BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada bagian ini Anda akan mempelajari Sejarah Perkembangan Sistem Periodik

Unsur, Golongan, Periode, dan Sifat Periodik Unsur.  Hingga akhir abad 18, hanya dikenal

penggolongan unsur atas logam dan nonlogam. Sekitar dua puluh jenis unsur yang dikenal

pada masa itu tampak mempunyai sifat yang berbeda satu dengan yang lainnya.

Suatu perkembangan baru terjadi pada awal abad 20, yaitu ketika John Dalton mengemukakan

teorinya tentang atom. Menurut Dalton, setiap unsur mempunyai atom-atom dengan sifat-sifat

tertentu yang berbeda dari atom unsur lainnya. Salah satu perbedaan antar atom unsur itu

adalah massanya. Akan tetapi, Dalton belum dapat menentukan massa atom.

Sebagaimana diketahui atom mempunyai massa yang amat kecil. Para ahli pada masa itu

belum dapat menentukan massa atom individu. Sebagai gantinya mereka menggunakan massa

atom relatif, yaitu perbandingan massa antar-atom yang satu terhadap yang lainnya. Metode

penentuan massa atom relatif dikemukakan oleh Berzelius (1814) dari Swedia dan P. Dulong

dan A. Petit (1819), keduanya darl Perancis.

Berzelius maupun Dulong dan Petit menentukan massa atom relatif berdasarkan kalor

jenis unsur. Massa atom relatif merupakan sifat penting unsur dan merupakan sifat spesifik,

karena setiap unsur mempunyai massa atom relatif tertentu yang berbeda dari unsur lainnya.

Dobereiner, Newlands, Mendeleev, dan Lothar Meyer membuat pengelompokan unsur

berdasarkan massa atom relatif.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana sejarah perkembangan sistem periodik unsur?

2. Bagaimana hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik?

3. Bagaimana sifat-sifat keperiodikan unsur ?

1.3 Manfaat

1. Mengetahui sejarah perkembangan tabel periodik unsur?

2. Mengetahui hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik?

3. Mengetahui sifat-sifat keperiodikan unsur ?

1

BAB II

ISI

2.1 Perkembangan Tabel Periodik Unsur

1. Hukum Triade Dobereiner

Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner, seorang professor 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 seperti itu. Karena itu, Dobereiner mengambil

kesimpulan bahwa unsur-unsur dapat dikelompokkan ke dalam kelompok-kelompok tiga

unsur yang disebutnya Triade. Akan tetapi, Dobereiner belum berhasil menunjukkan cukup

banyak triade sehingga aturan tersebut bermanfaat.

Penggambaran Triade Doberainer adalah sebagai berikut:

TRIADE Ar Rata-rata Unsur ditengah

Kalsium 40Stronsium ?

Barium 137Meskipun gagasan yang dikemukakan oleh Dobereiner selanjutnya gugur (tidak berhasil),

tetapi hal tersebut merupakan upaya yang pertama kali dilakukan dalam menggolongkan

unsur.

2. Hukum Oktaf Newlands

Pada tahun 1866, John A.R Newlands seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris

mengemukakan bahwa unsur-unsur yang disusun berdasarkan urutan kenaikan massa atomnya

mempunyai sifat yang akan berulang tiap unsur kedelapan. Artinya, unsur pertama mirip

dengan unsur kedelapan, unsur kedua mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya.

Sifat keperiodikan unsur berdasarkan urutan kenaikan massa atom setiap kelipatan delapan

dinamakan hukum oktaf. Saat itu, baru ditemukan 60 unsur. Gas mulia tidak termasuk dalam

pengelompokan sistem oktaf karena belum ditemukan .

Berikut ini disampaikan pengelompokan unsur berdasarkan hukum oktaf Newlands, yaitu

sebagai berikut :

H F Cl Co/Ni Br Pd I Pt

2

Li Na K Cu Rb Ag Cs TlBe Mg Ca Zn Sr Cd Ba/V PbB Al Cr Y Ce/La U Ta ThC Si Ti In Zr Sn W HgN P Mn As Di/Mo Sb Nb BiO S Fe Se Ro/Ru Te Au Os

Beberapa unsur ditempatkan tidak urut sesuai massanya dan terdapat dua unsur yang

ditempatkan di kolom yang sama karena kemiripan sifat.

3. Sistem Periodik Mendeleyev

Pada tahun 1869, Dmitri Ivanovich Mendeleyev seorang ahli kimia berkebangsaan Rusia

menyusun 65 unsur yang sudah dikenal pada waktu itu. Mendeleev mengurutkan unsur-unsur

berdasarkan kenaikan massa atom dan sifat kimianya.

