STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR Standar Kompetensi:
1. Memahami perubahan materi, klasifikasi materi, kadar zat, struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia
Kompetensi dasar:
1.2. Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat – sifat unsur, massa atom relatif dan sifat – sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya, melalui pemahaman konfigurasi elektron
Tujuan Pembelajaran :
- Menjelaskan perkembangan model atom secara tepat, melalui visualisasi gambar- Menentukan elektron valensi dengan benar, berdasarkan pengamatan konfigurasi elektron
- Menghitung massa atom relatif rata–rata dari beberapa isotop secara tepat
- Mengklasifikasikan unsur kedalam isotop, isobar dan isoton dengan benar, berdasarkan pengamatan notasi atom
- Membandingkan perkembangan tabel periodik unsur secara tepat, melalui diskusi kelompok.
- Menjelaskan dasar pengelompokkan unsur – unsur dengan baik, berdasarkan hasil diskusi kelompok. - Menganalisis tabel, grafik untuk menentukan keteraturan jari – jari atom, energi ionisasi, affinitas
elektron dan keelektronegatifan dengan tepat, melalui diskusi kelompok.
- Menentukan golongan dan perioda unsur – unsur dalam tabel periodik secara tepat, berdasarkan pengamatan konfigurasi elektron.
PERKEMBANGAN TEORI ATOM 1. Teori Atom John Dalton
Pada tahun 1803 John Dalton menegaskan bahwa materi terdiri atas atom. Postulat dasar teori atom Dalton ;
Setiap materi terdiri atas partikel yang disebut atom.
Unsur adalah materi yang terdiri atas sejenis atom.
Atom suatu unsur adalah identik tetapi berbeda dari atom unsur lain
Senyawa adalah materi yang terdiri atas dua jenis atom/lebih dengan perbandingan tertentu
Atom tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan dan tidak dapat diubah menjadi atom lain melalui reaksi kimia, reaksi kimia hanyalah penataan ulang atom-atom.
Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi (atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil)
Kelemahan teori atom Dalton ialah teori tersebut tidak menjelaskan perbedaan antara atom suatu unsur dengan unsur lainnya, sifat kelistrikan materi, atom bukanlah sesuatu yang tidak dapat dibagi lagi, masih ada partikel kecil di dalam atom, yang disebut partikel sub atom.
ELEKTRON
Penemuan elektron bermula dengan diketemukannya sinar katode dari percobaan dengan menggunakan tabung sinar katode.
Tabung sinar katode terbuat dari dua pelat logam yang diberi potensial listrik yang cukup besar dan di dalam tabung berisi gas yang dibuat tekanannya rendah, dari percobaan ini diperoleh perpendaran cahaya
berwarna hijau di depan katode. Sinar katode mempunyai sifat:
Merambat lurus dari katode menuju anode.
Bermuatan negatif (karena sinar ini menuju ke kutub positif)
J. J. Thomson àsinar katode merupakan partikel (karena memutar baling-baling), jadi menurut J. J.
Thomson sinar katode merupakan partikel penyusun atom yang bermuatan negatif dan disebut elektron.
2. Teori atom J. J. Thomson
Atom merupakan materi yang bermuatan positif dan didalamya tersebar elektron yang bermuatan negatif.
Kelemahan model atom Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
PROTON
Ditemukannya elektron meyakinkan para ahli bahwa ada partikel sub atom.
Eugen Goldstein memodifikasi tabung sinar katode dengan melubangi lempeng katodenya, diperoleh bahwa ada sinar yang arahnya berlawanan dengan sinar katode melalui lubang katode tersebut.
Sinar itu disebut sinar anode. Sinar anode mempunyai sifat:
Merambat lurus dari anode menuju katode.
Bermuatan positif (karena sinar ini menuju ke kutub negatif)
Dipengaruhi oleh jenis gas di dalam tabung
Ernest Rutherford bersama dengan dua orang muridnya (Hans Geiger dan Ernest Marsden) melakukan percobaan dengan hamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas.
