30/09/2020

1

“TABEL PERIODIK”“TABEL PERIODIK”“TABEL PERIODIK”“TABEL PERIODIK”

Dr. Ir. Endah Retno D, M.T

Sejarah Perkembangan Unsur

30/09/2020

2

Perkembangan Tabel Periodik

PerkembanganPerkembanganPerkembanganPerkembangan TabelTabelTabelTabel PeriodikPeriodikPeriodikPeriodik UnsurUnsurUnsurUnsur

• Pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat

mengalami perkembangan dari yang paling sederhana

hingga modern.

• Hukum Triade Dobereiner Pada tahun 1829, Jika unsur-

unsur dalam satu triade tersebut disusun menurut kenaikan

massa atom-atomnya, ternyata massa atom maupun sifat-

sifat unsur yang kedua merupakan rata-rata dari massa atom

unsur pertama dan ketiga

30/09/2020

3

• Hukum Oktaf Newlands Tahun 1864, A.R. Newlandsmengumumkan penemuannya yang disebut hukum Oktaf..Hukum Oktaf Newland, yaitu: Jika unsur-unsur disusunberdasarkan kenaikan massa atom maka sifat unsur tersebutakan berulang setelah unsur kedelapan.

Hukum Hukum Hukum Hukum Mendeleev Mendeleev Mendeleev Mendeleev Tahun 1869Tahun 1869Tahun 1869Tahun 1869

• sarjana bangsa Rusia Dmitri Ivanovich Mendeleevberdasarkan pengamatannya terhadap 63 unsur yang sudahdikenal saat itu,menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsurperiodik dari massa atom relatifnya . Mendeleyev jugamembuat suatu daftar periodik unsur. Unsur-unsur yangmempunyai persamaan sifat ditempatkan dalam satu lajurvertikal yang disebut golongan.

• Dalam mengelompokkan unsur-unsur, Mendeleyev lebihmenekankan pada persamaan sifat unsur dibandingkandengan kenaikan massa atom relatifnya, sehingga terdapattempat-tempat kosong dalam tabel periodik tersebut.

30/09/2020

4

Kelemahan Tabel Periodik Mendeleyev sebagai berikut :

a. Penempatan unsur yang tidak sesuai dengan kenaikanmassa atom relatifnya karena mempertahankan kemiripansifat unsur dalam satu golongannya.

b. Masih banyak unsur yang belum dikenal pada masa itusehingga dalam tabel terdapat banyak tempat kosong.

Sisem Periodik Mendeleev

30/09/2020

5

TabelTabelTabelTabel PeriodikPeriodikPeriodikPeriodik ModernModernModernModern

Tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan bahwa Unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom bukankenaikan nomor massa

Sistem periodik modern dikenal juga sebagai sistem periodik

bentuk panjang,

- lajur mendatar disebut periode

- lajur tegak disebut golongan

8.1

Kapan unsur-unsur ditemukan?

30/09/2020

6

Penggolongan Sistem Periodik Unsur

Sistem periodik bentuk panjang terdiri atas, Periode dan Golongan

a. Periode adalah lajur yang horizontal. Periode menunjukan

jumlah kulit elektron yang dimiliki atom. Unsur-unsur yang

terletak dalam satu periode memiliki jumlah kulit yang sama.

b. Golongan adalah lajur yang vertikal dan ditulis dengan angka

Romawi. Golongan terdiri dari:

1) Golongan Utama / Gol A (IA -VIIA) � Jika elektron terakhir

mengisi orbital s atau p

2) Golongan unsur transisi/ Gol B � jika elektron terakhir

mengisi orbital d �orbital f (unsur transisi dalam)

Unsur transisi dalam meliputi :

a) deret lantanida karena sifatnya mirip dengan unsur Lantanium

b) deret aktinida karena sifatnya mirip dengan unsur aktinium.

PenggolonganPenggolonganPenggolonganPenggolongan periodikperiodikperiodikperiodik unsurunsurunsurunsur

30/09/2020

7

Golongan utama (golongan A), terdiri dari:

Golongan IA : Golongan Alkali

Golongan IIA : Golongan Alkali tanah

Golongan IIIA : Golongan Aluminium

Golongan IVA : Golongan Karbon

Golongan VA : Golongan Nitrogen

Golongan VIA : Golongan Kalkogen/ Oksigen

Golongan VIIA : Golongan Halogen

Golongan VIIIA : Golongan Gas Mulia

Penentuan suatu atom termasuk Gol A atau Gol B :

