Sistem Periodik Unsur: Organisasi Unsur-Unsur Kimia
Pengertian Sistem Periodik Unsur
Sistem Periodik Unsur (SPU) atau Tabel Periodik adalah susunan unsur-unsur kimia berdasarkan nomor atom dan konfigurasi elektron yang menunjukkan keteraturan (periodisitas) sifat-sifat unsur. Tabel periodik modern menampilkan unsur-unsur dalam baris horizontal (periode) dan kolom vertikal (golongan) yang mencerminkan pola berulang dari sifat kimia dan fisika.
Tabel periodik merupakan salah satu pencapaian terbesar dalam sejarah sains karena:
- Mengorganisir semua unsur yang diketahui secara sistematis
- Menunjukkan hubungan antara unsur-unsur
- Memungkinkan prediksi sifat unsur yang belum ditemukan
- Menjelaskan sifat periodik berdasarkan struktur atom
- Menjadi alat penting untuk mempelajari kimia
Sejarah Perkembangan Sistem Periodik
Periode Awal Klasifikasi Unsur
1. Triads Döbereiner (1817)
Johann Wolfgang Döbereiner, kimiawan Jerman, mengelompokkan unsur-unsur dalam kelompok tiga (triad) yang memiliki sifat kimia mirip. Dalam setiap triad, massa atom unsur tengah kira-kira merupakan rata-rata massa atom dua unsur lainnya.
Contoh Triad:
- Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K)
- Massa atom: Li = 7, Na = 23, K = 39
- Rata-rata Li dan K = (7 + 39)/2 = 23 (mendekati Na)
- Klorin (Cl), Bromin (Br), Iodin (I)
- Massa atom: Cl = 35,5, Br = 80, I = 127
- Rata-rata Cl dan I = (35,5 + 127)/2 = 81,25 (mendekati Br = 80)
Keterbatasan: Hanya beberapa unsur yang dapat dikelompokkan dalam triad. Metode ini tidak dapat diterapkan pada semua unsur yang diketahui saat itu.
2. Hukum Oktaf Newlands (1864)
John Newlands, kimiawan Inggris, menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom. Ia menemukan bahwa sifat unsur berulang pada setiap unsur kedelapan, mirip dengan oktaf dalam musik.
Contoh: Li – Be – B – C – N – O – F Na – Mg – Al – Si – P – S – Cl
Unsur pertama (Li) memiliki sifat mirip dengan unsur kedelapan (Na).
Keterbatasan:
- Hanya berlaku untuk unsur ringan (hingga Ca)
- Tidak mempertimbangkan unsur yang belum ditemukan
- Beberapa unsur tidak pas dalam pola oktaf
- Tidak meninggalkan ruang untuk unsur baru
3. Tabel Periodik Mendeleev (1869)
Dmitri Mendeleev, kimiawan Rusia, menciptakan tabel periodik yang paling berpengaruh. Ia menyusun unsur berdasarkan kenaikan massa atom dan mengelompokkan unsur dengan sifat kimia serupa dalam kolom vertikal.
Keunggulan Tabel Mendeleev:
- Meninggalkan ruang kosong untuk unsur yang belum ditemukan
- Memprediksi sifat unsur yang belum ditemukan dengan akurat
- Membalik urutan beberapa unsur untuk mempertahankan kemiripan sifat (contoh: Te sebelum I meskipun massa atom Te > I)
- Menunjukkan periodisitas sifat unsur dengan jelas
Contoh Prediksi Mendeleev:
| Unsur Prediksi | Tahun Prediksi | Nama Setelah Ditemukan | Tahun Ditemukan |
|---|---|---|---|
| Eka-boron | 1871 | Skandium (Sc) | 1879 |
| Eka-aluminium | 1871 | Galium (Ga) | 1875 |
| Eka-silikon | 1871 | Germanium (Ge) | 1886 |
Prediksi Mendeleev untuk sifat-sifat unsur ini sangat akurat, misalnya untuk Germanium:
| Sifat | Prediksi (Eka-silikon) | Ge Sebenarnya |
|---|---|---|
| Massa atom | 72 | 72,6 |
| Massa jenis | 5,5 g/cm³ | 5,32 g/cm³ |
| Warna | Abu-abu gelap | Abu-abu putih |
Keterbatasan Tabel Mendeleev:
- Tidak dapat menjelaskan mengapa sifat periodik terjadi
- Posisi hidrogen tidak jelas
- Posisi isotop menimbulkan masalah (isotop memiliki massa berbeda tetapi sifat sama)
- Beberapa anomali urutan massa atom
4. Tabel Periodik Moseley (1913)
Henry Moseley, fisikawan Inggris, melakukan eksperimen dengan sinar-X dan menemukan bahwa sifat unsur lebih berkaitan dengan nomor atom daripada massa atom.
Kontribusi Moseley:
- Membuktikan bahwa nomor atom (jumlah proton) adalah dasar pengaturan unsur, bukan massa atom
- Menyelesaikan masalah anomali urutan pada tabel Mendeleev
- Menunjukkan bahwa ada 7 unsur yang belum ditemukan antara H dan U
Hukum Periodik Modern (Moseley): “Sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari nomor atom”
Tabel Periodik Modern
Tabel periodik modern disusun berdasarkan:
- Kenaikan nomor atom (bukan massa atom)
- Konfigurasi elektron (terutama elektron valensi)
- Kemiripan sifat kimia
Susunan ini menyelesaikan semua masalah pada tabel periodik sebelumnya dan konsisten dengan teori struktur atom modern.
Struktur Tabel Periodik Modern
Periode
Periode adalah baris horizontal dalam tabel periodik. Nomor periode menunjukkan jumlah kulit elektron yang dimiliki atom.