Pada waktu yang sama, Julius Lothar Meyer membuat susunan unsur-unsur seperti yang

dikernukakan oleh Mendeleyev. Hanya saja, Lothar Meyer menyusun unsur-unsur tersebut

berdasarkan sifat fisiknya. Meskipun ada perbedaan, tetapi keduanya menghasilkan

pengelompokan unsur yang sama.

Mendeleyev menyediakan kotak kosong untuk tempat unsur-unsur yang waktu itu belum

ditemukan, seperti unsur dengan nomor massa 44, 68, 72, dan 100. Mendeleyev telah meramal

sifat-sifat unsur tersebut dan ternyata ramalannya terbukti setelah unsur-unsur tersebut

ditemukan. Susunan unsur-unsur berdasarkan hukum Mendeleev disempurnakan dan

dinamakan sistem periodik Mendeleyev.

Sistem periodik Mendeleev terdiri atas golongan (unsur-unsur yang terletak dalam satu

kolom) dan periode (unsur-unsur yang terletak dalam satu baris). Tabel sistem periodik

Mendeleyev yang dibuat adalah sebagai berikut :

Periode Gol.I Gol.II Gol.III Gol.IV Gol.V Gol.VI Gol.VII Gol.VIII1 H 12 Li 7 Be 9,4 B 11 C 12 N 14 O 16 F 193 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 C 35,54 K 39 Ca 40 ? (44) Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55 Fe 56, Co 59

Ni 59, Cu 635 Cu 63 Zn 65 ? (68) ? (72) As 75 Se 78 Br 806 Rb 86 Sr 87 ?Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 ? (100) Ru 104, Rh 104

3

Pd 106, Ag 1087 Ag 108 Cd 112 In 115 Sn 118 Sb 122 Te 125 I 127

?8 Cs 133 Ba 137 ?Di 138 ?Ce 140 ? ? ?9 ? ? ? ? ? ? ?10 ? ? ?Er 178 ?La 180 Ta 182 W 184 ? Os 195, Ir 19711 Au 199 Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 ? ? Pt 198, Au 19912 ? ? ? Th 231 ? U 240 ?

4. Pengelompokan Unsur Berdasarkan Sistem Periodik Modern

Sistem periodik Mendeleyev dikemukakan sebelum penemuan teori struktur atom,

yaitu partikel-partikel penyusun atom. Partikel penyusun inti atom yaitu proton dan neutron,

sedangkan elektron mengitari inti atom. Setelah partikel-partikel penyusun atom ditemukan,

ternyata ada beberapa unsur yang mempunyai jumlah partikel proton atau elektron sama,

tetapi jumlah neutron berbeda. Unsur tersebut dikenal sebagai isotop. Jadi, terdapat atom yang

mempunyai jumlah proton dan sifat kimia sama, tetapi massanya berbeda karena massa proton

dan neutron menentukan massa atom.

Dengan demikian, sifat kimia tidak ditentukan oleh massa atom, tetapi ditentukan oleh jumlah

proton dalam atom tersebut. Jumlah proton digunakan sebagai nomor atom unsur dan unsur-

unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.

Ternyata, kenaikan nomor atom cenderung diikuti dengan kenaikan massa atomnya.

Keperiodikan sifat fisika dan kimia unsur disusun berdasarkan nomor atomnya. Pernyataan

tersebut disimpulkan berdasarkan hasil percobaan Henry Moseley pada tahun 1913. Sistem

periodik yang telah dikemukakan berdasarkan percobaan Henry Moseley merupakan sistem

periodik modern dan masih digunakan hingga sekarang.

Sistem periodik unsur modern merupakan modifikasi dari sistem periodik Mendeleyev.

Perubahan dan penyempumaan dilakukan terhadap sistern periodik Mendeleyev terutama

setelah penemuan unsur-unsur gas mulia. Mendeleyev telah meletakan dasar-dasar yang

memungkinkan untuk perkembangan sistem periodik unsur.

5. Golongan dan Periode Unsur dalam Tabel Sistem Periodik Unsur Modern

Unsur-unsur dalam tabel sistem periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.

Karena sistem periodik yang disusun berbentuk panjang, maka tabel periodik yang sekarang

4

ini disebut tabel periodik panjang. Terkadang disebut pula tabel periodik modern,

dikarenakan disusun oleh konsep-konsep yang sudah modern.

