Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur
Penyusunan sistem periodik unsur telah mengalami banyak penyempurnaan. Mulai dari Antoine Lavosier, J. Newslands, O. Mendeleev hingga Henry Moseley.
1. Pengelompokan Unsur Menurut Lavoisier
Pada 1789, Antoine Lavoiser mengelompokan 33 unsur kimia. Pengelompokan unsur tersebut berdasarka sifat kimianya. Unsur-unsur kimia di bagi menjadi empat kelompok. Yaitu gas, tanah, logam dan non logam. Pengelompokan ini masih terlalu umum karena ternyata dalam kelompok unsur logam masih terdapat berbagai unsur yang memiliki sifat berbeda.
Unsur gas yang di kelompokan oleh Lavoisier adalah cahaya, kalor, oksigen, azote ( nitrogen ), dan hidrogen. Unsur-unsur yang etrgolong logam adalah sulfur, fosfor, karbon, asam klorida, asam flourida, dan asam borak. Adapun unsur-unsur logam adalah antimon,perak, arsenik, bismuth. Kobalt, tembaga, timah, nesi, mangan, raksa, molibdenum, nikel, emas, platina, tobel, tungsten, dan seng. Adapun yang tergolong unsur tanah adalah kapur, magnesium oksida, barium oksida, aluminium oksida, dan silikon oksida.
Kelemahan dari teori Lavoisior : Penglompokan masih terlalu umum
kelebihan dari teori Lavoisior : Sudah mengelompokan 33 unsur yang ada berdasarka sifat kimia sehingga bisa di jadikan referensi bagi ilmuan-ilmuan setelahnya.
2. Pengelompokan unsur menurut J.W. Dobereiner
Pada tahun 1829, J.W. Dobereiner seorang profesor kimia dari Jerman mengelompokan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat-sifatnya.
Ia mengemukakan bahwa massa atom relatif strontium sangat dekat dengan masa rata-rata dari dua unsur lain yang mirip dengan strantium, yaitu kalsiium dan barium. Dobereiner juga mengemukakan beberapa kelompok unsur lain seperti itu. Unsur pembentuk garam dan massa atomnya, yaitu c1 = 35,5 Br = 80, dsn I = 127. unsur pembentuk alkali dan massa atomnya. Yaitu Li = 7, Na = 23dan K = 39.
Dari pengelompokan unsur-unsur tersebut, terdapat suatu keteraturan. Setiap tiga unsur yang sifatnya mirip massa atom ( A r ) unsur yang kedua (tengah) merupakan massa atom rata-rata dari massa atom unsur pertama dan ketiga.
Oleh karena itu, Dobereiner mengambil kesimpulan bahwa unsur-unsur dapat di kelompokan ke dalam kelompok-kelompok tiga unsur yang di sebut triade.
Triade
|
A r
|
Rata-Rata A r unsur pertama dan ketiga
|
Kalsium
Stronsium
Bariuim
|
40
88
137
|
(40 + 137) = 88,
2
|
Kelebihan dari teori ini adalah adanya keteraturan setiap unsure yang sifatnya mirip massa Atom (Ar) unsure yang kedua (tengah) merupakan massa atom rata-rata di massa atom unsure pertama dan ketiga.
3. Hukum Oktaf Newlands
J. Newlands merupakan orang pertama yang mengelompokan unsur-unsur berdasarkan kenaikanmassa atom relatif. Newlands mengumumkan penemuanya yang di sebut hukum oktaf.
Ia menyatakan bahwa sifat-sifat unsur berubah secara teratur.. Unsur pertama mirip dengan unsur kedelapan, unsur kedua mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya. Daftar unsur yang disusun oleh Newlands berdasarkan hukum oktaf diberikan pada tabel 1.1
Di sebut hokum Oktaf karena beliau mendapati bahwa sifat-sifat yang sama berulang pada setiap unsure ke delapan dalam susunan selanjutnya dan pola ini menyurapi oktaf music.
Tabel 1.1 Daftar oktaf Newlands
1. H
|
2. Li
|
3. Be
|
4. B
|
5. C
|
6. N
|
7. O
|
8. F
|
9. Na
|
10. MG
|
11. Al
|
12. Si
|
13. P
|
14. S
|
15. Cl
|
16. K
|
17. Ca
|
18. Ti
|
19. Cr
|
20. Mn
|
21. Fe
|
22.Co&Nl
|
23. Cu
|
24. Zn
|
25. Y
|
26. ln
|
27. As
|
28. Se
|
29. Br
|
30. Cu
|
31. Sr
|
32. Sr
|
33. Zr
|
34. Bi & Mo
|
35. Po &
|
Hukum oktaf newlands ternyata hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan. Jika diteruskan, teryata kemiripan sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Ti mempunya sifat yang cukup berbeda dengan Al maupun B.
Kelemahan dari teori ini adalah dalam kenyataanya mesih di ketemukan beberapa oktaf yang isinya lebih dari delapan unsur. Dan penggolonganya ini tidak cocok untuk unsur yang massa atomnya sangat besar.
4. Sistem periodik Mendeleev
Pada tahun 1869 seorang sarjana asal rusia bernama Dmitri Ivanovich mendeleev, berdasarkan pengamata terhadap 63 unsur yang sudah dikenal ketika itu, menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Artinya, jika unsur-unsur disusunmenurut kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat tertentu akan berulang secara periodik. Mendeleev menempatkan unsur-unsur yang mempunyai kemiripan sifat dalam satu lajur vertikal yang disebut golongan. Lajur-lajur horizontal, yaitu lajur unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, disebut priode daftar periodik Mendeleev yang dipublikasikan tahun 1872. Gambar Tabel daftar periodik Mendeleyev dapat diklik disini
Sebagaimana dapat dilihat pada gambar di atas, Mendeleev mengkosongkan beberapa tempat. Hal itu dilakukan untuk menetapkan kemiripan sifat dalam golongan. Sebagai contoh, Mendelev menempatkan Ti (Ar = 48 ) pada golongan IV dan membiarkan golongan III kosong karena Ti lebih mirip dengan C dan Si, dari pada dengan B dan Al. Mendeleev meramalkan dari sifat unsur yang belum di kenal itu. Perkiraan tersebut didasarkan pada sifat unsurlain yang sudah dikenal, yang letaknya berdampingan baik secara mendatar maupun secara tegak. Ketika unsur yang diramalkan itu ditemukan, teryata sifatnya sangat sesuai dengan ramalan mendeleev. Salah satu contoh adalah germanium ( Ge ) yang ditemukan pada tahun 1886, yang oleh Mendeleev dinamai ekasilikon.