Karakteristik Periode:
Periode 1 (Periode Sangat Pendek):
- Hanya 2 unsur: H dan He
- Mengisi kulit K (n=1)
- Kapasitas kulit K = 2 elektron
Periode 2 (Periode Pendek):
- 8 unsur: Li, Be, B, C, N, O, F, Ne
- Mengisi kulit L (n=2)
- Subkulit: 2s dan 2p
- Dari logam (Li) ke gas mulia (Ne)
Periode 3 (Periode Pendek):
- 8 unsur: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar
- Mengisi kulit M (n=3)
- Subkulit: 3s dan 3p
- Pola mirip periode 2
Periode 4 (Periode Panjang):
- 18 unsur: K hingga Kr
- Mengisi kulit N (n=4)
- Subkulit: 4s, 3d, 4p
- Termasuk unsur transisi pertama (Sc-Zn)
Periode 5 (Periode Panjang):
- 18 unsur: Rb hingga Xe
- Mengisi kulit O (n=5)
- Subkulit: 5s, 4d, 5p
- Termasuk unsur transisi kedua
Periode 6 (Periode Sangat Panjang):
- 32 unsur: Cs hingga Rn
- Mengisi kulit P (n=6)
- Subkulit: 6s, 4f, 5d, 6p
- Termasuk lantanida (unsur tanah jarang)
Periode 7 (Periode Sangat Panjang – Belum Lengkap):
- 32 unsur: Fr hingga Og
- Mengisi kulit Q (n=7)
- Subkulit: 7s, 5f, 6d, 7p
- Termasuk aktinida (unsur radioaktif)
- Banyak unsur sintetik
Tabel Ringkasan Periode:
| Periode | Jumlah Unsur | Kulit yang Diisi | Subkulit | Rentang Z |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | K (n=1) | 1s | 1-2 |
| 2 | 8 | L (n=2) | 2s, 2p | 3-10 |
| 3 | 8 | M (n=3) | 3s, 3p | 11-18 |
| 4 | 18 | N (n=4) | 4s, 3d, 4p | 19-36 |
| 5 | 18 | O (n=5) | 5s, 4d, 5p | 37-54 |
| 6 | 32 | P (n=6) | 6s, 4f, 5d, 6p | 55-86 |
| 7 | 32 | Q (n=7) | 7s, 5f, 6d, 7p | 87-118 |
Golongan
Golongan adalah kolom vertikal dalam tabel periodik. Unsur-unsur dalam golongan yang sama memiliki:
- Jumlah elektron valensi sama
- Konfigurasi elektron valensi serupa
- Sifat kimia mirip
- Kecenderungan membentuk ion dengan muatan sama
Ada dua sistem penomoran golongan:
1. Sistem IUPAC (Modern):
- Menggunakan angka 1-18
- Sistem yang direkomendasikan saat ini
2. Sistem Lama:
- Menggunakan angka Romawi (I-VIII) dengan huruf A atau B
- A untuk golongan utama, B untuk golongan transisi
Golongan Utama (Golongan A / 1, 2, 13-18)
Golongan 1 (IA) – Logam Alkali:
- Unsur: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
- Konfigurasi valensi: ns¹
- Elektron valensi: 1
- Sifat:
- Logam lunak, dapat dipotong
- Sangat reaktif (reaktivitas meningkat ke bawah)
- Titik leleh rendah
- Bereaksi hebat dengan air: 2M + 2H₂O → 2MOH + H₂
- Membentuk ion M⁺ (muatan +1)
- Senyawa berwarna putih, tidak berwarna
- Contoh senyawa: NaCl, KOH, Na₂CO₃
Golongan 2 (IIA) – Logam Alkali Tanah:
- Unsur: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
- Konfigurasi valensi: ns²
- Elektron valensi: 2
- Sifat:
- Logam, lebih keras dari alkali
- Reaktif tetapi kurang dari alkali
- Reaktivitas meningkat ke bawah
- Bereaksi dengan air (terutama Ca, Sr, Ba)
- Membentuk ion M²⁺ (muatan +2)
- Senyawa umumnya putih
- Contoh senyawa: CaCO₃ (batu kapur), MgO, BaSO₄
Golongan 13 (IIIA) – Golongan Boron:
- Unsur: B, Al, Ga, In, Tl
- Konfigurasi valensi: ns² np¹
- Elektron valensi: 3
- Sifat:
- B adalah metaloid, yang lain logam
- Membentuk ion M³⁺
- Sifat logam meningkat ke bawah
- Contoh: Al₂O₃, B(OH)₃
Golongan 14 (IVA) – Golongan Karbon:
- Unsur: C, Si, Ge, Sn, Pb
- Konfigurasi valensi: ns² np²
- Elektron valensi: 4
- Sifat:
- C adalah non-logam
- Si dan Ge adalah metaloid
- Sn dan Pb adalah logam
- Dapat membentuk 4 ikatan kovalen
- Sifat logam meningkat ke bawah
- Contoh: CO₂, SiO₂, SnCl₂
Golongan 15 (VA) – Golongan Nitrogen (Pniktogen):
- Unsur: N, P, As, Sb, Bi
- Konfigurasi valensi: ns² np³
- Elektron valensi: 5
- Sifat:
- N dan P adalah non-logam
- As dan Sb adalah metaloid
- Bi adalah logam
- Membentuk ion M³⁻ atau biloks +3, +5
- N₂ sangat stabil (ikatan tripel)
- Contoh: NH₃, H₃PO₄, NO₂
Golongan 16 (VIA) – Golongan Oksigen (Kalkogen):
- Unsur: O, S, Se, Te, Po
- Konfigurasi valensi: ns² np⁴
- Elektron valensi: 6
- Sifat:
- O dan S adalah non-logam
- Se dan Te adalah metaloid
- Po adalah logam radioaktif
- Membentuk ion M²⁻
- Oksidator kuat (terutama O)
- Contoh: H₂O, H₂SO₄, SO₂
Golongan 17 (VIIA) – Halogen:
- Unsur: F, Cl, Br, I, At
- Konfigurasi valensi: ns² np⁵
- Elektron valensi: 7
- Sifat:
- Semua non-logam
- Sangat reaktif (reaktivitas menurun ke bawah)
- Oksidator kuat
- Membentuk ion M⁻ (muatan -1)
- Wujud: F₂, Cl₂ (gas), Br₂ (cair), I₂ (padat)
- Warna khas: F₂ (kuning muda), Cl₂ (kuning-hijau), Br₂ (coklat kemerahan), I₂ (ungu-hitam)
- Contoh senyawa: HCl, NaCl, KI
Golongan 18 (VIIIA) – Gas Mulia:
- Unsur: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
- Konfigurasi valensi: ns² np⁶ (kecuali He: 1s²)
- Elektron valensi: 8 (He: 2)
- Sifat:
- Sangat stabil (konfigurasi oktet/duplet penuh)
- Tidak reaktif (inert)
- Gas monoatomik
- Tidak berwarna, tidak berbau
- Titik didih sangat rendah
- Tidak membentuk senyawa (kecuali Xe dan Kr dalam kondisi khusus)