Kesimpulan dari gejala-gejala yang teramati:
Sinar alfa yang diteruskan menunjukkan bahwa di dalam atom terdapat ruang hampa.
Sinar alfa yang dibelokkan menunjukkan bahwa di dalam atom terdapat partikel sangat kecil yang bermuatan positif maka ketika sinar alfa mendekatinya terdapat gaya tolak menolak
Sinar alfa yang dipantulkan menunjukkan bahwa di dalam atom terdapat partikel sangat kecil yang masif (padat)
3. Teori atom Rutherford
Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif pada jarak yang relatif jauh.
Kelemahan:
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom
James Chadwick melakukan percobaan hamburan sinar alfa terhadap inti Berilium dan menemukan ada partikel netral yang menyusun inti atom dan disebut neutron.
Spektrum Unsur
Sinar matahari dapat diuraikan oleh prisma menjadi sinar mejikuhibiniu secara berkesinambungan. Uraian warna yang berkesinambungan disebut spektrum kontinu.
Jadi spektrum kontinu mengandung semua panjang gelombang, sedangkan spektrum diskontinu hanya terdiri atas beberapa panjang gelombang secara terputus-putus.
Radiasi dibedakan atas radiasi partikel dan radiasi elektromagnet. Radiasi partikel ada yang bermuatan, ada pula yang netral. Radiasi elektromagnet digambarkan sebagai peristiwa gelombang, tidak mempunyai massa maupun muatan, merambat dengan kecepatan cahaya.
4. Teori atom Niels Bohr
Spektrum unsur berupa spektrum garis. Menurut Niels Bohr à elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu, yang disebut kulit atom (berupa lingkaran dengan jari-jari tertentu) tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya. Setiap kulit ditandai dengan bilangan kuantum utama (n).
Pada keadaan normal elektron akan mengisi kulit-kulit dengan tingkat energi terendah (ground state), yaitu dimulai dari kulit K, kemudian kulit L, dan seterusnya.
Apabila suatu atom mendapat energi dari luar (misalnya dipanaskan, disinari, atau diberi beda potensial), maka elektron akan menyerap energi yang sesuai dan
berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi (keadaan tereksitasi), keadaan ini hanya berlangsung dalam waktu yang singkat karena tidak stabil.
Elektron akan segera kembali ke tingkat energi yang lebih rendah disertai pelepasan energi (gelombang elektromagnet).
Kelemahan:
Model atom ini tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak.
SUSUNAN ATOM
Inti atom terdiri dari tumpukan dua jenis nukleon à proton dan neutron. Proton bermuatan +, neutron
netral, maka inti atom bermuatan positif. Nomor atom (Z)
Menunjukkan jumlah proton dalam satu atom
Atom bersifat netral maka jumlah proton = jumlah elektron. Z menyatakan proton atau jumlah elektron dalam satu atom. Jika atom kehilangan elektron à ion +
Jika atom mendapat elektron à ion –
Contoh: atom Mg (Z = 12) Jumlah elektron = 12 Jumlah proton = 12
Mg2+ (Z =12)à jumlah proton 12, jumlah elektron = 12 -2 = 10
S2- (Z = 16)à jumlah proton 16, jumlah elektron= 16+2 = 18
Jadi dalam atom netral Z à jumlah proton/jumlah elektron Ion
Ion + à jumlah elektron = Z-X
Ion - à jumlah elektron = Z+X
Nomor massa (A)
Jumlah proton dan neutron Notasi atom dengan: X : lambang unsur X
Z : nomor atom A : nomor massa Jumlah neutron = (A-Z)
Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron unsur berikut:
Isotop, Isobar, dan Isoton
Isotop à atom dari unsur yang sama tetapi berbeda nomor massanya atau jumlah neutronnya (jumlah
proton sama)
Isobar à atom dari unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa yang sama
Isoton à atom dari unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama
LATIHAN SOAL
2. Suatu unsur mempunyai konfigurasi elektron:
K = 2; L = 8; M = 18; N = 2. Salah satu isotopnya mempunyai 35 neutron. Berapakah nomor atom dan nomor massa isotop itu?