Kelemahan dari teori ini adalah masih terdapat unsur-unsur yang massanya lebih besar letaknya di depan unsur yang massanya lebih kecil. Co : Telurium (te) = 128 di kiriIodin (I)= 127. hal ini dikarenakan unsur yang mempunyai kemirpan sifat diletakkan dalam satu golongan. Kelemahan dari teori ini adalah pemebetulanmassa atom. Sebelumnya massa atom. Sebelumnya massa atom In = 76 menjadi 113. selain itu Be, dari 13,5 menjadi 9. U dari 120 menjadi 240 . selain itu kelebihannya adalah peramalan unsur baru yakni meramalkan unsur beseerta sifat-sifatnya.
5. Sistem Periodik Modern dari Henry G. Moseley
Pada awal abad 20, pengetahuan kita terhadap atom mengalami perkembangan yang sangat mendasar.Para ahli menemukan bahwa atom bukanlah suatu partikel yang tak terbagi melainkan terdiri dari partikel yang lebih kecil yang di sebut partikel dasar atau partikel subatom. Kini atom di yakini terdiri atas tiga jenis partikeldasar yaitu proton, elektron, dan neuron. Jumlah proton merupakan sifat khas dari unsur, artinya setiap unsur mempunyai jumlah proton tertentu yang berbeda dari unsur lainya. Jumlah proton dalam satu atom ini disebut nomor atom. pada 1913, seorang kimiawan inggris bernama Henry Moseley melakukan eksperimen pengukuran panjang gelombang unsur menggunakan sinar-X.
Berdasarkan hasil eksperimenya tersebut, diperolehkesimpulan bahwasifat dasar atom bukan didasari oleh massa atom relative, melainkan berdasarkan kenaikan jumlah proton. Ha tersebut diakibatkan adanya unsur-unsur yang memiliki massa atom berbeda, tetapi memiliki jumlah proton sama atau disebut isotop.
Kenaikan jumlah proton ini mencerminkan kenaikan nonor atom unsur tersebut. Pengelompokan unsur-unsur sisitem periodik modern merupakan penyempurnaan hukum periodik Mendeleev, yang di sebut juga sistem periodik bentuk panjang.
Sistem periodik modern disusun berdasarkan kebaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur-lajur horizontal, yang disebut periode disusun berdasarkan kenaikan nomor atom ; sedangkan lajur-lajur vertikal, yang disebut golongan, disusun berdasarkan kemiripan sifat. Sistem periodik modern terdriri atas 7 periode dan 8 golongan. Setiap golongan dibagi lagi menjadi 8 golongan A( IA-VIIIA ) dan 8 golongan B (IB – VIIIB).
Unsur-unsur golongan A disebut golongan utama, sedangkan golongan B disebut golongan transisi. Golongan-golongan juga dapat ditandai dengn bilangan 1 sampai dengan 18 secara berurutan dari kiri ke kanan. Dengan cara ini maka unsur transisi terletak pada golongan 3 sampai golongan 12. Pada periode 6 dan 7 terdapat masing-masing 14 unsur yang disebut unsur-unsur transisi dalam, yaitu unsur-unsur antanida dan aktinida. Unsur-unsur transisi dalam semua termasuk golongan IIIB. Unsur-unsur lantanida pada periode 6 golongan IIIB, dan unsur-unsur aktinida pada periode 7 golongan IIIB. Penempatan unsur-unsur tersebut di bagian bawah tabel periodik adalah untuk alasan teknis, sehingga daftr tidak terlalu panjang.
SISTEM
PERIODIK UNSUR
Sampai
saat ini sudah ditemukan 115 macam unsur dengan sifat-sifat yang khas untuk
setiap unsur. Jika unsur-unsur itu tidak diorganisir secara tepat, maka akan
mengalami kesulitan dalam mengidentifikasi dan mempelajari unsur-unsur. Oleh
karena itu, sejak dulu ada upaya menggolongkan unsur berdasarkan sifat yang
diamatinya. Sifat yang mirip dari berbagai unsur dihimpun ke dalam satu
kelompok, sedangkan sifat yang beda dipisahkan dan dikelompokkan ke dalam
himpunan yang lain.
Pertama
kali pengelompokkan unsur-unsur didasarkan pada sifat logam, bukan logam, dan
semi logam (metalloid), kemudian pengelompokkan didasarakan pada massa atom,
yang pada waktu itu sudah diketahui. Dengan diketahuinya bahwa nomor atom
merupakan sifat khas unsur (temuan Moseley), pengorganisasian unsur disusun
berdasarkan urutan nomor atom dalam bentuk periode panjang.
Orang
pertama yang menyusun tabel periodik unsur adalah johan W. Dobereiner.
Susunannya didasarkan pada massa atom yang didasarkan pada teori atom Dalton.
Menurut Dalton, massa atom merupaka sifat khas yang membedakan suatu unsur
dengan unsur-unsur lain. Dengan demikian, terhadap hubungan antara massa atom
dan sifat-sifat atom unsur.
Menurut
Dobereiner, jika massa atom unsur A ditambah massa atom unsur B kemudian
dirata-ratakan menghasilkan massa atom unsur tertentu, maka ketiga unsur
tersebut akan memilikia sifat yang mirip. Ketiga unsur ini dinamakan triade.