- Penggunaan: He (balon), Ne (lampu neon), Ar (pengelasan)
Golongan Transisi (Golongan B / 3-12)
Golongan Transisi (Golongan 3-12):
- Mengisi subkulit d
- Konfigurasi: (n-1)d¹⁻¹⁰ ns¹⁻²
- Semua logam
- Sifat khas:
- Dapat membentuk ion dengan muatan berbeda
- Membentuk senyawa berwarna
- Banyak yang bersifat paramagnetik atau ferromagnetik
- Sering bertindak sebagai katalis
- Titik leleh dan titik didih tinggi
- Keras dan kuat
- Konduktor listrik dan panas yang baik
Contoh Unsur Transisi Penting:
Besi (Fe, Z=26):
- Konfigurasi: [Ar] 4s² 3d⁶
- Ion: Fe²⁺, Fe³⁺
- Warna: Fe²⁺ (hijau pucat), Fe³⁺ (kuning-coklat)
- Feromagnetik
- Penggunaan: baja, konstruksi
Tembaga (Cu, Z=29):
- Konfigurasi: [Ar] 4s¹ 3d¹⁰
- Ion: Cu⁺, Cu²⁺
- Warna: Cu²⁺ (biru)
- Konduktor listrik sangat baik
- Penggunaan: kabel listrik, pipa
Perak (Ag, Z=47):
- Konfigurasi: [Kr] 5s¹ 4d¹⁰
- Ion: Ag⁺
- Konduktor listrik terbaik
- Penggunaan: perhiasan, elektronik
Emas (Au, Z=79):
- Konfigurasi: [Xe] 6s¹ 4f¹⁴ 5d¹⁰
- Ion: Au⁺, Au³⁺
- Tidak reaktif (logam mulia)
- Penggunaan: perhiasan, elektronik
Seng (Zn, Z=30):
- Konfigurasi: [Ar] 4s² 3d¹⁰
- Ion: Zn²⁺
- Tidak berwarna (3d¹⁰ penuh)
- Penggunaan: galvanisasi, paduan, baterai
Lantanida dan Aktinida
Lantanida (Unsur Tanah Jarang):
- Unsur dengan Z = 57-71 (La-Lu)
- Mengisi subkulit 4f
- Konfigurasi: [Xe] 6s² 4f¹⁻¹⁴ 5d⁰⁻¹
- Sifat:
- Semua logam
- Sangat mirip satu sama lain (sulit dipisahkan)
- Membentuk ion M³⁺
- Banyak yang bersifat paramagnetik
- Senyawa berwarna
- Penggunaan: magnet kuat (Nd), laser (Nd), katalis
Aktinida:
- Unsur dengan Z = 89-103 (Ac-Lr)
- Mengisi subkulit 5f
- Konfigurasi: [Rn] 7s² 5f¹⁻¹⁴ 6d⁰⁻¹
- Sifat:
- Semua radioaktif
- Kebanyakan sintetik (buatan manusia)
- Uranium dan Thorium ada di alam
- Sangat berbahaya (radioaktif)
- Penggunaan: U dan Pu untuk reaktor nuklir, Am untuk detektor asap
Blok dalam Tabel Periodik
Tabel periodik dapat dibagi menjadi blok berdasarkan subkulit yang sedang diisi elektron:
Blok s (Golongan 1-2)
Unsur: Golongan alkali dan alkali tanah + He Subkulit yang diisi: ns¹⁻² Jumlah golongan: 2 Sifat umum:
- Logam (kecuali H dan He)
- Lunak dan reaktif
- Titik leleh relatif rendah
- Mudah kehilangan elektron
- Membentuk ion dengan muatan +1 atau +2
Blok p (Golongan 13-18)
Unsur: B hingga Ne, Al hingga Ar, Ga hingga Kr, dll. Subkulit yang diisi: np¹⁻⁶ Jumlah golongan: 6 Sifat umum:
- Beragam: logam, metaloid, non-logam
- Termasuk gas mulia
- Sifat sangat bervariasi
- Dari reaktif (halogen) hingga inert (gas mulia)
Blok d (Golongan 3-12)
Unsur: Unsur transisi (Sc-Zn, Y-Cd, La-Hg, Ac-Cn) Subkulit yang diisi: (n-1)d¹⁻¹⁰ Jumlah golongan: 10 Sifat umum:
- Semua logam
- Keras dan kuat
- Titik leleh tinggi
- Konduktor baik
- Membentuk senyawa berwarna
- Dapat membentuk berbagai bilangan oksidasi
Blok f (Lantanida dan Aktinida)
Unsur: Lantanida (Ce-Lu) dan Aktinida (Th-Lr) Subkulit yang diisi: (n-2)f¹⁻¹⁴ Jumlah: 14 unsur per deret Sifat umum:
- Semua logam
- Sifat sangat mirip dalam satu deret
- Lantanida: stabil
- Aktinida: radioaktif
Diagram Blok:
s p
1 [H] [He]
2 [Li][Be] [B][C][N][O][F][Ne]
3 [Na][Mg] [Al][Si][P][S][Cl][Ar]
4 [K][Ca] d [Ga][Ge][As][Se][Br][Kr]
5 [Rb][Sr] [Transisi] [In][Sn][Sb][Te][I][Xe]
6 [Cs][Ba] [+Lantanida][Tl][Pb][Bi][Po][At][Rn]
7 [Fr][Ra] [+Aktinida] [Nh][Fl][Mc][Lv][Ts][Og]
f (Lantanida dan Aktinida)
Sifat Periodik Unsur
Sifat periodik adalah sifat-sifat unsur yang berubah secara teratur seiring dengan kenaikan nomor atom. Perubahan ini dapat diprediksi berdasarkan posisi unsur dalam tabel periodik.
1. Jari-jari Atom
Definisi: Jarak dari inti atom ke elektron terluar (setengah jarak antar inti pada molekul diatomik).
Tren dalam Periode (kiri ke kanan): MENURUN
Alasan:
- Nomor atom (jumlah proton) bertambah
- Elektron ditambahkan pada kulit yang sama
- Muatan inti efektif meningkat
- Gaya tarik inti terhadap elektron lebih kuat
- Elektron tertarik lebih dekat ke inti
- Ukuran atom mengecil
Contoh Periode 3: Na (186 pm) > Mg (160 pm) > Al (143 pm) > Si (117 pm) > P (110 pm) > S (104 pm) > Cl (99 pm) > Ar (97 pm)
Tren dalam Golongan (atas ke bawah): MENINGKAT
Alasan:
- Jumlah kulit elektron bertambah
- Elektron terluar semakin jauh dari inti
- Efek perisai (shielding) dari elektron dalam meningkat
- Meskipun muatan inti bertambah, efek penambahan kulit lebih dominan
- Ukuran atom membesar
Contoh Golongan 1: Li (152 pm) < Na (186 pm) < K (227 pm) < Rb (248 pm) < Cs (265 pm)
Jari-jari Ion vs Jari-jari Atom:
- Kation lebih kecil dari atom netralnya (kehilangan elektron, kulit berkurang)
- Contoh: Na (186 pm) > Na⁺ (102 pm)
- Anion lebih besar dari atom netralnya (tambah elektron, tolakan meningkat)
- Contoh: Cl (99 pm) < Cl⁻ (181 pm)
2. Energi Ionisasi
Definisi: Energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari atom netral dalam fase gas.
