SISTEM PERIODIK UNSUR ~ MATERI DAN SOAL IPA UNTUK SMA

SISTEM PERIODIK UNSUR

I. DASAR PENGGOLONGAN

A. Pengelompokan Unsur Pra Sistem Periodik.

1. Sistem Triad ( 1829 )

- Dikemukakan oleh JohannW. Dobereiner ( 1780 – 1849 )

- Mengelompokkan unsur-unsur yang mempunyai sifat kimia sama berdasarkan kenaikan massa atomnya dalam triad, yaitu setiap triad terdiri dari 3 unsur.

- Unsur yang ditengah mempunyai massa atom rata-rata dari massa atom kedua unsur yang lain dan bersifat antara sifat-sifat dari kedua unsur lainnya. Misalnya pada

triad Cl,Br, dan I sifat-sifat Bromin berada diantara sifat Clorin dan Iodin. Clorin berwujud gas dan Iodin berwujud padat maka Bromin dipastikan berwujud cair.

Contoh sistem triad :

Triad	Massa atom
₃Li	6,94
₁₁Na	22,99
₁₉K	39,10
₂₀Ca	40,08
₃₆Sr	87,62
₅₆Ba	137,34
₁₇Cl	35,45
₃₅Br	79,91
₅₃I	126,90

Kelemahan Sistem Triad

- Sistem ini kurang efisien karena ada beberapa unsur lain yang tidak termasuk dalam suatu triad, tetapi mempunyai sifat-sifat mirip dengan triad tersebut.

- Ada beberapa unsur lagi yang mempunyai sifat serupa dengan triad pertama ;

₃Li, ₁₁Na, ₁₉K, ₃₇Rb,₅₅Cs, ₈₇Fr

2. Sistem Oktaf

- Dikemukakan oleh John A.R. Newlands ( 1839 – 898 )

- Pengelompokan unsur-unsurnya berdasarkan kenaikan massa atomnya.

- Menurut Newlans, sifat-sifat unsur akan berulang pada unsur kedelapan ( oktaf ).

Dengan demikian unsur kedelapan mempunyai sifat-sifat yang sama dengan unsur ke-1 , unsur ke-3 mempunyai sifat unsur sama dengan unsur ke-10 dan seterusnya.

Contoh :

₁	₂	₃	₄	₅	₆	₇
₁H	₃Li	₄Be	₅B	₆C	₇N	₈O
₉F	₁₁Na	₁₂Mg	₁₃Al	₁₄Si	₁₅P	₁₆S
₁₇Cl	₁₉K	₂₀Ca	₂₄Cr	₂₂Ti	₂₅Mn	₂₆Fe
₂₇Co, ₂₈Ni	₂₉Cu	₃₀Zn	₃₉Y	₄₉In	₃₃As	₃₄Se

Kelemahan Sistem Oktaf :

- Sistem oktaf hanya berhasil untuk unsur yang mempunyai nomor atom kecil dan tidak cocok untuk unsur – unsur bernomor atom besar.

- Pengelompokan terkesan dipaksakan sehingga banyak unsur yang terletak berimpitan pada tempat yang sama.

3. Sistem Periodik / Susunan Berkala ( 1869 )

- Ditemukan secara terpisah oleh Julius L. Meyer ( 1830 – 1895 ) di Jerman dan Dmitri I. Mendeleyev ( 1834 – 1907 ) di Rusia.

- Unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom

- Meyer menyusun unsur-unsur berdasarkan sifat-sifat fisika ( volum atom, daya hantar listrik, kekerasan, titik leleh, dan titik didih ) yang akan berulang secara periodik. Unsur-unsur dengan sifat sama diletakkan dalam satu kolom vertical.

- Mendeleyev menyusun unsur - unsur seperti Meyer namun penyusunannya berdasarkan sifat fisika dan sifat kimia.

