Sistem Periodik

Sistem Periodik

Pendahuluan

Susunan berkala atau yang saat inilebih di kenal dengan table system periodik unsur (SPU) merupakan suatu alat yang penting yang dapat mempermudah untuk mengenal sifat-sifat kimia ataupun sifat-sifat fisika suatu unsur.

Ada temperatur kamar,sebagian bersifat  gas sebagian bersifat cair,dan lainnya bersifat padat sebagian lain bersifat logam, sebagian bukan logam dan ada pula yang bersifat diantara keduanya,serta masih banyak lagi sifat yang lainnya.

A.Sejarah Perkembangan Table Periodik

1.Hukum Triad Doberenier (1780-1849)

          Bila unsur-unsur di kelompokan berdasarkan kesamaan sifat dan diurutkan masa atomnya,maka setiap kelompok terdapat tiga unsur dengan masa unsur yang ditengah merupakan rata-rata dari masa unsur yang tepi. Unsur-unsur dapat dikelompokan ke dalam kelompok-kelompok tiga unsur yang disebut dengan triade .

     2.Hukum Oktaf Newland (1838-1889)

       Unsur–unsur yang disusun berdasarkan kenaikan masa atom relatifnya, ternyata setiap selihih 1 oktaf (unsur kesatu dan kedelapan unsur kedua dan kesembilan) menunjukan kemiripan unsur.

3.Sistem Periodic Mendeleev ( 1834-1907 )

Bila unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan masa atomnya maka sifat unsur akan berulang secara periodik.

4.Sisitem Periodik Modern

Bila unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom maka sifat unsur akan berulang secara periodik.

System periodik mederen dikenal juga sebagai system periodik bentuk panjang,dimana terdapat lajur mendatar (horissontal) yang disebut periode dan r tegak (vertical) yang disebut golongan, hingga sekarang tabel periodik yang digunakan adalah tabel periodik ini.

B. Sifat Periodik  Unsur

Jari-jari atom

Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke lintasan elektron terluar.

·         Dalam satu perioda,dari kiri ke kanan jari jari atom berkurang.

·         Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom berkurang

·         Jari-jari atom netral lebih besar dari pada jari-jari ion positifnya tetapi lebih kecil dari jari-jari ion negatifnya.

Contohnya

Jari-jari atom Cl<jari-jari ion Cl-

Jari-jari atom Ba>jari-jari ion Ba²⁺

2. Potensial Ionisasi (energi ionisasi)

Energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang paling lemah/luar dari atom suatu unsur atau ion dalam keadaan gas.

·         Dalam satu perioda dari kiri ke kanan potensial ionisasi bertambah.

·         Dalam satu golongan,dari atas ke bawah potensial ionisasi berkurang.

3. Afinitas elektron Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dibebaskan pda saat atom suatu unsur dalam keadaan gas menerima elektron.

·         Dalam satu perioda dari kiri ke kanan affinitas elektron bertambah.

·         Dalam satu golongan,dari atas ke bawah affinitas elektron berkurang.

4.Keelektrogatifan

Keelektrogtifan adalah kemampuan atom suatu unsur untuk menarik elektron ke arah intinya dan digunakan bersama dalam ikatan kovalen. Makin besar harga keelektrogatifan, maka atom akan semakin mudah menarik pasangan elektron ikatan atau gaya tarik elektron dari atom tersebut kuat.

·         Dalam satu perioda, dari kiri ke kanan eelektrogatifan bertambah.

·         Dalam satu golongan ,dari atas ke bawah keelektrogatifan berkurang.

·         Untuk unsur logam nilai elektrogatifan kurng dari 2

·         Untuk unsur metaloid nilai elektronegatifitas sama dengan 2

·         Untuk unsur non logam nilai elektronegatifitas lebih besar dari 2.

C. Hubungan Konfigurasi Elektron Dengan Sistem Periodik Unsur

          Konfigurasi elektron adalah penyebaran elektron dalam orbital-orbital atom baik yang penuh atau sebagian.

1.     Konfigurasi elektron perkulit  (K,L,M)

·         Dengan  keterangan jumlah kulit menunjukan nomor periode  sedangkan jumlah elektron valuensi (EV) menunjukan nomor golongan, missal :

19K : 2,8,8,1

·         Dari atas menunjukan elektron valuensi 1 jadi golongannya adalah 1A, sedangkan jumlah kulitnya ada 4 berarti periodenya ada;ah 4

2.    Konfigurasi persub kulit.

·         Periode ditunjukan oleh kulit terluar.

·         Golongan ditentukan oleh jumlah elektron. Unsur utama (golongan A) ditunjukan oleh jumlah elektron pada subkulit S dan P dari kulit terluar. Unsur golongan transisi (golongan B) ditunjukan oleh subkulit S dab D dari kulit terluar.