Persamaan: M(g) → M⁺(g) + e⁻
Tren dalam Periode (kiri ke kanan): MENINGKAT
Alasan:
- Jari-jari atom meningkat
- Elektron ikatan lebih jauh dari inti
- Tarikan terhadap elektron ikatan lebih lemah
- Keelektronegatifan menurun
Nilai Keelektronegatifan (Skala Pauling):
- F: 3,98 (tertinggi)
- O: 3,44
- Cl: 3,16
- N: 3,04
- Br: 2,96
- C: 2,55
- H: 2,20
- Na: 0,93
- Fr dan Cs: ~0,7 (terendah)
Aplikasi Keelektronegatifan:
Perbedaan keelektronegatifan (Δχ) menentukan jenis ikatan:
- Δχ < 0,5: Ikatan kovalen nonpolar (elektron dibagi merata)
- 0,5 < Δχ < 1,7: Ikatan kovalen polar (elektron tertarik ke atom lebih elektronegatif)
- Δχ > 1,7: Ikatan ion (transfer elektron)
Contoh:
- H-H: Δχ = 0 → kovalen nonpolar
- H-Cl: Δχ = 3,16 – 2,20 = 0,96 → kovalen polar
- Na-Cl: Δχ = 3,16 – 0,93 = 2,23 → ion
5. Sifat Logam dan Non-Logam
Tren dalam Periode (kiri ke kanan): Sifat logam MENURUN, sifat non-logam MENINGKAT
Urutan dalam satu periode: Logam → Metaloid → Non-logam → Gas mulia
Contoh Periode 3: Na, Mg, Al (logam) → Si (metaloid) → P, S, Cl (non-logam) → Ar (gas mulia)
Alasan:
- Energi ionisasi meningkat → lebih sulit lepas elektron
- Afinitas elektron lebih negatif → lebih mudah terima elektron
- Keelektronegatifan meningkat
Tren dalam Golongan (atas ke bawah): Sifat logam MENINGKAT
Alasan:
- Energi ionisasi menurun → lebih mudah lepas elektron
- Jari-jari atom meningkat
- Elektron valensi lebih mudah dilepaskan
Contoh Golongan 14:
- C: non-logam
- Si, Ge: metaloid
- Sn, Pb: logam
6. Titik Leleh dan Titik Didih
Tren dalam periode: Tidak teratur, tergantung jenis ikatan dan struktur
Pola umum dalam periode:
- Awal periode (logam): meningkat (ikatan logam menguat)
- Puncak di tengah (Si, C dalam periode 2-3): sangat tinggi (struktur jaringan kovalen)
- Akhir periode (non-logam): menurun (molekul kecil dengan gaya antarmolekul lemah)
Contoh Periode 2: Li < Be < B < C (tertinggi, intan) > N > O > F > Ne (terendah)
Tren dalam golongan:
- Logam: umumnya menurun ke bawah (ikatan logam melemah)
- Non-logam: umumnya meningkat ke bawah (massa molekul bertambah, gaya van der Waals menguat)
7. Kereaktifan
Logam (Golongan 1-2):
- Tren dalam periode: Menurun (kiri ke kanan)
- Tren dalam golongan: Meningkat (atas ke bawah)
- Paling reaktif: Fransium (Fr) dan Cesium (Cs)
Non-Logam (Golongan 16-17):
- Tren dalam periode: Meningkat (kiri ke kanan)
- Tren dalam golongan: Menurun (atas ke bawah)
- Paling reaktif: Fluorin (F)
Ringkasan Tren Periodik
| Sifat | Dalam Periode → | Dalam Golongan ↓ |
|---|---|---|
| Jari-jari Atom | Menurun | Meningkat |
| Energi Ionisasi | Meningkat | Menurun |
| Afinitas Elektron | Lebih negatif | Kurang negatif |
| Keelektronegatifan | Meningkat | Menurun |
| Sifat Logam | Menurun | Meningkat |
| Sifat Non-Logam | Meningkat | Menurun |
| Kereaktifan Logam | Menurun | Meningkat |
| Kereaktifan Non-logam | Meningkat | Menurun |
Pengelompokan Unsur Berdasarkan Sifat
1. Logam
Sifat Fisik:
- Mengilap (berkilau)
- Konduktor listrik dan panas yang baik
- Dapat ditempa (malleable) dan direntangkan (ductile)
- Umumnya padat pada suhu kamar (kecuali Hg)
- Titik leleh dan titik didih umumnya tinggi
- Massa jenis umumnya tinggi
Sifat Kimia:
- Mudah melepaskan elektron (oksidator lemah)
- Membentuk ion positif (kation)
- Membentuk oksida basa: Na₂O + H₂O → 2NaOH
- Bereaksi dengan asam: Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂
Contoh: Na, Mg, Al, Fe, Cu, Au
2. Non-Logam
Sifat Fisik:
- Tidak mengilap (kusam)
- Isolator listrik dan panas (kecuali grafit)
- Rapuh jika padat
- Dapat berwujud gas, cair, atau padat pada suhu kamar
- Titik leleh dan titik didih umumnya rendah
- Massa jenis umumnya rendah
Sifat Kimia:
- Mudah menerima elektron (oksidator kuat)
- Membentuk ion negatif (anion) atau ikatan kovalen
- Membentuk oksida asam: SO₃ + H₂O → H₂SO₄
- Tidak bereaksi dengan asam (umumnya)
Contoh: H, C, N, O, F, Cl, Br, I
3. Metaloid (Semi-logam)
Definisi: Unsur dengan sifat antara logam dan non-logam
Sifat:
- Semikonduktor (konduktivitas antara logam dan non-logam)
- Penampilan seperti logam tetapi rapuh
- Sifat kimia bervariasi tergantung kondisi
- Penting dalam industri elektronik
Unsur Metaloid: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po (dan kadang At)
Letak dalam Tabel Periodik: Metaloid terletak di sepanjang garis diagonal dari B ke At, memisahkan logam (kiri-bawah) dan non-logam (kanan-atas).
Aplikasi:
- Silikon (Si): Chip komputer, panel surya
- Germanium (Ge): Semikonduktor, detektor inframerah
- Arsen (As): Paduan logam, semikonduktor
- Boron (B): Pengeras baja, deterjen
4. Unsur Radioaktif
Definisi: Unsur yang inti atomnya tidak stabil dan meluruh memancarkan radiasi.
