2. Sistem Periodik

BAHAN AJAR

  1. Identitas Mata Pelajaran :

Satuan Pendidikan        : SMA Negeri 1 Payakumbuh

Mata Pelajaran              : KIMIA

Kelas / Semester           : X / 1

Alokasi Waktu               : 3 x 45’

Pertemuan ke-               : 3

  1. Standar Kompetensi :

Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur dan ikatan kimia serta struktur molekul dan sifat-sifatnya.

  1. Kompetensi Dasar :

Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya melalui pemahaman konfigurasi elektron.

  1. Indikator :
  • Siswa dapat membandingkan perkembangan tabel periodic unsur untuk mengidentifikasi kelebihan dan kekurangannya.
  • Siswa dapat menentukan sifat-sifat unsur,massa atom relative dari tabel periodik.
  • Siswa dapat menganalisis tabel atau grafik sifat keperiodikan unsur (jari-jari atom, afinitas elektron, energi ionisasi dan kelektronegatifan).
  1. Uraian Materi :
  1. B.    Sistem Periodik

Sistem periodic adalah suatu daftar unsur-unsur yang disusun menurut aturan tertentu.         

Perkembangan sistem periodic

  1. Pengelompokan unsur menurut Lavoisier (1789)

Lavoisier mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan sifat kimianya. Unsur dibagi menjadi empat kelompok yaitu : gas, tanah, logam dan nonlogam.

  1. Hukum Triade Dobereiner (1829)

J.W. Dobereiner mengelompokan unsur berdasarkan kemiripan sifat dan kenaikan massa atomnya ke dalam satu triade yang terdiri dari tiga unsur. Setiap tiga unsur yang sifatnya mirip, massa atom (Ar) unsur yang kedua (tengah) merupakan massa atom rata-rata dari massa atom unsur pertama dan ketiga, sifat-sifat unsur kedua juga di antara kedua unsur yang lain.

Contoh :

Triade Ar Rata-rata Ar unsur I dan III Wujud
Klorin (Cl)Bromin (Br)

Iodin (I)

35,580

127

GasCair

Padat

Litium (Li)Natrium (Na)

Kalium (K)

723

39

PadatPadat

Padat

Kelemahan system triade :

Sistem ini kurang efisien karena ada unsur lain yang tidak termasuk dalam satu triade, tetapi mempunyai sifat yang mirip dengan triade tersebut.

  1. Hukum Oktaf Newlands (1863)

Newlands mengelompokan unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya.Dari sifat unsur-unsur itu, Newlands mengamati adanya pengulangan atau keperiodikan, ternyata unsur yang berselisih 1 oktaf (unsur ke-1 dan unsur ke-8, ke-2 dan ke-9 dan seterusnya) menunjukkan kemiripan sifat.

Deret Oktaf Newlans :

1 2 3 4 5 6 7
HF

Cl

LiNa

K

Be MgCa BAl

Cr

CSi

Ti

NP

Mn

OS

Fe

Kelemahan system oktaf :

Sistem ini hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan (Ar rendah).

  1. Hukum Mendeleev(1869)

Mendeleev mengelompokan unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Unsur yang memiliki kemiripan sifat ditempatkan pada lajur vertikal yang dinamakan golongan. Mendeleev lebih menekankan pengelompokan pada sifat kimia unsur. Dikenal dengan system periodic bentuk pendek.

Kelemahan system periodic Mendeleev :

Penempatan beberapa unsur tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya.

Kelebihan system periodic Mendeleev :

Mendeleev berani mengosongkan beberapa tempat dengan keyakinan bahwa masih ada unsur yang belum dikenal/ditemukan pada waktu itu.

  1. Sistem Periodik Modern (1913)

Henry Moseley menemukan bahwa sifat dasar atom bukan didasari oleh massa atom relatifnya, melainkan kenaikan jumlah protonnya. Pengelompokan unsur berdasarkan kenaikan jumlah protonnya atau berdasarkan kenaikan nomor atomnya. Merupakan penyempurnaan dari system periodic Mendeleev, dikenal dengan system periodic bentuk panjang.

Penyusunan unsur berdasarkan kenaikan nomor atom ini menghasilkan keteraturan pengulangan sifat berupa periode (baris) dan kemiripan sifat berupa golongan (kolom)

Bagian-bagian system periodic

  1. Periode : lajur-lajur horizontal dalam system periodic (baris), disusun menurut kenaikan nomor atom
  2. Golongan : lajur-lajur vertical dalam system periodic (kolom), disusun menurut kemiripan sifat.

Sistem periodic modern terdiri atas 7 periode dan 8 golongan utama (A) dan 8 golongan transisi (B).

No. Periode

Jumlah Unsur

No. Periode

Jumlah Unsur

1

2

3

4

2

8

8

18

5

6

7

18

32

32

Beberapa golongan diberi nama khusus, yaitu :

-       golongan IA (kecuali H) = golongan alkali

-       golongan IIA = golongan alkali tanah

-       golongan VIIA = golongan halogen

-       golongan VIIIA = golongan gas mulia

-       golongan IIIA, IVA, VA dan VIA disebut sesuai dengan unsur yang terdapat dalam golongan itu :

  1. golongan IIIA = golongan boron – aluminium
  2. golongan IVA = golongan karbon – silicon
  3. golongan VA = golongan nitrogen – fosfor
  4. golongan VIA = golongan oksigen – belerang

Sifat Unsur dan Massa Atom Relatif

Dalam system periodic unsur-unsur dikelompokan menjadi unsur logam dan unsur nonlaogam. Sifat logam dan non logam dipengaruhi oleh elektron valensi. Sifat logam berhubungan dengan kemampuan atom melepas elektron atau menjadi bermuatan positif, sebaliknya sifat non logam berhubungan dengan kecenderungan suatu atom untuk menerima elektron atau menjadi bermuatan negatif.

Massa atom relatif (Ar) suatu unsur adalah perbandingan massa rata-rata satu atom unsur tersebut terhadap 1/12 x massa satu atom Carbon -12 (12C)

Satu satuan massa atom (1 sma) = 1/12   x massa satu atom 12C

Massa satu atom karbon = 1,993 x 10-23g.

Jadi 1 sma = 1/12 x 1,993 x 10-23g = 1,66 x 10- 24g.

Untuk unsur yang memiliki lebih dari satu isotop, Ar merupakan nilai rata-rata dari setiap masa isotopnya. Penentuan Ar itu memperhitungkan kelimpahan isotop itu di alam.

Penentuan Ar unsur yang memiliki dua isotop :

Keterangan :     P1 = persentase kelimpahan isotop 1

P2 = persentase kelimpahan isotop 2

Dalam system periodic, nilai Ar ditulis apa adanya, tetapi dalam perhitungan digunakan nilai pembulatannya.

Massa molekul relatif (Mr) adalah perbandingan massa satu molekul unsur atau senyawa terhadap 1/12 x massa satu atom Carbon-12 (12C).

Mr = ∑ Ar

Karena molekul merupakan gabungan atom-atom maka Mr merupakan penjumlahan Ar atom-atom penyusunnya:

Contoh :

Hitunglah Mr H2SO4 ! (Ar H = 1, Ar S = 32, Ar O = 16)

Penyelesaian :

Mr H2SO4          = (2 x Ar H) + (1 x Ar S) + (4 x Ar O)

= (2 x 1) + ( 1 x 32 ) + ( 4 x 16 )

= 2 + 32 + 64    = 98

Jadi Mr H2SO4 = 98

Sifat – sifat Sistem Periodik

  1. Jari-jari atom

Jari-jari atom merupakan jarak inti atom sampai kulit elektron terluar.

Dalam satu golongan dari atas ke bawah kulit atom bertambah, maka jari-jari atom makin besar.

Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jumlah kulit tetap tetapi muatan inti dan jumlah elektron pada kulit bertambah, sehingga gaya tarik menarik antara inti dengan kulit semakin besar, akibatnya jari-jari atom makin kecil.

  1. Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah suatu bilangan yang menyatakan kecenderungan suatu unsur untuk menarik elektron ke pihaknya dalam suatu ikatan kimia

Dalam suatu golongan, dari atas ke bawah keelektronegatifan berkurang, sedangkan dalam satu periode, dari kiri ke kanan keelektronegatifan bertambah.

  1. Energi Ionisasi / Potensial Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepas satu elektron dari suatu atom netral dalam wujud gas.

Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, energi ionisasi berkurang, karena jari-jari atom bertambah sehingga daya tarik inti terhadap electron terluar makin kecil, akibatnya elekltron mudah dilepas.

Dalam satu periode, dari kiri ke kanan energi ionisasi cenderung bertambah, karena daya tarik inti terhadap elektron makin besar, sehingga elektron makin sukar dilepas.

Energi ionisasi biasanya dinyatakan dalam kJ/mol.

  1. Afinitas Elektron

Afinitas elektron adalah energi yang dibebaskan jika suatu atom netral dalam wujud gas menangkap 1 elektron membentuk ion negatif yang stabil.

Unsur yang paling mudah menerima elektron (unsur halogen) mempunyai afinitas elektron paling besar.

Unsur yang paling sukar menerima electron (gol IIA dan VIIIA) mempunyai afinitas elektron paling kecil.

  1. Latihan / Soal-soal

Kerjakanlah soal-soal berikut :

  1. Dengan menggunakan tabel periodic, tentukan Mr senyawa berikut :
    1. HNO3
    2. Ca(OH)2
    3. Al2(SO4)3
    4. C2H5COOH
    5. Na2SO4.5H2O
    6. Diketahui Ar Ag = 108 sma dan massa 1 atom 12C = 2 x 10-23 g, tentukan massa 500 atom Ag !
    7. Di alam unsur gallium terdiri atas isotop Ga-69 (60%) dan Ga-71 (40%). Tentukanlah massa atom relative (Ar) unsur Galium!
    8. Urutkanlah unsur-unsur berikut: 3Li, 4Be, 7N, 8O, 9F menurut kenaikan (dari yang terkecil) :
      1. Jari-jari atom
      2. Keelektronegatifan
      3. Energi ionisasi
      4. Afinitas elektron

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s