D. Cara Penentuan Perioda dan Golongan Suatu Unsur

          1. Unsur dengan nomor atom 11, konfigurasinya : 1s²  2s²  2p⁶  3s ¹

          - n= 3, berarti periode 3 (kulit M)

          -elektron valensi (terluar) 3s sebanyak 1 elektron, berarti termasuk golongan IA

          2. Unsur Ga dengan nomor atom 31, konfigurasinya : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p¹

-n=4,berarti periodaa 4 (kulit N).

-elektronvalensi 4s² 4p¹, berarti golongan IIIA.

3. Unsur Sc dengan nomor atom 21, konfigurasinya : 1s² 2s² 2s⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹

-n = 4, berarti perioda 4 (kulit N).

-3d¹ 4s² berarti golongan IIIB.

Pengisian elektron dalam orbital-orbital memenuhi beberapa peraturan.

Antara lain :

1.     Prinsip Aufbau : elektron-elektron mulai mengisi orbital dengan tingkat energi terendah dan seterusnya. Orbital yang memenuhi tingkat energi terendah dan seterusnya.

Orbital yang memenuhi tingkat energi yang paling rendah adalah 1s dilanjutkan dengan 2s, 2p, 3s, 3p, dan seterusnya dan untuk mempermudah dibuat diagram sebagai berikut :

Contoh pengisian elektron-elektron dalam orbital beberapa unsur:

Atom H : mempunyai 1 elektron, konfigurasinya 1s1

Atom C : mempunyai 6 elektron konfigurasinya 1s2 2s2 2p2

Atom K : mempunyai 19 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

2.    Prinsip Pauli : tidak mungkin di dalam atom terdapat 2 elektron dengan keempat bilangan kuantum yang sama.Hal ini berarti ,bila ada dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth dan magnetik yang sama,maka bilangan kuantum spinya harus berlawanan.

3.    Prinsip Hund : cara pengisian elektron dalam orbital pada suatu sub kulit ialah bahawa elektron-elektron sebelum masing-masing orbital terisi dengan sebuah elektron .

·         Contoh :

-Atom C dengan nomor atom 6 berrarti memiliki 6 elektron dan cara pengisian orbital adalah :

Berdasarkan prinsip Hund ,maka 1 elektron dari lintasan  2_Sakan berpindah ke lintasan 2pz, sehingga sekarang ada 4 elektron yang tidak berpasangan . Oleh karena itu agar semua orbitalnya penuh , maka atom karbon berikatan dengan unsur yang dapat memberikan 4 elektron .

Sehingga di alam terdapat senyawa CH4 atau CC14,tetapi tidak terdapat senyawa CC13 atau CC15.

      E.Bilangan Kuantum

          Untuk mentukan kedudukan suatu elektron dalam atom, digunakan 4          

          Bilangan kuantum.

      1.Bilangan kuantum utama (n): mewujudkan lintasan elektron dalam atom .

          N menpunyai harga 1,2,3…….

          -n= 1 sesuai dengan kulit K

          -n=2 sesuai dengan kulit L

          -n=3 sesuai dengan kulit M

          - dan seterusnya.

2. Bilangan kuantum Azimuth (I) : menunjukan sub kulit dimana elektron itu  bergerak sekaligus menunjukan sub kulit yang merupakan penusun suatu  Bilangan kuantum azimuth mempunyai harga dari 0 sampai dengan (n-1)

-n = 1;1 = 0 ; sesuai kulit K

-n =2;1 = 0, 1 ; sesuai kulit L

- n =3;1 = 0,1,2; sesuai kulit M

Dan seterusnya

Sub kulit yang harganya berbeda – beda ini diberi nama khusus :

1 = 0 ; sesuai sub kulit s (s = sharp)

1 =1 ; sesuai sub kulit p (p = principle)

1 =2 ; sesuai sub kulit d (d = diffuse)

1 =3 ; sesuai sub kulit f (f = fundamental)

3.Bilangan kuantum magnetic (m) : mewujudkan adanya satu atau beberapa  tingkatan energi di dalam satu sub kulit . bilangan kuantum magnetic (m)

Mempunyai harga (-1) sampai harga (+1).

          Untuk :                                  

          1 = 1 ( sub kulit s ) , harga m = 0 (mempunyai 1 orbital )

          1 = 1 ( sub kulit p ) , harga m = -1,0,+1 ( mempunyai 3 orbital )

          1 = 2 (sub kulit d ) , harga m = -2,-1,0,+1,+2 ( mempunyai 5 orbital)

          1 = 3 (sub kulit f ) , harga m = -3,-2,0,+1,+2,+3 ( mempunyai 7 orbital )

4.Bilangan Kuantum Spin (s) : mewujudkan arah perputaran elektron pada sumbunya . Dalam satu orbital , maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan , dan masing-masing diberi harga spin +1/2 atau -1/2.