Karakteristik:
- Semua unsur dengan Z > 82 (setelah Pb) bersifat radioaktif
- Aktinida (Z = 89-103) semuanya radioaktif
- Beberapa unsur ringan memiliki isotop radioaktif (³H, ¹⁴C, ⁴⁰K)
- Memancarkan partikel alfa, beta, atau gamma
Contoh:
- Uranium (U): Bahan bakar reaktor nuklir
- Plutonium (Pu): Reaktor nuklir, senjata nuklir
- Radium (Ra): Pengobatan kanker (historis)
- Radon (Rn): Gas radioaktif berbahaya dari peluruhan uranium
Bahaya: Radiasi dapat merusak jaringan tubuh dan DNA, menyebabkan kanker dan mutasi
5. Unsur Esensial untuk Kehidupan
Beberapa unsur sangat penting untuk kehidupan organisme:
Makroelemen (diperlukan dalam jumlah besar):
- C, H, O, N: Komponen utama biomolekul
- P: DNA, RNA, ATP (energi sel)
- S: Protein (asam amino sistein, metionin)
- Ca: Tulang, gigi, sinyal sel
- K, Na, Cl: Keseimbangan elektrolit, impuls saraf
- Mg: Klorofil (fotosintesis), kofaktor enzim
Mikroelemen (diperlukan dalam jumlah kecil):
- Fe: Hemoglobin (transport oksigen)
- Zn: Kofaktor banyak enzim
- Cu: Enzim, transport elektron
- I: Hormon tiroid
- Se: Antioksidan
- Co: Vitamin B₁₂
- Mn, Mo, Ni, Cr: Berbagai fungsi enzim
Aplikasi Tabel Periodik
1. Prediksi Sifat Unsur
Tabel periodik memungkinkan prediksi sifat unsur berdasarkan posisinya:
Contoh:
- Unsur golongan 1 pasti logam reaktif yang membentuk ion +1
- Unsur golongan 17 pasti non-logam reaktif yang membentuk ion -1
- Unsur periode 4 golongan 11 kemungkinan memiliki konfigurasi [Ar] 4s¹ 3d¹⁰
2. Prediksi Senyawa
Berdasarkan elektron valensi, dapat diprediksi rumus kimia senyawa:
Contoh:
- Golongan 1 dengan golongan 17: MX (NaCl, KBr)
- Golongan 2 dengan golongan 17: MX₂ (CaCl₂, MgBr₂)
- Golongan 2 dengan golongan 16: MX (CaO, MgS)
- Golongan 13 dengan golongan 17: MX₃ (AlCl₃)
3. Desain Material
Tabel periodik membantu pemilihan unsur untuk material dengan sifat tertentu:
Contoh:
- Konduktor listrik terbaik: Ag, Cu, Au (golongan 11)
- Magnet kuat: Fe, Co, Ni, lantanida
- Semikonduktor: Si, Ge (golongan 14), GaAs
- Superkonduktor suhu tinggi: Mengandung Cu, Y, Ba, O
- Paduan ringan: Al, Mg, Ti
4. Kimia Lingkungan
Memahami perilaku unsur dalam lingkungan:
Contoh:
- Logam berat beracun: Pb, Hg, Cd (periode 5-6, golongan 12-14)
- Nutrisi tanah: N, P, K (pupuk NPK)
- Polutan udara: S (SO₂), N (NOx)
- Ozon-depleting substances: Cl, Br (dari CFC dan halon)
5. Industri dan Teknologi
Elektronik: Si, Ge, Ga, As (semikonduktor), Au, Ag (kontak) Baterai: Li, Co, Ni (Li-ion), Pb (aki), Zn (alkaline) Katalis: Pt, Pd, Rh, V (industri kimia), Fe (Haber-Bosch) Nuklir: U, Pu, Th (bahan bakar), B, Cd (kontrol) Farmasi: Li (bipolar), I (antiseptik), Tc (pencitraan medis)
Unsur-Unsur Penting dan Aplikasinya
Unsur Periode 2
Karbon (C, Z=6):
- Dasar kimia organik dan kehidupan
- Bentuk alotrop: intan, grafit, fuleren, graphene, nanotube
- Aplikasi: bahan bakar, plastik, material komposit
Nitrogen (N, Z=7):
- 78% atmosfer bumi
- Pupuk (NH₃, nitrat)
- Aplikasi: produksi amonia, asam nitrat, eksplosif
Oksigen (O, Z=8):
- 21% atmosfer, esensial untuk respirasi
- Bentuk: O₂ (oksigen), O₃ (ozon)
- Aplikasi: respirasi, pembakaran, pengelasan, pemutih
Unsur Periode 3
Natrium (Na, Z=11):
- Logam alkali reaktif
- Aplikasi: garam dapur (NaCl), basa (NaOH), sabun, baterai
Magnesium (Mg, Z=12):
- Logam ringan dan kuat
- Aplikasi: paduan (pesawat, mobil), klorofil, suplemen
Aluminium (Al, Z=13):
- Logam ringan, tahan korosi
- Aplikasi: kemasan, konstruksi, kendaraan, listrik
Silikon (Si, Z=14):
- Metaloid, semikonduktor
- Aplikasi: chip komputer, panel surya, kaca, semen
Fosfor (P, Z=15):
- Esensial untuk DNA, ATP
- Aplikasi: pupuk, deterjen, korek api
Belerang (S, Z=16):
- Non-logam kuning
- Aplikasi: asam sulfat (industri paling penting), vulkanisasi karet, pupuk
Klorin (Cl, Z=17):
- Gas halogen berbahaya
- Aplikasi: desinfektan air, produksi PVC, pemutih
Unsur Transisi Penting
Besi (Fe, Z=26):
- Logam paling banyak digunakan
- Aplikasi: baja (konstruksi, kendaraan, alat), hemoglobin
Tembaga (Cu, Z=29):
- Konduktor listrik sangat baik
- Aplikasi: kabel listrik, pipa air, paduan (kuningan, perunggu)
Seng (Zn, Z=30):
- Reaktif tetapi tidak beracun
- Aplikasi: galvanisasi besi, paduan (kuningan), baterai, nutrisi
Titanium (Ti, Z=22):
- Kuat, ringan, tahan korosi
- Aplikasi: pesawat, implan medis, cat putih (TiO₂)
Kromium (Cr, Z=24):
- Keras, mengkilap, tahan korosi
- Aplikasi: pelapisan krom, stainless steel, cat
Nikel (Ni, Z=28):
- Tahan korosi, magnetik
- Aplikasi: stainless steel, pelapisan, katalis, baterai
Perak (Ag, Z=47):
- Konduktor listrik terbaik
- Aplikasi: perhiasan, elektronik, fotografi, antibakteri
Emas (Au, Z=79):
- Tidak reaktif (logam mulia), lunak
- Aplikasi: perhiasan, elektronik, investasi, standar moneter
Platina (Pt, Z=78):
- Katalis sangat baik, tidak reaktif
- Aplikasi: katalis (converter katalitik, kimia), perhiasan, elektroda
Kesimpulan
Sistem Periodik Unsur adalah salah satu pencapaian terbesar dalam sains yang:
- Mengorganisir Pengetahuan: Menyusun lebih dari 118 unsur secara sistematis dan logis
- Menunjukkan Pola: Mengungkapkan periodisitas sifat unsur berdasarkan konfigurasi elektron
- Memprediksi Sifat: Memungkinkan prediksi sifat unsur yang belum ditemukan atau dipelajari
- Menjelaskan Hubungan: Menunjukkan hubungan antar unsur dan mengapa unsur dalam golongan sama memiliki sifat mirip
- Alat Praktis: Menjadi referensi penting bagi ilmuwan, insinyur, dan pendidik
Prinsip Dasar:
- Unsur disusun berdasarkan nomor atom (bukan massa atom)
- Periode menunjukkan kulit elektron yang sedang diisi
- Golongan menunjukkan jumlah elektron valensi
- Sifat periodik berubah secara teratur dalam periode dan golongan
- Konfigurasi elektron menentukan posisi dan sifat unsur
Pentingnya Tabel Periodik:
- Dasar pemahaman kimia modern
- Panduan untuk sintesis senyawa baru
- Alat prediksi reaktivitas dan ikatan
- Referensi untuk penelitian material
- Basis pengajaran kimia di seluruh dunia
Tabel periodik terus berkembang dengan penemuan unsur-unsur baru (unsur sintetik periode 7) dan pemahaman yang lebih dalam tentang sifat-sifat unsur. Meskipun telah berusia lebih dari 150 tahun, tabel periodik Mendeleev tetap relevan dan fundamental dalam kimia modern.