Contoh, jika massa atom klorin (35) ditambahkan massa atom iodin (127) kemudian
dirata-ratakan, hasilnya akan sama dengan massa atom bromium (80), sehingga
ketiga unsur tersebut akan memiliki sifat yang mirip, baik sifat fisik, maupun
sifat kimianya.
Pada
perkembangan selanjutnya, john Newland menemukan hubungan antara sifat unsur
dan massa atom dengan cara lain, yaitu jika unsur-unsur dideretkan menurut
kenaikan massa atomnya, maka unsur yang kedelapan akan memiliki sifat mirip
dengan unsur yang pertama. Deretan unsur ini dinamakan Hukum Oktaf. Namun
demikian , dengan bertambahnya jumlah unsur yang ditemukan, terdapat beberapa
unsur yang tidak sesuai dengan hukum oktaf. Misalnya, Cr tidak mirip dengan Al;
Mn tidak mirip dengan P; dan Fe tidak mirip dengan S.
Dalam
waktu hampir bersamaan, Lothar Meyer dan Mendeleyev menemukan hubungan massa
atom dan sifat unsur secara lebih umum. Meyer mempelajari sifat berkala unsur
berdasarkan pada volume atom yang diperoleh dari massa jenis atom. Jika volume
atom dialurkan terhadap massa atom akan dioeroleh suatu kurva. Unsur-unsur yang
terletak pada titik-titik kurva memiliki sifat yang hampir mirip. Lain halnya
dengan Mendeleyev, dia menyusun tabel periodik unsur berdasarkan sifat kimia
dan fisika dan diurutkan berdasarkan massa atom sama seperti para pendahulunya.
Keunggulan Mendeleyev adalah kemampuan memprediksi sifat-sifat unsur yang belum
ditemukan pada waktu itu.[1]
A. Sistem Periodik Modern
Sistem
periodik modern adalah suatu daftar unsur-unsur yang disusun dengan aturan
tertentu. Semua unsur yang sudah dikenal ada dalam daftar tersebut.
Sistem
periodik modern disusun berdasarkan hukum periodik modern yang menyatakan bahwa
sifat-sifat unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya. Artinya, jika
unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya, maka sifat-sifat
tertentu akan berulang secara periodik. Itulah sebabnya tabel tersebut dimulai
dengan hidrogen, sebab hidrogen mempunyai nomor atom 1. Hidrogen diikuti oleh unsur nomor atom 2, yaitu Helium. Unsur
dengan nomor atom berikutnya, yaitu litium, menunjukkan kemiripan sifat dengan
dengan hidrogen sehingga ditempatkan di bawah hidrogen. Berilium dan lima unsur
berikutnya tidak ada yang menunjukkan kemiripan sifat dengan helium, jadi
diurutkan saja dalam satu baris. Unsur nomor atom 11 ternyata kembali
menunjukkan kemiripan sifat dengan litium sehingga ditempatkan di bawahnya,
memulainya baris berikutnya. Demikian seterusnya, sifat-sifat tertentu berulang
secara periodik. Itu pula sebabnya tabel unsur-unsur tersebut dinamai Tabel
Periodik.
1. Periode
Lajur-lajur
horizontal dalam sistem periodik disebut Periode. Sistem periodik modern
terdiri atas 7 periode. Jumlah unsur pada setiap periode sebagai berikut.
Periode
JumlahUnsur
Nomor
Atom
1
2
3
4
5
6
7
2
8
8
18
18
32
32
1
– 2
3
– 10
11
-18
19
– 36
37
– 54
55
– 86
87
– 118
2. 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:
a. Sistem 8 Golongan
Menurut
cara isi, sistem periodik dibagi menjadi 8 golongan yang masing-masing terdiri
atas golongan utama (golongan A) dan golongan tambahan (golongan B).
Unsur-unsur golongan B di sebut juga Unsur transisi. Nomor Golongan ditulis
dengan angka Romawi. Golongan-golongan B terletak antara golongan IIA dan IIIA.
Golongan VIIIB terdirti atas 3 kolom vertikal.
b. Sistem 18 golongan
Menurut
cara ini, system periodic dibagi ke dalam 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, di antaranya:
1) Golongan IA : Logam alkali (kecuali hidrogen)
2) Golongan IIA : Logam alkali tanah
3) Golongan VIIA : halogen
4) Golongan VIIIA : gas mulia
3. Unsur Transisi dan Transisi Dalam
a. Unsur Transisi
Sebelumnya
telah disebutkan bahwa unsur-unsur yang terletak pada golongan-golongann B,
yaitu golongan IIIB hingga IIB (Ogolongan 3 sampai dengan 12) disebut unsur
transisi atau unsur peralihan. Unsur-unsur tersebut merupakan peralihan dari
golongan IIA ke golongan IIIA, yaitu unsur-unsur yang harus dialihkan hingga
ditemukan unsur yang mempunyai kemiripan sifat dengan golongan IIIA.
b. Unsur Transisi Dalam
Dua
baris unsur yang ditempatkn di bagian bawah Tabel periodik disebut unsur
Transisi dalam, yaitu terdiri dari:
1) Lantanida, yang beranggotakan nomor atom
57 – 70 (14 unsur). Ke-14 unsur ini mempunyai sifat yang mirip dengan
lantanium(La), sehingga disebut Lantanoida atau Lantanida.
2) Aktinida, yang beranggotakan nomor atom
89 – 102 (14 unsur).ke-14 unsur ini
sangat mirip dengan actinium, 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 ketujuh, masing-masing berisi 15 unsur. Unsur-Unsur transisi
dalam memiliki sifat-sifat yang sangat bermiripan sehingga ditempatkan dalam
satu kotak.
4. Hubungan Konfigurasi Elektron dengan
sistem periodik
Sistem
periodik disusun berdasarkan pengamatan terhadap sifat-sifat unsur. para ahli
menemukan bahwa sifat-sifat unsur bergantung pada konfigurasi elektronnya.