3. Kelompokkan atom-atom berikut ke dalam isotop, isobar, dan isoton
Konfigurasi Elektron
Gambaran persebaran elektron di dalam kulit atom Penulisan konfigurasi aturannya:
Dimulai dari tingkat energi terendah (kulit K) ke tingkat energi yang lebih tinggi
Isi penuh sebanyak mungkin kulit, dimulai dari kulit K, kemudian hitung jumlah elektron yang tersisa Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar 8
Contoh:
Br (Z = 35)= 2 8 18 7 Cl (Z = 17) = 2 8 7 N (Z = 7) = 2 5
Tuliskan konfigurasi elektron dari: Fr (Z = 87)
K (Z = 19) Ca2+ (Z = 20)
Elektron valensi à elektron pada kulit terluar, dari contoh Br elektron valensi 7.
5. Teori Atom Mekanika Kuantum
Teori kuantum dari Max Planck membuktikan à cahaya memiliki sifat dualisme, yakni sebagai gelombang dan sebagai partikel.
Teori Kuantum dari Max Planck
Menurut Max Planck, radiasi elektromagnet terdiri atas paket-paket kecil (kuanta) atau partikel.
Einstein menamai partikel radiasi tersebut dengan foton. Setiap foton mempunyai energi tertentu yang bergantung pada frekuensi atau panjang gelombangnya.
E = h X f atau E = h X c/
E = energi radiasi
h = tetapan Planck = 6,63 X 10-34 J det-1
Louis de Broglie àmateri juga mempunyai sifat dualisme yakni sebagai partikel dan gelombang, maka partikel yang bergerak sangat cepat mempunyai ciri-ciri gelombang
Gerakan elektron menyerupai gelombang elektromagnet, maka tidak bergerak menurut suatu garis melainkan menyebar pada suatu daerah tertentu.
Werner Heisenberg à azas ketidakpastian “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum
suatu partikel kecil seperti elektron secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”.
Daerah dengan probabilitas terbesar menemukan elektron à orbital (lintasan elektron dalam model
mekanika kuantum)
Kulit terdiri atas satu atau beberapa subkulit, setiap subkulit terdiri atas satu atau beberapa orbital. Perbedaan model atom bohr dan mekanika kuantum
Model atom Bohr Model atom mekanika kuantum
Kedudukan elektron dalam
atom adalah tertentu dan lintasannya berbentuk lingkaran dengan jari-jari r yang disebut orbit atau kulit.
Setiap orbit atau kulit
dilambangkan dengan bilangan kuantum, n
Kedudukan elektron dalam
atom merupakan suatu kebolehjadian yang dinyatakan sebagai orbital.
Setiap orbital dijelaskan oleh
tiga bilangan kuantum, yakni bilangan kuantum utama, n, bilangan kuantum azimuth, l, dan bilangan kuantum magnetik, m.
Selanjutnya bilangan kuantum keempat yakni bilangan kuantum spin, s, ditambahkan dan menjadi dasar aturan pengisian elektron dalam orbital.
Bilangan Kuantum
Ada empat bilangan kuantum yang akan kita kenalàbilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth (I), bilangan kuantum magnetik (m) dan bilangan kuantum spin (s).