- Keunggulan sistem periodic Mendeleyev dibanding dengan Meyer :

a. Penyusunan berdasarkan sifat fisika dan kimia.

b. Mendeleyev mengoreksi harga massa atom , misalnya Berilium ( MA= 128 )

dan Uranium ( MA= 127 ).

c. Demi mempertahankan kemiripan sifat, Mendeleyev menukar letak beberapa unsur, Misalnya 128 Te ditempatkan sebelum 127 I.

d. Menyediakan tempat kosong untuk unsur yang belum ditemukan.

e. Unsur Gas Mulia ( ditemukan 1890 – 1900 ) dapat diletakkan tanpa mengubah susunan unsur-unsur yang sudah ada.

II. KEDUDUKAN UNSUR DALAM SISTEM PERIODIK

B. Sistem Periodik Modern.

Sistem periodic modern diresmikan oleh IUPAC tahun 1923 dan merupakan penyempurnan dari sistem perodik Mendeleyev. Pada sistem periodic modern dibuat berdasarkan konfigurasi elektron dan pertambahan nomor atom. Pada sistem ini tersusun dari a. Baris-baris horizontal yang masing – masing disebut Periode,

b. Kolom-kolom vertical yang masinng-masing disebut golongan.

1. Periode.

Unsur-unsur yang jumlah kulitnya sama ditempatkan pada periode yang sama.

Periode = jumlah kulit

Unsur – unsur yang hanya mempunyai satu kulit ( misalnya K ) terletak pada periode pertama ( baris paling atas ), sedangkan untuk unsur dengan 2 kulit akan terletak pada baris kedua, demikian seterusnya.

2. Golongan.

Unsur dengan jumlah elektron valensi sama ditempatkan pada golongan ( kolom ) yang sama.

Nomor golongan = jumlah elektron valensi

Unsur-unsur dengan golongan yang sama mempunyai sifat-sifat kimia yang sama ( karena memiliki jumlah elektron terluar sama ).

Dalam sistem periodic modern terdapat 2 golongan, yaitu golongan utama dan golongan transisi. Untuk golongan utama teridiri atas 8 golongan :

Golongan	Nama golongan	Elektron Valensi
I A	Golongan alkali	1
II A	Golongan alkali tanah	2
III A	Golongan boron	3
IV A	Golongan carbon	4
V A	Golongan nitrogen	5
VI A	Golongan oksigen	6
VII A	Golongan halogen	7
VIII A	Golongan gas mulia	8

Contoh soal :

Tentukan periode dan golongan unsur-unsur di bawah ini:

a. Unsur X ( nomor atom 7 )

b. Unsur Y ( nomor atom 11 )

c. Unsur Z ( nomor atom 18 )

Jawab.

a. Konfigurasi elektron unsur X = 2 , 5

Unsur X mempunyai 2 lapis kulit, jadi terletak pada periode kedua. Unsur X mempunyai elektron valensi 5 , jadi unsur X terdapat pada golongan V A.

b. Konfigurasi elektron unsur Y = 2 , 8 , 1

Unsur Y mempunyai 3 lapis kulit, jadi terletak pada periode ketiga.

Unsur Y mempunyai elektron valensi 1 , jadi unsur Y terdapat pada golongan I A.

c. Konfigurasi elektron unsur Z = 2 , 8 , 8

Unsur Z mempunyai 3 lapis kulit jadi terletak pada periode ketiga. Unsur Z mempunyai elektron valensi 8 , jadi unsur Z terdapat pada golongan VIII A.

III. SIFAT-SIFAT PERIODIK

Sifat-sifat periodik adalah sifat-sifat yang ada hubungannya dengan letak unsur pada sistem periodik. Sifat-sifat ini berubah dan berulang secara periodik, sesuai dengan perubahan nomor atom dan konfigurasi elektron.

Sifat Periodik meliputi:

a. Jari-jari atom jarak dari inti atom sampai kulit terluar

* Unsur segolongan: jari-jari atom makin ke bawah makin besar (karena jumlah kulit makin banyak sehingga kulit terluar jauh dari inti atom).

