PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK

Pengelompokkan yang dilakukan oleh para ahli didasarkan pada prinsip tersendiri

yang dikemukakan oleh para ahli tersebut. Seperti dari kemiripan sifat dan kesamaan nomor

atom. Perkembangan sistem periodik secara berurutan adalah oleh:

1. Lavoisier (Logam dan Nonlogam)

Mengelompokkan atom berdasarkan kemiripan sifat logam dan nonlogam.

Tabel 1. Perbedaan Logam dan Nonlogam

2. Triad Dobereiner

Mengelompokkan atom–atom berdasarkan tiga–tiga (triad); dimana massa

rata-rata atom relative (Ar) berpengaruh dalam pengelompokkan.

Unsur-unsur disusun berdasarkan :

a. Kemiripan sifat

b. Setiap kelompok terdiri atas tiga atom

Ar senyawa II = Ar senyawa1+ Ar senyawa2

2

Contoh:

Ar Na = 23, Ar Li = 7; Ar K =39

Ar Na = Ar Li+ Ar K

2

= 7+39

2

Logam Nonlogam

Mampu menghantarkan arus listrik Tidak menghantarkan arus listrik

Dapat ditempa Tidak dapat ditempa

Keras Rapuh

Titik didih tinggi Titik didih relative rendah

= 23

3. Oktaf Newlands

Mengelompokkan atom berdasarkan kenaikan massa atom relatif (nomor

massa), maka sifat unsur tersebut akan berulang setelah unsur kedelapan. Pada waktu

itu unsur – unsur gas mulia belum ditemukan.

Tabel 2. Daftar unsur Oktaf dari Newlands

H 1 F 8 Cl 15 Co & Ni 22 Br 29 Pd 36 I 42 Pt & Ir 50

Li 2 Na 9 K 16 Cu 23 Rb 30 Ag 37 Cs 44 Os 51

Be 3 Mg 10 Ca 17 Zn 24 Sr 31 Cd 38 Ba & V 45 Hg 52

B 4 Al 11 Cr 19 Y 25 Ce & La 33 U 40 Ta 46 Tl 53

C 5 Si 12 Ti 18 In 26 Zr 32 Sn 39 W 47 Pb 54

N 6 P 13 Mn 20 As 27 Di & Mo 34 Sb 41 Nb 48 Bi 55

O 7 S 14 Fe 21 Se 28 Rh & Ru 35 Te 43 Au 49 Th 56

Hukum Oktaf Newlands ternyata hanya berlaku pada unsure-unsur ringan, kira-kira sampai

kalsium (Ar = 40). Jika diteruskan maka penelompokkan terkesan dipaksakan, seperti Ce dan

La dalam 1 kelompok unsuryang sama.

4. Sistem Periodik Mendeleev.

Mengelompokkan atam berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan sifat.

Hukum Mendeleev :

Bila unsur - unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, maka sifat

unsur akan berulang secara periodik.

Dalam sistem periodik ini sudah dikenal dengan lajur tegak dan lajur lurus. Lajur tegak

disebut golongan dan lajur lurus disebut periode.

5. Sistem Periodik Modern (Hendri Moseley).

Mengemukakan bahwa bila unsur - unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom, maka

sifat unsur akan berulang secara periodic.

Sifat Periodik Unsur

1. Jari-jari Atom

Jari-jari atom sangat kecil, diduga diameternya sekitar 10–10 m. Satuan yang biasa digunakan untuk menyatakan jari-jari atom adalah angstrom (Å). Satu angstrom sama dengan 10–10 m. Jari-jari atom didefinisikan sebagai setengah jarak antara dua inti atom yang berikatan dalam wujud padat.

Perhatikan jari-jari atom unsur-unsur pada grafik berikut

Setelah melihat grafik di atas, apa yang dapat disimpulkan? Bagaimana kecenderungan jari-jari atom untuk unsur-unsur yang termasuk satu golongan ataupun satu perioda?

Untuk unsur-unsur dengan golongan yang sama, jari-jari atom akan meningkat seiring dengan bertambahnya nomor atom. Atau dengan kata lain dari atas ke bawah jari-jari atom akan bertambah. Hal tersebut disebabkan karena bertambahnya orbit / lintasan elektron sehingga volume atom mengembang dan jari-jari atom semakin besar.

Bagaimana dengan unsur-unsur yang termasuk dalam satu perioda?

Untuk unsur-unsur dengan perioda yang sama, jari-jari atom akan menurun seiring dengan bertambahnya nomor atom. Hal ini disebabkan karena jumlah proton bertambah, sehingga tarikan inti atom terhadap elektron valensi semakin kuat dan mengakibatkan berkerutnya volume atom.

2. Energi Ionisasi

Apa yang dimaksud energi ionisasi?

Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron valensi dari suatu atom atau ion dalam wujud gas. Contohnya:

Na (g) → Na+ (g) + e

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. Berikut ini adalah grafik energi ionisasi untuk unsur-unsur utama.

Bagaimana kecenderungan energi ionisasi jika diurutkan dari kiri ke kanan pada periode yang sama? Karena tarikan inti terhadap elektron valensi bertambah (baca: semakin sulit melepaskan elektron), energi ionisasi cenderung semakin besar seiring dengan bertambahnya nomor atom.

Bagaimana dengan unsur-unsur dengan golongan yang sama? Dalam satu golongan, energi ionisasi akan semakin lemah seiring dengan bertambahnya nomor atom. Hal tersebut

disebabkan karena jari-jari atom semakin besar, jarak dari inti ke elektron valensi semakin jauh, sehingga untuk melepaskan elektron valensi dibutuhkan energi yang kecil.

3. Afinitas elektronSelain melepaskan elektron, atom dapat juga menerima elektron. Dengan

menerima elektron atom menjadi bermuatan negatif, pada saat atom menerima elektron, sejumlah energi akan dilepaskan.Energi yang dilepaskan pada saat suatu atom dalam keadaan gas menerima elektron disebut afinitas elektron.

Contoh: Cl (g) + e → Cl- (g)

Berbeda dengan energi ionisasi, afinitas elektron dapat berharga positif atau negatif. Jika satu elektron ditambahkan kepada atom yang stabil dan sejumlah energi diserap maka afinitas elektronnya berharga positif. Jika dilepaskan energi, afinitas elektronnya berharga negatif. Berikut adalah tabel harga afinitas elektron unsur-unsur golongan utama (sumber: Chemistry with Inorganic Quantitative Analysis, 1989).

IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA

H = -73 Be = 240 B = 83 C = 123 N = 0 O = 141 F = 322 He = 21

Li = -60 Mg = 230

Al = 50 Si = 120 P = 74 S = 200 Cl = 349 Ne = 29

Na = -53 Ca = 156 Ga = 36 Ge = 116 As = 77 Se = 195 Br = 325 Ar = 35

K = -48 Sr = 168 In = 34 Sn = 121 Sb = 101 Te = 183 I = 295 Kr = 39

Rb = -47 Ba = 52 Tl = 50 Pb = 101 Bi = 101 Po = 270 At = 270 Xe = 41

Pada umumnya nilai afinitas elektron dalam golongan yang sama dari atas ke bawah menurun, sedangkan pada periode yang sama dari kiri ke kanan meningkat. Nilai afinitas elektron umumnya sejalan dengan jarijari atom. Makin kecil jari-jari atom, nilai afinitas elektron makin tinggi. Sebaliknya, makin besar jari-jari atom, nilai afinitas elektron kecil.

4. KeelektronegatifanApakah yang dimaksud dengan keelektronegatifan?

Pada tahun 1932, Linus Pauling ahli kimia dari Amerika membuat besaran lain yang dikenal dengan skala keelektronegatifan.  Keelektronegatifan didefinisikan sebagai kecenderungan suatu atom alam molekul untuk menarik pasangan elektron yang digunakan pada ikatan ke arah atom bersangkutan. Pauling memberikan skala keelektronegatifan 4 untuk unsur yang memiliki energi ionisasi dan energi afinitas elektron tinggi, yaitu pada unsur florin, sedangkan unsur-unsur lainnya di bawah nilai 4. Dibawah ini adalah nilai keelektronegatifan beberapa unsur menurut golongan dan periode pada tabel periodik

Li

1,0

Be

1,6

B

2,0

C

2,6

N

3,0

O

3,4

F

4,0

Na

0,9

Mg

1,3

Al

1,6

Si

1,9

P

2,2

S

2,6

Cl

3,2

K

0,8

Ca

1,0

Ga

1,8

Ge

2,0

As

2,2

Se

2,6

Br

3,0

Rb

0,8

Sr

1,0

In

1,8

Sn

2,0

Sb

2,0

Te

2,1

I

2,7

Cs

0,8

Ba

0,9

Tl

2,0

Pb

2,3

Bi

2,0

Po

2,0

At

2,2

Fr

0,7

Re

0,9

Pada tabel periodik, unsur florin yang ditetapkan memiliki keelektronegatifan 4 (terbesar) berada di ujung kanan paling atas. Adapun Unsur fransium yang memiliki keelektronegatifan terendah yaitu 0,7 berada di kiri paling bawah dalam tabel periodik. Kesimpulannya :

Dalam satu periode dengan bertambahnya nomor atom, keelektronegatifan cenderung makin besar, dan dalam satu golongan dengan bertambahnya nomor atom, keelektronegatifan cenderung makin kecil.