Sistem
periodik memperlihatkan pengelompokkan atau susunan unsur-unsur dengan tujuan
mempermudah dalam mempelajari sifat-sifat berbagai unsur yang berubah secara
periodik.
Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur
Usaha-usaha
untuk mengelompokkan unsur-unsur telah dimulai sejak para ahli menemukan
semakin banyaknya unsur di alam. Pengelompokkan unsur-unsur ini dimaksudkan
agar unsur-unsur tersebut mudah dipelajari. Beberapa ahli mengelompokkan
unsur-unsur tersebut berdasarkan penelitian yang dilakukan.
1) Triade Dobereiner
Pada tahun 1829,
Johann Dobereiner mengelompokkan unsure berdasarkan kemiripan sifat ke dalam
tiga kelompok yang disebut triade. Dalam triade, sifat unsur kedua
merupakan sifat antara unsur pertama dan unsur ketiga
Contohnya : suatu triade Li-Na-K terdiri dari Lithium
(Li), Natrium (Na), Kalium (K) yang mempunyai kemiripan sifat. Dia juga
menemukan bahwa massa atom unsur kedua adalah rata-rata massa atom unsur
pertama dan unsur ketiga. Tabel pengelompokkan unsur dapat dilihat pada Tabel
1. Contohnya : massa atom unsur Na
adalah rata-rata massa atom unsur Li dan massa atom unsur K.
Contoh triade yang
lain adalah triade Ca-Sr-Ba, triade Cl-Br-I.
Tabel 1. Tabel
Triade
|
Litium
(Li)
|
Kalsium
(Ca)
|
Klorin
(Cl)
|
Belerang
(S)
|
Mangan
(Mn)
|
|
Natrium
(Na)
|
Stronsium
(Sr)
|
Bromin
(Br)
|
Selenium
(Se)
|
Kromium
(Cr)
|
|
Kalium
(K)
|
Barium
(Ba)
|
Iodin
(I)
|
Telurium
(Te)
|
Besi
(Fe)
|
2) Hukum Oktaf Newlands
Pada tahun 1865,
John Newlands mengklasifikasikan unsur berdasarkan kenaikan massa atomnya.
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, dan seterusnya. Karena kecenderungan
pengulangan selalu terjadi pada sekumpulan 8 unsur (seperti yang telah
dijelaskan) maka sistem tersebut disebut Hukum Oktaf.
Tabel 2. Tabel
unsur Newlands
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
|
H
1
|
F
8
|
Cl
15
|
Co&Ni
22
|
Br
29
|
Pd
36
|
Te
43
|
Pt&Ir 50
|
|
Li
2
|
Na
9
|
K
16
|
Cu
23
|
Rb
30
|
Ag 37
|
Cs
44
|
Os
51
|
|
Be 3
|
Mg 10
|
Ca
17
|
Zn
24
|
Sr
31
|
Cd 38
|
Ba
45
|
V
52
|
|
B
4
|
Al
11
|
Cr
18
|
Y
25
|
Ce&La
32
|
U
39
|
Ta
46
|
Tl
53
|
|
C
5
|
Si
12
|
Ti
19
|
In
26
|
Zr
33
|
Sn
40
|
W
47
|
Pb
54
|
|
N
6
|
P
13
|
Mn 20
|
As
27
|
Di&Mo 34
|
Sb
41
|
Nb
48
|
Bi
55
|
|
O
7
|
S
14
|
Fe
21
|
Se
28
|
Ro&Ru 35
|
I
42
|
Au
49
|
Th
56
|
Kelemahannya
adalah Hukum Oktaf Newlands hanya berlaku untuk unsur-unsur dengan massa atom
yang rendah.