Penguasaan sistem periodik unsur adalah kunci untuk memahami kimia lebih lanjut, termasuk ikatan kimia, reaksi kimia, kimia organik, dan kimia material. Dengan memahami pola dan tren dalam tabel periodik, kita dapat memprediksi dan menjelaskan perilaku kimia unsur dan senyawa dengan lebih baik. menurun
- Muatan inti efektif meningkat
- Elektron terikat lebih kuat
- Lebih sulit melepaskan elektron
- Energi ionisasi lebih tinggi
Pengecualian:
- Golongan 13 < Golongan 2 (contoh: Al < Mg)
- Elektron p lebih mudah dilepas dari elektron s
- Golongan 16 < Golongan 15 (contoh: S < P)
- Menghilangkan elektron berpasangan dalam p⁴ lebih mudah
Tren dalam Golongan (atas ke bawah): MENURUN
Alasan:
- Jari-jari atom meningkat
- Elektron ikatan lebih jauh dari inti
- Tarikan terhadap elektron ikatan lebih lemah
- Keelektronegatifan menurun
Nilai Keelektronegatifan (Skala Pauling):
- F: 3,98 (tertinggi)
- O: 3,44
- Cl: 3,16
- N: 3,04
- Br: 2,96
- C: 2,55
- H: 2,20
- Na: 0,93
- Fr dan Cs: ~0,7 (terendah)
Aplikasi Keelektronegatifan:
Perbedaan keelektronegatifan (Δχ) menentukan jenis ikatan:
- Δχ < 0,5: Ikatan kovalen nonpolar
- 0,5 < Δχ < 1,7: Ikatan kovalen polar
- Δχ > 1,7: Ikatan ion
Contoh:
- H-H: Δχ = 0 → kovalen nonpolar
- H-Cl: Δχ = 0,96 → kovalen polar
- Na-Cl: Δχ = 2,23 → ion
- Elektron terluar lebih jauh dari inti
- Efek perisai meningkat
- Elektron lebih mudah dilepaskan
- Energi ionisasi lebih rendah
Urutan Energi Ionisasi:
- Tertinggi: Gas mulia (konfigurasi stabil)
- Terendah: Logam alkali (mudah lepas 1 elektron)
Energi Ionisasi Berturut-turut: Energi ionisasi ke-2 (EI₂) selalu lebih besar dari EI₁, dan seterusnya, karena melepaskan elektron dari ion bermuatan positif lebih sulit.
Contoh untuk Na:
- EI₁ = 496 kJ/mol: Na → Na⁺ + e⁻
- EI₂ = 4562 kJ/mol: Na⁺ → Na²⁺ + e⁻ (sangat besar karena melepas dari konfigurasi stabil [Ne])
3. Afinitas Elektron
Definisi: Perubahan energi ketika atom netral dalam fase gas menerima satu elektron.
Persamaan: M(g) + e⁻ → M⁻(g)
Konvensi:
- Nilai negatif = eksoterm (melepas energi) = atom “menyukai” elektron tambahan
- Nilai positif = endoterm (butuh energi) = atom “tidak menyukai” elektron tambahan
Tren dalam Periode (kiri ke kanan): UMUMNYA LEBIH NEGATIF (lebih eksoterm)
Alasan:
- Muatan inti efektif meningkat
- Atom lebih “menginginkan” elektron tambahan
- Terutama untuk unsur mendekati oktet (golongan 16-17)
Pengecualian:
- Gas mulia: afinitas elektron positif (endoterm) karena konfigurasi sudah stabil
- Golongan 2 dan 15: afinitas elektron lebih rendah karena konfigurasi subkulit penuh (s²) atau setengah penuh (p³)
Tren dalam Golongan (atas ke bawah): CENDERUNG KURANG NEGATIF
Alasan:
- Jari-jari atom meningkat
- Elektron tambahan lebih jauh dari inti
- Tarikan inti lebih lemah
Pengecualian penting:
- F memiliki afinitas elektron lebih rendah dari Cl
- Alasan: atom F sangat kecil, tolakan elektron-elektron sangat kuat
Nilai Afinitas Elektron (kJ/mol):
- Cl: -349 (paling negatif/eksoterm)
- F: -328
- Br: -325
- I: -295
- He: +21 (positif/endoterm)
Unsur dengan Afinitas Elektron Tertinggi: Halogen (terutama Cl)
4. Keelektronegatifan
Definisi: Kemampuan atom untuk menarik elektron dalam ikatan kimia.