Berbeda dengan tabel periodik Mendeleyev, karena berbentuk pendek, maka sering disebut

sistem periodik pendek. Pada sistem periodik bentuk panjang, sifat unsurnya merupakan

fungsi periodik dari nomor atomnya. Hal ini berarti bahwa sifat unsur tergantung dari nomor

atomnya.

Pada tabel periodik bentuk panjang, juga dikenal istilah periode dan golongan. Penyusunan

unsur dengan arah mendatar ke kanan disebut periode, sedangkan penyusunan unsur dengan

arah ke bawah disebut golongan. Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas 7 periode dan 8

golongan. Adapun tampilan fisik tabel Sistem Periodik Modern, adalah sebagai berikut

eriode dibedakan menjadi periode pendek dan periode panjang, sedangkan golongan

dibedakan menjadi golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Periode

pendek mencakup periode 1 (terdiri dari 2 unsur), periode 2 (terdiri dari 8 unsur) dan periode

3 (terdiri dari 8 unsur). Sedangkan periode panjang mencakup periode 4 sampai dengan

periode 7.

a. Golongan

Golongan unsur pada sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan jumlah elektron

valensi (elektron yang terletak pada kulit terluar). Unsur dalam satu golongan mempunyai

sifat yang cenderung sama dan ditempatkan dalam arah vertikal (kolom).

Pada sistem periodik unsur modern, golongan dibagi menjadi 18 berdasarkan aturan IUPAC.

Berdasarkan aturan Amerika, sistem periodik unsur modern dibagi dua golongan yaitu

golongan A dan B. Jadi, golongan unsur dari kiri ke kanan ialah IA, IIA, 11113, IVB, VB,

VIB, VIIB, VIIIB, IB, 1113, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIIIA. Umumnya, digunakan

pembagian golongan menjadi A dan B.

Golongan unsur pada sistem periodik unsur modern mempunyai nama khusus yaitu sebagai

berikut :

Golongan Nama Khusus Unsur-unsurIA 1 Alkali Li, Na, K, Rb, Cs, dan FrIIA 2 Alkali Tanah Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan RaIIIA 13 Boron B, Al, Ga, In, dan Tl

5

IVA 14 Karbon C, Si, Ge, Sn, dan PbVA 15 Nitrogen N, P, As, Sb, dan BiVIA 16 Oksigen O, S, Se, Te, dan PoVIIA 17 Halogen F, Cl, Br, I, dan AtVIIIA 18 Gas Mulia He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn

b. Periode

Periode unsur pada sistem periodik unsur modern disusun dalam arah horisontal (baris) untuk

menunjukkan kelompok unsur yang mempunyai jumlah kulit sama.

Sistem periodik bentuk panjang terdiri atas 7 periode sebagai berikut :

1)        Periode 1 = periode sangat pendek berisi 2 unsur, yaitu H dan He

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

7)        Periode 7 = periode yang unsur-unsurnya belum lengkap berisi 30 unsur

Pada periode 6 termasuk periode sangat panjang, yaitu berisi 32 unsur.

Golongan IIIB periode 6 berisi 14 unsur dengan sifat mirip yang dinamakan golongan

lantanida.

Begitu juga golongan IIIB periode 7 berisi 14 unsur dengan sifat mirip dinamakan golongan

aktinida.

Unsur golongan aktinida dan lantanida biasanya dituliskan terpisah di bawah. Golongan

lantanida dan aktinida disebut golongan transisi dalam.

6. Penetapan Golongan dan Periode

Golongan dan periode dapat ditentukan dengan cara menuliskan konfigurasi elektron.

Konfigurasi elektron adalah penataan elektron dalarn atom yang ditentukan berdasarkan

jumlah elektron.

Pada konfigurasi elektron, jumlah elektron valensi menunjukkan nomor golongan, sedangkan

jumlah kulit yang sudah terisi elektron (n terbesar) menunjukkan periode.

2.2 Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik

6

Hubungan antara letak unsur dalam sistem periodik dengan konfigurasi elektronnya adalah sebagai berikut.

1. Nomor periode sama dengan jumlah kulit 2. Nomor golongan sama dengan jumlah elektron valensi Contoh soal:Tentukan golongan dan periode dari unsur ! Jawab: mempunyai nomor atom 35 sehingga konfigurasi elektronnya X = 2.8.18.7 Elektron valensi= 7 ► Golongan VII A, jumlah kulit 4►periode 4

2.3 Sifat-Sifat Keperiodikan Unsur Sifat periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan

nomor Atom, yaitu dari kiri kekanan dalam satu periode atau dari kiri kekanan dalam satu

golongan.

