SIFAT – SIFAT ATOM DAN TABEL BERKALA
1. Hukum Berkala dan Tabel Berkala SIFAT – SIFAT HUKUM BERKALA Sifat - sifat hukum berkala melibatkan sifat yang di kenal sebagai volume atom yang dimana bobot atom suatu unsur dibagi dengan rapatannya. Volume atom ( oleh meyer) menggambarkan keteraturan berdasarkan bobot atom.
Meyer menggunakan istilah volume atom untuk mengacu pada sifat yang digambarkan, volume molar yaitu volume yang ditempati oleh 1 mol atom.
TABEL BERKALA MENDELEEV
2. Tabel Berkala Modern – Bentuk Panjang Tabel berkala modern berbentuk panjang dengan ciri-ciri: 1. Baris mendatar berdasarkan kenaikan nomor atom dinamakan periode 2. Kolom-kolom tegak dinamakan golongan atau famili. 3. Periode pertama terdiri dari 2 unsur, periode kedua dan tiga 8 unsur, periode keempat dan kelima 18 unsur. 4. Periode keenam adalah periode yang panjang terdiri dari 32 unsur.
3. KONFIGURASI ELEKTRON DAN TABEl BERKALA Konfigurasi Elektron adalah susunan elektronelektron pada sebuah atom, molekul, atau struktur fisik lainnya. Elektron-elektron dapat berpindah dari satu aras energi ke aras energi yang lainnya dengan emisi atau absorpsi sehingga tidak boleh ada lebih dari dua elektron yang dapat menempati sebuah orbital atom. elektron hanya akan meloncat dari satu orbital ke orbital yang lainnya hanya jika terdapat kekosongan di dalamnya.
Jumlah elektron yang dapat menduduki setiap kelopak dan subkelopak berasal dari persamaan mekanika kuantum, terutama asas larangan Pauli yang menyatakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang bisa mempunyai nilai yang sama pada keempat bilangan kuantumnya
Aturan Oktet
Setiap gas mulia (kecuali Helium) mempunyai 8 elektron pada kulit terluarnya. Dengan Konfigurasi ns np .Konfigurasi ini merupakan susunan yang stabil. Semua atom apabila berikatan dengan atom lain, berusaha memeperoleh susunan. Elektron seperti gas mulia, dikatakan telah memenuhi oktet. Aturan mengenai kestabilan struktur dengan 8 elektron jika atom-atom berikatan dengan atom-atom lain . Aturan oktet tidak berlaku untuk atom H karena atom H hanya dapat dikelilingi oleh 2 elektron.
4. LOGAM DAN NON LOGAM Kereaktifan Unsur-unsur Logam, makin ke bawah makin mudah bereaksi Sebaliknya, untuk unsur-unsur bukan logam
Titik Leleh & Titik Didih Unsur-unsur Logam, makin ke bawah titik leleh & titik didihnya makin rendah Sebaliknya, untuk unsur-unsur bukan logam
5. BEBERAPA MASALAH TABEL BERKALA YANG TIDAK TERPECAHKAN A. PENEMPATAN HIDROGEN Sekalipun semua unsur mempunyai tempat yang pasti dalam tabel berkala, penempatan hidrogen menimbulkan masalah. Hidrogen tidak menyerupai sifat - sifat logam alkali. Sebab golongan 1A merupakan golongan yang mempunyai sifat logam alkali.
B. Penggolongan Dalam Tabel Berkala Penamaan unsur-unsur wakil sebagai golongan A dan unsur transisi sebagai golongan B lazim dilakukan oleh Amerika Serikat sejak dulu, penanda lain yang dapat ditemui pada beberapa macam tabel berkala dinding dan dalam beberapa pustaka kimia, memberikan lambang A pada semua golongan di sebelah kiri golongan VIII, dan golongan B untuk semua golongan di sebelah kanan golongan VIII. Hal ini terjadi karena belum adanya kesatuan pendapat.