Skala Pauling: 0 – 4 (F = 3,98 adalah yang tertinggi)
Tren dalam Periode (kiri ke kanan): MENINGKAT
Alasan:
- Jari-jari atom menurun
- Muatan inti efektif meningkat
- Atom lebih kuat menarik elektron ikatan
- Keelektronegatifan meningkat
Tren dalam Golongan (atas ke bawah): MENURUN
Alasan tren menurun dalam golongan:
- Jari-jari atom meningkat
- Elektron ikatan lebih jauh dari inti
- Tarikan terhadap elektron ikatan lebih lemah
- Keelektronegatifan menurun
Nilai Keelektronegatifan (Skala Pauling):
- F: 3,98 (tertinggi)
- O: 3,44
- Cl: 3,16
- N: 3,04
- Br: 2,96
- C: 2,55
- H: 2,20
- Na: 0,93
- Fr dan Cs: ~0,7 (terendah)
Aplikasi Keelektronegatifan:
Perbedaan keelektronegatifan (Δχ) menentukan jenis ikatan:
- Δχ < 0,5: Ikatan kovalen nonpolar (elektron dibagi merata)
- 0,5 < Δχ < 1,7: Ikatan kovalen polar (elektron tertarik ke atom lebih elektronegatif)
- Δχ > 1,7: Ikatan ion (transfer elektron)
Contoh:
- H-H: Δχ = 0 → kovalen nonpolar
- H-Cl: Δχ = 3,16 – 2,20 = 0,96 → kovalen polar
- Na-Cl: Δχ = 3,16 – 0,93 = 2,23 → ion
5. Sifat Logam dan Non-Logam
Tren dalam Periode (kiri ke kanan): Sifat logam MENURUN, sifat non-logam MENINGKAT
Urutan dalam satu periode: Logam → Metaloid → Non-logam → Gas mulia
Contoh Periode 3: Na, Mg, Al (logam) → Si (metaloid) → P, S, Cl (non-logam) → Ar (gas mulia)
Alasan:
- Energi ionisasi meningkat → lebih sulit lepas elektron
- Afinitas elektron lebih negatif → lebih mudah terima elektron
- Keelektronegatifan meningkat
Tren dalam Golongan (atas ke bawah): Sifat logam MENINGKAT
Alasan:
- Energi ionisasi menurun → lebih mudah lepas elektron
- Jari-jari atom meningkat
- Elektron valensi lebih mudah dilepaskan
Contoh Golongan 14:
- C: non-logam
- Si, Ge: metaloid
- Sn, Pb: logam
6. Titik Leleh dan Titik Didih
Tren dalam periode: Tidak teratur, tergantung jenis ikatan dan struktur
Pola umum dalam periode:
- Awal periode (logam): meningkat (ikatan logam menguat)
- Puncak di tengah (Si, C): sangat tinggi (struktur jaringan kovalen)
- Akhir periode (non-logam): menurun (molekul kecil dengan gaya antarmolekul lemah)
Contoh Periode 2: Li < Be < B < C (tertinggi, intan) > N > O > F > Ne (terendah)
Tren dalam golongan:
- Logam: umumnya menurun ke bawah (ikatan logam melemah)
- Non-logam: umumnya meningkat ke bawah (massa molekul bertambah, gaya van der Waals menguat)
7. Kereaktifan
Logam (Golongan 1-2):
- Tren dalam periode: Menurun (kiri ke kanan)
- Tren dalam golongan: Meningkat (atas ke bawah)
- Paling reaktif: Fransium (Fr) dan Cesium (Cs)
Non-Logam (Golongan 16-17):
- Tren dalam periode: Meningkat (kiri ke kanan)
- Tren dalam golongan: Menurun (atas ke bawah)
- Paling reaktif: Fluorin (F)
Ringkasan Tren Periodik
| Sifat | Dalam Periode → | Dalam Golongan ↓ |
|---|---|---|
| Jari-jari Atom | Menurun | Meningkat |
| Energi Ionisasi | Meningkat | Menurun |
| Afinitas Elektron | Lebih negatif | Kurang negatif |
| Keelektronegatifan | Meningkat | Menurun |
| Sifat Logam | Menurun | Meningkat |
| Sifat Non-Logam | Meningkat | Menurun |
| Kereaktifan Logam | Menurun | Meningkat |
| Kereaktifan Non-logam | Meningkat | Menurun |
Pengelompokan Unsur Berdasarkan Sifat
1. Logam
Sifat Fisik:
- Mengilap (berkilau)
- Konduktor listrik dan panas yang baik
- Dapat ditempa (malleable) dan direntangkan (ductile)
- Umumnya padat pada suhu kamar (kecuali Hg)
- Titik leleh dan titik didih umumnya tinggi
- Massa jenis umumnya tinggi
Sifat Kimia:
- Mudah melepaskan elektron (oksidator lemah)
- Membentuk ion positif (kation)
- Membentuk oksida basa: Na₂O + H₂O → 2NaOH
- Bereaksi dengan asam: Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂
Contoh: Na, Mg, Al, Fe, Cu, Au
2. Non-Logam
Sifat Fisik:
- Tidak mengilap (kusam)
- Isolator listrik dan panas (kecuali grafit)
- Rapuh jika padat
- Dapat berwujud gas, cair, atau padat pada suhu kamar
- Titik leleh dan titik didih umumnya rendah
- Massa jenis umumnya rendah
Sifat Kimia:
- Mudah menerima elektron (oksidator kuat)
- Membentuk ion negatif (anion) atau ikatan kovalen
- Membentuk oksida asam: SO₃ + H₂O → H₂SO₄
- Tidak bereaksi dengan asam (umumnya)
Contoh: H, C, N, O, F, Cl, Br, I
3. Metaloid (Semi-logam)
Definisi: Unsur dengan sifat antara logam dan non-logam
Sifat:
- Semikonduktor (konduktivitas antara logam dan non-logam)
- Penampilan seperti logam tetapi rapuh
- Sifat kimia bervariasi tergantung kondisi
- Penting dalam industri elektronik
Unsur Metaloid: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po (dan kadang At)
Letak dalam Tabel Periodik: Metaloid terletak di sepanjang garis diagonal dari B ke At, memisahkan logam (kiri-bawah) dan non-logam (kanan-atas).
Aplikasi:
- Silikon (Si): Chip komputer, panel surya
- Germanium (Ge): Semikonduktor, detektor inframerah
- Arsen (As): Paduan logam, semikonduktor
- Boron (B): Pengeras baja, deterjen
4. Unsur Radioaktif
Definisi: Unsur yang inti atomnya tidak stabil dan meluruh memancarkan radiasi.
