MODUL AJAR TABEL PERIODIKUNSUR

(1)

INFORMASI UMUM

IDENTITAS MODUL

Nama Penyusun : SITI ALAWIAH Satuan Pendidikan : SMA

Fase / Kelas : E - X (Sepuluh) Mata Pelajaran : IPA (Kimia) Prediksi Alokasi Waktu : 6 JP (45 x 6) Tahun Penyusunan : 2024

Materi : PERKEMBANGAN TABEL PERIODIK UNSUR

Kimia

Tabel Periodik

Unsur

(2)

II. KOMPETENSI AWAL

Kaitan dengan materi pembelajaran sebelumnya adalah peserta didik telah mengenal pengertian unsur, atom, molekul, tabel periodik unsur, lambang unsur, nomor atom, dan nomor massa atom. Perlu diperhatikan bahwa pada setiap tahapan pembelajaran guru senantiasa mengingatkan kembali peserta didik dengan cara mengulang-ulang materi kimia pendahulu untuk memperkuat pemahaman pada materi bab ini. Bab ini memiliki hubungan dengan mata pelajaran lain yaitu fisika saat membahas soal-soal berbasis kasus pada bagian pengayaan.

III. PROFIL PELAJAR PANCASILA

Beriman, bertakwa kepada Tuhan yag maha Esa, bergotong royong, bernalar kritis, kreatif, inovatif, mandiri, berkebhinekaan global

IV. SARANA DAN PRASARANA

 Sumber belajar(Buku paket kimia kelas 10, artikel dari internet/koran/majalah, video)

 Alat untuk mendapatkan sumber belajar ( PC, Laptop, Notebook, alat tulis)

 Lingkungan Belajar dalam dan luar sekolah/sekolah yang aman, dan tidak mengganggu konsentrasi belajar siswa (tidak bising/bau/kotor)

 Video pembelajaran,

 Rekaman pembelajaran,

 Media presentasi (PPT)

 Pamphlet/artikel/gambar/video tentang teknologi nano V. TARGET PESERTA DIDIK

Peserta didik reguler/tipikal: umum, tidak ada kesulitan dalam mencerna dan memahami materi ajar.

VI. MODEL PEMBELAJARAN

Blended learning yang memadukan model pembelajaran dengan metode Ekspository Learning (EL) yang memusatkan pembelajaran kepada penjelasan guru dengan diselingi tanya jawab kepada peserta didik; dan PBL atau Problem Based Learning.

(3)

KOMPONEN INTI

I. TUJUAN PEMBELAJARAN

 Menjelaskan Perkembangan Tabel Peridik Unsur

 Menjelaskan Konfigurasi Elektron dan Diagram Orbital

 Menjelaskan Aturan Penulisan II. PEMAHAMAN BERMAKNA

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta didik mengetahui perkembangan Sistem Periodik Unsur dan pentingnya mengetahui susunan dalam Sistem Periodik Unsur.

III. PERTANYAAN PEMANTIK

 Apakah kalian mengetahui tabel periodik itu apa?

 Bagaimana membaca tabel periodik?

 Apakah hubungan antara konfigurasi electron dengan letak unsur dalam tabel periodik?

 Apa saja aturan penulisan dalam tabel periodik unsur?

KEGIATAN PEMBELAJARAN Asesmen Awal

Peserta didik menjawab pertanyaan uji pemahaman awal dengan menjawab beberapa hal berikut:

No Pertanyaan Jawaban Jika kalian menjawab

YA, tuliskan apa yang kalian tahu

Ya Tidak

1 Saya tahu tentang tabel periodik unsur

2 Saya tahu tentang konfigurasi elektron

3 Saya tahu tentang diagram orbital

4 Saya tahu tentang aturan penulisan konfigurasi elektron

Guru akan memperoleh data dari asesmen awal ini, sehingga bisa diketahui pemahaman peserta didik.

Kelompok peserta didik yang mampu menjawab “Ya” lebih dari 3 maka akan menjadi tutor sebaya bagi temannya yang menjawab “Ya”kurang dari 3.

(4)

PERTEMUAN 1 Kegiatan Pendahuluan (10 Menit)

 Doa; absensi; menyampaikan tujuan pembelajaran; dan menyampaikan penilaian hasil pembelajaran

 Memotivasi siswa untuk tercapainya kompetensi dan karakter yang sesuai dengan Profil Pelajar Pancasila; yaitu 1) beriman, bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, dan berakhlak mulia, 2) mandiri, 3) bernalar kritis, 4) kreatif, 5) bergotong royong, dan 6) berkebinekaan global, yang merupakan salah satu kriteria standar kelulusan dalam satuan pendidikan.

Kegiatan Inti (110 Menit) Ekspository Learning

Sintaks 1: Preparasi/ Persiapan (ekspository learning)

 Tekankan pada peserta didik bahwa dengan belajar tabel periodik unsur kita bisa mengetahui sifat -sifat unsur serta dengan belajar konfigurasi elektron dan diagram orbital, kita dapat mengetahui golongan dan periode dari suatu unsure kimia.

 Memaparkan kepada peserta didik manfaat/penerapan dari belajar tabel periodik unsur dalam kehidupan sehari-hari: Sistem periodik unsur memiliki banyak penggunaan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu penggunaannya adalah dalam bidang teknologi. Misalnya, unsur logam transisi seperti besi, tembaga, dan nikel digunakan dalam pembuatan alat-alat elektronik seperti komputer dan ponsel. Unsur-unsur seperti helium dan neon digunakan dalam pengisian lampu neon dan sinar-X. Sedangkan klorin digunakan dalam pengolahan air dan dalam produksi bahan kimia lainnya.

Selain itu, sistem periodik unsur juga memiliki penggunaan dalam bidang medis.

Beberapa unsur seperti natrium, kalium, dan magnesium adalah unsur-unsur yang diperlukan untuk menjaga keseimbangan ion dalam tubuh manusia. Di sisi lain, unsur seperti radioaktif isotop, yang merupakan unsur radioaktif yang diperoleh dari reaktor nuklir, digunakan dalam terapi radiasi untuk pengobatan kanker.

 Menjelaskan tujuan pembelajaran yang akan dicapai yakni: siswa dapat mengetahui perkembangan tabel periodik unsure; siswa dapat mengetahui konfigurasi elektron dan diagram orbital; siswa dapat mengetahui aturan penulisan dari konfigurasi elektron.

Sintaks 2: Presentasi/ Penyajian

 Arahkan peserta didik untuk memahami materi perkembangan tabel periodic unsure, konfigurasi elektron dan diagram orbital serta aturan penulisan konfigurasi elektron yang terdapat pada lampiran materi dibawah ini atau melalui link google drive berikut:

https://s.id/BUkbh

 Guru menjelaskan rangkaian materi diatas menggunakan PPT.

 Setelah proses belajar selesai, ajak siswa untuk menjawab beberapa pertanyaan yang tersedia pada LKPD yang ada. (LKPD diberikan setiap selesai 1 materi)

(5)

 Ajak peserta didik menjawab soal-soal kuis yang diberikan setelah selesai pembelajaran.