Untuk menyatakan kedudukan (tingkat energi, bentuk serta orientasi) suatu orbital digunakan tiga bilangan kuantum, yaitu:
a. Bilangan kuantum utama (n)
à menyatakan kulit atom, harga mulai dari 1, 2, 3, dan seterusnya
Harga n 1 2 3 4 dst
Lambang kulit K L M N dst
b. Bilangan kuantum azimuth (l)
àmenyatakan subkulitnya
Nilai l = 0, 1, 2, 3, ….(n – 1)
Untuk membedakan subkulit dari suatu kulit maka subkulit dinyatakan dengan kombinasi (n, l)
Nilai l 0 1 2 3 4 dst
Lambang
subkulit s p d f g dst
Contoh: Subkulit s dari kulit pertama (K) à 1s (n = 1, l = 0) Subkulit p dari kulit kedua (L) à 2p (n = 2, l = 1)
c. Bilangan kuantum magnetik (m)
Susunan orbital-orbital dalam satu subkulit dapat dinyatakan dengan diagram orbital sebagai berikut:
Subkulit: s p d
Diagram orbital:
Nilai m: 0 -1 0+1 -2-10+1+2
Bilangan kuantum spin (ms atau s)
Elektron berputar pada sumbunya ketika beredar mengitari inti. Hanya ada dua kemungkinan arah rotasi elektron, yaitu searah atau berlawanan arah dengan jarum jam.
Kedua arah yang berbeda ini dinyatakan dengan bilangan kuantum keempat yaitu bilangan kuantum spin (s) dengan nilai
s = +1/
2 () dan s = -1/2 ()
Satu orbital hanya dapat ditempati oleh 2 elektron, supaya menghasilkan medan magnet yang berlawanan untuk mengimbangi gaya tolak menolak listrik yang ada.
LATIHAN SOAL
1. Berapakah nilai l yang dimungkinkan untuk elektron dengan nilai n = 1? 2. Berapakah nilai m yang dimungkinkan untuk elektron dengan nilai l = 2? 3. Berapakah nilai s yang dimungkinkan untuk elektron dengan nilai m = 0? 4. Berapa orbital terdapat pada kulit M?
5. Tulislah kulit atau subkulit yang sesuai (K, L, M, N, s, p, d, f) untuk setiap bilangan kuantum berikut: a. n = 3
b. l = 2 c. l = 0 d. n = 1
6. Berapakah jumlah maksimum elektron dalam: a. Kulit dengan nilai n = 2?
b. Orbital dengan m = +2?
Konfigurasi Elektron
à Menggambarkan distribusi elektron dalam orbital-orbital atom Aturan-aturan Penulisan Konfigurasi Elektron
1. Asas Aufbau
Pengisian orbital selalu dimulai dari subkulit dengan tingkat energi yang lebih rendah kemudian ke tingkat energi yang lebih tinggi.
Urutan tingkat energi subkulit 1s-2s-2p-3s-3p-4s-3d- dst.
Tingkat energi subkulit juga ditentukan dari jumlah nilai n + l, semakin besar nilai n + l semakin tinggi tingkat energinya, jika nilai n + l sama maka subkulit yang harga n-nya lebih besar mempunyai tingkat energi lebih tinggi.
LATIHAN SOAL
Susunlah beberapa subkulit berikut berdasarkan tingkat energinya, dimulai dari tingkat energi yang terendah: 2s; 1s; 3s; 4d; 3p; 5s; 6p; 5p
Tidak ada dua elektron dalam satu atom yang boleh mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Jumlah elektron maksimum = 2 x jumlah orbital dalam subkulit (n2) = 2n2
3. Kaidah Hund
Jika elektron-elektron dimasukkan ke dalam orbital-orbital pada subkulit yang sama, maka elektron-elektron akan mengisi orbital satu persatu dengan arah rotasi (spin) yang sama sebelum dapat berpasangan.
Contoh penulisan satu konfigurasi elektron
3d
4
3 : menyatakan bilangan kuantum utama (kulit) d : menyatakan subkulit
4 : jumlah elektron dalam subkulit
Elektron terakhir adalah elektron yang terletak pada subkulit yang mempunyai energi terbesar, yaitu elektron yang terletak pada subkulit terakhir menurut aturan Hund.
