Sistem Periodik unsur

SIFAT SIFAT PERIODIK UNSUR

Bapak suka mengajak anak ke pasar. Di sana, bapak mengenalkan berbagai jenis buah- buahan dan sayuran. Sekarang, dia sudah bisa membedakan buah apel dan jeruk. Selain itu, dia juga sudah bisa menyebutkan ciri-ciri berbagai jenis buah-buahan.

Dengan tujuan yang sama, ahli kimia mengelompokkan unsur berdasarkan kemiripan sifat, baik unsurnya sendiri maupun senyawanya. Pengelompokkan itu disajikan dalam bentuk tabel periodik. Seperti apa ya sifat-sifat unsur dalam tabel periodik? bagaimanakah sifat unsur-unsur dalam satu golongan? bagaimanakah sifat unsur- unsur yang terletak dalam satu perioda?

1.      Sifat-sifat Periodik Unsur

Sifat periodik unsur adalah sifat-sifat yang mempunyai kecenderungan untuk berubah secara teratur sesuai dengan kenaikan nomor atom, yaitu dari kiri ke kanan dalam satu periode dan dari atas ke bawah dalam satu golongan.

Sifat-sifat periodik yang akan kamu pelajari antara lain jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, elektronegatifitas, sifat logam dan non logam.

a.       Jari-jari atom

Jari-jari atom merupakan jarak antara inti atom sampai dengan elektron dikulit terluar. Menurut teori atom modern jari-jari atom adalah setengah jarak antara dua inti atom sejenis. Bagaimana kecenderungan sifat jari jari atom? Perhatikan ilustrasi ukuran jari-jari atom (dalam ρm) berikut: 

Gambar 1. Kecenderungan sifat jari jari atom (ρm)

(Sumber : Chemistry_MacMurry)

Jadi dalam satu golongan, jari-jari atom semakin ke bawah cenderung semakin besar dan dalam satu periode, semakin ke kanan jari-jari atom cenderung semakin kecil.

b.       Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron terluar dari suatu atom atau ion dalam fase gas.

Contoh:

Kalsium mempunyai energi ionisasi pertama, IE1 adalah 590 kJ / mol Ca (g) + 590 kJ → Ca+(g) + e–

Energi ionisasi kedua (IE2) adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron kedua

Ca+ (g) + 1145 kJ →  Ca 2+ (g) + e

IE2 selalu lebih besar dari IE1 karena lebih sulit untuk melepaskan elektron dari ion bermuatan positif. Kecenderungan energi ionisasi unsur-unsur dalam satu golongan atau satu perioda dapat dipelajari melalui gambar grafik berikut:

Gambar 2. Grafik energi ionisasi pertama unsur golongan utama (Sumber : Mcmurry, 2012)

Unsur-unsur yang segolongan, energi ionisasi makin ke bawah makin kecil, karena elektron terluar makin jauh dari inti, 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.

Dalam suatu periode semakin banyak elektron dan proton maka gaya tarik menarik elektron terluar dengan inti akan semakin besar, elektron semakin sukar terlepas sehingga energi untuk melepas elektron semakin besar,sehingga energi ionisasinya besar.

c.       Afinitas elektron

Afinitas elektron adalah besarnya energi yang diperlukan ketika mengikat satu elektron dari bentuk atom netral dalam wujud gas sehingga terbentuk ion dengan muatan -1. Contohnya:

                     Cl (g) + 1e- → Cl- (g) (– 349 kJ)

                    Jika 1 mol atom klorin menangkap 1 mol elektron untuk membentuk 1 mol ion klorin,                             energi yang akan dibebaskan adalah sebesar 349 kJ. Jadi, harga afinitas elektron untuk                            adalah sebesar – 349 kJ/mol.

                    Unsur yang mempunyai afinitas elektron bertanda negatif mempunyai kecenderungan lebih                     besar menyerap elektron daripada unsur yang afinitas

elektronnya bertanda positif. Makin negatif nilai afinitas elektron, berarti makin besar kecenderungan menyerap elektron. Perhatikan grafik berikut:

Gambar 3. Afinitas elektron unsur-unsur golongan utama (Sumber : Setiyana, 2015)

Dalam satu periode dari kiri ke kanan, afinitas elektron semakin besar karena jari-jari semakin kecil dan gaya tarik inti terhadap elektron semakin besar, dan atom semakin mudah menarik elektron dari luar.

Pada satu golongan dari atas ke bawah, afinitas elektron semakin kecil karena jari-jari atom makin besar, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron makin kecil, dan atom semakin sulit menarik elektron dari luar

d.       Elektronegatifitas

Keelektronegatifan adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron ke dalam ikatannya ketika atom-atom tersebut membentuk ikatan. Keelektronegatifan diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7 sampai 4. Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan besar, cenderung menerima elektron dan akan membentuk ion negatif. Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan kecil, cenderung melepaskan elektron dan akan membentuk ion positif.

Gambar 4. Data harga keelektronegatifan unsur (Sumber : Setiyana, 2015)

Unsur-unsur yang segolongan, keelektronegatifannya semakin ke bawah semakin kecil, karena gaya tarik-menarik inti semakin lemah. Unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifannya semakin ke kanan semakin besar.

Keelektronegatifan terbesar pada setiap periode dimiliki oleh golongan VII A (unsur-unsur halogen). Harga kelektronegatifan terbesar terdapat pada fluor

(F) yakni 4,0 dan harga terkecil terdapat pada fransium (Fr) yakni 0,7

e.       Sifat logam dan non logam

Sifat-sifat unsur logam yang spesifik adalah mengilap, menghantarkan panas dan listrik, dapat ditempa menjadi lempengan tipis, serta dapat direntangkan menjadi kawat/kabel panjang. Sifat-sifat logam tersebut merupakan pembeda dengan unsur-unsur bukan logam. Sifat-sifat logam dalam sistem periodik, semakin ke bawah semakin bertambah dan semakin ke kanan semakin berkurang.

Gambar 5. Data harga keelektronegatifan unsur (Sumber : teachnlearchem.com)

Unsur-unsur yang berada pada batas antara logam dengan bukan logam menunjukkan sifat ganda, misalnya saja:

a.       berilium dan aluminium adalah logam yang memiliki beberapa sifat bukan logam. Zat-zat ini disebut unsur-unsur amfoter,

b.       boron dan silikon adalah unsur bukan logam yang memiliki beberapa sifat logam yang disebut metaloid (semilogam).