3) Sistem Periodik Mendeleev
Sesuai dengan
kegemarannya yaitu bermain kartu, ahli kimia dari Rusia, Dimitri Ivanovich
Mendeleev (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. Alternatif pengelompokkan unsur-unsur lebih ditekankan
pada sifat-sifat unsur tersebut daripada kenaikan massa atom relatifnya, sehingga
ada tempat-tempat kosong dalam tabel periodik tersebut. Tempat kosong inilah
yang oleh Mendeleev diduga akan diisi oleh unsur-unsur dengan sifat-sifat yang
mirip tetapi pada waktu itu unsur tersebut belum ditemukan.
Tabel 3. Tabel
Sistem Periodik Mendeleev
|
Reihen
|
Group I
|
Group II
|
Group III
|
Group IV
|
Group V
|
Group VI
|
Group VII
|
Group VII
|
|
-
|
-
|
-
|
RH4
|
RH3
|
RH2
|
RH
|
-
|
|
|
R2O
|
RO
|
R2O3
|
RO2
|
R2O5
|
RO3
|
R2H7
|
RO4
|
|
|
1
|
H = 1
|
|||||||
|
2
|
Li =7
|
Be = 9,4
|
B = 11
|
C = 12
|
N =14
|
O = 16
|
F = 19
|
|
|
3
|
Na = 23
|
Mg = 24
|
Al = 27,3
|
Si = 28
|
P = 31
|
S = 32
|
Cl = 35,5
|
|
|
4
|
K = 39
|
Ca = 40
|
- =
44
|
Ti = 48
|
V = 51
|
Cr = 52
|
Mn = 55
|
Fe = 56,
Co =59,
Ni = 59, Cu = 63
|
|
5
|
(Cu = 53)
|
Zn = 65
|
- = 68
|
- = 72
|
As = 75
|
Se = 78
|
Br = 80
|
|
|
6
|
Rb = 85
|
S = 87
|
?Yt = 88
|
Zr = 90
|
Nb = 94
|
Mo = 96
|
- = 100
|
Ru = 104,
Rh =104,Pd = 106, Ag =108
|
|
7
|
(Ag =108)
|
Cd = 112
|
In = 113
|
Sn = 118
|
Sb = 122
|
T = 125
|
J = 127
|
|
|
8
|
Cs = 133
|
Ba = 137
|
?Di = 138
|
?Ce = 140
|
-
|
-
|
-
|
- – - -
|
|
9
|
(-)
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
|
10
|
-
|
-
|
?Er= 178
|
?La = 18-
|
Ta= 182
|
W = 184
|
-
|
Os = 195, Ir
=197,
Pt 198, Au = 199
|
|
11
|
(Au =198)
|
Hg = 200
|
Tl = 204
|
Pb = 207
|
Bi = 208
|
|||
|
12
|
-
|
-
|
-
|
Th = 231
|
-
|
U =240
|
-
|
- – - -
|
Kelebihan sistem
periodik Mendeleev adalah dapat meramalkan sifat unsur yang belum ditemukan
pada saat itu dan telah mempunyai tempat yang kosong, penempatan gas mulia yang
baru ditemukan tahun 1890–1900 tidak menyebabkan perubahan susunan sistem
periodik Mendeleev, sedangkan kekurangannya yaitu adanya penempatan unsur yang
tidak sesuai dengan kenaikan massa atom. Contoh: 127I dan 128Te.
Karena sifatnya, Mendeleev terpaksa menempatkan Te lebih dulu daripada I.
4) Sistem Periodik Modern
Pada tahun 1914,
Henry G. Moseley menemukan bahwa urutan unsur-unsur dalam sistem periodik
sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur. Sistem periodik unsur modern disusun
berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. 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. Sistem periodik
modern bisa dikatakan sebagai penyempurnaan sistem periodik Mendeleev. Tabel
Moseley atau yang dikenal dengan istilah Tabel Sistem Periodik Modern dapat
dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Tabel
Sistem Periodik Modern
Jumlah periode
dalam sistem periodik ada 7 dan diberi tanda dengan angka:
Periode
1 disebut sebagai periode sangat pendek dan berisi 2 unsur.
