonlogam
• Energi ionisasi tinggi
• Afinitas elektron positif besar
• Kekuatan asam HI>HBr>HCl>HF
• Kereaktifan besar, tidak pernah ditemukan dalam bentukunsur bebas di alam
30/09/2020
22
9. 9. 9. 9. GolonganGolonganGolonganGolongan VIII A (ns²np6, n≥2)VIII A (ns²np6, n≥2)VIII A (ns²np6, n≥2)VIII A (ns²np6, n≥2)
• Sangat stabil
• Energi ionisasi paling tinggi dibanding elemen lain.
• Tidak memungkinkan untuk berikatan dengan unsur lain.
GolonganGolonganGolonganGolongan 1A 1A 1A 1A dandandandan GolonganGolonganGolonganGolongan 1B1B1B1B
• Golongan 1A memiliki energi ionisasiyang lebih rendah dari golongan 1B
• Golongan 1B kurang reaktif dibandinggolongan 1A
30/09/2020
23
PeriodePeriodePeriodePeriode 3333((((melihatmelihatmelihatmelihat perbedaannyaperbedaannyaperbedaannyaperbedaannya padapadapadapada senyawasenyawasenyawasenyawa oksidaoksidaoksidaoksida))))
• Metal berikatan ion dan nonmetal berikatan kovalen
• Struktur 3 dimensi lebih susah terdekomposisi dari pada diskrit molekular.
• Sifat metal berkurang dari kiri ke kanan
• Metal oksida bisanya bersifat basa, dan sebagan besar oksida nonmetal ialah
asam