PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK UNSUR 1. Pengelompokan berdasarkan logam dan bukan logam (Lavoisier saat itu baru 20 jenis unsur). Berdasarkan kemiripan sifat fisik, unsur-unsur dikelompokkan dalam logam dan bukan logam. Unsur logam misalnya, besi, emas, dan tembaga. Unsur bukan logam misalnya, karbon, belerang, oksigen dan nitrogen. 2. Hukum Triade Dobereiner (1829 telah dikenal 40 jenis unsur) Dobereiner mengelompokkan unsur berdasarkan kemiripan sifat kimia dan kenaikan massa atom, yang tiap kelompok terdiri dari 3 unsur. Hukum Triade berbunyi, “Jika tiga unsur di dalam triade disusun menurut kenaikan massa atomnya, massa atom unsure di tengah (ke-2) sama dengan massa rata-rata dari massa kedua atom yang mengapitnya (massa rata-rata unsure ke-1 dan ke-3)”.

Triade dari unsur Cl – Br - I Ar Cl = 35,5, Ar I = 127 Triade Li-Na-K 3. SISTEM OKTAF DARI JOHN NEW LANDS Sistem ini dikemukakan oleh John Alexander Reina Newlands (1864 ). Ia menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Ternyata unsur-unsur yang berselisih 1 oktaf ( unsur nomor 1 dengan nomor 8, 15, 22, 29 ; nomor 2 dengan nomor 9, 16, 23, 30, dan seterusnya ) menunjukkan kemiripan sifat. (telah ditemukan 63 jenis unsur) Urutan unsur berdasar kenaikan massa atom H – Li – Be – B – C – N – O – F – Na – Mg – Al – Si – P – S – Cl – K dst

Do 1 Re 2 Mi 3 Fa 4 Sol 5 La 6 Si 7 H Li Be B C N O F Na Mg Al P S Cl K Ca Cr Ti Mn Fe Co, Ni Cu Zn Y In As Se Kelemahan Sistem Oktaf : Sistem ini hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan.

SISTEM PERIODIK MENDELEEV & LOTHAR MEYER (tahun 1869 telah dikenal 63 jenis Unsur) Dimitri Ivanovich Mendeleev dan Lothar Meyer secara terpisah mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom, yang selanjutnya dikenal dengan tabel periodik bentuk pendek “Jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya maka sifat unsur akan berulang secara periodik “ atau “Sifat unsur merupakan fungsi periodik dari massa atom relatifnya” Kelebihan Mendeleev melakukan koreksi terhadap massa atom dan letak unsur yang salah dalam penggolongan. Massa atom Cr bukan 43 melainkan 52. Mendeleev juga mampu meramalkan unsur-unsur yang pada saat itu belum ditemukan, yakni dengan memberikan tempat yang kosong, contoh : Ea (Eka aluminium), Eb (Eka borium), dan Es (Eka silicium), yang saat ini dikenal dengan Ga, Sc, dan Ge.

Kelemahan-kelemahan Tabel Periodik Mendeleev Penempatan unsur-unsur transisi, yang persamaan sifat lebih mendekati dengan unsur-unsur yang mendatar daripada yang vertikal.

Perde Gol I Gol II Gol III Gol IV Gol V Gol VI Gol VII Gol VIII 1 H=1 2 Li=7 Be= 9,2 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 Tl= 48 V= 51 Cr= 52 Mn= 55 F=56, Co=59 5 (Cu= 63) Zn= 65 - = 68 - = 72 As= 75 Se= 78 Br= 80 6 Rb= 85 Sr= 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 Te= 125 J= 127 8 Cs= 133 Ba= 137 ? Di= 138 - ------ 9 10 ? Er= 178 ? La= 180 Ta= 182 W= 184 Os=195, Ir=197 Pt=198, Au=199 11 (Au=199) Hg= 200 Ti= 204 Pb= 207 Bi= 208 12 Th= 231 U= 240

5. SISTEM PERIODIK MODERN Semula diyakini bahwa sifat unsur merupakan fungsi periodic dari massa atomnya, yang dikenal dengan hukum periodik. Saat ini hal demikian tidak diyakini lagi, sehingga hukum periodiknya menjadi sifat unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya, yang dikemukakan oleh Moseley.

