Kimia Sifat Unsur dan Sifat Periodik Unsur pada Tabel Periodik

Sifat Unsur dan Sifat Periodik Unsur pada Tabel Periodik

Sistem periodik modern disusun berdasarkan konfigurasi elektron (nomor atom) yang dituangkan dalam bentuk tabel. Tabel periodik terdiri atas baris dan kolom. Baris disebut dengan periode sedangkan kolom disebut golongan. Unsur yang jumlah kulitnya sama diletakkan pada periode yang sama.

Pada satu periode maupun golongan memiliki sifat khas yang bagus untuk dipelajari. Seperti pada jari-jari atom: dalam satu periode makin ke bawah bertambah, sedangkan dalam satu golongan makin ke kanan berkurang.

Tabel Periodik Unsur-Unsur Kimia

Sifat Unsur

1. Sifat Logam-nonlogam

Sifat logam yang meliputi daya hantar listrik/panas, kemudian untuk ditempa dan kemampuan meregang sangat berkaitan dengan kecenderungan atom untuk melepas elektron. Makin mudah melepas elektron maka sifat logamnya semakin bertambah. Unsur yang mempunyai sifat logam paling kuat adalah fransium (Fr).

Sebaliknya, jika suatu unsur cenderung menerima elektron maka unsur tersebut dapat unsur nonlogam. Dalam tabel periodik, unsur ini terletak pada bagian kanan.

Selain logam dan nonlogam, terdapat beberapa unsur yang dikategorikan metaloid (semilogam). Unsur tersebut memiliki sifat logam sekaligus nonlogam. Sebagai contohnya adalah unsur silikon (Si) dan Germanium (Ge).

2. Kereaktifan

Kereaktifan suatu unsur dapat ditentukan dari kemudahan unsur tersebut berikatan dengan unsur lain membentuk suatu senyawa. Proses tersebut terdapat dua cara yaitu dengan cara melepas atau menerima elektron. Semakin mudah unsur tersebut melepas atau menerima elektron, maka unsur tersebut semakin reaktif. Jika dalam sistem periodik, maka keteraturannya sebagai berikut:

  • Unsur logam: ke kanan makin kurang reaktif, ke bawah makin reaktif.
  • Unsur nonlogam: ke kanan makin reaktif, ke bawah makin kurang reaktif.

Unsur-unsur golongan VIIIA merupakan unsur-unsur yang sangat sukar bereaksi (inert). Unsur-unsur tersebut sangat stabil dari segi konfigurasi elektronnya sehingga sangat sulit untuk melepaskan atau menerima elektron.

Sifat-Sifat Periodik

1. Jari-Jari Atom

Idealnya, jari-jari atom adalah jarak dari inti ke elektron pada kulit terluar. Namun, sebuah atom tergantung pada volume yang ditempati oleh elektron di sekeliling inti (awan elektron) tanpa jelas batasnya sehingga ukuran yang tepat sebuah atom sangat sulit ditentukan. Selain itu, keadaan kimia dan fisik dari sebuah atom dapat mengubah ukuran awan elektron.

Jari-jari atom dalam tabel periodik unsur:

  • Pada satu periode: dari kanan ke kiri makin besar.
  • Pada satu golongan: dari atas ke bawah makin besar.

2. Keelektronegatifan

Linus Pauling, seorang ahli kimia membuat skala nilai numerik yang mencerminkan berapa banyak atom dalam sebuah molekul menarik elektron. Nilai numerik ini dinamakan nilai keelektronegatifan.

Keelektronegatifan dalam tabel periodik unsur:

  • Dalam satu periode: dari kiri ke kanan makin besar.
  • Dalam satu golongan: dari bawah ke atas makin besar.

3. Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepas satu elektron yang terikat paling lemah dari satu atom pada keadaan gas.

Energi ionisasi dalam tabel periodik unsur:

  • Dalam satu periode: dari kiri ke kanan makin besar.
  • Dalam satu golongan: dari bawah ke atas makin besar.

4. Afinitas Elektron

Afinitas elektron merupakan perubahan energi yang terjadi ketika sebuah atom netral (dalam wujud gas) memperoleh sebuah elektron.

Afinitas elektron dalam tabel periodik unsur:

  • Dalam satu periode: dari kiri ke kanan makin besar.
  • Dalam satu golongan: dari bawah ke atas makin besar.

Kecenderungan Sifat Lain dalam Sistem Periodik

1. Jari-Jari Ion

Logam cenderung melepaskan satu atau lebih elektron dan membentuk ion positif. Dalam satu periode, jari-jari logam kation cenderung menurun karena meningkatnya muatan ini akibat kehilangan elektron. Unsur-unsur nonlogam dalam satu periode, cenderung untuk menangkap elektron dan membentuk ion negatif.

2. Sifat Asam dan Basa

Sifat asam berkaitan dengan sifat nonlogam, sedangkan sifat basa berkaitan dengan logam. Untuk unsur-unsur nonlogam, dari kiri ke kanan sifat asam semakin besar (kecuali golongan VIIIA) dan dari atas ke bawah semakin lemah. Untuk unsur-unsur logam, dari kiri ke kanan sifat basa semakin lemah dan dari atas ke bawah sifat basa semakin kuat.

3. Sifat Reduktor

Sifat reduktor merupakan sifat atom suatu unsur yang cenderung melepas elektron (mengalami oksidasi). Unsur yang mudah melepas elektron dikatakan reduktor kuat, yaitu terletak pada bagian kiri-bawah sistem periodik.

4. Sifat Oksidator

Sifat oksidator merupakan sifat atom suatu unsur yang cenderung menangkap elektron (mengalami reduksi). Sifat oksidator ini tidak dimiliki oleh gas mulia, sehingga siat oksidator terkuat dimiliki golongan halogen (VIIA)

5. Titik Leleh dan Titik Didih

Titik leleh dan titik didih unsur logam ditentukan oleh ikatan logam, sedangkan unsur nonlogam ditentukan oleh gaya Van der Waals.

  • Unsur logam: ke kanan makin tinggi, ke bawah makin rendah.
  • Unsur nonlogam: ke anan makin rendah, ke bawah makin tinggi.

Kesimpulan

Untuk mempermudah pemahaman dari penjelas panjang di atas, maka didapat kesimpulan yakni:

Contoh Soal

Untuk mempermudah pemahaman (sebaiknya paham dahulu cara penentuan periode dan golongan), marilah memperhatikan soal-soal berikut:

  1. Unsur 3Li dan 11Na, unsur apakah yang memiliki jari-jari atom lebih besar?
  2. Unsur 12Mg dan 13Al, unsur apakah yang memiliki afinitas elektron lebih besar?
  3. Unsur 12Mg dan 13Al, unsur apakah yang memiliki energi ionisasi lebih kecil?
  4. Unsur 9F dan 10Ne, unsur apakah yang memiliki sifat oksidator atom lebih besar?
  5. Unsur 12Mg dan 20Ca, unsur apakah yang memiliki sifat logam lebih kecil?

Penyelesaian:

  1. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    3Li : 1s2 2s1
    (periode 2 dan golongan IA)
    11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1
    (periode 3 dan golongan IA)
    Jika diperhatikan, 3Li dan 11Na terletak pada golongan yang sama. Maka untuk jari-jari atom: pada golongan yang sama, semakin ke bawah jari-jari atom semakin besar.
    Maka unsur yang memiliki jari-jari atom lebih besar yaitu 11Na.
  2. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2
    (periode 3 dan golongan IIA)
    13Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p1
    (periode 3 dan golongan IIIA)
    Jika diperhatikan, 12Mg dan 13Al terletak pada periode yang sama. Maka untuk afinitas elektron: pada periode yang sama, semakin ke kanan afinitas elektron semakin besar.
    Maka unsur yang memiliki afinitas elektron lebih besar yaitu 13Al.
  3. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2
    (periode 3 dan golongan IIA)
    13Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p1
    (periode 3 dan golongan IIIA)
    Jika diperhatikan, 12Mg dan 13Al terletak pada periode yang sama. Maka untuk energi ionisasi: pada periode yang sama, semakin ke kanan energi ionisasi semakin besar.
    Maka unsur yang memiliki energi ionisasi lebih kecil yaitu 12Mg.
  4. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    9F : 1s2 2s2 2p5
    (periode 2 dan golongan VIIA)
    10Ne : 1s2 2s2 2p6
    (periode 2 dan golongan VIIIA)
    Jika diperhatikan, 9F dan 10Ne terletak pada periode yang sama. Maka untuk sifat oksidator: pada periode yang sama, semakin ke kanan sifat oksidator semakin besar. Tapi, untuk golongan gas mulia (VIIIA) tidak memiliki sifat oksidator. Sehingga golongan halogen (VIIA) memiliki oksidator paling besar.
    Maka unsur yang memiliki sifat oksidator lebih besar yaitu 9F.
  5. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2
    (periode 3 dan golongan IIA)
    20Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p6 4s2
    (periode 4 dan golongan IIA)
    Jika diperhatikan, 12Mg dan 20Ca terletak pada golongan yang sama. Maka untuk sifat logam: pada golongan yang sama, semakin ke bawah sifat logam semakin besar.
    Maka unsur yang memiliki sifat logam lebih kecil yaitu 12Mg.