Jadi elektron valensi dari Cl adalah 7 sedangkan elektron terakhir dari Cl terletak pada subkulit 3p5 yang
memiliki tanda panah biru. mempunyai n = 3, l= 1, m = 0, s = – ½
Cara penulisan konfigurasi elektron
Berdasarkan urutan tingkat energi
Contoh: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 Cara penulisan yang lebih singkat
Contoh: Konfigurasi elektron Na (Z = 11) 1s2 2s2 2p6 3s1
Konfigurasi Ne (Z =10) 1s2 2s2 2p6
Jadi Na (Z = 11): [Ne] 3s1
Berdasarkan eksperimen ditemukan adanya penyimpangan dalam pengisian orbital-orbital di subkulit d Orbital yang setengah penuh (d5) atau penuh (d10) bersifat lebih stabil dibandingkan orbital-orbital yang
hampir setengah penuh atau hampir penuh Cr (Z = 24) [Ar] 4s2 3d4
Penulisan menjadi [Ar] 4s1 3d5
Cu (Z = 29) [Ar] 4s2 3d9
Penulisan menjadi [Ar] 4s1 3d10
Konfigurasi Elektron Ion
Konfigurasi elektron ion positif
Ion positif terbentuk dari atom netralnya dengan melepaskan elektron dari kulit terluarnya (n paling besar). Contoh:
Na (Z = 11) [Ne] 3s1
Ion Na+ 1s2 2s2 2p6
Fe (Z = 26) [Ar] 4s2 3d6
Ion Fe2+ [Ar] 3d6 Ion Fe3+ [Ar] 3d5 Konfigurasi elektron ion negatif
Ion negatif terbentuk dari atom netralnya dengan menarik elektron untuk mengisi orbital dengan tingkat energi terendah yang belum penuh. Contoh:
O (Z = 8) 1s2 2s2 2p4
Ion O2- 1s2 2s2 2p6
S (Z = 16) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
LATIHAN SOAL
1. Tuliskan konfigurasi elektron dan gambarkan diagram orbital dari unsur-unsur berikut: a. B (Z = 5) e. P (Z = 15)
b. O (Z = 8) f. Mg (Z = 12) c. Ar (Z = 18)
d. K (Z = 19)
2. Tuliskan konfigurasi elektron dari unsur-unsur berikut, kemudian tentukan jumlah elektron pada kulit-kulit atomnya.
a. Ca (Z = 20) c. V (Z = 23)
b. Sc (Z = 20) d. Mn (Z= 25)
3. Tulislah konfigurasi elektron, diagram orbital, jumlah elektron tunggal, dan jumlah kulit dari masing-masing unsur berikut:
a. Li (Z= 3) b. Fe (Z= 26)
4. Tulis konfigurasi elektron dari: a. 24Cr3+
b. 12Mg2+
c. 15P
3-d. 17Cl
-5. Tentukan harga semua bilangan kuantum elektron terakhir dari:
a. 27Co b. 26Fe3+
Bentuk dan orientasi orbital
Di subkulit s
Subkulit s memiliki 1 orbital. Orbital ini memiliki bentuk seperti bola dengan orientasi sama ke segala arah.
Di subkulit p
Subkulit p punya 3 orbital, px, py, pz. Orbital-orbital ini memiliki bentuk seperti balon terpilin dengan
Di subkulit d
Subkulit d memiliki 5 orbital dxy, dyz, dxz, dx2-y2 , dz2.
Orbital-orbital ini memiliki bentuk yang lebih kompleks dengan lima orientasi berbeda.
Di subkulit f
Subkulit f memiliki 7 orbital
SISTEM PERIODIK UNSUR
Sistem periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur horizontal disebut periode disusun menurut kenaikan nomor atom.
Lajur vertikal disebut golongan disusun menurut kemiripan sifat. Periode
SPU modern terdiri atas 7 periode. Jumlah unsur setiap periode: Periode 1 berisi 2 unsur.
Periode 4 berisi 18 unsur. Periode 5 berisi 18 unsur. Periode 6 berisi 32 unsur.
Periode 7 berisi 32 unsur. (jika lengkap)
Periode 1, 2, dan 3 disebut periode pendek karena berisi relatif sedikit unsur. Periode 4 dan seterusnya disebut periode panjang.
Golongan
SPU modern terdiri dari 2 golongan, yaitu:
Golongan A (golongan utama) terdiri dari golongan IA-VIIIA.
Golongan B (golongan transisi) terdiri dari golongan IB-VIIIB, terletak antara golongan IIA dan IIIA. Kolom vertikal SPU modern terdiri dari 18 kolom, karena golongan VIIIB sendiri terdiri dari 3 kolom. Dua baris unsur yang ditempatkan di bawah SPU modern disebut unsur transisi dalam, yang terdiri dari unsur Lantanida dan aktinida. Kedua unsur transisi dalam termasuk dalam golongan IIIB, lantanida pada periode 6 dan aktinida pada periode 7.
Hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik unsur Berdasarkan konfigurasi Niels Bohr
Nomor periode à jumlah kulit
Nomor golongan à jumlah elektron valensi
LATIHAN SOAL
Diketahui konfigurasi elektron unsur: P : 2 8 2
Q : 2 8 18 5
Tentukan letak unsur itu dalam SPU!
2. Tentukan konfigurasi elektron unsur yang terletak pada: Periode 5, golongan IIA
Periode 5, golongan IVA Periode 6, golongan IA Periode 6, golongan VIIA Periode 3, golongan VIA Periode 1, golongan VIIIA
Berdasarkan Teori Atom Modern
Nilai n terbesar menyatakan nomor periode.
Jenis subkulit yang ditempati elektron valensi menentukan jenis golongan à gol. A atau gol. B Golongan IA dan IIA (blok s)
Elektron valensi menempati subkulit s (ns1 dan ns2).
Golongan IIIA – VIIIA (blok p)
Elektron valensi menempati subkulit s dan p (ns2 npx).
Catatan: 2 + x à menyatakan golongan unsur Golongan IB – VIIIB (blok d)
Elektron valensi menempati subkulit s dan d (ns2 (n-1)dx)
Catatan: 2 + x à menyatakan golongan unsur, untuk golongan VIIIB, x = 6, 7, 8 Golongan IB konfigurasi elektron valensi
ns1 (n-1)d10
Golongan IIB konfigurasi elektron valensi ns2 (n-1)d10
Untuk seri Lantanida dan aktinida, elektron valensi berada di subkulit s dan f (ns2 (n-2)fX), maka termasuk
blok f.
n = 7 golongan aktinida
Baik lantanida maupun aktinida semua masuk golongan IIIB.
LATIHAN SOAL
1. Ramalkan posisi unsur-unsur berikut dalam sistem periodik unsur: a. Ti : [Ar] 4s2 3d2
b. Pb: [Xe] 6s2 4f14 5d10 6p2
2. Ramalkan konfigurasi elektron dari unsur-unsur berikut: a. Unsur B (periode 2, golongan IIIA)
b. Unsur V (periode 4, golongan VB)
a. X2- : 1s2 2s2 2p6
b. Y3+: [Ar] 3d5
4. Tentukan letak (periode dan golongan) dari unsur-unsur berikut dalam SPU: a. Oksigen
b. Natrium c. Barium d. Fluorin e. Silikon
5. Unsur apa yang terdapat pada: a. Peride ketiga golongan IVA b. Periode keempat golongan IIIA c. Periode kelima golongan VIIA d. Periode keempat golongan VIIIA
6. Tentukan periode dan golongan unsur A, B, C, D, E, dan F dalam gambar berikut:
7. Diketahui letak unsur dalam sistem periodik, tentukanlah konfigurasi elektronnya: a. Unsur X pada periode 3, golongan VA
b. Unsur Y pada periode 4, golongan VIB c. Unsur T pada periode 4, golongan VIIIB d. Unsur Q pada periode 5, golongan VIIIA
8. Tentukan pada blok apa unsur berikut dalam sistem periodik: a. Unsur X dengan konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p1