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. Periode 1, terdiri dari 2 buah unsur  periodik sangat pendek Periode 2, terdiri dari 8 buah unsur  periodik pendek Periode 3, terdiri dari 8 buah unsur  periodik pendek Periode 4, terdiri dari 18 buah unsur  periodik panjang Periode 5, terdiri dari 18 buah unsur  periodik panjang Periode 6, terdiri dari 32 buah unsur  periodik sangat panjang Periode 7, terdiri dari 23 buah unsur  periodik belum lengkap

b. Golongan adalah lajur yang fertikal dan ditulis dengan angka Romawi. Golongan terdiri dari: 1) Golongan Utama / Gol A 2) Golongan unsur transisi/ Gol B  Unsur blok d  Unsur blok 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. 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

Golongan ditunjukkan jumlah elektron valensi yang dimiliki oleh atom. Elektron valensi = elektron yang dapat dipakai untuk berikatan/bereaksi. Unsur-unsur yang terletak dalam satu golongan akan memiliki sifat yang mirip. Dalam SPU golongan dibedakan : 1. Golongan unsur utama, meliputi golongan I A s/d VIII A 2. Golongan unsur Transisi (golongan B), meliputi a. Golongan Transisi (blok d), yaitu golongan IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, dan IIB b. Golongan Transisi dalam (blok f), ada dua deret yaitu, Deret Lantanida (unsur dalam deret ini mirip sifat dengan 57La) Jika elektron terakhir mengisi orbital 4f Deret Aktinida (unsur dalam deret ini mirip sifat dengan 89Ac) Jika elektron terakhir mengisi orbital 5f Gol A  Jika elektron terakhir mengisi orbital s atau p Gol B jika elektron terakhir mengisi orbital d atau f

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 Penentuan suatu atom termasuk Gol B jika elektron terakhir mengisi orbital d atau f Jika elektron terakhir mengisi orbital d1  GolIIB 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

PENENTUAN PERIODE DAN GOLONGAN Periode ditunjukkan oleh jumlah kulit yang dimliki atom. Golongan ditunjukkan oleh jumlah elektrom valensi yang dimiliki atom. Elektron valensi = elektron yang dapat dipakai untuk reaksi/berikatan Untuk Gol A  elektron valensi = elektron dikulit terluar. Gol IA & IIA orbital valensinya ns1 atau ns2 Gol IIIA s/d VIII orbital valensinya ns2 np1 s/d 6 n = nomor kulit atom  nomor kulit terakhir Untuk Gol B  elektron valensi = elektron yang terdapat dalam orbital valensi. Orbital valensinya Gol B  ns1-2 (n-1)d1-10 Untuk unsur transisi dalam maka Deret Lantanida  elektron terakjir mulai mengisi orbital 4f Deret Aktinida  elektron terakhir mulai mengisi orbital 5f

Determine period and group of element Penentuan golongan dan periode suatu unsure sebagai berikut, a. Membuat konfigurasi elektronnya b. Menentukan electron valensinya (untuk menentukan golongan) c. Menentukan nomor kulit terluarnya atau jumlah kulit atom menunjukkan periode. Untuk Golongan Utama (golongan A) Orbital valensi : s dan p Golongannya ditentukan dari jumlah elektron dalam orbital valensi atau jumlah elektron di kulit terluar. nSx npy Nomor golongan : x + y Golongan IA  nS1 Golongan IIIA  nS2 np1 Golongan IIA  nS2 Golongan IVA  nS2 np2 dan seterusnya

Untuk Golongan Transisi (golongan B) Orbital valensi : ns dan (n-1)d Golongannya ditentukan dari jumlah elektron dalam orbital valensi tersebut. Nomor golongan : x + y nSx (n-1)dy 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

SIFAT-SIFAT KEPERIODIKAN UNSUR Pengelompokkan unsur-unsur seperti pada sistem periodik modern ternyata menghasilkan beberapa sifat yang berubah secara periodik. Sifat-sifat tersebut adalah jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron dan kelektronegatifan. Jari-jari atom Jari-jari atom adalah jarak inti sampai elektron kulit terluar. Jari-jari atom > jari-jari ion positifnya Pada ion positif terjadi pelepasan elektron berarti pengurangan jumlah kulit ( umumnya terjadi pada atom logam ). Jari-jari atom < jari-jari ion negatifnya Pada ion negative terjadi pengikatan elektron menyebabkan lintasan terluar makin jauh dari inti ( umumnya terjadi pada atom non logam )

SIFAT-SIFAT PERIODIK UNSUR Jari-jari atom Energi Ionisasi Afinitas elektron Keelektronegatifan Ke-reaktifan logam dan non logam Titik didih / titik leleh

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 kulit bertambah (periode bertambah) jarak inti terhadap elektron di kulit terluar makin jauh  jari-jari atom bertambah. Dalam satu periode (jumlah kulit tetap) semakin kekanan no atom bertambah (proton bertambah , partikel inti makin besar)  gaya tarik inti terhadap elektron kulit terluar makin kuat  jari-jari atom makin kecil.