Periode
2 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur.
Periode
3 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur.
Periode 4 disebut
sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur.
Periode
5 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur.
Periode
6 disebut sebagai periode sangat panjang dan berisi 32 unsur,
pada periode ini terdapat unsur Lantanida yaitu unsur nomor 58 sampai
nomor 71.
Periode
7 disebut sebagai periode belum lengkap karena mungkin akan
bertambah lagi jumlah unsur yang menempatinya , sampai saat ini berisi 24
unsur.
Pada periode ini terdapat deretan unsur yang
disebut Aktinida, yaitu unsur bernomor 90 sampai nomor 103.
SISTEM PERIODIK UNSUR
Sistem Periodik Modern
Sistem
periodik modern disusun berdasarkan hukum periodik modern yang menyatakan bahwa
sifat-sifat unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomya. Artinya, jika
unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya, maka sifat-sifat
tertentu akan berulang secara periodik. Itu sebabnya tabel unsur-unsur tersebut
dinamai Tabel Periodik.
Periode
Lajur-lajur horizontal dalam
sistem periodik disebut periode. Sistem
periodik modern terdiri atas 7 periode. Jumlah unsur pada setiap periode
sebagai berikut.
|
Periode
|
Jumlah Unsur
|
Nomor Atom
|
|
1
|
2
|
1-2
|
|
2
|
8
|
3-10
|
|
3
|
8
|
11-18
|
|
4
|
18
|
19-36
|
|
5
|
18
|
37-54
|
|
6
|
32
|
55-86
|
|
7
|
32
|
87-118
|
Periode 1, 2,3 disebut periode pendek karena berisi relatif sedikit unsur,
sedangkan periode 4 dan seterusnya disebut periode panjang.
Golongan
Kolom-kolom vertikal dalam sistem periodik disebut golongan. Penempatan
unsur dalam golongan berdasarkan kemiripan sifat. Sistem periodik modern
terdiri atas 18 kolom vertikal. Ada dua cara penamaan golongan, yaitu:
·
Sistem 8 golongan. Menurut cara
ini, sistem periodik dibagi menjadi 8 golongan yang masing-masing terdiri atas
golongan utama (golongan A) dan golongan tambahan (golongan B). Unsur-unsur
golongan B disebut juga unsur transisi. Nomor golongan ditulis dengan angka
Romawi. Golongan-golongan B terletak antara golongan IIA dan IIIA. Golongan
VIIIB terdiri atas 3 kolom vertikal.
·
Sistem 18 Golongan. Menurut cara
ini, sistem periodik dibagi kedalam 18 golongan, yaitu golongan 1 sampai dengan
18, dimulai dari kolom paling kiri. Unsur-unsur transisi terletak pada golongan
3-12
Beberapa golongan unsur dalam sistem periodik mempunyai nama khusus,
diantaranya:
·
Golongan
IA : logam
alkali (kecuali hidrogen)
·
Golongan
IIA : logam alkali
tanah
·
Golongan
VIIA : halogen
·
Golongan VIIIA
: gas mulia
Unsur
transisi dan transisi dalam
·
Unsur Transisi
Unsur-unsur yang terletak pada golongan-golongan B disebut unsur transisi
atau unsur peralihan. Unsur-unsur tersebut merupakan peralihan dari golongan
IIA ke golongan IIIA, yaitu unsur-unsur yang dialihkan hingga ditemukan unsur
yang mempunyai kemiripan sifat dengan golongan IIIA
·
Unsur transisi dalam
Dua baris unsur yang ditempatkan dibagian bawah Tabel Periodik disebut
unsur transisi dalam, yaitu terdiri dari:
·
Lantanida, yang beranggotakan nomor atom
57-70 (14 unsur). Ke-14 unsur ini mempunyai sifat yang mirip dengan lantanium
(La), sehingga disebut lantanoid atau lantanida
·
Aktinida, yang beranggotakan nomor atom
89-102 (14 unsur). Ke-14 unsur ini sangat mirip dengan aktinium, sehingga
disebut aktinoida atau aktinida
Semua unsur transisi dalam sebenarnya menempati golongan IIIB, yaitu
lantanida pada periode keenam dan aktinida pada periode ketujuh. Jadi, golongan
IIIB periode keenam dan periode ke tujuh, masing-masing berisi 15 unsur.
Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik
Hubungan antara letak unsur dalam sistem periodik dengan konfigurasi
elektronnya dapat disimpulkan sebagai berikut.
·
Nomor periode sama dengan jumlah kulit
·
Nomor golongan sama dengan elektron
valensi
Berdasarkan hubungan tersebut, maka letak unsur dalam sistem periodik dapat
ditentukan berdasarkan konfigurasi elektron.
Sifat-sifat Periodik Unsur
Sifat periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan
kenaikan nomor atom, yaitu dari kiri ke kanan dalam satu periode, atau dari
atas ke bawah dalam satu golongan.
Jari-jari
Atom
Jari-jari atom adalah jarak dari inti hingga kulit elektron terluar. Besar
kecilnya jari-jari atom terutama ditentukan oleh dua faktor, yaitu jumlah kulit
dan muatan inti.
·
Untuk unsur-unsur segolongan, semakin
banyak kulit atom, semakin besar jari-jarinya.
·
Untuk unsur-unsur seperiode, semakin
besar muatan inti, maka semakin kuat gaya tarik inti terhadap elektron,
sehingga semakin kecil jari-jarinya
Energi
Ionisasi
Energi Ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron
yang terikat paling lemah oleh suatu atom atau ion dalam wujud gas.
Hubungan energi ionisasi dengan nomor atom.
·
dalam satu golongan, dari atas ke bawah,
energi ionisasi semakin kecil
·
dalam satu periode, dari kiri ke kanan,
energi ionisasi cenderung bertambah
Besar kecilnya energi ionisasi bergantung pada besar gaya tarik inti
terhadap elektron kulit terluar, yaitu elektron yang akan dilepaskan. Semakin
kuat gaya tarik inti, semakin besar energi ionisasi
·
dalam satu golongan, dari atas ke bawah,
jari-jari atom bertambah besar, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron
terluar semakin lemah. Oleh karena itu, energi ionisasi berkurang
·
dalam satu periode, dari kiri ke kanan,
jari-jari atom berkurang, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron semakin
kuat. Oleh karena itu energi ionisasi bertambah
Afinitas
Elektron
Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dihasilkan atau dilepaskan
apabila suatu atom menarik sebuah elektron
·
Dalam satu golongan dari atas ke bawah,
afinitas elektron cenderung berkurang
·
Dalam satu periode dari kiri ke kanan,
afinitas elektron cenderung bertambah
·
Kecuali unsur alkali tanah dan gas
mulia, semua unsur golongan utama mempunyai afinitas elektronn bertanda
negatif. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan halogen
Keelektronegatifan
Keelektronegatifan adalah kecenderungan suatu atom dalam menarik pasangan
elektron yang digunakan bersama dalam membentuk ikatan.
Unsur yang mempunyai energi ionisasi dan afinitas elektron yang besar tentu
akan mempunyai keelektronegatifan yang besar pula.
Sifat Logam
dan Nonlogam
Sifat logam bergantung pada energi ionisasi. Semakin besar energi ionisasi,
semakin sukar bagi atom untuk melepas elektron, dan semakin berkurang sifat
logamnya.
Kereaktifan
Kereaktifan suatu unsur begantung pada kecenderungannya melepas atau
menarik elektron. Dari kiri ke kanan dalam satu periode, mula-mula kereaktifan
menurun kemudian bertambah hingga golongan VIIA.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar