MAKALAH
STRUKTUR ATOM & SISTEM PERIODIK UNSUR
COVER
Diajukan untuk Memenuhi Tugas Mandiri
Mata Kuliah Kimia
Oleh
Muhamad Nasrul Huda
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS NAHDHATUL ULAMA (UNU) CIREBON
DAFTAR ISI
COVER...i
DAFTAR ISI...ii
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1. Latar Belakang...1
1.2. Rumusan Masalah...1
1.3. Tujuan...1
BAB II PEMBAHASAN...2
2.1. Pengertian Atom...2
a. Perkembangan Model Atom...3
b. Partikel Penyusun Atom...5
2.2. Pengertian Sistem Periodik Unsur...7
2.2.1. Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur...8
2.2.2. Klasifikasi Unsur-Unsur dalam Sistem Periodik Unsur...10
2.2.3. Pengelompokkan Unsur-Unsur Utama...18
2.2.4. Pengelompokkan Unsur-Unsur Transisi...19
2.2.5. Pengelompokkan Unsur-Unsur Inert atau Gas Mulia...20
2.2.6. Hubungan Sistem Periodik dan Konfigurasi Elektron...20
2.2.7. Sifat Periodisitas...24
2.2.8. Jari-Jari Atom...24
2.2.9. Energi Ionisasi...24
2.2.10. Afinitas Elektron...25
2.2.11. Keelektronegatifan...26
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan tekhnologi, manusia tidak terlepas dari berbagai bentuk masalah dalam kehidupan ,olehnya para ilmuan selalu mengkaji persoalan yang terjadi baik dalam lingkungan maupun alam secara keseluruhan. Dengan hal tersebut sejarah perkembangan yang diangkat lewat latar belakang ini adalah sejarah perkembangan system periodik unsur mulai dari pengelompokkan unsur – unsur yang sederhana hingga pengelompokkan yang secara modern. Sistem priodik merupakan suatu cara untuk mengelompokkan unsure-unsur berdasarkan sifatnya. Pengelompokkan unsur mengalami sejarah perkembangan, sifat logam, non logam, hukum-hukum, golongan, peride, dan sifat-sifat unsur dalam system periodik modern.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan pembahasan tersebut di atas maka penyususn dapat merumuskan beberapa hal yang menjadi masalah sebagai berikut :
1. Menjelaskan pengertian stuktur atom 2. Menjelaskan sistem periodik unsur
3. Pengelompokan unsur-unsur berdasarkan hukum-hukum
1.3. Tujuan
Tujuan penyusunan makalah ini adalah :
1. Untuk memperoleh gambaran tentang pandangan konsep kimia yang khususnya menyangkut sistem periodik Unsur.
2. Untuk memperkaya khasanah ilmu pengetahuan khususnya ilmu kimia terutama yang berkaitan dengan system periodik Unsur.
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Pengertian Atom
Atom adalah bagian terkecil dari suatu materi yang tidak dapat dipecah – pecah lagi dengan metode konvensional. Istilah atom pertama kali dikemukakan oleh Democritus dan dikukuhkan kembali oleh Dalton, sehingga dikenal dengan teori dalton. Atom dibangun oleh partikel – partikel subatom, yaitu elektron, proton, dan neutron. Proton dan neuton berada dalam inti atom, sedangkan elektron berada disekeliling inti atom. Ketiga macacm partikel subatom ini tergolong partikel dasar penyusun atom, sebab atom – atom unsur dibentuk dari partikel – partikel tersebut. Massa dan muatan masing – masing partikel subatom dapat dilihat pada tabel dibawah ini
Partikel
Dalam sebuah atom terdiri dari nomor atom dan nomor massa. Nomor atom adalah sifat dasar atom, yang membedakan jenis unsur. Sedangkan nomor massa adalah jumlah proton dan neutron yang terdapat dalam inti. Macam – macam nuklida adalah sebagai berikut :
a. Isotop
b. Isobar
Isobar adalah atom – atom dari unsur berbeda yang mempunyai nomor massa (A) sama, tetapi nomor atom (Z) berbeda. Contoh :24 Na11 dengan 24Mg12 sama-sama mempunyai nomor massa 24.
c. Isoton
Isoton adalah atom-atom dari unsur berbeda yang mempunyai jumlah neutron (A-Z) yang saman. Contoh 13C6 dengan 14N7, sama-sama mempunyai jumlah neutron 7.
a. Perkembangan Model Atom
Para ahli menerima keberadaan atom walaupun belum pernah melihatnya dengan mata biasa. Berdasarkan kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ataupun eksperimen, para ahli mengajukan teori tentang model atom, yaitu suatu gambar rekaan atom berdasarkan eksperimen ataupun kajian teoritis.
Teori tentang atom sudah ditemukan sejak 400 tahun sebelum masehi. Oleh ahli filsafat Yunani, yaitu Leukippos dan Demokritos yang mencari asal mula semua benda di alam semesta. Mereka menyatakan bahwa semua benda terdiri atas bagian-bagian yang sangat kecil dan tidak mungkin dibagi0bagi lagi yang dinamakan atom. Abad ke 5 SM di India telah ada pendapat yang menyatakan bahwa tiap unsur benda terdiri atas satu sampai lima atom.
Abad ke-8, Jabir seorang ilmuan muslim menyatakan bahwa semua materi dibentuk oleh pertikel dasar bermuatan yang menyerupai petir dan partikel, yang tidak dapat dibagi lagi. Selanjutnya perkembangan atom setelah abad ke-19 mulai bermunculan, dari dalton sampai teori atom modern.
a. John Dalton
Pendapat Dalton tentang atom disebut dengan teori atom Dalton. Teorinya dapat menerangkan beberapa peristiwa kimia diantaranya :
Unsur terdiri atas atom-atom yang sama, sehingga mempunyai sifat-sifat sama, seperti ukuran, bentuk, dan massa.
Reaksi kimia terjadi karena peng gabungan, pemisahan, atau pertukaran atom suatu unsur dengan atom unsur lain, sehingga atom dapat dimusnahkan atau diciptakan dengan reaksi kimia biasa.
b. J.J Thomsom
Thomson menganggap atom selain terdapat lelektron juga terdapat muatan positif, sehingga teorinya menyatakan atom sebagai suatu bola pejal bermuatan positif dan di prmukaannya terdapat elektron-elektron atau lebih dikenal dengan modol” keu kismis”.
c. Ernest Rutherford
Rutherford berpendapat, partikel alfa yang relatif berat dan mempunyai kecepatan tinggi dapat dipantulkan dan di belokan oleh atom, tentu ada gaya yang kuat didalam atom yang dapat menyebabkan gaya pada inti atom. Ia mengeluarkan hipotesis yang menggugurkan model atom Thomson, yaitu atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dengan dikelilingi elektron yang bergerak.
mengelilingi atom, lama kelamaan elektron kehilangan energi. Karena elektron bermuatan negatif, maka elektron akan ditarik inti atom yang bermuatan positif, akibatnya elektron yang kehabisan energi akan jatuh pada inti”. Jadi kelemahan teori Rutherford adalah tidak dapat menjelaskan menngapa elektron tidak tertarik dan jatuh pada inti atom.
d. Niels Bohr
e. Model atom Modern
Menurut teori atom modern, atom terdiri atas inti yang terdiri dari dau jenis nukleon(proton dan neutron) dan elektron berada disekeliling atom. Oleh karena itu kedudukan elektron digambarkan berupa awan, tebal tipisnya awan menyatakan besar kecilnya kebolehjadian menemukan elektron didaerah itu , yang disebut orbital. Orbital disebut juga tingkat energi, karena elektron dalam orbital memiliki energi tertentu yang khas bagi orbital tersebut. Orbital yang mempunyai tingkat energi yang sama atau hampir sama dapat membentuk kulit atom, jadi kulit atom adalah kumpulan dari orbital-orbital.
b. Partikel Penyusun Atom
a. Elektron
Sinar katode merambat lurus.Sinar katode membawa muatan karena dibelokkan dalam medan magnet.Sinar katode memiliki massa karena dapat memutar kincir kecil dalam tabung.
Sinar katode menyebabkan materi seperti gas dan zat lain berpijar.Akhirnya Crookes menyimpulkan bahwa sinar katode adalah partikel bermuatan.Pada tahun 1891, George Johnston Stoney, berpendapat bahwa sinar katode adalah partikel, ia menamakan sebagai elektron. Pada tahun 1897, J.J. Thomson membuktikan bahwa sinar katode adalah merupakan berkas partikel, dengan menggunakan tabung sinar katode khusus.
b. Proton.
Pada tahun 1886, Eugene Goldstein, membuktikan adanya muatan positif. Pembuktian dilakukan menggunakan tabung sinar katode dimana plat katode telah diberi lubang. Ia mengamati jalannya sinar katode yang merambat menuju anode, tenyata terdapat sinar lain yang bergerak dengan arah berlawanan melewati lubang pada plat katode. Oleh karena arahnya berlawanan, maka sinar tersebut haruslah terdiri dari muatan positif.
c. Neutron.
Penemuan partikel neutron diawali oleh penelitian Rutherford, dalam eksperimennya ia berusaha menghitung jumlah muatan positif dalam inti atom dan massa inti atom dan ia mendapati bahwa massa inti atom hanya setengah dari massa atom. Pada tahun 1920, William Draper Harkins, berasumsi bahwa terdapat partikel lain dalam inti atom selain proton, partikel itu bermassa hampir sama dengan proton dan tidak bermuatan, ia menyebutnya sebagai neutron. Hingga tahun 1932, James Chadwick, membuktikan keberadaan partikel neutron.
2.2. Pengertian Sistem Periodik Unsur
Sistem periodik unsur adalah suatu daftar unsur-unsur yang disusun dengan semua unsur yang sudah dikenal ada dalam daftar tersebut. Sistem periodik unsur juga merupakan sistem pengelompokkan unsur berdasarkan hukum periodik, mencakup periode dan golongan yang keduanya saling berhubungan dan menentukan keperiodikkan sifat unsur, disajikan ke dalam bentuk tabel yang disebut Tabel Periodik Unsur.
Sistem periodik modern disusun berdasarkan nomor atom dan kemiringan sifat. Lajur-lajur horizontal disusun berdasarkan kenaikkan nomor atom, sedangkan kolom vertikal disusun berdasarkan kemiringan sifat. Itulah sebabnya daftar dimulai dengan hydrogen, sebab hydrogen mempunyai nomor atom I, Litium ditempatkan dibawah hidrogen karena litium mempunyai kemiripan sifat dengan hydrogen. Sebagaimana tampak dalam gambar, hydrogen diikuti oleh unsur nomor atom 2, kemudian nomor atom 3, dan unsur-unsur dalam satu kolom vertikal mempunyai kemiripan sifat satu dengan yang lainnya
Sistem periodik unsur adalah sistem pengelompokkan unsur berdasarkan hukum periodik, mencakup periode dan golongan yang keduanya saling berhubungan dan menentukan keperiodikkan sifat unsur, disajikan ke dalam bentuk tabel yang disebut Tabel Periodik Unsur.
Tabel periodik adalah tabel data unsur yang sangat berguna. Tabel ini dirancang sedemikian rupa sehingga setiap kolom vertikal mengandung unsur yang serupa secara kimia. Unsur-unsur dalam kolom disebut golongan, atau famili. Unsur dalam beberapa golongan dapat mirip satu sama lain. Unsur dalam golongan lain kurang serupa.
Tabel periodik terdiri atas baris-baris mendatar yang disebut periode dan diberi nomor 1 sampai nomor 7 dimulai dari sebelah kiri tabel. Kolom-kolom tegak lurus disebut kelompok atau golongan. Unsur-unsur pada golongan ini memiliki sifat-sifat yang sama.
Sedangkan, periode dan golongan diidenfikasi secara berbeda. Periode diberi label dari 1 sampai 7. Beberapa acuan menggunakan nomor periode. Golongan umumnya diacu berdasarkan nomornya. Golongan dapat diberi label dengan tiga cara berbeda
1. Klasik: golongan utama diberi label IA sampai VIIA plus 0. Golongan transisi diberi label IB sampai VIII (meskipun tidak dengan urutan itu).
2. Perubahan: golongan utama dan golongan transisi diberi label IA sampai VIII dan kemudian IB sampai VIIB plus 0.
3. Modern, golongan diberi label dengan angka arab dari 1 sampai 18.
2.2.1. Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur
Pada tahun 1786, baru dikenal 26 unsur dan pada tahun 1870 sebanyak 60 unsur, sedangkan kini sudah dikenal lebih dari 100 unsur. Setiap unsur mempunyai sifat kimia dan fisika tertentu, dan cukup sulit diingat satu persatu.
Sistem periodik unsur merupakan sebuah tabel yang memuat semua unsur kimia yang dikenal oleh IUPAC (International Union of Pure and Appied Chemistry) di dalam tabel itu unsur kimia dikelompokkan berdasarkan kenaikan nomor atom kesamaan sifatnya. Sejarah perkembangan Sistem Periodik Unsur dan penyusunan Sistem Periodik Unsur telah mengalami banyak penyempurnaan.
atomnya dalam tabel periodik tampak logis bagi para kimiawan yang berpendapat bahwa prilaku kimia bagaimanapun juga harus berhubungan dengan massa atom.
Pada tahun 1864 kimiawan inggris Jhon Newlands memperhatikan bahwa jika unsur-unsur yang telah diikenal pada waktu itu disusun menurut massa atom, maka setiap unsur kedelapan memiliki sifat-sifat yang mirip. Newlands menyebut hubungan yang istimewa ini sebagai hukum oktaf. Akan tetapi,”hukum” ini tidak cocok untuk unsur-unsur setelah kalsium, dan karya Newlands tidak terima oleh masyarakat ilmiah.
Lima tahun kemudian kimiawan Rusia Dmitri mendleev dan kimiawan Jerman Lothar Meyer secara terpisah mengusulkan penyusunan tabulasi unsur-unsur lebih luas berdasarkan keteraturannya, sifat yang berulang secara periodik. Penggolongan yang disusun oleh Mendleev lebih baik dibandingkan yang disusun oleh Newlands karna disebabkan oleh dua hal. Pertama, ia menggolongkan unsur-unsur dengan lebih tepat menurut sifat-sifatnya. Selain itu yang sama pentingnya yaitu adanya kemungkinan meramal sifat-sifat beberapa unsur yang belum ditemukan. Misalnya, Mendeeliv mengusulkan adanya unsur yang belum ditemukan yang disebutnya eka-aluminium.
Eka-Aluminium (Ea) Galium (Ga)
Massa atom 68 sma 69,9 sma
Titik leleh rendah 29,78 C
Kerapatan 5,9 g/cm3 5,94 g/cm3
Rumus oksida Ea2O3 Ga2O3
atom, argon akan menempati posisi yang ditempati kalium dalam tabel periodik modern. Tetapi tidak ada kimiawan yang akan menepatkan argon, suatu gas inert, dalam golongan yang sama dengan litium dan natrium, dua golongan sangat reaktif. Hal ini dan pembedaan lainnya menyarankan adanya beberapa sifat mendasarkan lainnya selain massa atom yang nerupakan dasar sifat periodik yang teramati. Sifat ini akhirnya ditemukan berkaitan dengan nomor atom
Dengan menggunakan data dari percobaan hamburan sinar–α. Rutherford dapat memperkirakan jumlah muatan positif dalam inti untuk beberapa unsur, tetapi sampai tahun 1913 tidak terdapat cara umum untuk nomor atom. Pada tahun yang sama seorang fisikawan muda inggris Hendry Moseley, menemukan terkaitan antara nomor atom dan frekuensi sinar x yang dihasilkan dari penembakkan unsur yang sedang dikaji dengan elektro berenergi tinggi. Dengan sedikit pengecualin, Moseley menemukan bahwa urutan kenaikkan nomor atom sama dengan urutan kenaikkan massa atom. Misalnya, kalsium adalah unsur ke dua puluh dalam kenaikkan massa atom, dan kalium mempunyai nomor atom 20. Penyimpanan yang tadinya membingungkan ilmuan sekarang menjadi masuk akal. Nomor atom argon adalah 18 dan kalium adalah 19, jadi kalium harus ditempatkan setelah argon dalam tabel periodik.
Pada abad kesembilan belas kimiawan menemukan pengulangan periodik yang teratur dalam sifat-sifat fisika dan unsur. Secara khusus, tabel periodik yang disusun oleh Mendeleev menggolongkan unsur-unsur secara akurat dan dapat meramalkan sifat-sifat beberapa unsur yang pada saat itu belum ditemukan.
2.2.2.Klasifikasi Unsur-Unsur dalam Sistem Periodik Unsur
a. Penggolongan Unsur Logam, Nonlogam dan Semilogam
Oleh karena pengetahuan tentang sifat-sifat unsur masih sederhana,unsur-unsur tersebut kelihatannya berbeda antara yang satu dengan yang lain,artinya belum terlihat adanya kemiripan antara unsur yang satu dengan yang lainnya,tentu saja pengelompokkan atas logam dan nonlogam masih sangat sederhana,sebab antara sesama logam pun masih terdapat banyak perbedaan.
Golongan logam memiliki sifat yang umumnya berhubungan dengan logam-logam biasa dijumpai di kehidupan sehari-hari. Logam umumnya berbentuk padat (dengan perkecualian merkuri, Hg, yang berupa cairan), berkilap, merupakan penghantar (konduktor) yang baik untuk listrik dan panas, ductile
(mudah diulur menyerupai kawat) dan dapat ditempa (dapat dengan mudah diratakan membentuk lempeng tipis). Semua logam ini cenderung kehilangan elektron dengan mudah.
Kecuali untuk unsur-unsur yang berada pada perbatasan garis berbentuk tangga (selebihnya tentang hal ini akan dijelaskan kemudian), unsur- yang berada disebelah kanan garis dikelompokkan sebagai nonlogam (bersama-sama dengan hidrogen).
Nonlogam memiliki sifat yang berlawanan dengan logam. Nonlogam bersifat rapuh, tidak mudah diulur dan ditempa, merupakan konduktor yang tidak baik iuntuk panas dan loistrik serta cenderung memperoleh elektron pada suatu reaksi kimia. Beberapa nonlogam berbentuk cair.
Metaloid atau semilogam memiliki sifat yang berada di antara logam dan nonlogam. Unsur-unsur ini memiliki nilai ekonomis karena sifat konduktivitasnya yang unik (hanya menghantarkan arus listrik secara parsial), sehingga membuat unsur ini menjadi berharga untuk industri semikonduktor dan keping komputer.
b. Pengelompokan Unsur Menurut Lavoisier
Pada 1789, Antoine Lavoiser mengelompokan 33 unsur kimia. Pengelompokan unsur tersebut berdasarkan 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 tergolong 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.
c. Pengelompokan Unsur Menurut Triade Dobereiner
Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner, seorang profesor kimia di jerman, mengemukakan bahwa massa atom relatif strontium sangat dekat dengan massa rata-rata dari dua unsur lain yang mirip dengan strontium, yaitu kalsium dan barium. Dobereiner juga menemukan beberapa kelompok unsur lain mempunyai gejala seperti itu.oleh karena itu, Dobereiner mengambil kesimpulan bahwa unsur-unsur dapat dikelompokkan kedalam kelompok-kelompok tiga unsur yanng disebut triade. Namun sayang, Dobereiner tidak berhasil menunjukkan cukup banyak triade sehingga aturan tersebut bermanfaat.
Selain itu, Dobereiner menemukan adanya beberapa kelompok unsur yang memiliki kemiripan sifat, yang ada hubungannya dengan massa atom.Contoh kelompok-kelompok triade: Cl, Br dan I, Ca, Sr dan Ba, S, Se dan Te.
yang ditengah mempunyai massa atom rata-rata dari jumlah massa atom kedua unsur yang mengapitnya dan sifatnya diantara keduanya.
Triade Ar Rata-rata Ar unsur pertama dan ketiga
Kalsium Stronsium Barium
40 88 136
d. Hukum Oktaf Newlands
Pada tahun 1864,seorang ahli kimia dari inggris bernama A.R Newlands mengumumkan penemuannya yang disebut hukum oktaf.Newlands menyusun unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya Ternyata unsur yang berselisih 1 oktaf (unsur ke-1 dan ke-8,unsur ke-2 dan ke-9 dan seterusnya) menunjukkan kemiripan sifat. Daftar unsur yang disusun Newlands berdasarkan hukum oktaf diberikan.
J. Newlands merupakan orang pertama yang mengelompokan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatif. Ia menyatakan bahwa sifat-sifat unsur berubah secara teratur. Unsur pertama mirip dengan unsur kedelapan, unsur kedua mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya.
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.Cr 19.Ti 20.Mn 21.Fe
22.Co&Ni 23.Cu 24.Zn 25.Y 26.In 27.As 28.Se
pertama atau dengan kata lain sifat unsur yang pertama akan terulang secara periodik pada urutan ke delapan. Penemuan John Newlands dikenal dengan hukum oktaf.
Hukum Oktaf Newlands ternyata hanya berlaku untuk unsure-unsur ringan,kira-kira sampai dengan kalsium (Ar=40).Jika diteruskan,ternyata kemiripan selalu dipaksakan misalnya,Ti mempunyai sifat yang cukup berbeda dengan C maupun Si.
Selain itu, sistem ini hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan yang memiliki massa taom relatif (Ar) rendah. Namun demikian, hukum oktaf John Newlands telah menuju usaha yang tepat untuk menyusun diagram unsur.
e. Sistem Periodik Mendeleev
Pada tahun 1869,seorang sarjana asal Rusia bernama Dmitri Ivanovich Mendeleev, berdasarkan pengamatannya terdapat 36 unsur yang sudah dikenal ketika itu, menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Artinya, jika unsur-unsur disusun menurut 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, dan menyusun unsur-unsur itu berdasarkan kenaikkan massa atom relatifnya dalam satu lajur horizontal, yang disebut periode. Daftar periodik mendeleev yang dipublikasikan pada tahun 1872 .
itu. perkiran itu berdasarkan sifat dari unsure lain yang sudah dikenal, yang letaknya berdampingan dengan baik secara mendatar maupun tegak. Ketika unsur yang diramalkan tersebut ditemukan, ternyata sifatnya sesuai dengan ramalan Mendeleev. Salah satu contoh adalah Garmanium(Ge) yang detemukan pada tahun 1886, yang oleh Mendeleev pada awalnya dinamai ekasilikon.
Dengan daftar sistem periodik unsur Mendeleev ini dapat diketahui :
1. Perubahan sifat-sifat yang teratur dari unsur-unsur dalam satu golongan ke golongan lain
2. Hubungan antara valensi tertinggi unsur dengan nomor golongannya.
3. Ramalan sifat-sifat unsur yang belum diketahui pada saat itu.
4. Daftar ini tidak banyak berubah walaupun unsur-unsur gas mulia telah ditemukan.
f. 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 dasaratau partikel subatom. Kini atom di yakini terdiri atas tiga jenis partikel dasar yaitu proton, elektron, dan neuron.
Moseley berhasil menemukan kesalahan dalam tabel periodik Mendeleev dimana sifat yang dimiliki oleh unsur sangat banyak.
Pada tahun 1914, berdasarkan hasil eksperimen Henry G J Moseley tersebut, diperoleh kesimpulan bahwa sifat dasar atom bukan didasari oleh massa atom relative, melainkan berdasarkan kenaikan jumlah proton. Hal 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).
Henry Moseley juga menunjukan bahwa urut-urutan unsur dalam sistem periodik Mendeleev sesuai dengan kenaikan nomor atomnya. Penempatan tellurium(Ar=128) dan iodine(Ar=127) yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relative,ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atomnya (nomor atom Te=52; I=53).
Daftar asli Mendeleyev mengalami banyak perubahan, namun masih terlihat pada sistem periodik modern. Ada berbagai macam sistem periodik, tetapi yang sering digunakan adalah sistem periodik panjang. Daftar ini disusun berdasarkan konfigurasi elektron dari atom unsur-unsur. Unsur-unsur dengan konfigurasi elektron yang mirip mempunyai sifat-sifat kimia yang mirip. Jadi sifat unsur ini ada hubungannya dengan konfigurasi elektron.
Berdasarkan penemuan-penemuan oleh Rutherford dan Bohr dibuat teori atom modern karena teori Dalton yang klasik tidak memenuhi Syarat-Syarat lagi. Dengan demikian maka susunan sitem periodik mengalami pula perubahan-perubahan teori atom modern, yaitu:
1. Hukum Mendeleev diubah sifat-sifat suatu unsur adalah fungsi periodik dari pada nomor atomnya.
2. Susunan sistem periodik oleh Julius Thomson dan Bohr diubah pula sehingga sesuai dengan susuna elektron dari unsur-unsur.
dilaksanakan melalui empat tahap, yaitu: penetapan, perancangan, pengembangan dan penyebaran.
Dalam suatu penelitian Mg/Al HTlc disintesis dari air asin bisa digunakan sebagai sorben untuk MO (metil oren) dalam larutan. Adsorpsi MO diperkirakan terjadi terutama pada permukaan luar melalui pesanan pseudo-kedua adsorpsi mencapai keseimbangan. Adsorpsi isoterm baik dijelaskan oleh model Freundlich.
2.2.3. Pengelompokkan Unsur-Unsur Utama
Unsur golongan utama adalah unsur-unsur yang konfigurasi elektron terakhir atomnya terdapat pada orbital s atau orbital p. Unsur golongan utama termasuk ke dalam unsur blok s dan blok p. Unsur-unsur yang tersusun dari atom dengan konfigurasi elektron terakhirnya berada pada orbital s, termasuk unsur-unsur blok s. Unsur-unsur yang tersusun dari atom dengan konfigurasi elektron terakhirnya berada pada orbital s dan orbital p termasuk unsur-unsur blok p.
Unsur-unsur golongan utama atau representatif ditandai dengan konfigurasi elektronik tidak-penuh pada satu kulit terluar ns1 - ns2 np(4-5). Unsur-unsur 30Zn, 48Cd, dan 80Hg masing-masing mempunyai konfigurasi elektronik [18Ar] 3d10 4s2, [36Kr], 4d10 5s2 dan [54Xe] 4f14 5d10 6s2. Unsur-unsur ini dapat membentuk ion M2+ seperti unsur-unsur golongan M2 dengan beberapa kemiripan, namun dengan perbedaan sifat-sifat diantara kedua kelompok ini. Salah satu perbedaannya adalah bahwa unsur-unsur Zn dan Cd mempunyai sifat kecenderungan yang lebih besar untuk membentuk senyawa-senyawa kompleks dengan NH3, ion-ion halida (X-) dan CN-.
distorsi. Oleh karena itu ketiga unsur tersebut sering dinyatakan pula sebagai kelompok unsur-unsur utama tetapi dengan notasi M2'.
2.2.4. Pengelompokkan Unsur-Unsur Transisi
Kelompok unsur transisi. Batasan mengenai unsur transisi masih sering diperdebatkan. Dari satu sisi, unsur-unsur transisi mencakup seluruh unsur-unsur dengan orbital nd(1-10) "sedang diisi elektron" menurut prinsip Aufbau. Secara umum, batasan ini memberikan karakteristik konfigurasi elektronik (n-1)d(1-10) ns(1-2), dan dengan demikian unsur-unsur dengan konfigurasi elektronik ...(n-1)d(1-10) ns2 yaitu Zn, Cd, dan Hg termasuk di dalamnya.
Sebaliknya pandangan lain, yang lebih banyak diikuti para ahli kimia, mempertimbangkan bahwa ketiga unsur kelompok terakhir ini mempunyai sifat-sifat yang berbeda dari umumnya sifat-sifat-sifat-sifat kelompok usnur-unsur transisi, misalnya dalam hal sifat magnetis dan warna. Oleh karena itu, ketiga unsur tersebut tidak dapat dipertimbangkan sebagai unsur-unsur transisi. Konfigurasi elektronik belum penuh pada salah satu atau kedua kulit terluar yang melibatkan orbital d dengan karakteristik konfigurasi elektronik (n-1)d(1-10) ns(1-2). Jadi jelas bahwa dengan batasan demikian ini ketiga unsur tersebut (Zn, Cd, Hg) tidak termasuk sebagai unsur transisi.
Sifat-sifat unsur transisi yaitu:
1. Oksida-oksida dan hidroksida logam-logam transisi (M+2, M+3) kurang bersifat basa dan sukar larut.
2. Garam-garam logam-logam transisi kurang bersifat ionik dan juga kurang stabil terhadap pemanasan.
3. Garam-garam dan ion-ion logam transisi dalam air lebih mudah terhidrat dan juga lebih mudah terhidrolisis menghasilkan sifat agak asam.
2.2.5. Pengelompokkan Unsur-Unsur Inert atau Gas Mulia
Kelompok unsur-unsur inert yang sering disebut juga unsur-unsur gas mulia
(noble gases) terdiri atas2He, 10Ne, 18Ar, 36Kr, 54Xe, dan 86Rn. Kecuali He yang
mempunyai konfigurasi penuh 1s2, kelompok unsur ini ditandai dengan konfigurasi elektronik penuh untuk setiap orbital dan dengan elektron valensi ns2 np6.Karakteristik pada orbital kulit terluar inilah yang biasanya dikaitkan dengan sifat inert (lembam) unsur-unsur yang bersangkutan, yaitu sangat stabil dalam arti sukar bereaksi dengan unsur-unsur lain. Namun demikian akhir-akhir ini telah berhasil dibuat beberapa senyawa xenon dan kripton seperti XeF2, XeF4, XeF6, XeO4, dan KrF2. Unsur-unsur inert ini sering juga diklasifikasikan sebagai golongan nol karena sifat kestabilan yang tinggi, namun lebih sering diklasifikasikan sebagai golongan VIII utama atau M8. Perlu dicatat bahwa konfigurasi elektronik unsur-unsur gas mulia dianggap sudah penuh, dan oleh karenanya dipakai sebagai standar untuk menyatakan penuh atau tidak-penuhnya konfigurasi elektronik kelompok unsur-unsur lain.
2.2.6. Hubungan Sistem Periodik dan Konfigurasi Elektron
Penyusunan unsur-unsur dalam sistem periodik panjang dapat dihubungkan dalam konfigurasi elektron dalam orbital atom. Sesuatu ha l ini, hukum berkala dapat diungkapkan secara lain yaitu sifat-sifat unsur berhubungan langsung dengan konfigurasi elektron dalam atom unsur tersebut. Unsur-unsur dalam sistem periodik dapat dikelompokkan dalam jalur vertikal yang disebut golongan dan jalur horisontal disebut periode.
Periode
Dalam sistem periodik modern terdapat 7 periode, yaitu :
1. Periode 1 (periode sanngat pendek) berisi 2 unsur;
2. Periode 2 (periode pendek) berisi 8 unsur;
3. Periode 3 (periode pendek) berisi 8 unsur;
4. Periode 4 (periode panjang) berisi 18 unsur;
5. Periode 5 (periode panjang) berisi 18 unsur;
6. Periode 6 (periode sangat panjang)berisi 32 unsur yaitu, 18 unsur seperti pada periode 4 atau ke-5, dan 14 unsur lagi merupakan deret lantanida;
7. Periode 7 (periode sangat panjang) berisi 28 unsur, belum lengkap karena maksimum 32 unsur. Pada periode ini terdapat deret aktinida.[35]
Golongan
Golongan adalah lajur tegak pada tabel periodik unsur. Unsur-unsur yang ada dalam satu lajur tegak adalah unsur-unsur segolongan, terdapat delapan golongan utama dan delapan golongan transisi.
Golongan utama tersebut adalah :
1. Golongan I A disebut golongan alkali (kecuali H) terdiri dari unsur-unsur H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
2. Golongan II A disebut golongan alkali tanah yang terdiri dari unsur-unsur Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
4. Golongan IV A disebut golongan karbon-silicon yang terdiri dari unsur-unsur C, Si, Ge, Sn, Pb, Uuq
5. Golongan V A disebut golongan nitrogen-fosforus yang terdiri dari unsur-unsur N, P, As, Sb, Bi, Uup
6. Golongan VI A disebut golongan oksigen-belerang yang terdiri dari unsur-unsur O, S, Se, Te, Po, Uuh
7. Golongan VII A disebut golongan halogen yang terdiri dari unsur-unsur F, Cl, Br, I, At
8. Golongan VIII A disebut golongan gas mulia yang terdiri dari unsur-unsur He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
Golongan transisi tersebut adalah :
1. Golongan I B terdiri dari unsur-unsur Cu, Ag, Au, Rg
2. Golongan II B terdiri dari unsur-unsur Zn, Cd, Hg, Uub
3. Golongan III B terdiri dari unsur-unsur Se,Y, La, Ac
4. Golongan IV B terdiri dari unsur-unsur Ti, Zr, Hf, Rf
5. Golongan V B terdiri dari unsur-unsur V, Nb, Ta, Db
6. Golongan VI B terdiri dari unsur-unsur Cr, Mo, W, Sg
7. Golongan VI B terdiri dari unsur-unsurMn, Te, Re,Bh
Elektron valensi adalah elektron terluar yang tidak terikat kuat yang mempunyai peranan dalam pembentukan ikatan kimia. Berdasarkan konfigurasi elektron, unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi menjadi 4 blok, yaitu :
1. Unsur-unsur blok s, konfigurasi elektronnya = ns1-2
2. Unsur-unsur blok p, konfigurasi elektronnya = np1-6
3. Unsur-unsur blok d, konfigurasi elektronnya = (n-1)s2 (n-1)p2 (n-1)d1-10ns2
4. Unsur-unsur blok f konfigurasi elektronnya = 2)f 1-14 1)s2 1)p2 (n-1)d1-10ns2
Oleh karena unsur-unsur golongan gas mulia dahulu diduga tidak dapat bereaksi maka unsur-unsur ini biasanya disebut golongan 0(nol). SPU dibagi atas 8 golongan. Setiap golongan dibagi atas golongan utama(A) dan golongan transisi (B). Penomoran golongan dilakukan berdasarkan elektron valensi yang dimiliki oleh suatu unsur.
1. Jika konfigurasi elektron berakhir di blok s dan p maka pasti menempati golangan A.
2. Jika konfigurasi elektron berakhir di blok d maka menempati golongan B
3. Jika konfigurasi elektron berakhir di blok f maka pasti menemp ati golongan B (Lantanida n=6 dan Aktinida n=7(golongan radio aktif))
Contoh 11Na = 1s2 2s2 2p6 3s1
2.2.7. Sifat Periodisitas
Sifat atom mempunyai suatu keteraturan periodisitas. Keteraturan ini dapat diprediksi menggunakan tabel periodik unsur dan dapat dijelaskan dengan menganalisis konfigurasi elektron dari setiap unsur. Setiap unsur mempunyai kecenderungan mengambil atau melepaskan elektron valensi untuk mencapai pembentukan oktet. Ada dua macam keteraturan lainnya yang penting. Pertama, elektron ditambahkan satu kali dari kiri ke kanan tabel. Pada peristiwa ini, tarikan inti elektron kulit terluar bertambah, jadi elektron menjadi dekat ke inti dan mengikat lebih kuat. Kedua, penurunan kolom pada tabel periodik, elektron terluar menjadi kurang kuat ikatannya terhadap inti. Hal ini terjadi karena jumlah tingkat energi terisi yang utama bertambah seiring penurunan unsur pada masing-masing golongan.Salah satu manfaat penataan unsur-unsur di dalam tabel periodik unsur adalah pemahaman sifat-sifat kimiawi baik bagi unsur -unsur dalam posisi periode maupun golongan.
2.2.8. Jari-Jari Atom
Jari-jari atom merupakan jarak elektron terluar ke inti atom dan menunjukan ukuran suatu atom. Jari-jari atom sukar diukur sehingga pengukuran jari-jari atom dilakukan dengan cara mengukur jarak inti antar dua atom yang berikatan sesamanya.
Dalam suatu golongan, jari-jari atom semakin ke atas cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke atas, kulit elektron semakin kecil. Dalam suatu periode, semakin ke kanan jari-jari atom cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke kanan jumlah proton dan jumlah elektron semakin banyak, sedangkan jumlah kulit terluar yang terisi elekteron tetap sama sehingga tarikan inti terhadap elektron terluar semakin kuat.