C. PerAmalan Sifat - sifat Unsur Berat Untuk beberapa unsur dalam periode keenam ( misalnya Au dan Hg ), sifat-sifat yang diamati berbeda dengan unsur - unsur yang bersesuaian pada periode kelima ( misalnya Ag dan Cd ), seolaholah mereka tidak mengikuti hukum berkala. Sebagai contoh kontraksi lantanoid berdasarkan pengisian sub kulit 4f, yang terjadi diantara unsur-unsur Z = 57 dan Z = 71.
6. JARI-JARI ATOM A. Kecenderungan Jari-Jari Atom
Pada gambar di atas anda bisa melihat bahwa semakin ke bawah Golongan, jari-jari atom semakin meningkat.
B. Faktor – faktor yang mempengaruhi jari – jari atom 1. Keragaman ukuran atom dalam satu golongan pada tabel berkala. Semakin banyak kulit elektron dalam suatu atom (makin bawah letak suatu unsur dalam satu golongan pada tabel berkala) makin besar ukuran atom itu 2. Keragaman ukuran atom dalam satu periode pada tabel berkala. Jari-jari atom menurun dari kiri ke kanan dalam satu periode. 3. Keragaman ukuran atom dalam deret transisi. Terdapat penurunan tajam dalam ukuran dua atau tiga atom pertama tetapi sesudah itu ukuran atom hanya berubah sedikit dalam deret transisi.
7. ENERGI IONISASI Didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar suatu atom.
Energi ionisasi << = mudah melepas elektron Energi ionisasi >> = sukar melepas elektron Kecenderungan Energi Ionisasi Pertama Energi ionisasi pertama adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang paling lemah ikatannya dari masing-masing satu mol atom gas untuk menghasilkan satu mol ion gas yang bermuatan tunggal.
Perhatikan bahwa energi ionisasi pertama semakin ke bawah Golongan semakin berkurang
Energi ionisasi pertama sebagai fungsi dari nomor atom
Energi ionisasi yang terletak pada periode ketiga (gambar dibawah) Semakin rendah energi ionisasi unsur akan semakin bersifat logam
8. AFINITAS ELEKTRON Afinitas elektron adalah perubahan entalpi H yang terjadi apabila sebuah atom netral dalam fase gas menerima sebuah elektron dari jarak tak terhingga. Misal: Cl(g) + e- Cl-(g)
EA = -3,615 eV
9. ELEKTRONEGATIVITAS • Elektronegativitas : suatu ukuran yang memberikan kemampuan suatu atom untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain. • Keelektronegatifan >> = mudah menangkap e• Keelektronegatifan << = sukar menangkap e• Sebagai patokan kasar, logam mempunyai elektronegativitas kurang dari 2, metaloid kirakira sama dengan 2 dan bukan logam lebih besar dari 2
Semua unsur pada gambar di atas memiliki kelektronegatifan yang sangat rendah. Perhatikan bahwa keelektronegatifan akan berkurang semakin ke bawah golongan sehingga atom-atom semakin berkurang gaya tariknya .
10. SIFAT-SIFAT MAGNETIK • Jika berinteraksi dengan medan magnetik, akan ditolak oleh medan.Disebut Diamagnetisme. • Jika di tarik oleh Medan Magnetik.Disebut Paramagnetisme(Diamagnetisme yang lemah).
11. PENGGUNAAN TABEL BERKALA UNTUK MEMBANDINGKAN SIFAT-SIFAT ATOM
CONTOH SOAL 1. Diketahui lima buah unsur : 16S 17Cl 20Ca Susunlah kelima unsur ini menurut bertambahnya: a. jari-jari atom b. energi ionisasi c. keelektronegatifan
18Ar 19K
PENYELESAIAN konfigurasi e- : 2 -:2 Cl konfigurasi e 17 -:2 Ar konfigurasi e 18 19K konfigurasi e : 2 -:2 Ca konfigurasi e 20 16S
8 8 8 8 8
Urutan bertambahnya :
a. b. c.