Gol A � Jika elektron terakhir mengisi orbital s atau p

Jika elektron terakhir mengisi orbital s1 � Gol IA

Jika elektron terakhir mengisi orbital s2 � Gol IIA

Jika elektron terakhir mengisi orbital p1 � Gol IIIA

Gol IIIA karena orbital valensinya s2 dan p1

Jika elektron terakhir mengisi orbital p2 � Gol IVA

Gol IV A karena orbital valensinya s2 dan p2

Golongan IIIB � nS2 (n-1)d1 Golongan VIIIB � nS2 (n-1)d6

Golongan IVB � nS2 (n-1)d2 Golongan VIIIB � nS2 (n-1)d7

Golongan VB � nS2 (n-1)d3 Golongan VIIIB � nS2 (n-1)d8

Golongan VIB � nS1 (n-1)d5 Golongan IB � nS1 (n-1)d10

Golongan VIIB � nS2 (n-1)d5 Golongan IIB � nS2 (n-1)d10

30/09/2020

8

KecenderunganKecenderunganKecenderunganKecenderungan dalamdalamdalamdalam TabelTabelTabelTabel PeriodikPeriodikPeriodikPeriodik

• Jari-jari atom

• Jari-jari ion

• Energi ionisasi

• Affinitas elektron

JariJariJariJari----JariJariJariJari Atom Atom Atom Atom

Kecenderungan jari-jari atom dalam sistem periodik

� Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung bertambah.

�Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung berkurang.

• Dalam satu golongan semakin kebawah jumlah kulitbertambah (periode bertambah)� jarak inti terhadapelektron di kulit terluar makin jauh � jari-jari atombertambah.

• Dalam satu periode (jumlah kulit tetap) semakin kekanan noatom bertambah (proton bertambah , partikel inti makinbesar) � gaya tarik inti terhadap elektron kulit terluar makinkuat � jari-jari atom makin kecil.

30/09/2020

9

JariJariJariJari----JariJariJariJari AtomAtomAtomAtom

• bertambah dalam satu golongan dari atas ke bawah.

• Setiap penambahan kulit elektron akan melindungi elektron

luar dari tarikan inti

Zeff = Z - S

where Zeff => muatan inti efektif

Z => muatan inti, nomor atom

S => konstanta shielding

JariJariJariJari----JariJariJariJari AtomAtomAtomAtom

• semakin besar secara diagonal, dari sudut kanan atas ke sudutkiri bawah

30/09/2020

10

Jari-Jari Atomi vs. Nomor Atom

JariJariJariJari----JariJariJariJari Ion Ion Ion Ion

• memiliki kecenderungan sama seperti jari-jari atom

• ion positive lebih kecil daripada atom

• ion negatif lebih besar daripada atom

• Deret Isoelektronik

• deret ion negatif, mendekati atom gas mulia dan ionpositif dengan konfigurasi elektron yang sama

• ukuran berkurang size decreases sesuai kenaikanmuatan positif pada inti

30/09/2020

11

Energi IonisasiEnergi IonisasiEnergi IonisasiEnergi Ionisasi

• energi yang dibutuhkan untuk melepas elektro untukmembentuk ion positif

• nilainya kecil untuk logam, elektron mudah lepas

• nilainya besar untuk non logam, elektron sulit untuk lepas

• Bertambah dari sudut kiri bawah ke sudut kanan atas tabelperiodik unsur

Energi Ionisasi

2. Energi ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepas satu

elektron yang terikat paling lemah dari atom yang berbentuk gas.

A(g) � A+ (g) + e–

Untuk atom-atom yang berelektron valensi banyak, dikenal :

Energi ionisasi pertama, A � A+ + e–

Energi ionisasi kedua A+ � A 2+ + e–

Energi ionisasi ketiga, A 2+ � A 3+ + e–

Energi ionisasi erat hubungannya dengan jari-jari atom dan

kestabilan.

� Makin besar jari-jari atom makin kecil energi ionisasinya.

� Makin stabil suatu atom makin besar energi ionisasinya.

Kecenderungan energi ionisasi dalam sistem periodik

Dalam satu golongan dari atas ke bawah cenderung berkurang.

Dalam satu periode dari kiri ke kanan cenderung bertambah

30/09/2020

12

Energi Ionisasi vs. Nomor Atom

Afinitas ElektronAfinitas ElektronAfinitas ElektronAfinitas Elektron

• energi yang dibebaskan ketika suatu atom mengikatelektron

• Kecenderungannya sama dengan energi ionisasi,bertambah dari sudut kiri bawah ke sudut kanan atas

• logam memiliki “EA” lebih rendah

• nonlogam memiliki “EA” tinggi

30/09/2020

13

Keelektronegatifan :

Kemampuan suatu

atom untuk menarik

elektron dari atom lain

dalam suatu ikatan.