Kemiripan sifat di antara unsur-unsur segolongan terjadi karena unsur-unsur
tersebut mempunyai elektron valensi yang sama. Sebagai contoh, Perhatikanlah konfigurasi
elekron unsur-unsur golongan IA berikut:
a. Hubungan antara letak unsur dalam
sistem periodik dengan konfigurasi elektronnya dapat disimpulkan sebagai
berikut.
1) Nomor periode sama dengan jumlah kulit.
2) Nomor golongan sama dengan elektron
valensi.
Berdasarkan
hubungan tersebut, maka letak unsur dalam sistem periodik dapat ditentukan
berdasarkan konfigurasi elektornnya.[2]
B. Perkembangan Dasar Pengelompokan Unsur
Pada
tahun 1786, baru dikenal 20 unsur dan pada tahun 1870 sebanyak 60 unsur,
sedangkan kini sudah lebih dari 100 unsur. Penyelidikan menunjukkan beberapa
unsur memiliki sifat yang mirip. Oleh sebab itu, ada upaya untuk menggolongkan
unsur berdasarkan sifatnya. Pada mulanya penggolongan itu didasarkan pada massa
atom relatif, seperti yang dikemukakan Dobereiner, Newland, dan Mendeleyev.
1. Triad Dobereiner
Pada
tahun 1817, Johan D. Dobereiner mencari hubungan antara massa atom relatif
unsur dengan sifat – sifatnya. Ia menemukan beberapa kelompok unsur yang
memiliki sifat yang mirip, contohnya:
Litium Kalsium Klor
Natrium Stronsium Brom
Kalium Borium Iod
Kelompok
tiga unsur ini disebut triad. Dobereiner menemukan suatu hukum:
Suatu
triad adalah tiga unsur yang disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatif
(Ar), sehingga Ar unsur kedua kira – kira sama dengan rata – rata Ar unsur
pertama dan ketiga.
2. Hukum Oktaf Newland
Pada
tahun 1865, John Newland mendapatkan hubungan antara sifat dan unsur dengan
massa atom relatifnya, yaitu sebagai berikut:
Jika
unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, maka pada unsur yang
kedelapan sifatnya mirip dengan unsur yang pertama, dan unsur kesembilan dengan
unsur yang kedua, dan seterusnya.[3]
Kelemahannya
adalah bahwa pengulangan tiap delapan unsur itu hanya sesuai untuk unsur –
unsur yang mempunyai massa atom kecil.
Penggolongan
unsur menurut cara Newland.
Hubungan
ini oleh Newland disebut dengan oktaf, karena kemiripan sifat unsur terjadi
setelah hitungan kedelapan.
3. Sistem Periodik Mendeleyev
Mendeleyev menemukan hubungan antara sifat
unsur dengan massa atom relatifnya. Hubungan itu disebut hukum periodik yang
berbunyi:
Sifat
unsur merupakan fungsi periodik dari massa atom relatifnya.
Atau
Sifat
unsur x = f(ArX)
Pada
tahun 1869, Mendeleyev berhasil menyusun daftar unsur yang disebut sistem
periodik Mendeleyev. Ia membagi unsur atas 8 golongan dan 12 periode sehingga
unsur dalam satu golongan mempunyai sifat yang mirip.
Kelebihan
sistem periodik mendeleyev:
a. Sifat kimia dan fisika dalam satu golongan
mirip dan berubah secara teratur
b. Valensi tertinggi suatu unsur sama dengan
nomor golongannya
c. Dapat meramalkan sifat unsur yang belum
ditemukan waktu itu dan telah mempunyai tempat yang kosong.
Kekurangan
sistem periodik mendeleyev:
a. Panjang periodik tidak sama dan sebabnya
tidak dijelaskan
b. Beberapa unsur tidak disusun berdasarkan
kenaikan Ar-nya
c. Selisih massa unsur yang berurutan tidak
selalu 2, tetapi berkissaran 1 dan 4 sehingga sukar meramalkan massa unsur yang
belum diketahui secara tepat
d. Valensi unsur yang lebih dari satu sulit
diramalkan dari golongannya
e. Anomali (penyimpangan) unsur hidrogen dari
yang lain tidak dijelaskan.
4. Sifat periodik Mendeleyev versi modern
Setelah
Mendeleyev (pada tahun 1915) berhasil menemukan nomor atom, para ahli mencoba
melihat hubungan sifat unsur dengan nomor atom tersebut. Penyelidikan akhirnya
menunjukkan bahwa hubungan antara nomor atom dengan volume, titik lebur, energi
ionisasi dan jari – jari atom. Berdasarkan fakta di atas hukum periodik
Mendeleyev harus diperbaiki menjadi hukum periodik versi modern.
Sifat
unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya.
Atau
Sifat
unsur X = f (nomor atom unsur X).
Kemudian
disusun sistem periodik baru yang didasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan
sifat unsur. Dalam sistem ini unsur dibagi atas 8 golongan dan 7 perioda. Perioda
ada yang pendek (1, 2, 3) dan yang panjang (4, 5, 6 dan 7). Disamping itu juga
dikenal golongan lantanida dan aktinida.[6]
3.2. Sifat Periodik Unsur
Sistem
periodik unsur modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan
sifat. Lajur horizontal, yang selanjutnya disebut periode, disusun menurut
kenaikan nomor atom, sedangkan lajur vertikal, yang selanjutnya disebut
golongan, disusun menurut kemiripan sifat.
Unsur
segolongan bukannya mempunyai sifat yang sama, melainkan mempunyai kemiripan
sifat. Setiap unsur memiliki sifat khas yang membedakannya dari unsur lainnya.
Unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu
unsur-unsur yang menempati golongan A yang disebut unsur golongan utama, dan
unsur-unsur yang menempati golongan B yang disebut unsur transisi.