1. Jari-jari Atom

Jari-jari atom adalah jarak dari inti hingga kulit elektron terluar.

Semakin besar nomor atom unsur-unsur segolongan, semakin banyak pula jumlah kulit

elektronnya, sehingga semakin besar pula jari-jari atomnya. Jadi : dalam satu golongan (dari

atas ke bawah), jari-jari atomnya semakin besar. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan),

nomor atomnya bertambah yang berarti semakin bertambahnya muatan inti, sedangkan jumlah

kulit elektronnya tetap. Akibatnya tarikan inti terhadap elektron terluar makin besar pula,

7

sehingga menyebabkan semakin kecilnya jari-jari atom. Jadi : dalam satu periode (dari kiri ke

kanan), jari-jari atomnya semakin kecil.

2.Afinitas Elektron

Adalah energi yang dilepaskan atau diserap oleh atom netral dalam bentuk gas apabila

menerima sebuah elektron untuk membentuk ion negatif. Unsur golongan utama memiliki

afinitas elektron bertanda negatif, kecuali golongan IIA dan VIIIA.

Afinitas elektron terbesar dimiliki golongan VIIA. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah),

harga afinitas elektronnya semakin kecil. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga

afinitas elektronnya semakin besar.

Contoh: Cl(g) + e¯ → Cl¯(g) (∆H=-348kj)

3.Energi Ionisasi

Adalah energi minimum yang diperlukan atom netral dalam wujud gas untuk

melepaskan satu elektron sehingga membentuk ion bermuatan +1 (kation). Jika atom tersebut

melepaskan elektronnya yang ke-2 maka akan diperlukan energi yang lebih besar (disebut

energi ionisasi kedua), dst. EI 1< style="font-style: italic;">bertambah sehingga gaya tarik inti

terhadap elektron terluar semakin kecil. Akibatnya elektron terluar semakin mudah untuk

dilepaskan. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), EI semakin besar karena jari-jari atom

semakin kecil sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin besar/kuat. Akibatnya

elektron terluar semakin sulit untuk dilepaskan .

Contoh : 11 Na + energi ionisasi → Na+ + e

4.Keelektronegatifan

Adalah kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron dalam molekul suatu senyawa

(dalam ikatannya).Diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7

(keelektronegatifan Cs) sampai 4 (keelektronegatifan F). Dalam satu periode (dari kiri ke

kanan), harga keelektronegatifan semakin besar. Dalam satu golongan (dari atas ke bawah),

harga keelektronegatifan semakin kecil.

8

Dalam satu golongan dari atas ke bawah

1.Afinitas elektron semakin kecil

2.Jari-jari atom semakin besar

3.Energi ionisasi semakin kecil

4.Elektronegativitas semakin kecil

Dalam satu perioda dari kiri ke kanan

1.Jari-jari atom semakin kecil

2. Afinitas elektron semakin besar

3. Energi ionisasi semakin besar

4. Elektronegativitas semakin besar

Contoh soal:

Tentukan unsur mana yang mempunyai keelektronegatifan yang lebih besar?

a. Karbon(nomor atom= 6) dengan Oksigen (nomor atom=8)

b. Fluorin (nomor atom=9) dengan Klorin(nomor atom=17)

Jawab

a. Karbon mempunyai konfigurarasi elektron C= 2.4, terletak pada golongan IVA dan periode

2

Oksigen mempunyai konfigurasi elektron O=2.6, terletak pada golongan VI A dan periode 2

Dalam satu periode keelektronegatifan dari kiri ke kanan semakin besar.Letak O sebelah

kanan dari C sehingga keelektronegatifan O lebih besar dari C

b. Fluorin mempunyai konfigurasi elektron F=2.7, terletak pada golongan VII A dan periode 2

Klorin mempunyai konfigurasi elektron Cl=2.8.7, terletak pada golongan VII A dan periode 3

Dalam satu golongan keelektronegatifan dari atas ke bawah semakin kecil. Letak Cl dibawah

F sehingga keelektronegatifan Fluorin lebih besar dari Cl.

9

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Hubungan antara letak unsur dalam sistem periodik dengan konfigurasi elektronnya adalah sebagai berikut.

1. Nomor periode sama dengan jumlah kulit 2. Nomor golongan sama dengan jumlah elektron valensi Sifat periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan

nomor Atom, yaitu dari kiri kekanan dalam satu periode atau dari kiri kekanan dalam satu

golongan.

DAFTAR PUSTAKA

10