Pauling menyusun harga

keelektronegatifan atom-

atom tanpa satuan. Unsur F

merupakan unsur yang

paling mudah menarik

elektron dalam ikatan dan

diberi harga

keelektronegatifan 4 (

merupakan standar ).

Unsur Fr memiliki harga

keelektronegatifan paling

kecil yaitu 0,7.

Kecenderungankeelektronegatifandalam sistem periodik .

• Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang.

• Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung bertambah.

Keelektronegatifan/ elektronegativity

Golongan VIII A / Gas Mulia � E ionisasi sangat besar

�Keelektronegatifan sangat kecil

� Afinitas elektron sangat kecil /

sukar menangkap elektron

Hal ini disebabkan konfigurasi elektron gas mulia stabil,

orbital s dan p telah terisi penuh.

30/09/2020

14

Pengaruh jari-jari atom terhadap sifat periodik lainnya:

Jari-jari atom semakin panjang �.

Gaya tarikinti makinlemah

�

(Keelektronegatifanmakin kecil)

� elektronmudah lepas

� E ionisasimakin kecil

� Afinitaselektroncenderungberkurang

Ditinjau dari konfigurasi elektron, unsur-unsur logam cenderung melepas elektron ( memiliki energi ionisasi kecil ), sedangkan

unsur-unsur bukan logam cenderungmenangkap elektron ( memiliki

keelektronegatifan besar).

Dengan demikian dalam sistem periodiksifat-sifat logam :

• Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang.

• Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung berkurang

Sifat Logam

30/09/2020

15

6. Kereaktifan

Reaktif artinyamudah bereaksi.

Unsur-unsur logam padaSPU makin ke bawahmakin reaktif sebabmakin mudah melepaselektron.

Unsur-unsur nonlogam pada SPUmakin ke bawahmakin kurang re-aktif karena makinsukar menangkapelektron.

Logam ���� Cenderung membentuk

ion positif

• ���� Cenderung melepas elektron

• ���� E ionisasi kecil

• ���� Logam semakin reaktif jika

mudah melepas elektron atau E

ionisasi kecil

Non Logam ���� Cenderung

membentuk ion negatif

• ���� Cenderung menangkap elektron

• ���� Keelektronegatifan besar

• ���� Unsur Non logam makin reaktif

jika mudah

• menangkap elektron atau

keelektronegatifan besar

30/09/2020

16

TITIK DIDIH DAN TITIK LELEH

Dari kiri ke kanan titik leleh dan titik didih mula-mula naik secarabertahap dan mencapai puncaknya pada golongan IVA kemudian turunsecara drastis.

Titik leleh dan titik didih tertinggi dimiliki unsur golongan IVA sedangkan terendah dimiliki oleh unsur golongan VIIIA.

Bagi unsur-unsur logam dalam satu golongan, titik leleh dan titik didihmakin ke bawah makin rendah. Sebaliknya bagi unsur-unsur non logamsegolongan, titik leleh dan titik didih makin ke bawah makin tinggi.

Sifat MagnetikSifat MagnetikSifat MagnetikSifat Magnetik

• hasil dari spin elektron

• diamagnetik - tidak ada pasangan electron bebas

• paramagnetik – satu atau lebih pasangan elektron bebas

• feromagnetik – seperti paramagnetik, tetepi unsur tersebut memiliki sifat magnet

30/09/2020

17

Sifat Magnetik

Paramagnetism Ferromagnetism

Without applied field Without applied field

With applied fieldWith applied field

Keragaman Sifat-sifat Kimia dalam Unsur-unsur Golongan Utama

Kecenderungan Umum Sifat Kimia

• Unsur dalam golongan yang sama � sifat yang

mirip, karena konfigurasi elektron terluarnya mirip

• Kecenderungan lain dari sifat kimia unsur-unsur

golongan utama adalah hubungan diagonal

• Hubungan diagonal adalah kesamaan yang ada

antara pasangan unsur dalam kelompok-kelompok

dan periode yang berbeda pada tabel periodik

• Kesamaan sifat unsur terjadi karena kedekatan

densitas Kation dengan kepadatan muatan yang

sebanding, bereaksi sama dengan anion akibatnya

membentuk jenis yang sama dari senyawa.

30/09/2020

18

SifatSifatSifatSifat----sifatsifatsifatsifat Kimia Kimia Kimia Kimia HidrogenHidrogenHidrogenHidrogen dandandandan UnsurUnsurUnsurUnsur----unsurunsurunsurunsurGolonganGolonganGolonganGolongan UtamaUtamaUtamaUtama

1. Hidrogen (1 s ¹ )

� Dapat membentuk ionunipositif (H+)

Contohnya: HCl dan HBr

� Dapat membentuk ion hidrida (H-)

Contohnya: NaH dan CaH2

2222. . . . GolonganGolonganGolonganGolongan I A (nsI A (nsI A (nsI A (ns¹¹¹¹, n≥, n≥, n≥, n≥2222))))

• Energi ionisasi rendah

• Tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam

• Sangat reaktif

30/09/2020

19

3. 3. 3. 3. GolonganGolonganGolonganGolongan II A (ns², n≥2)II A (ns², n≥2)II A (ns², n≥2)II A (ns², n≥2)

• Kurang reaktif jika dibandingkan dengan golongan I A

• Semakin banyak periode maka energi ionisasi semakinberkurang

4. 4. 4. 4. GolonganGolonganGolonganGolongan III A (ns²np¹, n≥2)III A (ns²np¹, n≥2)III A (ns²np¹, n≥2)III A (ns²np¹, n≥2)

• Membentuk ion unipositif dan tripositif

• Semakin ke bawah, maka muatan unipositif lebih stabil jikadibandingkan tripositif

30/09/2020

20

5555. . . . GolonganGolonganGolonganGolongan IV A (nsIV A (nsIV A (nsIV A (ns²²²²npnpnpnp²²²², n≥, n≥, n≥, n≥2222))))

• Bersifat nonlogam untuk unsur C

• Bersifat metalloid untuk unsur Si dan Ge

• Bersifat logam untuk Pb dan Sn

• Unsur-unsur golongan IV A membentuk senyawa dengantingkat oksidasi +2 dan +4

6. 6. 6. 6. GolonganGolonganGolonganGolongan 5 A (ns²np³, n≥2)5 A (ns²np³, n≥2)5 A (ns²np³, n≥2)5 A (ns²np³, n≥2)

• Bersifat nonlogam untuk unsur N dan P

• Bersifat metalloid untuk unsur Ar dan Sb

• Bersifat logam untuk Bi

30/09/2020

21

7. 7. 7. 7. GolonganGolonganGolonganGolongan VI A (ns²np4, n≥2)VI A (ns²np4, n≥2)VI A (ns²np4, n≥2)VI A (ns²np4, n≥2)

• Bersifat nonlogam untuk unsur O, S, dan Se

• Bersifat metalloid untuk unsur Te dan Po

• Unsur-unsur dalam golongan ini (khususnya oksigen) membentuk sejumlah besar senyawa molekul dengannonlogam

8888. . . . GolonganGolonganGolonganGolongan VII A (nsVII A (nsVII A (nsVII A (ns²²²²npnpnpnp5555, n≥, n≥, n≥, n≥2222))))

• Semua golongan ini adalah nonlogam

• Energi ionisasi tinggi

• Afinitas elektron positif besar

• Kekuatan asam HI>HBr>HCl>HF

• Kereaktifan besar, tidak pernah ditemukan dalam bentukunsur bebas di alam

30/09/2020

22

9. 9. 9. 9. GolonganGolonganGolonganGolongan VIII A (ns²np6, n≥2)VIII A (ns²np6, n≥2)VIII A (ns²np6, n≥2)VIII A (ns²np6, n≥2)

• Sangat stabil

• Energi ionisasi paling tinggi dibanding elemen lain.

• Tidak memungkinkan untuk berikatan dengan unsur lain.

GolonganGolonganGolonganGolongan 1A 1A 1A 1A dandandandan GolonganGolonganGolonganGolongan 1B1B1B1B

• Golongan 1A memiliki energi ionisasiyang lebih rendah dari golongan 1B

• Golongan 1B kurang reaktif dibandinggolongan 1A

30/09/2020

23

PeriodePeriodePeriodePeriode 3333((((melihatmelihatmelihatmelihat perbedaannyaperbedaannyaperbedaannyaperbedaannya padapadapadapada senyawasenyawasenyawasenyawa oksidaoksidaoksidaoksida))))

• Metal berikatan ion dan nonmetal berikatan kovalen

• Struktur 3 dimensi lebih susah terdekomposisi dari pada diskrit molekular.

• Sifat metal berkurang dari kiri ke kanan

• Metal oksida bisanya bersifat basa, dan sebagan besar oksida nonmetal ialah

asam