SISTEM
PERIODIK DAN STRUKTUR ATOM
1.1 Perkembangan SPU
1.
Antoine Lavoisier
Mendefinisikan unsur sebagai zat yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi
zat yang lebih sederhana. Ia membuat daftar 33 unsur kimia yang dikelompokkan
menjadi gas, non logam, logam, dan tanah.
Kelompok
|
Anggota kelompok
|
Gas
|
Cahaya Nitrogen
Klor Hidrogen
Oksigen
|
Non logam
|
Sulfur Karbon Asam Fluorida
Fosfor Asam Klorida Asam Borak
|
Logam
|
Antimon Emas Besi
Arsenik Timbel Perak
Kobalt Seng Nikel
Timah Raksa Platina
Mangan Bismut Tungsten
Molibdenum Tembaga
|
Tanah
|
Kapur (Kalsium Oksida)
Magnesia (Magnesium Oksida)
Barit (Barium Oksida)
Alumina (Alumunium Oksida)
Silika (Silikon Oksida)
|
2.
Johann Wolfgang
Dobereiner
(Hukum Triad Dobereiner)
“jika tiga unsur di dalam triade
disusun menurut kenaikan massa atomnya, maka massa atom unsur kedua sama dengan
massa atom rata-rata unsur pertama dan ketiga”
Ia mengelompokkan setiap tiga unsur kimia yang sifatnya mirip menjadi
satu kelompok (triad). Dari pengelompokan tersebut terdapar suatu keteraturan.
Setiap tiga unsur yang sifatnya mirip, berat atom/massa atom(Ar) unsur pertama
dan ketiga jika dijumlahkan, kemudian di bagi dua, maka hasilnya sama dengan
berat atom unsur kedua. Selain itu unsur di tengah tersebut juga bersifat
antara sifat-sifat dari kedua unsur lainnya.
Triad
1
|
Triad 2
|
Litium 7
Natrium 23
Kalium 39
|
Kaslium 40,08
Stronsium 87,62
Barium 137,34
|
Triad
3
|
Triad 4
|
Klorin 35,45
Bromin
.......
Iodin 126,90
|
Sulfur 32,06
Selenium .......
Telurium 127,60
|
Kelemahan: banyak unsur yang
memiliki sifat mirip tapi jumlahnya lebih dari tiga.
3.
John Alexander Reina Newlands
(Hukum Oktaf Newlands)
“jika unsur-unsur disusun
berdasarkan kenaikan massa atomnya, maka sifatnya akan berubah secara teratur
atau berulang pada unsur kedelapan (oktaf)”
Newlands mengelompokkan unsur-unsur kimia berdasarkan kenaikan massa atom. Ia menemukan
hubungan antara sifat unsur dan kenaikan berat atom. Sifat-sifat unsur akan
berulang pada unsur kedelapan (oktaf) sehingga unsur kedelapan akan mempunyai
sifat yang sama dengan unsur pertama.
H 1
|
F 8
|
Cl
15
|
Li
2
|
Na
9
|
K
16
|
G
3
|
Mg 10
|
Ca 17
|
Be 4
|
Al
11
|
|
C
5
|
Si
12
|
|
N
6
|
P
13
|
|
O
7
|
S
14
|
Kelemahan: hanya berlaku untuk 17 unsur
pertama,unsur-unsur yang memiliki nomor atom besar tidak memenuhi hukum
tersebut.
4.
Dimitri Mendeleev →bapak Tabel Periodik
(Hukum Mendeleev)
“sifat-sifat unsur merupakan fungsi
periodik dari massa atom relatifnya”
Hal ini berarti jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya maka sifat-sifat unsur
berulang secara periodik. Unsur-unsur yang sifatnya serupa ditempatkan pada
lajur vertikal(tegak) yang disebut golongan.
I
|
II
|
III
|
IV
|
V
|
VI
|
VII
|
VIII
|
|
1
|
H1
|
|||||||
2
|
Li7
|
Be9,4
|
B11
|
C12
|
N14
|
O16
|
F19
|
|
3
|
Na23
|
Mg24
|
Al27
|
Si28
|
P31
|
S32
|
Cl35,5
|
|
4
|
K39
|
Ca40
|
-44
|
Tc48
|
V51
|
Cr52
|
Mn55
|
Fe56
Co59 Ni59 Cu63
|
5
|
Cu63
|
Zn65
|
-68
|
-72
|
As75
|
Se78
|
Br80
|
|
6
|
Rb85
|
Sr87
|
?Yt88
|
Zr90
|
Nb94
|
Mo96
|
-100
|
Ru104
Rh104 Pd105 Ag108
|
7
|
Ag108
|
Cd112
|
In113
|
Sn118
|
Sb122
|
Te126
|
I127
|
|
8
|
Cs133
|
Ba137
|
?Di138
|
?Ce140
|
-
|
-
|
-
|
|
9
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
10
|
-
|
-
|
?Er178
|
?la180
|
Ta182
|
W184
|
-
|
Os195
Ir197 Pt198 Au199
|
11
|
Au199
|
Hg200
|
Ti204
|
Pb207
|
Bi208
|
-
|
||
12
|
-
|
-
|
-
|
Th231
|
-
|
U240
|
-
|
Kelemahan: adanya tempat-tempat kosong
dalam tabel periodik yang terbentuk atau hukum periodik tidak terpenuhi
Kelebihan: unsur-unsur yang
belum ditemukan dapat diramalkan sifat-sifatnya secara tepat.
5.
Lother Meyer
Meyer menyusun tabel periodik yang hampir mirip dengan tabel yang dikemukakan Mendeleev, bahkan lebih sederhana, sayangnya Mendeleev lebih dulu mempublikasikannya. Unsur-unsur dengan valensi yang sama ditempatkan dalam satu kolom.
Meyer menyusun tabel periodik yang hampir mirip dengan tabel yang dikemukakan Mendeleev, bahkan lebih sederhana, sayangnya Mendeleev lebih dulu mempublikasikannya. Unsur-unsur dengan valensi yang sama ditempatkan dalam satu kolom.
6. Henry Moseley (Hukum Moseley)
Hukum periodik Moseley disebut Sistem
Periodik Modern atau Sistem Periodik
panjang. Yang
berbunyi “Sifat-sifat
unsur merupakan fungsi Periodik dari atom-atomnya”. Ini berarti,jika
unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atomnya,maka sifat-sifat unsur
berulang secara
periodik.
7.
Seaborg
Ia menemukan 14 unsur baru. Tahun 1944, 14 unsur tersebut dipisahkan dari
Lantanida dan disebut Aktinida.
Sistem Periodik Unsur
Sistem Periodik Panjang
Sistem Periodik Panjang terdiri
atas golongan dan periode.
a.
Golongan
Golongan adalah kelompok unsur
yang terletak pada satu jalur tegak(vertikal) dalam sistem periodik.
Unsur-unsur yang terletak dalam satu golongan mempunyai kemiripan sifat. Golongan dalam sistem periodik panjang terbagi
menjadi dua, yaitu golongan A (golongan
utama) dan golongan B (golongan transisi/tambahan).
1. Golongan
A
Terdiri dari
delapan golongan.
IA (alkali), IIA
(alkali tanah), IIIA (aluminium), IVA (karbon), VA (nitrogen), VIA (oksigen),
VIIA (halogen), VIIIA (gas mulia).
Contoh menentukan golongan untuk
golongan A.
unsur
|
Konfigurasi dalam kulit
|
Elektron Valensi
|
golongan
|
|||
K
|
L
|
M
|
N
|
|||
11Na
12Mg
13Al
19K
20Ca
|
2
2
2
2
2
|
8
8
8
8
8
|
1
2
3
8
8
|
1
2
|
1
2
3
1
2
|
IA
IIA
IIIA
IA
IIA
|
Nomor golongan A sama dengan elektron
valensi kecuali helium (He)
|
2. Golongan
B
Ada delapan
golongan B dan semuanya logam, yang dimulai dari golongan IIIB hingga VIIIB, IB
dan IIB. Golongan VIIIB terdiri atas tiga lajur tegak. Golongan IIIB di
dalamnya terdapat lajur La(lantanida) dan lajur Ac(aktinida).
b.
Periode
Periode adalah deretan mendatar unsur-unsur dalam
sistem periodik yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atom. Jumlah periode
ada tujuh.
Periode
|
Jumlah Unsur
|
No atom
|
1
2
3
4
5
6
7
|
2
8
8
18
18
32
Belum lengkap
|
1-2
3-10
11-18
19-36
37-54
55-86
87-...
|
Nomor periode sama dengan jumlah kulit
yang terisi elektron/nomor kulit terluar
|
Contoh menentukan periode unsur:
unsur
|
Konfigurasi dalam kulit
|
n terluar
|
Periode
|
|||
K(n=1)
|
L(n=2)
|
M(n=3)
|
N(n=4)
|
|||
9F
13Al
15P
19K
18Ar
|
2
2
2
2
...
|
7
8
8
8
...
|
-
3
5
8
...
|
-
-
-
1
...
|
2
3
3
4
...
|
2
3
3
4
...
|
R(-) I(+) K(+) A(+)
R(+)
I (-)
K (-)
A (-)
1.
Jari-jari Atom
Jari-jari atom adalah jarak antara inti atom dan
elektron pada kulit terluar.
19K=
K
L
M N
+
|
Jari-jari
atom
Jari-jari atom dipengaruhi jumlah kulit dan muatan
inti.
Dalam satu
golongan, unsur dari atas ke bawah, jari-jari atomnya semakin besar karena
jumlah kulit elektron makin banyak.
Dalam satu
periode, unsur dari kiri ke kanan,jari-jari atomnya semakin kecil karena
muatan positif inti makin besar , sehingga gaya tarik inti terhadap elektron
makin kuat, sedangkan jumlah kulit tetap.
2.
Energi Ionisasi atau Potensial Ionisasi
Energi Ionisasi adalah besarnya energi yang diperlukan
untuk melepaskan satu elektron yang terkait paling lemah dari suatu atom netral
dalam keadaan gas menjadi ion positif. Energi ionisasi I < energi ionisasi
II < energi ionisasi III dan seterusnya.
Energi ionisasi dipengaruhi oleh jari-jari atom, yaitu:
-
atom yang jari-jarinya panjang, energi
ionisasinya kecil.
-
atom yang jari-jarinya pendek, energi
ionisasinya besar.
Atom Ion
|
Keterangan
|
11Na
(2.8.1)→ Na+
(2. 8)+e-
|
Jari-jari atom Na
lebih panjang dari Na+
|
17Cl
(2.8.7
|
|
3.