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

3. Affinitas elektron Affinitas elektron ialah besarnya energi yang menyertai (dilepaskan / diserap) jika atom dalam bentuk gas mengikat/ menerima satu elektron. Y(g) + 1e–  Y– (g) Unsur-unsur halogen paling mudah menerima elektron karena afinitas elektronnya besar.  Harga afinitas bertanda Negatif krn atom gas saat menyerap elektron disertai pelepasan energi. Unsur-unsur gas mulia memiliki afinitas paling kecil sehingga sulit menerima elektron  Harga afinitas bertanda Positif krn saat menyerap elektron diperlukan energi. Afinitas elektron yang bertanda positif berarti atom saat menyerap elektron memerlukan energi, yaitu unsur gol IIA dan VIIIA Secara umum : Dalam satu golongan dari atas ke bawah, affinitas elektron semakin berkurang. Dalam satu periode dari kiri ke kanan, affinitas elektron semakin bertambah.

Kecenderungan keelektronegatifan dalam sistem periodik Keelektronegatifan/ elektronegativity 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. Kecenderungan keelektronegatifan dalam sistem periodik Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang. Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung bertambah.

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.

Pengaruh jari-jari atom terhadap sifat periodik lainnya: Jari-jari atom semakin panjang  Gaya tarik inti makin lemah  (Keelektronegatifan makin kecil)  elektron mudah lepas  E ionisasi makin kecil  Afinitas elektron cenderung berkurang.

5. Sifat Logam Ditinjau dari konfigurasi elektron, unsur-unsur logam cenderung melepas elektron ( memiliki energi ionisasi kecil ), sedangkan unsur-unsur bukan logam cenderung menangkap elektron ( memiliki keelektronegatifan besar ). Dengan demikian dalam sistem periodik sifat-sifat logam : Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang. Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung berkurang 6. Kereaktifan Reaktif artinya mudah bereaksi. Unsur-unsur logam pada sistem periodik makin ke bawah makin reaktif ( makin mudah bereaksi ), sebab makin mudah melepas elektron. Misalnya kalium lebih reaktif dibanding natrium. Unsur-unsur non logam pada sistem periodik makin ke bawah makin kurang reaktif ( makin sukar bereaksi ), karena makin sukar menangkap elektron. Misalnya fluorin lebih reaktif dibandingkan klorin.

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

7. Titik Didih dan Titik Leleh Dari kiri ke kanan titik leleh dan titik didih mula-mula naik secara bertahap dan mencapai puncaknya pada golongan IVA kemudian turun secara 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 didih makin ke bawah makin rendah. Sebaliknya bagi unsur-unsur non logam segolongan, titik leleh dan titik didih makin ke bawah makin tinggi.

1. Manakah yang mempunyai jari-jari lebih besar dari atom maupun ion berikut? Jelaskan . a. atom Na atau atom Mg b. ion Na+ atau ion Mg2+ c. atom Na atau atom Cl d. ion Na+ atau ion Cl- e. ion F- atau ion O2- 2. Diketahui afinitas elektron magnesium = 230 kJ/mol dan fluorin = -328 kJ/mol. a. manakah yang lebih mudah menyerap elektron, atom Mg atau atom F? b. Manakah yang lebih stabil, ion Mg- atau atom Mg? c. Manakah yang lebih stabil, atom F atau ion F-?

3. Atom A dan B masing-masing memiliki nomor atom 4 dan 6. Mana yang lebih besar, jari-jari atom A atau atom B ? 4. Unsur P, Q, dan R masing-masing memiliki nomor atom 9, 19, dan 20. Urutkan berdasarkan kenaikan harga elektronegatifitasnya ! 5. Unsur Ra, Sr, Mg, dan Be terletak dalam satu golongan. Urutkanan berdasarkan kenaikan harga energi ionisasinya ! 1. Apakah dasar pengelompokan unsur yang dilakukan oleh: a. Dobereiner b. Newlands c. Mendeleev d. Moseley 2. apakah kelemahan hukum oktaf dari Newlands? 3. Tuliskan kelebihan dan kelemahan sistem periodik Mendeleev?