Sistem
periodik unsur modern yang disebut juga sistem periodik bentuk panjang, terdiri
atas 7 periode dan 8 golongan. Periode 1, 2, dan 3 disebut periode pendek
karena berisi sedikit unsur, sedangkan periode lainnya disebut periode panjang.
Golongan terbagi atas golongan A dan golongan B. Unsur-unsur golongan A disebut
golongan utama, sedangkan golongan B disebut golongan transisi.
Golongan-golongan B terletak antara golongan IIA dan IIIA. Golongan B mulai
terdapat pada periode 4.Dalam sistem periodik unsur yang terbaru, golongan
ditandai dengan golongan 1 sampai dengan golongan 18 secara berurutan dari kiri
ke kanan. Dengan cara ini, maka unsur transisi terletak pada golongan 3 sampai
dengan golongan 12.[7]
Berikut
sifat-sifat sistem periodik unsur.
1. Jari-Jari Atom
Jari-jari
atom adalah jarak inti atom sampai kulit terluar. Sifat-sifat periodik unsur
berdasarkan jari-jari atomnya sebagai berikut.
a. Unsur segolongan dalam tabel sistem
periodik, semakin ke bawah, jumlah kulitnya semakin banyak, sehingga jari-jari
atom akan semakin besar.
b. Jari-jari atom unsur-unsur seperiode
dalam tabel sistem periodik, semakin ke kanan semakin kecil. Hal ini terjadi
karena jumlah elektron semakin ke kanan semakin banyak yang menyebabkan gaya
tarik elektron semakin kuat.[8]
Jari-jari
atom adalah setengah jarak inti dua atom yang sama dalam ikatan tunggal.
Jari-jari atom unsur logam diukur dari jarak dua atom kristal padatnya,
sedangkan unsur non logam dari panjang ikatan kovalen tunggal.
Dalam
suatu golongan, unsur mempunyaielektron valensi sama, tetapi jumlah kulitnya
bertambah dari atas ke bawah. Akibatnya, jari-jari atom bertambah dari atas ke
bawah, contohnya Na (1,90) dan KI(2,35).[9]
2. Energi Ionisasi
Energi
ionisasi (energy ionization) adalah energi minimum yang diperlukan untuk
melepaskan satu elektron dari atom berwujud gas pada keadaan dasarnya. Besarnya
energi ionisasi merupakan ukuran usaha yang diperlukan untuk memaksa satu atom
untuk melepaskan elektronnya, atau bagaimana “eratnya” elektron terikat dalam
atom. Makin besar energi ionisasi, makin sukar untuk melepaskan
elektronnya.[10]
Sifat-sifat
periodik unsur berdasarkan energi ionisasinya sebagai berikut.
a. Unsur dalam satu golongan, semakin ke
bawah energi ionisasinya akan semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke
bawah, gaya tarik inti semakin lemah, sehingga eletron akan mudah lepas.
b. Energi ionisasi unsur dalam satu periode,
semkain ke kanan akan semakin besar, kecuali energi ionisasi sebagai berikut.
- Unsur-unsur yang berada dalam satu
golongan IIA lebih besar daripada unsur golongan IIIA yang berada dikanannya.
- Unsur-unsur yang berada dalam
golongan VA lebih besar daripada unsur golongan VIA yang berada di
kanannya.[11]
Berdasarkan
hukum coloumb, daya tarik inti atom terhadap elektronnya (F) berbanding
terbalik dengan jarak (r) pangkat dua .
Bila
jarak itu makin kecil maka daya tarik makin besar. Akibatnya energi ionisasi
makin besar. Sebaliknya, bila jarak makin besar maka daya tarik makin kecil.
Dari kepriodikan telah diketahui bahwa dalam satu perioda, jari-jari berkurang
dari kiri ke kanan. Sudah tentu energi ionisasi pertama bertambah dari kiri ke
kanan. Demikian pula dalam satu golongan, energi ionisasi pertamanya akan
bertambah dari bawah ke atas, karena jari-jari atomnya makin kecil.[12]
3. Elektronegatif
Elektronegatif
adalah kemampuan atom untuk menangkap elektron dari atom lain. Sifat-sifat
periodik unsur berdasarkan elektronegatifnya sebagai berikut.
a. Unsur-unsur dalam satu golongan, semakin
ke bawah elektronegatifnya akan semakin kecil. Hal ini terjadi karena gaya
tarik inti yang makin lemah, sehingga sukar menarik elektron dari luar.
b. Unsur-unsur dalam satu periode,
elektronegatifnya semakin ke kanan akan semakin besar. Hal ini terjadi karena
gaya tarik inti yang makin kuat, sehingga mudah menarik elektron dari luar.[13]
Unsur
dalam satu perioda mempunyai jari-jari atom makin kecil dari kiri ke kanan.
Akibatnya, daya tarik inti terhadap elektron kulit terluar (termasuk pasangan
elektron yang dipakai bersama) juga bertambah dari kiri kekanan.
Keelektronegatifan unsur segolongan bertambah dari bawah ke atas juga karena
pertambahan jari-jari atomnya.
Nilai
keelektronegatifan berguna untuk menentukan kecenderungan pasangan elektron
dalam ikatan. Jika perbedaannyabesar, pasangan itu cenderung ke atom yang
keelektronegatifan nya lebih besar sehingga ikatan bersifat polar. Akan tetapi
jika perbedaan itu kecil sekali, maka pasangan elektron berada ditengah dan
tidak polar.[14]
4. Sifat logam
Sifat-sifat
unsur logam yang spesifik, antara lain : mengkilap, menghantarkan panas dan
listrik, dapat ditempa menjadi lempengan tipis, serta dapat ditentangkan
menjadi kawat / kabel panjang. Sifat-sifat logam tersebut diatas yang
membedakan dengan unsur-unsur bukan logam. Sifat-sifat logam, dalam sistem
periodik makin kebawah makin bertambah, dan makin ke kanan makin berkurang.
Batas
unsur-unsur logam yang terletak di sebelah kiri dengan batas unsur-unsur bukan
logam di sebelah kanan pada system periodic sering digambarkan dengan tangga
diagonal bergaris tebal.