6 Gol. VIA, Periode 3 7 Gol. VIIA, Periode 3 8 Gol. VIIIA, Periode 3 8 1 Gol. IA, Periode 4 8 2 Gol. IIA, Periode 4
Jari-jari atom : Ar – Cl – S – Ca – K Energi ionisasi : K – Ca – S – Cl – Ar Keelektronegatifan : Ar – K – Ca – S – Cl (keelektronegatifitas Ar = 0)
2. Susunlah unsur – unsur berikut berdasarkan sifat logam, dari yang tertinggi sampai terendah : Sc ; Fe ; Rb ; Br ; O ; Ca ; F ; Te. Penyelesaian : Rb > Ca > Sc > Fe > Te > Br > O > F 3. Atom apakah yang terkecil dalam golongan III A ? Penyelesaian : Senyawa B
RESUME Manfaat dari tabel berkala untuk mengenali sifat – sifat atom adalah : Hukum berkala merupakan dasar penyusunan unsur unsur dalam tabel yang dikenal dengan tabel berkala. Tabel berkala digunakan untuk membetulkan bobot atom dan meramalkan sifat – sifat unsur yang belum ditemukan. Untuk memahami sifat fisik dan kimiawi unsur – unsur, dibuat empat kategori : logam, bukan logam, metaloid dan gas mulia. Untuk membandingkan kecenderungan atom secara relatif .
Untuk mengetahui sifat – sifat atom yang ada kaitannya dengan jari – jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan elektronegativitas. Untuk mengetahui sifat – sifat magnetik dari atom dan ion yang bermanfaat dalam menentukan konfigurasi elektron.
TUGAS 1. Bagaimana cara membedakan unsur logam dengan logam transisi ? 2. Aturan oktet yang dimaksud sebagai susunan itu seperti apa ? 3. Bagaimana cara menghubungkan sifat - sifat magnetik berdasarkan konfigurasi elektron ? 4. Apa yang menyebabkan logam semakin ke bawah semakin reaktif ?
penyelesaian 1) Cara membedakannya adalah dengan menggunakan konfigurasi elektron, yang dimana setiap golongan di bagi menjadi: - 8 golongan A (IA - VIIIA) di sebut golongan utama - 8 golongan B (IB - VIIIB) di sebut golongan transisi contoh : - : 2 8 6 Gol. VIA, Periode 3 S konfigurasi e 16
g
21 Sc konfigurasi e- : 2 8 8 3 -> Gol. IIIB, Periode 4 Golongan – golongan dapat juga di tandai dengan bilangan 1 s/d 18 secara berturut – turut dari kiri ke kanan. dengan cara ini maka unsur transisi terletak pada golongan 3 s/d golongan 12
e
2) Yang di maksudkan untuk menyusun susunan konfigurasi elektron penuh yaitu : konfigurasi oktet (mempunyai 8 elektron pada kulit luar), kecuali helium dengan konfigurasi dua elektron pada kulit luar . unsur – unsur lain dapat mencapai konfigurasi oktet dengan jalan membentuk ikatan. kecenderungan unsur – unsur menjadikan konfigurasi elektronnya sama seperti gas mulia sehingga di kenal dengan aturan oktet.
3) Tergantung dengan jenis senyawanya yang mempunyai konfigurasi elektron yang di kelompokkan dalam jenis logam dan nonlogam, jika senyawanya logam maka apabila berinteraksi dengan medan magnetik maka ia akan di tarik oleh medan tersebut sehingga di sebut dengan paramagnetisme(diagmanetisme lemah), sedangkan jika senyawanya nonlogam maka apabila berinteraksi dengan medan magnetik maka akan di tolak sehingga di sebut dengan diagmagnetisme
4) Sebab unsur logam mempunyai sedikit elektron valensi, oleh karena itu, kulit terluar unsur logam relatif longgar ( terdapat banyak tempat kosong ), sehingga elektron dapat berpindah dari satu atom ke atom lain. Oleh karena itu mobilitas elektron logam sedemikian bebas menghasilkan elektron valensi logam yang mengalami delokalisasi, hal ini yang menyebabkan semakin ke bawahnya unsur logam maka semakin reaktif.