Karakteristik:
- Semua unsur dengan Z > 82 (setelah Pb) bersifat radioaktif
- Aktinida (Z = 89-103) semuanya radioaktif
- Beberapa unsur ringan memiliki isotop radioaktif (³H, ¹⁴C, ⁴⁰K)
- Memancarkan partikel alfa, beta, atau gamma
Contoh:
- Uranium (U): Bahan bakar reaktor nuklir
- Plutonium (Pu): Reaktor nuklir, senjata nuklir
- Radium (Ra): Pengobatan kanker (historis)
- Radon (Rn): Gas radioaktif berbahaya dari peluruhan uranium
Bahaya: Radiasi dapat merusak jaringan tubuh dan DNA, menyebabkan kanker dan mutasi
5. Unsur Esensial untuk Kehidupan
Makroelemen (diperlukan dalam jumlah besar):
- C, H, O, N: Komponen utama biomolekul
- P: DNA, RNA, ATP (energi sel)
- S: Protein (asam amino sistein, metionin)
- Ca: Tulang, gigi, sinyal sel
- K, Na, Cl: Keseimbangan elektrolit, impuls saraf
- Mg: Klorofil (fotosintesis), kofaktor enzim
Mikroelemen (diperlukan dalam jumlah kecil):
- Fe: Hemoglobin (transport oksigen)
- Zn: Kofaktor banyak enzim
- Cu: Enzim, transport elektron
- I: Hormon tiroid
- Se: Antioksidan
- Co: Vitamin B₁₂
- Mn, Mo, Ni, Cr: Berbagai fungsi enzim
Aplikasi Tabel Periodik
1. Prediksi Sifat Unsur
Tabel periodik memungkinkan prediksi sifat unsur berdasarkan posisinya:
Contoh:
- Unsur golongan 1 pasti logam reaktif yang membentuk ion +1
- Unsur golongan 17 pasti non-logam reaktif yang membentuk ion -1
- Unsur periode 4 golongan 11 kemungkinan memiliki konfigurasi [Ar] 4s¹ 3d¹⁰
2. Prediksi Senyawa
Berdasarkan elektron valensi, dapat diprediksi rumus kimia senyawa:
Contoh:
- Golongan 1 dengan golongan 17: MX (NaCl, KBr)
- Golongan 2 dengan golongan 17: MX₂ (CaCl₂, MgBr₂)
- Golongan 2 dengan golongan 16: MX (CaO, MgS)
- Golongan 13 dengan golongan 17: MX₃ (AlCl₃)
3. Desain Material
Tabel periodik membantu pemilihan unsur untuk material dengan sifat tertentu:
Contoh:
- Konduktor listrik terbaik: Ag, Cu, Au (golongan 11)
- Magnet kuat: Fe, Co, Ni, lantanida
- Semikonduktor: Si, Ge (golongan 14), GaAs
- Superkonduktor suhu tinggi: Mengandung Cu, Y, Ba, O
- Paduan ringan: Al, Mg, Ti
4. Kimia Lingkungan
Memahami perilaku unsur dalam lingkungan:
Contoh:
- Logam berat beracun: Pb, Hg, Cd
- Nutrisi tanah: N, P, K (pupuk NPK)
- Polutan udara: S (SO₂), N (NOx)
5. Industri dan Teknologi
Elektronik: Si, Ge, Ga, As (semikonduktor), Au, Ag (kontak) Baterai: Li, Co, Ni (Li-ion), Pb (aki), Zn (alkaline) Katalis: Pt, Pd, Rh, V (industri kimia), Fe (Haber-Bosch) Nuklir: U, Pu, Th (bahan bakar), B, Cd (kontrol) Farmasi: Li (bipolar), I (antiseptik), Tc (pencitraan medis)
Unsur-Unsur Penting dan Aplikasinya
Unsur Periode 2
Karbon (C, Z=6):
- Dasar kimia organik dan kehidupan
- Bentuk alotrop: intan, grafit, fuleren, graphene
- Aplikasi: bahan bakar, plastik, material komposit
Nitrogen (N, Z=7):
- 78% atmosfer bumi
- Pupuk (NH₃, nitrat)
- Aplikasi: produksi amonia, asam nitrat, eksplosif
Oksigen (O, Z=8):
- 21% atmosfer, esensial untuk respirasi
- Bentuk: O₂ (oksigen), O₃ (ozon)
- Aplikasi: respirasi, pembakaran, pengelasan
Unsur Periode 3
Natrium (Na, Z=11):
- Logam alkali reaktif
- Aplikasi: garam dapur (NaCl), basa (NaOH), sabun
Magnesium (Mg, Z=12):
- Logam ringan dan kuat
- Aplikasi: paduan (pesawat, mobil), klorofil
Aluminium (Al, Z=13):
- Logam ringan, tahan korosi
- Aplikasi: kemasan, konstruksi, kendaraan
Silikon (Si, Z=14):
- Metaloid, semikonduktor
- Aplikasi: chip komputer, panel surya, kaca
Fosfor (P, Z=15):
- Esensial untuk DNA, ATP
- Aplikasi: pupuk, deterjen, korek api
Belerang (S, Z=16):
- Non-logam kuning
- Aplikasi: asam sulfat, vulkanisasi karet, pupuk
Klorin (Cl, Z=17):
- Gas halogen berbahaya
- Aplikasi: desinfektan air, produksi PVC, pemutih
Unsur Transisi Penting
Besi (Fe, Z=26):
- Logam paling banyak digunakan
- Aplikasi: baja (konstruksi, kendaraan), hemoglobin
Tembaga (Cu, Z=29):
- Konduktor listrik sangat baik
- Aplikasi: kabel listrik, pipa air, paduan
Seng (Zn, Z=30):
- Reaktif tetapi tidak beracun
- Aplikasi: galvanisasi besi, paduan, baterai
Titanium (Ti, Z=22):
- Kuat, ringan, tahan korosi
- Aplikasi: pesawat, implan medis, cat putih
Perak (Ag, Z=47):
- Konduktor listrik terbaik
- Aplikasi: perhiasan, elektronik, antibakteri
Emas (Au, Z=79):
- Tidak reaktif (logam mulia), lunak
- Aplikasi: perhiasan, elektronik, investasi
Platina (Pt, Z=78):
- Katalis sangat baik, tidak reaktif
- Aplikasi: katalis, perhiasan, elektroda
Kesimpulan
Sistem Periodik Unsur adalah pencapaian terbesar dalam sains yang:
1. Mengorganisir Pengetahuan Menyusun lebih dari 118 unsur secara sistematis dan logis
2. Menunjukkan Pola Mengungkapkan periodisitas sifat unsur berdasarkan konfigurasi elektron
3. Memprediksi Sifat Memungkinkan prediksi sifat unsur yang belum ditemukan atau dipelajari
4. Menjelaskan Hubungan Menunjukkan hubungan antar unsur dan mengapa unsur dalam golongan sama memiliki sifat mirip
5. Alat Praktis Menjadi referensi penting bagi ilmuwan, insinyur, dan pendidik
Prinsip Dasar:
- Unsur disusun berdasarkan nomor atom
- Periode menunjukkan kulit elektron yang sedang diisi
- Golongan menunjukkan jumlah elektron valensi
- Sifat periodik berubah secara teratur
- Konfigurasi elektron menentukan posisi dan sifat unsur
Pentingnya Tabel Periodik:
- Dasar pemahaman kimia modern
- Panduan untuk sintesis senyawa baru
- Alat prediksi reaktivitas dan ikatan
- Referensi untuk penelitian material
- Basis pengajaran kimia di seluruh dunia
Tabel periodik terus berkembang dengan penemuan unsur-unsur baru dan pemahaman yang lebih dalam tentang sifat-sifat unsur. Meskipun telah berusia lebih dari 150 tahun, tabel periodik Mendeleev tetap relevan dan fundamental dalam kimia modern.
Penguasaan sistem periodik unsur adalah kunci untuk memahami kimia lebih lanjut, termasuk ikatan kimia, reaksi kimia, kimia organik, dan kimia material.




Leave a Reply