Unsur-unsur
yang berada pada batas antara logam dengan bukan logam menunjukkan sifat
ganda.[15]
Sifat-sifat
periodik unsur berdasarkan sifat logamnya sebagai berikur.
- Sifat logam pada unsur-unsur satu
golongan pada tabel sistem periodik, semakin ke bawah semakin besar karena
makin mudah melepaskan elektron (gaya tarik inti makin lemah).
- Sebaliknya, dalam satu periode,
semakin ke kanan sifat logamnya akan makin berkurang, karena makin sulit
melepaskan elektron.[16]
5. Reaktivitas
Reaktif
artinya mudah bereaksi. Unsur-unsur logam pada system periodik, makin ke bawah
makin reaktif, karena makin mudah melepaskan elektron. Unsur-unsur bukan logam
pada sistem periodik, makin ke bawah makin kurang reakatif, karena makin sukar
menangkap electron.
Kereaktifan
suatu unsur bergantung pada kecenderungannya melepas atau menarik elektron.
Jadi, unsur logam yang paling reatif adalah golongan VIIA (halogen). Dari kiri
ke kanan dalam satu periode, mula-mula kereaktifan menurun kemudian bertambah
hingga golongan VIIA. Golongan VIIA tidak rekatif.
6. Afinitas Elektron
Afinitas
elektron ialah energi yang dibebaskan atau yang diserap apabila suatu atom
menerima elektron.
Jika
ion negatif yeng terbentuk bersifat stabil, maka proses penyerapan elektron itu
disertai pelepasan energi dan afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda
negative. Akan tetapi jika ion negative yang terbentuk tidak stabil, maka
proses penyerapan elektron akan membutuhkan energi dan afinitas elektronnya
dinyatakan dengan tanda positif. Jadi, unsur yang mempunyai afinitas elektron
bertanda negatif mempunyai kecenderungan lebih besar menyerap elektron daripada
unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif. Makin negative nilai afinitas
elektron berarti makin besar kecenderungan menyerap elktron.
Dalam
satu periode dari kiri ke kanan, jari-jari semkain kecil dan gaya tarik inti
terhadap elektron semakin besar, maka atom semakin mudah menarik elektron dari
luar sehingga afinitas elektron semakin besar.
Pada
satu golongan dari atas ke bawah, jari-jari atom makin besar, sehingga gaya
tarik inti terhadap elektron makin kecil, maka atom semakin sulit menarik
elektron dari luar, sehingga afinitas elektron semakin kecil.[17]
D. Beberapa Golongan Unsur Dalam Sistem
Periodik
Unsur
segolongan bukannya mempunyai sifat yang identik, melainkan hanya
mirip.Unsur-unsur tersebut mungkin mempunyai sifat yang sama, tetapi kadarnya
berbeda. Salah satu sifat unsur logam alkali (golongan IA), yaitu bereaksi
dengan air. Akan tetapi, kecepatan reaksinya berbeda.Dari atas ke bawah,
unsur-unsur itu bereaksi makin dahsyat.Satu hal yang harus disadari bahwa
setiap unsur mempunyai sifat khas yang membedakannya dari unsur
lainnya.Pengelompokan unsur dalam satu golongan dapat dibandingkan dengan
pengelompokan makhluk hidup. Misalnya, keluarga kucing yang meliputi kucing
rumah, harimau, dan singa. Setiap anggota keluarga itu berbeda satu dengan yang
lain, tetapi jelas merupakan satu kelompok jika dibandingkan dengan keluarga
lain, misalnya keluarga gajah. Untuk melihat kemiripan sifat diantara unsur
segolongan, maka dilihat dari beberapa golongan berikut:
1. Golongan IA (Logam Alkali)
Unsur-unsur
golongan IA, yaitu lithium, natrium, kalium, rubidium dan cesium, kecuali
hidrogen. Disebut logam alkali karena unsur tersebut membentuk basa yang larut
dalam air. Semua logam alkali tergolong logam yang lunak (kira-kira sekeras
karet penghapus, dapat diiris dengan pisau) dan ringan (massa jenis Li, Na, dan
K kurang dari 1 g ).Kereaktifan logam alkali bertambah dari litium ke fransium.
Logam alkali mempunyai 1 elektron valensi yang mudah lepas, sehingga merupakan
kelompok logam yang paling aktif, dapat terbakar di udara, dan bereaksi hebat
dengan air.[18]Dengan air, Na bereaksi hebat, K menyala dan Rb serta Cs
bereaksi dengan menimbulkan ledakan; gumpalan besar Na juga bereaksi dengan
ledakan. Li, Na dan K dapat ditangani di dalam air meskipun cepat menjadi
panas. Yang lainnya harus ditangani dengan menggunakan argon. Dalam air raksa,
Natrium dan logam-logam lainnya larut dengan hebatnya.
Senyawaan
Unsur-Unsur Golongan I
a. Senyawaan Biner
Logam-logam
bereaksi langsung dengan sebagian unsur-unsur menghasilkan senyawaan biner atau
aliasi. Sebagian besar diperikan untuk unsur yang tepat. Yang paling penting
adalah oksida, diperoleh dengan pembakaran. Mereka dengan mudah terhidrolisis
oleh air.
b. Hidroksida
Hidroksidanya
putih, merupakan padatan kristal NaOH yang menyerap air (titik leleh ) dan KOH
(titik leleh ). Padatan dan larutan akuanya menyerap dari atmosfer. Juga larutan secara bebas dan
eksotermis dalam air dan dalam alkohol juga digunakan bilamana dibutuhkan basa
alkali yang kuat.
c. Garam-Garam Ionik
Garam-garam
dari semua asam telah diketahui; biasanya tidak berwarna, berbentuk kristal,
padatan ionik. Warna timbul dari anion-anion yang berwarna, kecuali bilamana
kerusakan diinduksi dalam kisi, misalnya, dengan radiasi. Garam-garam logam
alkali umumnya dicirikan oleh titik leleh yang tinggi, oleh hantaran listrik
lelehannya, dan kemudahannya larut dalam air. Bagi garam-garam asam kuat, garam
Li biasanya paling larut dalam air di antara garam-garam logam alkali,
sedangkan bagi asam-asam lemah garam Li biasanya kurang larut daripada
garam-garam unsur lainnya.[19]
2. Golongan IIA (Logam Alkali Tanah)
Unsur-unsur
golongan IIA terdiri dari: Berillium, Magnesium, Calsium, Stronsium, Barium,
dan Radium. Unsur-unsur ini disebut logam alkali tanah karena dapat membentuk
basa, tetapi senyawa-senyawanya kurang larut dalam air. Unsur alkali tanah
umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa berupa deposit (endapan) dalam tanah.
