SISTEM PERIODIK UNSUR

Perkembangan Tabel periodik

Pada abad kesembilan belas, ketika para kimiawan masih samar-samar dalam memahami gagasan tentang atom dan molekul, dan belum mengetahui adanya elektron dan proton, mereka menyusun tabel periodik dengan menggunakan pengetahuannya tentang massa atom. Penyusunan unsur-unsur menurut massa atomnya dalam tabel periodik tampak logis bagi para kimiawan yang berpendapat bahwa perilaku kimia bagaimanapun juga harus berhubungan dengan massa atom. (Chang: 2004)

Pada tahun 1864 kimiawan Inggris John Newlands memperhatikan bahwa jika unsur-unsur yang telah dikenal pada waktu itu disusun menurut massa atom, maka setiap unsur kedelapan memiliki sifat-sifat yang mirip. Newlands menyebutkan hubungan yang istimewa ini sebagai hukum oktaf. Tetapi, “hukum” ini tidak cocok untuk unsur-unsur setelah kalsium, dan karya Newlands tidak diterima oleh masyarakat ilmiah.(Chang: 2004)

Lima tahun kemudian kimiawan Rusia Dmitri Mendeleev dan kimiawan Jerman Lothar Meyer secara terpisah mengusulkan penyusunan tabulasi unsur-unsur lebih luas berdasarkan keteraturannya, sifat yang berulang secara periodik. Pengolongan yang disusun oleh mendeleev lebih baik dibandingkan yang disusun oleh Newlands karena disebabkan dua hal. Pertama, ia menggolongkan unsur-unsur yang lebih tepat menurut sifat-sifatnya. Selain itu yang sama pentingnya yaitu adanya kemungkinan meramal sifat-sifat beberapa unsur yang belum ditemukan. Dengan menggunakan data dari percobaan hamburan sinar α Rutherford dapat memperkirakan jumlah muatan positif dalam inti untuk beberapa unsur, tetapi sampai tahun 1913 tidak terdapat cara umum untuk menentukan nomor atom. Pada tahun yang sama, seorang ilmuwan Inggris, Henry Moseley menemukan keterkaitan antara nomor dan frekuensi sinar-x yang dihasilkan dari penembakan unsur yang sedang dikaji dengan elektron berenergi tinggi. Dengan sedikit pengecualian, Moseley menemukan bahwa kenaikan nomor atom sama dengan urutan kenaikan massa atom.(Chang: 2004)

Tabel periodik modern biasanya menampilkan nomor atom bersama dengan lambang unsurnya. Konfigurasi elektron untuk membantu menjelaskan munculnya sifat-sifat fisika dan kimia. Kegunaan dan pentingnya tabel perodik terletak pada fakta bahwa kita dapat menggunakan pemahaman tentang sifat-sifat umum dan kecenderungan dalam golongan atau periode untuk meramalkan sifat-sifat unsur apa pun dengan cukup tepat, walaupun unsur itu tidak kita kenal dengan baik. (Chang: 2004)

Penggolongan Periodik Unsur-unsur

            Menurut jenis sub-kulit yang terisi, unsur-unsur dapat dibagi menjadi beberapa golongan yaitu unsur utama, gas mulia, unsur transisi (atau logam transisi), lantanida, dan aktinida. Unsur-unsur utama adalah unsur-unsur dalam golongan 1A hingga 7A, yang semuanya memiliki subkulit s atau p dengan bilangan kuantum utama tertinggi yang belum terisi penuh. Dengan pengecualian pada helium, seluruh gas mulia unsur-unsur golongan 8A mempunyai subkulit p yang terisi penuh. Logam transisi adalah unsur-unsur dalam golongan 1B dan 3B hingga 8B, yang mempunyai subkulit d yang tidak terisi penuh atau mudah menghasilkan kation dengan subkulit d yang tidak terisi penuh. Elaktron terluar suatu atom, yang terlibat dalam ikatan kimia sering disebut elektron valensi (Valence electron). (Chang: 2004)

Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik

Konfigurasi elektron sangat erat hubungannya dengan system periodik unsur. Seperti telah kalian ketahui bahwa sifat-sifat unsur sangat tergantung pada jumlah elektron valensinya. Jika jumlah elektron luar yang mengisi orbital dalam subkulit sama dengan bilangan kuantum utama (n), maka atom unsur tersebut pasti terletak pada golongan yang sama (selain yang berbentuk ion). Sedangkan nilai n (bilangan kuantum utama) yang terbesar menunjuk nomor periode unsur tersebut dalam sistem periodik unsur (Chang :2004).

            Sifat-sifat keperiodikan

Sistem periodik unsur disusun dengan memperhatikan sifat-sifat unsur, yang meliputi jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan unsur-unsur dalam sistem periodik unsur.

1.      Jari-jari Atom

Jari-jari atom merupakan jarak dari pusat atom (inti atom) sampai kulit elektron terluar yang ditempati elektron. Panjang pendeknya jari-jari atom ditentukan oleh dua faktor, yaitu :

a.       Jumlah kulit elektron

Makin banyak jumlah kulit yang dimiliki oleh suatu atom, maka jari-jari atomnya makin panjang.

b.      Muatan inti atom

Bila jumlah kulit dari dua atom sama banyak, maka yang berpengaruh terhadap panjangnya jari-jari atom adalah muatan inti atom.

2.      Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron valensi dari suatu atom atau ion dalam wujud gas. Nilai energi ionisasi bergantung pada jarak elektron valensi terhadap inti atom. Makin jauh jarak elektron valensi terhadap inti atom, makin lemah tarikan inti terhadap elektron sehingga energi ionisasi makin kecil. Pada periode yang sama, dari kiri ke kanan jari-jari atom relatif tetap, tetapi jumlah proton bertambah. Hal ini menyebabkan tarikan inti terhadap elektron valensi makin besar, sehingga energi ionisasi makin besar. Untuk unsur-unsur satu golongan, dari atas ke bawah, jari-jari atom bertambah secara tajam dengan bertambahnya kulit elektron (orbital). Dengan demikian, dapat dipahami bahwa secara umum energi ionisasi menurun dengan bertambahnya nomor atom (Chang:2004).

3.      Afinitas Elektron

Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dibebaskan satu atom netral dalam wujud gas pada waktu menerima satu elektron sehingga terbentuk ion negatif. Energi ionisasi selalu ditekankan pada pembentukan ion positif. Afinitas elektron ditekankan pada ion negatif, dan keduanya banyak dipakai untuk unsur-unsur pada golongan 6 dan 7 pada tabel periodik. Afinitas elektron merupakan salah satu sifat keperiodikan unsur. Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan oleh suatu atom (dalam wujud gas) ketika menangkap satu elektron membentuk ion negatif. Karena energi dilepas, maka harga afinitas elektron diberi tanda minus (Brady: 1999).

4.      Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain. Misalnya, fluorin memiliki kecenderungan menarik elektron lebih kuat daripada hidrogen. Jadi, dapat disimpulkan bahwa keelektronegatifan fluorin lebih besar daripada hidrogen. Konsep keelektronegatifan ini pertama kali diajukan oleh Linus Pauling (1901 – 1994) pada tahun 1932. Unsur-unsur yang segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil sebab gaya tarik inti makin lemah. Sedangkan unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan makin besar. Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar. Jadi keelektronegatifan terbesar berada pada golongan VIIA. (Chang:2004).