Sintaks 3: Menghubungkan

Materi konfigurasi elektron ini berhubungan dengan penjelasan materi atom Bohr di bab sebelumnya mengenai Struktur Atom. Dengan peserta didik mempelajari mengenai penentuan konfigurasi dari suatu unsur kimia, peserta didik dapat menentukan di subkulit manakah unsur tersebut berada, tentunya setelah melakukan pengisian elektron berdasarkan prinsip aufbau. Selanjutnya setelah peserta didik mempelajari dan menguasai materi konfigurasi elektron maka peserta didik dituntut untuk memahami diagram orbital atau penulisan elektron dengan lambang spin keatas dan spin terbalik. Materi diagram orbital ini sangat membantu peserta didik untuk memahami bagaimana cara mengisi tiap elektron pada blok s, p, d, dan f. Semua ini akan saling berkaitan dengan materi yang akan dibahas pada pertemuan kedua yakni mengenai Bilangan Kuantum.

Sintaks 4: Menyimpulkan

Konfigurasi Elektron beserta aturan penulisannya dan diagram orbital adalah pengetahuan kunci atau dasar bagi peserta didik agar dapat menguasai materi Tabel Periodik Unsur dengan maksimal.

Sintaks 5: Penerapan

Guru memaparkan kepada peserta didik manfaat atau penerapan dari belajar tabel periodik unsur dalam kehidupan sehari-hari: Sistem periodik unsur memiliki banyak penggunaan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu penggunaannya adalah dalam bidang teknologi. Misalnya, unsur logam transisi seperti besi, tembaga, dan nikel digunakan dalam pembuatan alat-alat elektronik seperti komputer dan ponsel. Unsur- unsur seperti helium dan neon digunakan dalam pengisian lampu neon dan sinar-X.

Sedangkan klorin digunakan dalam pengolahan air dan dalam produksi bahan kimia lainnya. Selain itu, sistem periodik unsur juga memiliki penggunaan dalam bidang medis. Beberapa unsur seperti natrium, kalium, dan magnesium adalah unsur-unsur yang diperlukan untuk menjaga keseimbangan ion dalam tubuh manusia. Di sisi lain, unsur seperti radioaktif isotop, yang merupakan unsur radioaktif yang diperoleh dari reaktor nuklir, digunakan dalam terapi radiasi untuk pengobatan kanker.

Kegiatan Penutup (15 Menit)

 Siswa dan guru menyimpulkan pembelajaran hari ini.

 Guru memberikan LKPD mandiri sebagai tugas bagi setiap peserta didik.

 Refleksi pencapaian siswa/formatif asesmen, dan refleksi guru untuk mengetahui ketercapaian proses pembelajaran dan perbaikan.

 Menginformasikan kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan pada pertemuan berikutnya.

 Guru mengakhiri kegiatan belajar dengan memberikan pesan dan motivasi tetap semangat belajar dan diakhiri dengan berdoa.

(6)

Isilah formulir evaluasi diri pada tabel di bawah, dengan cara memberi tanda centang pada kolom yang kalian pilih!

No Pernyataan Aspek penilaian dan Sokr maksimal

4 3 2 1

Sangat

Baik Baik Cuku p baik

Kurang 1 Tertarik terhadap materi

konfigurasi elektron dan diagram orbital?

2 Memahami cara penentuan konfigurasi elektron dan diagram orbital dari suatu unsur kimia?

3 Ingin mengeksplorasi lebih jauh materi konfigurasi elektron dan diagram orbital?

 Menjelaskan tujuan pembelajaran yang akan dicapai yakni: siswa dapat mengetahui bil. kuantum; siswa dapat mengetahui bentuk orbital; siswa dapat mengidentifikasi bentuk unsure pada TPU.

(7)

https://s.id/BUkbh

 Ajak peserta didik menjawab soal-soal kuis yang diberikan setelah selesai atau pada saaat pembelajaran berlangsung.

Materi bilangan kuantum, bentuk orbital, dan golongan dalam TPU ini berhubungan dengan penjelasan materi konfigurasi elektron di pertemuan sebelumnya.

Dengan peserta didik mempelajari mengenai penentuan konfigurasi dari suatu unsur kimia, peserta didik dapat menentukan di subkulit manakah unsur tersebut berada, tentunya setelah melakukan pengisian elektron berdasarkan prinsip aufbau.

Selanjutnya setelah peserta didik mempelajari dan menguasai materi konfigurasi elektron maka peserta didik dituntut untuk memahami diagram orbital atau penulisan elektron dengan lambang spin keatas dan spin terbalik. Materi diagram orbital ini sangat membantu peserta didik untuk memahami bagaimana cara mengisi tiap elektron pada blok s, p, d, dan f. Semua ini akan saling berkaitan dengan materi yang akan dibahas pada pertemuan kedua yakni mengenai Bilangan Kuantum.

(8)

Kegiatan Inti (45 menit) Problem Based Learning

Sintaks 1: Orientasi peserta didik pada masalah

 Guru memberikan stimulus berupa pertanyaan pemantik melalui tayangan. Gambar sebagai berikut:

Apa yang kamu ketahui dari gambar diatas?

Tiap-tiap warna dari unsur memiliki definisi/arti yang berbeda terkait unsure tsb. Apakah kamu mengetahui arti itu? ?

Dari arti menurut warnanya, tiap unsur dan golongan serta periode dalam Tabel Periodik Unsur memiliki sifat-sifat? Dapatkah kamu menyebutkan sifat-sifat tersebut?

 Guru menyampaikan tujuan pembelajaran, langkah pembelajaran, dan bentuk penilaian.

Sintaks 2: Mengorganisasikan peserta didik untuk belajar

(9)

 Peserta didik akan membentuk kelompok lalu berdiskusi untuk mengerjakan LKPD sifat-sifat Tabel Periodik Unsur. (Melatih gotong royong)

(Contoh LKPD yang bisa diberikan ke peserta didik bisa dilihat dibawah) dan peserta didik bisa membaca rangkuman yang ada dilampiran.

 Guru membagikan LKPD kepada masing-masing kelompok, memberikan petunjuk pengerjaan

Sintaks 3: Membimbing penyelidikan individu/kelompok

 Guru mengarahkan siswa untuk mencari data dan informasi melalui berbagai media (buku paket, google, atau youtube) untuk menjawab LKPD.

 Guru berkeliling memantau peserta didik bekerja, mencermati dan menemukan berbagai kesulitan yang dialami peserta didik, serta memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk bertanya hal-hal yang belum dipahami.

Sintaks 4: Mengembangkan dan menyajikan hasil karya

 Guru meminta peserta didik menyiakan laporan diskusi kelompok secara rapih, rinci dan sistematis.

 Guru meminta peserta didik untuk menentukan perwakilan kelompok secara musyawarah untuk menyajikan (mempresentasikan) laporan di depan kelas.

kelompok yang tidak presentasi. Peserta didik bisa mempresentasikan hasil diskusi kelompok dalam bentuk presentasi langsung, rekaman audio atau video, maupun bahan presentasi lain seperti ppt, canva, google slides.

Sintaks 5: Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah

 Guru mempersilahkan dua perwakilan kelompok untuk mempresentasikan dan menyampaikan hasil diskusi kelompok mereka.

 Guru memberikan kesempatan kepada peserta didik dari kelompok lain untuk memberikan tanggapan terhadap hasil diskusi kelompok penyaji dengan sopan.

 Guru melibatkan peserta didik mengevaluasi jawaban kelompok penyaji serta masukan dari peserta didik lain dan membuat kesepakatan, bila jawaban yang disampaikan peserta didik sudah benar.

 Guru mengarahkan peserta didik untuk menuliskan kesimpulan sesuai masukan yang diperoleh dari kelompok lain di LKPD.

 Guru memberikan apresiasi dan feedback terhadap hasil presentasi peserta didik.

 Guru dan peserta didik menyimpulkan tentang materi pembelajaran.

 Guru membimbing peserta didik untuk melakukan penilaian/refleksi terhadap kegiatan pembelajaran yang telah dilaksanakan.

(10)

“Apa yang kalian dapatkan dalam pembelajaran hari ini?”

“Adakah permasalahan yang masih belum terpecahkan dalam pembelajaran hari ini?”

PERTEMUAN 4

Gaya pembelajaran discovery learning, Kegiatan Pendahuluan (10 Menit)

https://s.id/BUkbh

(11)

Selanjutnya setelah peserta didik mempelajari dan menguasai materi konfigurasi elektron maka peserta didik dituntut untuk memahami diagram orbital atau penulisan elektron dengan lambang spin keatas dan spin terbalik. Materi diagram orbital ini sangat membantu peserta didik untuk memahami bagaimana cara mengisi tiap elektron pada blok s, p, d, dan f. Semua ini akan saling berkaitan dengan materi yang akan dibahas pada pertemuan kedua yakni mengenai Bilangan Kuantum.

(12)

PERTEMUAN 5

Gaya pembelajaran discovery learning, Kegiatan Pendahuluan (10 Menit)

https://s.id/BUkbh

Selanjutnya setelah peserta didik mempelajari dan menguasai materi konfigurasi elektron maka peserta didik dituntut untuk memahami diagram orbital atau penulisan elektron dengan lambang spin keatas dan spin terbalik. Materi diagram orbital ini sangat membantu peserta didik untuk memahami bagaimana cara mengisi tiap elektron

(13)

pada blok s, p, d, dan f. Semua ini akan saling berkaitan dengan materi yang akan dibahas pada pertemuan kedua yakni mengenai Bilangan Kuantum.

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

MATERI AJAR

PERKEMBANGAN TABEL PERIODIK UNSUR;

KONFIGURASI ELEKTRON DAN DIAGRAM ORBITAL;

ATURAN PENULISAN

Tahukah kalian bahwa unsur–unsur di alam ini jumlahnya sangat banyak? untuk mempelajari unsur–unsur yang jumlah sangat banyak itu pastinya kalian akan kesulitan bukan? oleh karena itu kita perlu mengelompokkan unsur–unsur tersebut agar lebih mudah mempelajarinya. Awalnya para ilmuwan menyebutkan bahwa unsur-unsur yang ada di alam ini terdiri atas empat unsur yaitu: Air, Angin, Api dan Tanah. Pemahaman ini cukup lama dipercaya oleh masyarakat. Bahkan memengaruhi cara pandang kebudayaan-kebudayaan maju di dunia saat itu seperti di Yunani. Usaha-usaha untuk mengelompokkan unsur-unsur telah dimulai sejak para ahli menemukan semakin banyaknya unsur di alam.

Pengelompokkan unsur-unsur ini dimaksudkan agar unsur- unsur tersebut mudah dipelajari.

Pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat mengalami perkembangan dari yang paling sederhana hingga modern.

1. Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur

 Pengelompokkan Unsur Menurut Antoine Lavoisier

Pada tahun 1769 Antonie Lavosier menerbitkan suatu daftar unsur-unsur.

Lavoiser membagi unsur-unsur dalam unsur logam dan non logam. Pada waktu itu baru dikenal kurang lebih 33 unsur. Pengelompokan ini merupakan metode paling sederhana , dilakukan. Pengelompokan ini masih sangat sederhana karena antara unsur–unsur logam sendiri masih banyak perbedaan.

Perbedaan Logam dan Non Logam Tabel 1. Perbedaan Logam dan Non Logam

No Perbedaan

Logam Non Logam

1 Berwujud padat pada suhu kamar (250), kecuali raksa (Hg)

Ada yang berupa zat padat, cair, atau gas pada suhu kamar 2 Mengkilap jika digosok Tidak mengkilap jika

digosok, kecuali intan (karbon)

3 Merupakan konduktor yang

baik Bukan konduktor yang baik

4 Dapat ditempa atau

direnggangkan Umumnya rapuh, terutama yang berwujud padat

5 Penghantar panas yang baik Bukan penghantar panas yang baik Ternyata, selain unsur logam dan non-logam, masih ditemukan beberapa unsur yang memiliki sifat logam dan non-logam (unsur metaloid), misalnya unsur silikon, antimon, dan arsen. Jadi, penggolongan unsur menjadi unsur logam

(21)

dan non-logam masih belum maksimal.

 Triade Dobereiner

Pada tahun 1829, Johann Dobereiner mengelompokkan unsur berdasarkan kemiripan sifat ke dalam tiga kelompok yang disebut triade. Dalam triade, sifat unsur kedua merupakan sifat antara unsur pertama dan unsur ketiga.

Contohnya: suatu triade Li-Na-K terdiri dari Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K) yang mempunyai kemiripan sifat. Dia juga menemukan bahwa massa atom unsur kedua adalah rata-rata massa atom unsur pertama dan unsur ketiga. Tabel pengelompokkan unsur dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 2. Contoh pengelompokan Triade Dobereiner (Sumber: https://www.slideshare.net)

Unsur Masa

Atom

Rata-rata massa atom unsur ke-1

dan ke-3 Unsur pertama Litium (Li) 6,94

= (6,94 + 39,10) : 2 23,02

Unsur kedua Natriun (Na) 22,99 Unsur ketiga Kalium (K) 39,10

Kelebihan dari teori ini adalah adanya keteraturan setiap unsur yang sifatnya mirip massa Atom (Ar) unsur yang kedua (tengah) merupakan massa atom rata- rata di massa atom unsur pertama dan ketiga.

 Pengelompokan Unsur Menurut John Newlands

Triade Debereiner mendorong John Alexander Reina Newlands untuk melanjutkan upaya pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom dan keterkaitannya dengan sifat unsur. Menurut Newlands, jika unsur- unsur diurutkan letaknya sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat unsur akan terulang pada tiap unsur kedelapan. Keteraturan ini sesuai dengan pengulangan not lagu (oktaf) sehingga disebut Hukum Oktaf (law of octaves). Tabel berikut menunjukkan pengelompokan unsur berdasarkan hukum Oktaf Newlands.

Tabel 3. Pengelompokan Unsur menurut Hukum Oktaf Newlands (sumber: https://mfyeni.wordpress.com)

(22)

Pada kenyataanya mesih diketemukan beberapa oktaf yang isinya lebih dari delapan unsur serta penggolonganya ini tidak cocok untuk unsur yang massa atomnya sangat besar. Hal tersebut menjadikan Newlands tersebut di atas belum dapat diterima bagi kalangan para ahli.

 Sistem Periodik Lothar Meyer

Pada tahun 1868 Lothar Meyer mengusulkan sistem periodik berdasarkan massa atom. Menurut Meyer, volume atom suatu unsur yang diplotkan dengan massa atom tersebut akan membentuk grafik yang berperiodik secara teratur.

Menurut Meyer, volume atom suatu unsur yang diplotkan dengan massa atom tersebut akan membentuk grafik yang berperiodik secara teratur. Unsur-unsur yang sifatnya mirip membentuk suatu keteraturan. Misalnya, unsur logam alkali, yaitu Na, K, dan Rb, berada di puncak. Kemudian, Meyer mengembangkan penemuannya ke dalam bentuk tabel seperti berikut.

Gambar 4. Sistem Periodik Unsur menurut Lothar Meyer

Meskipun Sistem Periodik Meyer lebih sederhana dan mudah dimengerti dibandingkan Mendeleev, namun masih terdapat unsur-unsur yang massanya lebih besar letaknya di depan unsur yang massanya lebih kecil.

 Sistem periodik Mendelev

Pada tahun 1869 seorang sarjana asal rusia bernama Dmitri Ivanovich Mendelev, berdasarkan pengamatan terhadap 63 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. Lajur-lajur horizontal, yaitu lajur unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, disebut priode daftar periodik Mendeleev yang dipublikasikan tahun 1872.

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.

Mendelev meramalkan dari sifat unsur yang

belum di kenal itu. Perkiraan tersebut didasarkan pada sifat unsur lain yang sudah dikenal, yang letaknya berdampingan baik secara mendatar maupun

(23)

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 Mendelev dinamai ekasilikon.

Gambar 5. Sistem Periodik Mendelev

Kelebihan Sistem Periodik Mendeleev adalah pembetulan massa atom.

Sebelumnya massa atom In = 76 menjadi 113. selain itu Be, dari 13,5 menjadi 9. Selain itu kelebihan lainnya adalah kemampuan memprediksi unsur baru serta sifat-sifatnya yang belum diketemukan saat itu. 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 kiri Iodin (I)= 127. hal ini dikarenakan unsur yang mempunyai kemirpan sifat diletakkan dalam satu golongan.

 Sistem Periodik Modern dari Henry G. Moseley

Pada 1913, seorang kimiawan inggris bernama Henry Moseley (Henry Gwin Jeffreys Moseley melakukan eksperimen pengukuran panjang gelombang unsur menggunakan sinar-X. Berdasarkan hasil eksperimenya tersebut, diperoleh kesimpulan bahwa sifat dasar atom bukan didasari oleh massa atom relatif, melainkan berdasarkan kenaikan jumlah proton. Hal tersebut diakibatkan adanya unsur-unsur yang memiliki massa atom berbeda, tetapi memiliki jumlah proton sama atau disebut isotop. Pengelompokan unsur-unsur sistem periodik modern merupakan penyempurnaan hukum periodik Mendelev, yang disebut juga sistem periodik bentuk panjang. Sistem periodik moderen disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur-lajur horisontal, yang disebut periode disusun berdasarkan kenaikan nomor atom ; sedangkan lajur-lajur vertikal, yang disebut golongan, disusun berdasarkan kemiripan sifat. Sistem periodik modern terdiri 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. Pada periode 6 dan 7 terdapat masing- masing 14 unsur yang disebut unsur-unsur transisi dalam, yaitu unsur-unsur Lantanida 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 daftar tidak terlalu panjang.

(24)

Gambar 6. Sistem Periodik Henry Moselely (sumber: https://soalkimia.com)

2. Konfigurasi Elektron dan Diagram Orbital a. Konfigurasi Elektron

Menurut teori atom modern, atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan elektron yang bergerak mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Karena unsure bersifat netral, jumlah proton (bermuatan positif) harus sama dengan jumlah elektron (bermuatan negative).

 Penulisan Konfigurasi Elektron

Berdasarkan teori atom Bohr, gerakan elektron mengelilingi inti mengikuti lintasan- lintasan tertentu. Lintasan-lintasan elektron itu dapat dipandang sebagai kulit-kulit atom seperti gambar disamping! Jumlah elektron pada kulit-kulit atom menentukan konfigurasi elektron atau susunan elektron dalam atom. Konfigurasi elektron mengikuti aturan-aturan berikut.

Gambar 7. Lintasan-lintasan elektron

a. Tiap kulit atom dari yang paling dalam diberi notasi K, L, M, N,

… untuk menyatakan kulit atom 1,2,3,4,….

b. Tiap kulit atom maksimum berisi 2n² elektron, n adalah nomor kulit atom.

Jadi, kulit K (n = 1) maksimum berisi elektron 2 1ⅹ ² = 2 elektron;

Kulit L (n = 2) maksimum berisi elektron 2 2ⅹ ² = 8 elektron Kulit M (n = 3) maksimum berisi elektron 2 3ⅹ ² = 18 elektron Kulit N (n=4) maksimum berisi elektron 2 4ⅹ ² = 32 elektron

(25)

Makin besar nilai n, makin jauh jarak elektron itu dari inti. Pengisian elektron dimulai dari kulit K, kemudian L, dst. Pengisian seperti itu hanya berlaku untuk atom bernomor atom 1 sampai dengan 18. Untuk unsur yang bernomor atom lebih besar dari pada 18, kulit N (atau kulit di atas) dapat terisi sebelum kulit sebelumnya penuh. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8.

Gambar 8. Konfigurasi elektron H, Al, dan Ar

Menurut teori atom mekanika kuantum, penyusunan konfigurasi elektron didasarkan pada dua hal, yaitu:

 Asas eksklusi Pauli;

 Pada keadaan normal, atom-atom disusun sedemikian rupa sehingga energinya minimum (prinsip aufbau).

Penulisan konfigurasi elektron adalah sebagai berikut,

Jumlah elektron pada subtingkatan

Tingkatan Energi 1s²

Subtingkatan energi (subkulit) atom

Cara membacanya adalah “satu s dua”, bukan “satu s kuadrat”.

Keadaan elektron dalam atom dilukiskan oleh empat bil. kuantum yaitu n, l, m, dan s.

Menurut asas eksklusi Pauli, tak ada dua elektron dalam satu atom boleh memiliki empat bil.

kuantum yang tepat sama. Pernyataan lain dari asas ini adalah jika dua elektron menghuni satu orbital maka harga bil. kuntum spin (s) mereka haruslah berbeda.

Dalam suatu atom helium, dua elektron menghuni orbital 1s dalam keadaan dasar.

Kedua elektron itu mempunyai spin yang berlawanan dan dikatakan berpasangan. Bil.

kuantum untuk kedua elektron itu adalah:

 n = 1, l = 0, m = 0, s = +1/2

 n = 1, l = 0, m = 0, s = -1/2

Seandainya kedua elektron dalam sebuah atom helium memiliki spin yang sama, keduanya akan tidak berpasangan.

Menurut Prinsip Aufbau (jerman: aufbauen = membangun), konfigurasi elektron dimulai dari subkulit yang memiliki tingkat energi terendah dan diikuti dengan subkulit yang memiliki tingkat energi lebih tinggi. Hal itu disebabkan dalam atom (pada kondisi dasarnya), elektron berada dalam tingkat-tingkat energi terendah. Misalnya, dalam atom hydrogen,

Jumlah elektron pada

subtingkatan energi (subkulit)

(26)

elektrob ditenpatkan pada subtingkatan energi (subkulit) 1s. Jadi, konfigurasi elektron H adalah 1s¹. Perhatikan diagram tingkatan energi orbitral atom,

Gambar 9. Diagram tingkatan energi orbital atom

Berdasarkan gambar diatas, dapat diketahui bahwa energi rata-rata kulit atom bertambah seiring dengan bertambahnya bil. kuantum utama. Kulit dengan n = 1 memiliki energi terendah, di atasnya kulit dengan n = 2 yang terdiri atas subkulit 2s dan 2p, dan seterusnya.

Perbedaan tingkat energi makin kecil dengan bertambahnya nilai n, bahkan terjadi tumpang tindih antara subkulit 4s dan subkulit 3d. Subkulit 4s memilki energi lebih rendah daripada subkulit 3d. Tumpang tindih itu makin rumit pada tingkat energi yang lebih tinggi . Jika disederhanakan, urutan tingkat energi subkulit dapat digambarkan dengan diagram sesuai gambar dibawah ini!

Gambar 10. Diagram pengisian elektron

Berdasarkan diagram tersebut pengisian elektron dalam suatu atom disusun berdasarkan urutan

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

Dengan menerapkan prinsip Aufbau, kita dapat memprediksi bahwa untuk atom Ti (Z = 22), elektron pada subkulit 4s akan berpasangan sebelum subkulit 3d terisi karena energi 4s lebih rendah daripada 3d.

Demikian juga untuk unsur Zr (Z = 40), subkulit 5s akan terisi lebih dahulu

Sebelum 4d, dan untuk Hf ( Z = 72), subkulit 6s akan terisi sebelum 5d. Kita mungkin beranggapan bahwa pola tersebut berlaku untuk semua unsure, yaitu subkulit (n +1)s akan selalu terisi penuh sebelum subkulit nd. Ternyata hal tersebut tidak selalu terjadi. Beberapa pengecualian muncul, misalnya pada Cr dan Cu. Pada unsur Cr (Z = 24), konfigurasi elektronnya tidak [Ar] 4s²3d⁴, tetapi [Ar] 4s¹3d⁵. Demikian juga dengan Cu, konfigurasi elektron Cu (Z = 29) adalah [Ar] 4s¹3d¹⁰. Hasil yang tidak diharapkan ini dapat terjadi karena subkulit yang terisi setengah penuh atau penuh lebih stabil.

(27)

Selain penulisan konfigursi elektron berdasarkan kenaikan tingkat energy orbital, penulisan sesuai urutan kulit atom (bil. kuantum utama) juga diperbolehkan. Misalnya, penulisan konfigurasi elektron Ti adalah sebagai berikut,

Ti (Z = 22): [Ar] 3d²4s²

Penulisan Konfigurasi elektron sesuai kenaikan kulit atom penting saat menentukan urutan elektron mengion lebih dahulu.

 Menyingkat Penulisan Konfigurasi Elektron

Penyingkatan penulisan konfigurasi elektron sering digunakan, terutama untuk atom berelektron banyak. Perhatikan konfigurasi elektron unsure Li dan Be berikut,

Li [He] 1s¹ Be [He] 1s²

Pada kedua unsur tersebut konfigurasi subkulit 1s diganti dengan [He]. Hal itu disebabkan konfigurasi elektron di subkulit 1s yang telah penuh sama dengan konfigurasi elektron pada unsur helium. Konfigurasi elektron unsur-unsur yang lain disajikan pada tabel di bawah ini.

Konfigurasi elektron yang disingkat merupakan konfigurasi elektron salah satu gas mulia. Oleh karena itu, penulisan singkatan untuk konfigurasi elektron selalu dipilih konfigurasi yang berpadanan dengan gas mulia. Konfigurasi itu digantikan dengan lambang kimia gas mulia dalam tanda kurung atau kurung siku.

Nomor Atom

Simbol Konfigurasi Elektron Nomor Atom

Simbol Konfigurasi Elektron

1 H 1s¹ 17 Cl [Ne] 3s² 3p⁵

2 He 1s² 18 Ar [Ne] 3s² 3p6

3 Li [He] 2s¹ 19 K [Ar] 4s¹

4 Be [He] 2s² 20 Ca [Ar] 4s²

5 B [He] 2s²2p¹ 21 Sc [Ar] 3d¹ 4s²

6 C [He] 2s²2p² 22 Ti [Ar] 3d² 4s²

7 N [He] 2s²2p³ 23 V [Ar] 3d³4s²

8 O [He] 2s² 2p⁴ 24 Cr [Ar] 3d⁵ 4s¹

9 F [He] 2s²2p⁵ 25 Mn [Ar] 3d⁵4s²

10 Ne [He] 2s² 2p⁶ 26 Fe [Ar] 3d⁶4s²

11 Na [Ne] 3s¹ 27 Co [Ar] 3d⁷4s²

12 Mg [Ne] 3s² 28 Ni [Ar] 3d⁸ 4s²

13 Al [Ne] 3s² 3p¹ 29 Cu [Ar] 3d¹⁰ 4s¹

(28)

14 Si [Ne] 3s²3p² 30 Zn [Ar] 3d¹⁰ 4s²

15 P [Ne] 3s² 3p³ 31 Ga [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹

16 S [Ne] 3s² 3p⁴ 32 Ge [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²

Gambar 11. Konfigurasi Elektron Beberapa Unsur b. Diagram Orbital

Untuk mempelajari konfigurasi elektron lebih jauh, perlu adanya penandaan spin-spin elektron. Metode yang sering dipakai adalah melambangkan sebuah elektron dengan spin satu arah dengan anak panah menghadap ke atas (↑) dan sebuah elektron yang lain dengan spin sebaliknya dengan anak panah menghadap ke bawah (↓). Untuk menandai distribusi orbital dalam atom, anak panah diletakkan pada garis horizontal, dalam lingkaran atau dalam kotak.

Misalnya, penandaan spin elektron untuk atom hydrogen dinyatakan sebagai berikut, H 1s ↑

Penulisan elektron seperti itu biasa disebut diagram orbital. Hidrogen merupakan unsure paling sederhana yang terdiri atas sebuah proton dan sebuah elektron. Unsur berikutnya adalah Helium. Dalam helium terdapat dua elektron yang mengisi penuh orbital 1s sehingga konfigurasi elektron unsur helium adalah 1s² dan digambarkan sebagai berikut,

He 1s ↑↓

Pasangan elektron dalam satu orbital dinyatakan dengan spin yang berlawanan arah.

Hal ini sesuai dengan asas eksklusi Pauli. Dua elektron digambarkan seperti itu dapat dikatakan sebagai sepasang elektron. Pertanyaan selanjutnya, bagaimanakah cara pengisian orbital pada kulit kedua? Kulit kedua terdiri atas dua subkulit. Misalkan anda akan menggambarkan konfigurasi elektron unsur karbon. Karbon memiliki enam elektron sehingga ada tiga kemungkinan penataan elektron pada unsur karbon.

Semua orbital p tetap ditulis walaupun tidak dihuni elektron. Hal itu disebabkan tiap orbital p memiliki tingkat energi yang setara. Akibatnya, penataan elektron tidak dapat dibedakan satu sama lain secara eksperimen. Pada ketiga kemungkinan konfigurasi di atas, kedua elektron terakhir dapat berpasangan dalam satu orbital, berpasangan dalam dua orbital berbeda atau ditata sedemikian rupa sehingga spin keduanya searah (tidak berpasangan).

Berdasarkan hasil eksperimen, diagram terakhir menunjukkan konfigurasi elektron dengan energi terendah. Hasil eksperimen itu diringkas dalam aturan Hund, yaitu dalam suatu subtingkatan energy tertentu, tiap orbital dihuni oleh satu elektron terlebih dahulu sebelum ada orbital yang memiliki sepasang elektron. Elektron-elektron tunggal dalam orbital itu mempunyai spin searah (parallel). Berdasarkan aturan itu, nitrogen yang bernomor atom 7 memiliki konfigurasi elektron 1s² 2s²2p³ dan keadaan dassarnya memiliki diagram orbital seperti berikut,

2p ↑ ↑ ↑ 1s ↑↓

C (Z = 6)

a. 2p ↑↓ _ _ 2s ↑↓

1s ↑↓

b. 2p ↑ ↓ _ 2s ↑↓

1s ↑↓

c. 2p ↑ ↑ _ 2s ↑↓

1s ↑↓

(29)

N (Z = 7) 2s ↑↓

Diagram orbital digunakan untuk memudahkan penentuan nilai bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum magnetik dan bilangan kuantum spin. Diagram orbital akan dilambangkan dengan dengan kotak. Subkulit s = 1 kotak, subkulit p = 3 kotak, subkulit d = 5 kotak dan subkulit f = 7 kotak.

Subkulit s

Subkulit p

Subkulit d

Subkulit f

PENUTUP

Refleksi Guru Refleksi Siswa Catatan

1. Apakah kegiatan membuka pelajaran dapat mengarahkan dan mempersiapkan peserta didik mengikuti pelajaran dengan baik ? 2. Apakah siswa memahami

penjelasan saya?

3.Apakah yang harus diperbaiki bila siswa tidak paham penjelasan saya?

4.Siswa mana yang perlu perhatian saya?

1. Apakah saya sudah dapat memahami perkembangan system periodic unsur?

2. Apakah saya sudah dapat menuliskan pengisian elektron?

3. Apakah saya sudah dapat menentukan diagram orbital dari ?

Asesmen (Tertulis dan/atau Performa) Asesmen Pemahaman Sains :

Melalui tes tertulis dan secara langsung melalui tanya jawab.

Contoh Soal :

- Sebutkan kelebihan dan kelemahan teori atom Bohr?

- Jelaskan teori atom modern yang kita pakai saat ini?

- Jelaskan hubungan nomor atom, nomor massa dan isotop berkaitan dengan partikel dasar penyusun atom?

Asesmen Keterampilan Proses:

Melalui observasi kinerja / penampilan presentasi

(30)

(31)

Bilangan Kuantum, Bentuk Orbital, dan Menentukan Letak Unsur pada TPU (Tabel Periodik Unsur)

A. Bilangan Kuantum

Setelah kita mempelajari materi diagram konfigurasi elektron dan diagram orbital, selanjutnya kita belajar mengenai materi bilangan kuantum. Pada bab sebelumnya, anda sudah mengetahui sekilas tentang konfigurasi elektron dan diagram orbital. Dalam teori atom mekanika kuantum, terdapat 3 bilangan untuk mendeskripsikan kelakuan (nature) dan distribusi elektron-elektron dalam atom. Ketiga bil. kuantum itu merupakan hasil penyelesaian dari persamaan Schrodinger untuk atom H. Ketiganya adalah bil. kuantum utama (n), bil.

kuantum azimuth (l), dan bil. magnetik (m), dan bil. kuantum spin (s).

 Bil. Kuantum Utama (n)

Bil. kuantum utama menunjukkan tingkatan energi elektron dan sesuai dengan tingkatan energi atom Bohr (menunjukkan lintasan elektron atau kulit atom). Makin besar nilai n, makin besar ukuran orbital yang dihuni elektron itu. Seperti dalam model atom Bohr, n dapat bernilai 1,2,3,…. Sampai tak terhingga.

 Bil. Kuantum Azimuth (l)

Bil. kuantum azimuth menentukan bentuk orbital dan subtingkatan energi. Nilai l bergantung pada nilai bil. kuantum utama, n. Untuk setiap nilai yang n yang diberikan,nilai l dari l= 0 sampai l = n – 1. Jika n = 1 maka hanya ada satu nilai l yang mungkin, yaitu 0. Jika n = 2, terdapat dua nilai l, yaitu l = 0 dan l = 1. Perhatikan tabel dibawah ini!

N L

1 0

2 0,1

3 0, 1, 2

4 0, 1, 2, 3

. .

(32)

N 0, 1, 2,…., n – 1

Tabel 12. Hubungan Nilai n dan l

Untuk menghindari kebingungan dalam menuliskan nilai n dan l, nilai l biasa dinyatakan dengan huruf.

Nilai l 0 1 2 3 4 5 6

Penamaan Orbital s p d f g h i

Dengan demikian, jika l = 0, nama orbitalnya s; jika l = 1, nama orbitalnya p; dst.

Kumpulan orbital-orbital dengan nilai n sama membentuk suatu tingkatan energi (kulit). Satu atau lebih orbital dengan nilai n dengan l sama membentuk suatu subtingkatan energy (subkulit). Sebagai contoh, tingkatan energy (kulit) dengan n = 2 tersusun atas dua subtingkatan energy (subkulit), yaitu l = 0 dan l = 1. Kedua subtingkatan energy (subkulit) tersebut disebut 2s dan 2p, dimana 2 menunjukkan nilai n,selanjutnya s serta p menunjukkan nilai l.

 Bil. Kuantum Magnetik

Bil. Kuantum magnetic menyatakan orientasi orbital atom posisi orbital terhadap orbital lain di dalam ruang. Hal itu disebabkan tiap subkulit tersusun atas satu orbital atau lebih. Bil. kuantum magnetic dapat digunakan untuk menjelaskan munculnya garis-garis tmabahan dalam spectra atom yang ditimbulkan jika atom diletakkan dalam medan magnet. Nilai bil. kuantum magnetic berupa bil. bulat antara –l dan +l. Jika l = 0, nilai m hanya satu, yaitu m = 0. Oleh karena itu, subtingkatan energy (subkulit) s hanya terdiri atas satu orbital , subtingkatan energi (subkulit) p hanya terdiri atas tiga orbital, subtingkatan enegri (subkulit) d terdiri atas lima orbital, dan subtingkatan energi (subkulit) f terdiri atas tujuh orbital.

Kedudukan tiap orbital dalam sebuah atom ditentukan oleh seperangkat nilai bilangan kuantum n, l, m. Misalnya, satu orbital memiliki bil. kuantum n = 1, l = 0, dan m = 0.

Hubungan ketiga bil. kuantum itu disajikan dalam tabel dibawah ini!

Tabel 13. Ikhtisar bilangan Kuantum

(33)

 Bil. Kuantum Spin (s)

Spin muncul karena elektron berperilaku seperti gasing (mirip dengan rotasi bumi).

Gerakan itu menyebabkan elektron berisfat elektromagnetik. Hal ini dapat digambarkan seperti mengalirkan arus listrik pada kumparan yang mengelilingi sebuah paku sehingga bersifat magnet. Karena elektron hanya dapat berputar pada salah satu dari dua arah, maka spin memiliki dua nilai.-

Gambar 14. Spin Elektron. Gerakan rotasi elektron menyebabkan elektron bersifat sebagai electromagnet.

Kedua nilai itu ditandai dengan +1

2 dan−1 2. Pada tahun 1926, Wolfgang Pauli menyelidiki tidak adanya garis pada spectrum pancaran yang seharusnya ada menurut teori yang berlaku. Berdasarkan penyelidikannya, ia menyimpulkan bahwa tidak ada elektron dalam sebuah atom yang boleh memiliki keempat bilangan kuantum yang sama.

Kesimpulan itu selanjutnya dikenal dengan nama asas eksklusi (pengucilan) Pauli.

Menurut asas ini, dua elektron dapat memiliki bilangan kuantum n, l, dan m yang sama, tetapi harus memiliki bilangan kuantum spin (s) yang berbeda. Jadi, asas ini membatasi jumlah elektron dalam tiap orbital. Tiap orbital maksimum diisi oleh dua elektron dan keduanya harus memiliki rotasi yang berlawanan.

Berdasarkan asas pengucilan Pauli, jumlah elekyron maksimum di setiap orbital adalah dua. Jumlah elektron maksimum yang dapat ditempatkan pada subtingkatan energi (subkulit) s, p, d dan f disajikan pada tabel berikut ini.

Subtingkatan Energi Jumlah Orbital Jumlah Elektron

S 1 2

Bil. Kuantum Utama, n

Bil. Kuantum Azimuth, l

Orbital Bil. Kuantum

Magnetik, m

1 0 1s 0

2 0 2s¹ 0

1 2p -1, 0,+1

3 0 3s 0

1 3p -1, 0, +1

2 3d -2, -1, 0, +1, +2

4 0 4s 0

1 4p -1, 0, +1

2 4d -2, -1, 0, +1, +2

3 4f -3,-2,-1, 0, +1,+2, +3

(34)

P 3 4

D 5 10

F 7 14

Tabel 15. Jumlah Elektron Maksimum dalam Subtingkatan Energi

Jumlah maksimum elektron di setiap tingkatan energi (kulit atom) dapat diketahui dengan persamaan

Jumlah maksimum elektron = 2n² Dimana n adalah tingkatan energy yang ditempati elektron:

Untuk tingkatan energi pertama (n = 1), maksimum elektronnya adalah 2 1ⅹ ² = 2 1 = 2ⅹ Untuk tingkatan energi pertama (n = 2), maksimum elektronnya adalah 2 2ⅹ ² = 2 4 = 8ⅹ Untuk tingkatan energi pertama (n = 3), maksimum elektronnya adalah 2 3ⅹ ² = 2 9 = 18ⅹ

 Elektron Valensi

Elektron valensi adalah elektronyang berada di kulit terluar. Kulit terluar ditandai dengan bilangan kuantum utama (n) tertinggi. Besar elektron valensi dari 1 sampai 8. Besar elektron valensi itu selanjutnya digunakan untuk menyatakan golongan unsur.

Contohnya: Tuliskan konfigurasi elektron dari 11Na dan 18Ar. Tentukan jumlah elektron valensinya!

Jawabannya

Konfigurasi elektron dari 11Na: 1s²2s²2p⁶3s¹. Elektron valensinya adalah 1 (3s¹).

Konfigurasi elektron dari 18Ar: 2, 8, 8. Elektron valensinya adalah 8 (32⁶3p⁶).

B. Bentuk Orbital Atom

Dalam tiap orbital, elektron menyebar di sekitar inti. Penyebaran elektron dalam mengisi orbital sering disebut awan elektron. Penyebaran itu dalam beberapa tempat tidak merata. Akibatnya, ada bagian dengan konsentrasi muatan elektron besar dan ada bagian dengan konsentrasi muatan elektron kecil. Bagian dengan konsentrasi muatan elektron besar dikatakan memiliki rapatan elektron tinggi, sedangkan bagian dengan konsentrasi muatan elektron kecil dikatakan rapatan elektronnya kecil. Berikut adalah bentuk-bentuk orbital,

1) Orbital s

Orbital s berbentuk seperti bola di sekitar inti atom. Ketika tingkat energi elektron meningkat, maka bentuk orbitalnya semakin besar.

(35)

Gambar 16. Bentuk Orbital s

(sumber: https://www.kimia-science7.com)

2) Orbital p

Orbital p berbentuk seperti bola terpilin dan menunjuk ke sumbu-sumbu ruang tertentu.

Orbital yang berada pada sumbu X maka disebut Px, orbital yang berada pada sumbu Y maka disebut Py, orbital yang berada pada sumbu Z maka disebut Pz.

Gambar 17. Bentuk Orbital P 3) Orbital d

Orbital d berbentuk seperti bola terpilin. Ada 5 orbital subkulit d, yaitu dx-y, dy- z, dx-z, dx2-y2, dz2. Tiga orbital d terletak diantara sumbu ruang dan 2 orbital d terletak pada sumbu ruang. Orbital dx-y berada diantara sumbu X dan Y, orbital dy-z berada diantara sumbu Y dan Z, orbital dx-z berada diantara sumbu X dan Z, orbital dx2-y2 berada pada sumbu X dan Y, orbital d^z2berada pada sumbu X dimana ada lingkaran di tengah-tengahnya.