* Unsur seperiode: jari-jari atom makin ke kanan makin kecil (jumlah kulit tetap, tetapi muatan inti dan jumlah elektron pada kulit bertambah sehingga gaya tarik menarik antara inti dengan kulit elektron makin besar akibatnya jari-jari atom makin besar)

Unsur	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
Jari-jari atom (A)	1,09	1,06	1,43	1,11	1,06	1,02	0,99	1,54

Golongan IA	Jari-jari atom	Golongan IIA	Jari-jari atom	Golongan VIIA	Jari-jari atom
Li Na K Rb	1,55 1,90 2,35 2,48	Be Mg Ca Sr	1,12 1,60 1,98 2,15	F Cl Br I	0,72 0,99 1,14 1,33

b. Energi Ionisasi atau Potensial ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan oleh suatu atom dalam bentuk gas untuk melepaskan elektron yang terikat paling lemah

* Unsur segolongan: energi ionisasi dari atas ke bawah makin kecil (karena jari-jari atomnya makin besar)

* Unsur seperiode: energi ionisasi dari kiri ke kanan makin besar (karena jari-jari atomnya makin kecil)

c. Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dilepaskan apabila suatu atom menangkap sebuah elektron dalam keadaan gas. Pada pengikatan elektron, energi ionisasi dan afinitas elektron dapat berubah menjadi dibutuhkan. Dalam satu periode dari keri ke kanan afinitas elektron makin besar dan dalam satu golongan dari atas ke bawah makin kecil. Makin besar afinitas elektron makin reaktif, makin bersifat elektronegatif mudah membentuk ion negatif.

Dibawah ini afinitas elektron halogen (Gol. VIIA)

Golongan VII A	Afinitas elektron (Kkal/g atom)
F Cl Br I	79.8 83.5 77.7 70.8

d. Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah suatu bilangan yang menyatakan kecenderungan suatu unsur menaik elektron ke pihaknya dalam suatu ikatan kimia.

Keelektronegatifan besar = mudah menangkap elektron

Keelektronegatifan kecil = sukar menangkap elektron

Bagi unsur-unsur yang segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil, sebab gaya taik inti makin lemah. Bagi unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan makin besar.

e. Sifat Logam

Bagi unsur-unsur segolongan sifat-sifat logam makin ke bawah makin bertambah, sedangkan bagi unsur-unsur seperiod, makin ke kanan makin berkurang. Oleh karena itu unsur-unsur logam terletak di bagian kiri, dan unsur-unsur nonlogam di bagian kanan sistem periodik. Batas logam dan nonlogam pada sistem periodik sering digambarkan dengan tangga diagonal bergaris tebal.

f. Titik Leleh dan Titik Didih

Dari kiri ke kanan titik cair dan titik didih mula-mula naik secara bertahap dan mencapai puncaknya pada golongan IVA kemudian turun secara drastis. Titik leleh dan titik didik tertinggi dimiliki unsur golongan IVA, sedangkan yang terendah dimiliki oleh unsur golongan VIIA (unsur gas mulia).

g. Kereaktifan

Reaktif artinya mudah bereaksi. Unsur-unsur logam pada sistem periodik makin ke bawah makin reaktif (makin mudah beraksi), sebeb makin mudah melepaskan elektron. Misalnya, kalium lebih reaktif dari natrium, serta kalsium lebi reaktif dari magnesium. Sebaliknya, unsur-unsur bukan logam pada sistem peiodik makin ke bawah makin kurang reaktif (makin sukar bereaksi), sebab makin sukar menangkap elektron. Misalnya, fluorin lebih reaktif daripada klorin, serta oksigen lebih reaktif darilpada belerang.

MATERI DAN SOAL STRUKTUR ATOM SISTEM PERIODIK DAN IKATAN KIMIA

Sumber:
KIMIA untuk SMA kelas X, Unggul Sudarmo, Penerbit Erlangga, 2004
KIMIA 1 SMU, untuk Kelas 1, Irfan Anshori dan Hiskia Ahmad, Penerbit Erlangga, 1999
KIMIA untuk SMA/MA, kelas X, Tarti Harjani, dkk, Penerbit Masmedia, 2012