2.2.9. Energi Ionisasi
pertama (dari atom netralnya) disebut sebagai energi ionisasi pertama dan untuk mengeluarkan satu elektron ke dua disebut energi ionisasi kedua, dan begitu seterusnya untuk pengeluaran satu elektron berikutnya.
Mudah dipahami bahwa mengeluarkan satu elektron pertama dari atom netralnya akan lebih mudah daripada mengeluarkan satu elektron kedua dan seterusnya dari kation yang bersangkutan karena pengaruh muatan inti menjadi semakin lebih efektif terhadap elektron yang semakinberkurang jumlahnya.
Jika jumlah elektronnya sedikit, gaya tarik menarik elektron dengan inti lebih kecil (jari-jarinya semakain besar). Akibatnya, energi untuk melepaskan elektron terluar relatif lebih kecil berarti energi ionisasi kecil.
Unsur-unsur yang segolongan: energi ionisasi makin ke bawah makin kecil, karena
elektron terluar akin jauh dari inti (gaya tarik inti makin lemah), sehingga elektron terluar makin mudah di lepaskan.
Unsur-unsur yang seperiode: energi ionisai pada umumnya makin ke kanan makin
besar, karena makin ke kanan gaya tarik inti makin kuat.
2.2.10. Afinitas Elektron
Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jari-jari semkain kecil dangaya 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.
2.2.11. Keelektronegatifan
Suatu unsur dalam senyawa dapat mempunyai sepasang elektron yang dipakai bersama yang membentuk ikatan kovalen, misalnya senyawa HCl. HCl (sepasang elektron yang dipakai bersama).
Pasangan elektron itu ditarik oleh atom H dan atom Cl, akibatnya berada diantara keduanya. Akan tetapi daya tarik Cl lebih kuat dari pada H sehingga kedua elektron itu lebih dekat ke atom Cl. Kekuatan daya tarik itu disebut Keelektronegatifan unsur.
Kelektronegatifan adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom lain. Faktor yang mempengaruhi keelektronegatifan adalahgaya tarik dari inti terhadap elektron dan jari-jari atom.
Unsur-unsur yang segolongan: keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil,
karena gaya taik-menarik inti makin lemah. Unsur-unsur bagian bawah dalam sistem periodik cenderung melepaskan elektron.
Unsur-unsur yang seperiode: keelektronegatifan makin kekanan makin
besar.keelektronegatifan terbesar pada setiap periode dimiliki oleh golongan VII A (unsur-unsur halogen). Harga kelektronegatifan terbesar terdapat pada flour (F) yakni 4,0, dan harga terkecil terdapat pada fransium (Fr) yakni 0,7.
DAFTAR PUSTAKA
1. Anwar, Budiaman. 2005. Kimia Untuk SMA/MA. Bandung: Yrama Widya.
2. Brady, James. Kimia Universitas Asas & Struktur Jilid 1. Jakarta: Binarupa Akasa. 3. Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1.
Jakarta: Erlangga.
4. Gem, Collins. 2008. Kamus Saku Kimia. Jakarta : Erlangga. 5. Ham, Mulyono. 2007. Kamus Kimia. Jakarta : Bumi Aksara.
6. Heraldy, Eddy dkk. 2011. Synthesis of Mg/Al hydrotalcite-like from brine water and its application for methyl orange removal: a preliminary study. Makara, Sains,
Vol. 15, No. 1. Departement of Chemistry, faculty of mathematics and natural
sciences, Sebelas Maret University.
7. Hendriayana, Ari. 2013. Pengembangan Software Pembelajaran Mandiri (Spm)
Materi Sistem Periodik Unsur Dan Struktur Atom. Vol.2 No.1. Universitas Negeri
Semarang.
8. Juari Santoso, Sri. 2005. Kimia Untuk Kelas X. Klaten : Intan Pariwara.
9. Keenan, Charles dkk. 1978. Kimia Untuk UniversitasJilid 2. Jakarta: Erlangga. 10. Luhbandjono, Gatot. 2004. Kimia Dasar I. Semarang: UPT UNNES.
11. Made, Sukarna I. 2003. Kimia Dasar I. Yogyakarta : JICA. 12. Moor, John T. 2007. Kimia For Dummies. Bandung: Pakar Raya.
13. Nahadi. 2012. Intisari Kimia SMA: Ringkasan Materi. Bandung: Ganesha Operation.
14. Purba, Michael. 2006. Kimia IA. Jakarta: Erlangga.
15. Polling, Ir. C. 1986. Ilmu Kimia Jilid II B. Jakarta: Erlangga. 16. S, Syukri. 1999. Kimia Dasar I. Bandung: ITB.
17. Shahira, Naila. 2013. Rangkuman Materi dan Soal Latihan Kimia SMA/MA. Jakarta : Gramedia.
18. Sugiyarto, Kristian H. 2012. Dasar-Dasar Kimia Anorganik Transisi. Yogyakarta : Graha Ilmu.
19. Sutresna, Nana. 2010. Chemistry 1A. Bandung: Grafindo.
20. http://topmakalah4u.blogspot.com/2014/01/makalah-struktur-atom-sistem-periodik.html
22.