b. Unsur T dengan elektron valensi 3d8 4s2
c. Unsur Y dengan nomor atom 58 d. Unsur Helium
9. Tentukan nomor atom X dan Y yang mempunyai harga bilangan kuantum elektron terakhir sebagai berikut:
a. Atom X: n = 2, l = 1, m = -1, s = -1/ 2
b. Atom Y: n = 3, l =2, m = 0, s = +1/ 2
10. Tentukanlah harga semua bilangan kuantum elektron terakhir!
a. 15P b. 27Co c. 26Fe3+
11. Tentukan periode dan golongan unsur x, y, dan z jika diketahui harga keempat bilangan kuantum elektron terakhirnya sebagai berikut:
Perkembangan Dasar Pengelompokan Unsur Pengelompokan atas logam dan nonlogam Triade Dobereiner
à Apabila unsur-unsur dalam satu triade disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, ternyata massa
atom relatif dan sifat unsur kedua merupakan rata-rata massa atom relatif dan sifat unsur pertama dan ketiga
à Apabila unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, ternyata unsur yang berselisih
satu oktaf menunjukkan kemiripan sifat
4. Sistem Periodik Mendeleev
à Sifat unsur merupakan fungsi periodik dari massa atom relatifnya
5. Sistem Periodik Henry G. Moseley
à Sifat unsur merupakan fungsi periodik dari kenaikan nomor atomnya
SIFAT-SIFAT PERIODIK UNSUR Jari-jari atom
àjarak dari inti hingga kulit terluar
Kecenderungan jari-jari atom:
Dalam satu periode, jari-jari atom bertambah dari kanan ke kirià karena semakin ke kiri inti semakin kecil (nomor atom berkurang)
Dalam satu golongan, jari-jari bertambah dari atas ke bawah à karena semakin ke bawah jumlah kulit
bertambah
Jari-jari ion positif <jari-jari atom netral<jari-jari ion negatif.
Energi Ionisasi
à Energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari suatu atom netral yang berwujud gas
menjadi ion berwujud gas dengan muatan +1 Be(g) + 899 kJ à Be+(g) + e EI 1
Be+
(g) + 1.757 kJ à Be2+(g) + e EI 2
Be2+
(g) + 14.848 kJ à Be3+(g) + e EI 3
Semakin besar jari-jari atom, maka suatu atom semakin mudah melepas elektron karena jarak antara inti dengan elektron di kulit terluar semakin jauh maka gaya tarik menarik antara inti dan elektron semakin lemah.
Jadi semakin besar jari-jari atom, semakin kecil energi ionisasinya.
Dalam satu periode, semakin ke kanan EI semakin besarà karena jari-jari atom semakin kecil sehingga semakin sukar melepas elektron.
Dalam satu golongan, semakin ke atas EI semakin besar à karena jari-jari semakin kecil.
Dalam satu periode unsur golongan VIIIA EI-nya terbesar karena unsur ini paling stabil, konfigurasi elektronnya sudah penuh, maka sukar melepas elektron.
Afinitas Elektron
Energi yang menyertai penambahan satu elektron pada suatu atom netral yang berwujud gas membentuk ion bermuatan -1.
Unsur yang mempunyai afinitas elektron bertanda negatif mempunyai daya tarik atau afinitas yang lebih besar.
Jari-jari atom semakin besar, maka afinitas elektron semakin kecil, karena jarak inti dengan elektron semakin jauh maka gaya tarik menarik semakin lemah.
Dalam satu periode, afinitas elektron cenderung bertambah dari kiri ke kanan àkarena jari-jari semakin
kecil
Dalam satu golongan, afinitas elektron cenderung bertambah dari bawah ke atas àkarena jari-jari semakin kecil
Dalam satu periode unsur golongan VIIA yang nilai afinitas elektronnya terbesar. Golongan VIIIA sudah stabil, maka sukar menambah elektron lagi.
Kelektronegatifan
Kecenderungan suatu unsur menarik elektron ke pihaknya dalam suatu ikatan kimia
Dalam satu periode, semakin ke kanan keelektronegatifan semakin besarà karena jari-jari semakin kecil.
Dalam satu golongan, semakin ke atas keelektronegatifan semakin besar.
Dalam satu periode unsur golongan VIIA yang keelektronegatifannya paling besar.
Sifat Logam
àterkait dengan keelektropositifan (kecenderungan atom melepas elektron membentuk ion positif)
Semakin besar jari-jari maka semakin mudah melepas elektron (semakin elektropositif). Dalam satu periode, unsur golongan IA yang paling elektropositif, berarti sifat logam paling kuat (logam paling reaktif) Sifat Nonlogam
àterkait dengan keelektronegatifan (kecenderungan menarik elektron)
Dalam satu periode, unsur golongan VIIA yang paling elektronegatif, berarti sifat nonlogam paling kuat (nonlogam paling reaktif)
Beberapa Golongan Unsur Dalam SPU Golongan VIIIA (Gas mulia)
àdisebut gas karena unsur golongan VIIIA di alam berupa gas monoatomik.
Mulia menunjukkan bahwa unsur gol. VIIIA sangat sukar bereaksi dengan unsur yang lain (stabil)àkarena
kulit terluarnya sudah terisi penuh.
Helium biasanya digunakan untuk mengisi balon, neon untuk mengisi lampu tabung, dan argon untuk bola lampu pijar.
Golongan VIIA (halogen)
àdisebut halogen (pembentuk garam) karena unsur gol. VIIA dengan logam membentuk garam
Gol. VIIA berupa molekul diatomik, berwarna, dan bersifat racun. Fluorin dan klorin berwujud gas pada suhu kamar, bromin berwujud cair, dan iodin berwujud padat.
Fluorin digunakan dalam pasta gigi, klorin dalam desinfektan serta pemutih, iodin dalam obat luka dan aditif garam beriodium.
Golongan IA (alkali)
Logam yang lunak, ringan, dan paling reaktifàdapat terbakar di udara, dan bereaksi hebat dengan air membentuk basa.
Litium untuk membuat baterai litium, natrium untuk membuat lampu penerangan jalan raya.
Golongan IIA (alkali tanah)
àditemukan berupa deposit di dalam tanah, logam yang juga aktif tetapi tidak sereaktif gol. IA, terbakar di udara bila dipanaskan, larut dalam air kecuali Be.
Mg dan Sr digunakan untuk kembang api, Mg digunakan sebagai antasida. LATIHAN SOAL
Pilihlah dari kolom sebelah kanan, padanan yang sesuai untuk setiap sifat yang dinyatakan pada kolom sebelah kiri
Kiri Kanan
Merupakan unsur nonlogam yang sangat reaktif Merupakan unsur yang sangat stabil
Merupakan golongan logam yang paling reaktif
Dalam bentuk unsur, berupa molekul diatomik, berwarna dan beracun
Gas mulia Halogen Alkali Alkali tanah
2. Diketahui beberapa unsur dan konfigurasi elektronnya sebagai berikut: Unsur Konfigurasi elektron
A 2 2
B 2 7
D 2 8 4
E 2 8 8 2
Di antara unsur-unsur tersebut:
Unsur manakah tergolong logam alkali tanah? Unsur mana tergolong gas mulia?
Tentukan pasangan unsur yang terletak dalam satu golongan! Tentukan pasangan unsur yang terletak dalam satu periode!
3. Perhatikan tabel periodik berikut:
Tentukan:
Nomor atom unsur A, B, C, D, dan E!
Periode dan golongan unsur A, B, C, D, dan E! Nama khusus golongan dari unsur A, B, C, D, dan E! Konfigurasi elektron unsur A, B, C, D, dan E!
Elektron valensi unsur A, B, C, D, dan E!
4. Diketahui unsur-unsur sebagai berikut:
2P, 4Q, 6R, 9S, 10T, 17U, 19V, 20W
Manakah kelompok unsur yang terletak dalam satu golongan? Manakah unsur yang terletak satu periode dengan unsur 19V?