Gambar 18. Bentuk Orbital d (sumber: https://www.kimia-science7.com)

4) Orbital f

(36)

1

Subkulit f memiliki 7 orbital yang memiiki tingkat energi yang setara. Bentuk orbitalnya lebih rumit dan sangat kompleks.

Gambar 19. Bentuk Orbital f

C. Letak Unsur dalam Sistem Periodik Unsur

Pada Pembelajaran 1 kalian sudah mempelajari konfigurasi elektron. Tahukah kalian hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik unsur? Hungannnya adalah letak suatu unsur dalam tabel sistem periodik unsur dapat ditentukan berdasarkan konfigurasi elektronnya. Bagaimanakah caranya? berikut akan kita pelajari bagaimana cara menentukan letak unsur dalam sistem periodik dengan menggunakan konfigurasi elektronnya.

 Golongan Utama (Golongan A)

Letak suatu unsur pada golongan utama bisa ditentukan menggunakan konfigurasi elektron berdasarkan kulit maupun subkulit (ika konfigurasi elektron berakhir pada subkulit s atau p maka unsur tersebut berada pada golongan A).

Golongan ditunjukkan oleh jumlah elektron valensinya, sedangkan periode ditunjukkan oleh jumlah kulit.

Contoh :

K L M 11Na = 2 8

elektron valensi = 1 nomor kulit terbesar = 3

Maka Na terletak pada golongan IA periode 3 17 Cl = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

= 2 8 7 elektron valensi

nomor kulit terbesar = 3

Maka Cl terletak pada golongan VIIA periode 3

 Golongan Transisi (B)

Letak unsur pada golongan transisi dapat ditentukan menggunakan konfigurasi elektron berdasarkan subkulit. Unsur–unsur golongan IB sampai VIIIB mempunyai elektron valensi yang berakhir pada ns^x(n – 1)d^y, jika:

x + y = 3, golongan IIIB periode n x + y = 4, golongan IVB periode n x + y = 5, golongan VB periode n x + y = 6, golongan VIB periode n x + y = 7, golongan VIIB periode n x + y = 8,

x + y = 9 golongan VIIIB periode n X = y = 10

X + y = 11, golongan IB periode n X + y = 12, golongan IIB periode

(37)

Unsur – unsur golongan transisi memiliki elektron valensi yang berakhir pada (n – 1) d^ysehingga disebut unsur blok d

Contoh :

26 Fe = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

Elektron valensi berada pada subkulit d artinya Fe berada pada golongan B.

Elektron valensi pada kulit terluar berjumlah (2 + 6) artinya Fe berada pada golongan VIII, tepatnya golongan VIIIB. Elektron valensi terdapat pada kulit terluar dengan nilai n = 4, artinya Fe berada pada periode 4.

29Cu = 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁹

= 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹3d¹⁰ orbital d cenderung lebih stabil dalam keadaan penuh

Elektron valensi berada pada subkulit d artinya Cu berada pada golongan B.

Elektron valensi pada kulit terluar berjumlah 11 artinya Cu berada pada golongan I, tepatnya golongan IB. Elektron valensi terdapat pada kulit terluar dengan nilai n

= 4, artinya Cu berada pada periode 4.

SIFAT-SIFAT TABEL PERIODIK UNSUR

1. Keteraturan Sifat Periodik Unsur

Sifat periodik unsur adalah sifat–sifat yang berhubungan dengan letak unsur dalam sistem periodik, sifat–sifat tersebut berubah dan berulang secara periodik sesuai dengan perubahan nomor atom dan konfigurasi elektron. Sifat–sifat periodik unsur meliputi Jari–jari atom, Energi Ionisasi, Logam dan Non logam, Keelektronegatifan dan Afinitas Elektron

 Jari-jari atom

Jari – jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar suatu atom. Secara periodik: dalam satu golongan,dari atas ke bawah jari–jari atom cenderung semakin besar sebagaimana pertambahan kulit elektron hal ini disebabkan dengan bertambahnya nomor atom dalam satu golongan bertambah juga kulit elektronnya. Dalam satu periode, dari kiri kekanan jari–jari atom cenderung semakin kecil, sebagaiman muatan inti efektif, hal ini disebabkan dalam satu periode dengan bertambahnya nomor atom bertambah pula jumlah proton dengan bertambahnya jumlah proton muatan inti efektifnya juga bertambah dan makin besar pula gaya tarik inti terhadap elektron terluar.

 Energi Ionisasi

Energi Ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang terikat paling lemah oleh suatu atom atau ion dalam wujud gas. Secara periodik, dalam satu golongan, dari atas ke bawah, energi ionisasi semakin kecil dalam satu periode, dari kiri ke kanan, energi ionisasi cenderung bertambah. Besar kecilnya

(38)

energi ionisasi bergantung pada besar gaya tarik inti terhadap elektron kulit terluar, yaitu elektron yang akan dilepaskan. Semakin kuat gaya tarik inti, semakin besar energi ionisasi dalam satu golongan, dari atas ke bawah, jari-jari atom bertambah besar, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin lemah. Oleh karena itu, energi ionisasi berkurang dalam satu periode, dari kiri ke kanan, jari-jari atom berkurang, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron semakin kuat. Oleh karena itu energi ionisasi bertambah.

 Afinitas Elektron

Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dihasilkan atau dilepaskan apabila suatu atom menarik sebuah elektron. Secara periodik dalam satu golongan dari atas ke bawah, afinitas elektron cenderung berkurang dalam satu periode dari kiri ke kanan, afinitas elektron cenderung bertambah kecuali unsur alkali tanah dan gas mulia, semua unsur golongan utama mempunyai afinitas elektronn bertanda negatif. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan halogen.

Semakin negatif nilai afinitas elektron, semakin besar kecenderungan atom atau ion menerima elektron (afinitas terhadap elektron semakin besar). Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, afinitas elektron cenderung semakin kecil, dengan banyak pengecualian. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, sampai golongan VIIA, afinitas elektron cenderung semakin besar, dengan banyak pengecualian.

Berikut adalah nilai afinitas elektron unsur-unsur golongan utama dalam satuan kJ/mol

Gambar 7. Nilai Afinitas Elektron Unsur Golongan Utama (Sumber: https://www.studiobelajar.com)

 Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah kecenderungan suatu atom dalam menarik pasangan elektron yang digunakan bersama dalam membentuk ikatan. Unsur yang mempunyai energi ionisasi dan afinitas elektron yang besar tentu akan mempunyai keelektronegatifan yang besar pula. Secara periodik: dalam satu golongan, dari atas ke bawah, elektronegativitas cenderung semakin kecil. dalam satu periode, dari kiri ke kanan, elektronegativitas cenderung semakin besar.

Semakin besar elektronegativitas, semakin mudah atom tersebut menarik elektron kepadanya sendiri. Harga keelektronegatifan diukur dengan skala Pauling harga keelektronegatifan berkisar antara 0,7 (Fr) – 4,0 (Fr). Berikut