Logam alkali tanah juga tergolong logam aktif, tetapi kereaktifannya kurang
dibandingkan logam alkali seperiode, dan hanya akan terbakar di udara bila
dipanaskan. Kecuali Berillium, logam alkali tanah larut dalam air membentuk
basa.[20]
Senyawaan-Senyawaan
Biner
Halida.
Halida anhidrat dapat dibuat dengan dehidrasi dari garam hidrat. Halida-halida
magnesium dan kalsium mudah menyerap air. Kemampuan untuk membentuk hidrat,
seperti juga kelarutannya dalam air, menurun dengan naiknya ukuran, dan
halida-halida Sr, Ba, dan Ra biasanya anhidrat.
Senyawaan
lain. Logam-logam, seperti alkali, bereaksi dengan banyak unsur lain. Senyawaan
seperti fosfida, silisida, atau sulfida sangat ionik dan terhidrolisis dalam
air.
Garam
Okso, Ion-Ion dan Kompleks
Semua
unsurnya membentuk garam okso, garam okso Mg dan Ca seringkali terhidrat.
Karbonat-karbonatnya semua agak tidak larut dalam air.
Dan
hasil kali kelarutannya menurun dengan naiknya ukuran digunakan dalam bubuk obat lambung untuk
menyerap asam.
Hanya
Mg dan Ca yang memperlihatkan kecendrungan yang dapat diterima untuk membentuk
kompleks-kompleks dalam larutan, dengan beberapa perkecualian, ligannya adalah
oksigen. Kompleks kelat oksigen, diantaranya yang terpenting adalah dengan
jenis ligan etilendiamintetraasetat (EDTA), mudah terbentuk dalam larutan akua
yang basa.[21]
3. Golongan IIIA
Unsur-unsur
golongan ini yaitu: aluminium, gallium, indium, dan thallium. Aluminium adalah
unsur logam yang biasa dijumpai dalam kerak bumi dan terdapat dalam batuan
seperti felspar dan mika. Gallium dan In terdapat hanya dalam runutan pada
batuan Al dan Zn. Thallium, juga merupakan unsur yang jarang, diperoleh kembali
dari debu asap yang berasal dari pemanggangan pyrit dan batuan sulfida lainnya.
Unsur-unsurnya lebih bersifat logam daripada bor, dan kimiawi senyawaannya
lebih ionik. Aluminium adalah logam yang keras, kuat, dan berwarna putih.
Meskipun sangat elektropositif, ia bagaimanapun juga tahan terhadap korosi
karena lapisan oksida yang kuat dan liat terbentuk pada permukaannya.
Gallium,
indium, dan thallium bersifat lunak, putih dan merupakan logam yang cukup
reaktif, nudah larut dalam asam.[22]
4. Golongan IVA
Unsur-unsur
ini terdiri dari: silikon, germanium, timah dan timbal. Silikon hanya yang
kedua setelah oksigen dalam kelimpahannya di alam (kira-kira 28% dari kerak
bumi) dan terdapat beragam dalam mineral silikat dan sebagai kuarsa. Germanium,
timah, dan timbal adalah unsur-unsur yang jarang didapat. Kegunaan yang utama
Ge, Sn, dan Pb adalah sebagai logam-logam, tetapi alkil-timah dan senyawaan
timbaldibuat dalam skala besar. Silikon dan Ge digunakan sebagai semikonduktor,
khususnya dalam transistor. Silikon biasanya agak kurang reaktif. Germanium
agak lebih reaktif daripada silikon. Timah dan timbal diperolehdengan reduksi
oksida atau sulfidanya dengan karbon. Timah dan timbal melarut dalam beberapa
asam, dan dapat diserang secara cepat oleh halogen.[23]
5. Golongan VA
Unsur-unsur
ini terdiri dari: fosfor, arsen, antimon dan bismuth. Fosfor terutama berada
dalam mineral keluarga apatit. Arsen, Sb, dan Bi, terutama terdapat sebagai mineral
sulfida. Fosfor benar-benar bukan bersifat logam dalam kimiawinya, namun As,
Sb, dan Bi memperlihatkan suatu kenaikan kecenderungan sifat logam dan prilaku
sebagai kation. Fosfor diperoleh melalui reaksi batuan fosfat dengan batu- bara
dan pasir dalam suatu pembakar listrik. Arsen, Sb, dan Bi diperoleh sebagai
logamnya melalui reduksi oksidanya dengan karbon dan hidrogen. Logamnya
terbakar pada pemanasan dalam oksigen menghasilkan oksida.[24]
6. Golongan VIA
Unsur-unsur
ini terdiri dari: sulfur, selenium, tellurium, dan polonium. Unsur-unsur ini
ada kemiripan yang sangat kecil dengan kimiawi oksigen, alasannya adalah:
a. Sulfur, Se, Te, dan Po mempunyai
keelektronegatifan yang lebih rendah daripada oksigen, yang berarti bahwa
senyawaannya mempunyai sifat kurang ionik.
b. Bagi sulfur khususnya, terdapat ikatan
ganda.
c. Valensinya tidak terbatas pada 2.
d. Sulfur mempunyai kecendrungan kuat
untuk katenasi.
Sulfur
terdapat secara luas di alam sebagai unsur, dalam bijih sulfida, dan sebagai
sulfat. Selenium dan tellurium kelimpahannya lebih sedikit namun lebih sering
terdapat sebagai mineral selenida dan tellurida dalam bijih sulfida. Polonium
terdapat dalam mineral U dan Th sebagai produk rangkaian peluruhan radioaktif.[25]
7. Golongan VIIa (Halogen)
Unsur-unsur
golongan VIIA merupakan kelompok unsur nonlogam yang sangat reaktif. Semua
unsur haloen bereaksi dengan tipe yang sama, walaupun kereaktifannya berbeda.
Halogen dengan logam membentuk senyawa yang kita sebut garam. Contohnya NaF,
NaCl, NaBr, dan NaI. Oleh karena itu pula, unsur golongan VIIA disebut halogen
yang artinya pembentuk garam. Kereaktifan unsur halogen berkurang dari F ke I.
Semua unsur halogen (golongan VIIA) berupa molekul diatomik( ), berwarna, dan
bersifat racun. Fluorin berwarna kuning muda, klorin berwarna hijau muda,
bromin berwarna merah, dan uap iodin berwarna ungu (iodin padat berwarna
hitam).[26]
Fluor
terdapat secara meluas, misalnya sebagai , fluorspar, kryolit, dan lain-lain.
Ia lebih melimpah daripada klor. Fluor paling reaktif secara
Kimia
dari sekalian unsur, dan segera bergabung pada suhu biasa atau suhu tinggi
dengan semua unsur selain ,He, Ne, dan Kr, seringkali dengan sangat kuat.
Klor
terdapat sebagai NaCl, KCl, Mg dan
sebagainya dalam air laut, danau bergaram, dan sebagai deposit yang berasal
dari penguapan prasejarah danau bergaram. Klor adalah gas yang kehijauan. Ia
melarut sedang dalam air, sambil bereaksi.
Brom
terdapat sebagai bromida, dalam jumlah yang jauh lebih kecil bersama klorida.
Brom adalah cairan kental, mudah bergerak, berwarna merah tua pada suhu kamar.
Ia melarut sedang dalam air, dan dapat bercampur dengan pelarut nonpolar
seperti .
Iod
terdapat sebagai ioda dalam air laut, dan sebagai iodat dalam garam Chili (Guano).
Iod adalah padatan hitam dengan sedikit kilap logam. Pada tekanan atmosferia
menyublim tanpa meleleh.[27]
8. Golongan VIIIA (Gas Mulia)
Unsur-unsur
golonan VIIIA, yaitu helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon, disebut
gas mulia karena semuanya berupa gas yang sangat stabil, sangat sukar bereaksi
dengan unsur lain. Tidak ditemukan satu pun senyawa alami dari unsur-unsur
tersebut. Unsur gas mulia terdapat di alam sebagai gas monoatomik (atom-atomnya
berdiri sendiri). Menurut para ahli, hal itu disebabkan kulit terluarnya yang
sudah terisi penuh. Kulit terluar yang terisi penuh menjadikan unsur tidak
reaktif. Namun demikian, kripton, xenon, dan radon ternyata dapat “dipaksa”
bereaksi dengan beberapa unsur, sedangkan helium, neon, dan argon hingga
sekarang belum berhasil direaksikan. Gas mulia mempunyai titik cair dan titik
didih yang sangat rendah; titik didihnya hanya beberapa derajat di atas titik
lelehnya.[28]
Heliumterdapat
dalam mineral radioaktif. Gas ini aslinya terdiri seluruhnya atas peluruhan
isotop uranium atau thorium yang memancarkan partikel . Inti helium inimenerima
elektron dari unsur sekitarnya, mengoksidasinya, dan bila batuannya cukup
“impermeable”, helium tetap diperangkap.
Gas
Radon, yang semua isotopnya radioaktif dengan waktu paruh pendek, dicirikan
dalam rangkaian peluruhan dari uranium dan thorium. Na, Ar, Kr, dan Xe
diperoleh dengan fraksionasi udara cair. Kegunaan utama He adalah sebagai
cairan dalam krioskopi. Argon dapat digunakan untuk menyediakan suatu
lingkungan yang inert dalam peralatan laboratorium, dalam pengelasan, dalam
lampu listrik yang diisi gas. Neon digunakan untuk tabung sinar pemutusan
muatan.[29]
9. Unsur-Unsur Transisi
Unsur-unsur
transisi adalah unsur-unsur yang terdapat di bagian tengah sistem periodik,
yaitu unsur-unsur golongan tambahan (golongan B atau golongan IB, IIB, IIIB,
IVB, VB, VIB, VIIB, dan VIIIB).
Unsur-unsur
transisi mempunyai sifat-sifat khas yang membedakannya dari Unsur golongan
utama, diantaranya adalah:
a. Semua unsur transisi tergolong logam,
b. Mempunyai kekerasan, titik leleh, dan
titik didih yang relatif tinggi,
c. Banyak diantaranya membentuk
senyawa-senyawa berwarna.[30]
Jadi,
unsur transisi disebut dengan unsur Sc sampai Zn atau unsur blok d.[31]
Dari
pembahasan yang dipresentasikan di atas dapat disimpulkan bahwaOrang pertama
yang menyusun tabel periodik unsur adalah johan W. Dobereiner. Susunannya
didasarkan pada massa atom yang didasarkan pada teori atom Dalton. Selain itu,
perkembangan sistem periodik unsur ini diikuti oleh cara perkembangannya yang
terdiri dari sistem Dobreiner, Mendeleyev, dan hukum Oktaf Newland. Tabel
periodik unsur ini ditemukan dengan berbagai macam unsur karena adanya berbagai
sifat-sifat yang terkandung dalam periodik unsur, sekaligus tabel periodik
unsur terdiri dari golongan utama maupun golongan transisi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar