Soal dan Pembahasan: Sistem Periodik Unsur

Soal Pilihan Ganda

Soal 1

Dasar penyusunan sistem periodik unsur modern adalah… A. Massa atom B. Nomor massa C. Nomor atom D. Jumlah neutron E. Konfigurasi elektron saja

Pembahasan: Jawaban: C

Sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom (jumlah proton), bukan massa atom. Hal ini ditemukan oleh Henry Moseley pada tahun 1913.

Hukum Periodik Modern (Moseley): “Sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari nomor atom”

Mendeleev menggunakan massa atom, tetapi ada beberapa anomali (seperti Te-I). Moseley membuktikan bahwa nomor atom adalah dasar yang benar.

Soal 2

Unsur dengan nomor atom 17 terletak pada golongan dan periode… A. Golongan 7, periode 3 B. Golongan 17, periode 3 C. Golongan 7, periode 17 D. Golongan 17, periode 7 E. Golongan 3, periode 17

Pembahasan: Jawaban: B

Unsur dengan Z = 17 adalah Klorin (Cl) Konfigurasi elektron: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ atau [Ne] 3s² 3p⁵

• Periode: Kulit terluar yang terisi adalah n = 3 → Periode 3
• Golongan: Elektron valensi = 2 (dari 3s²) + 5 (dari 3p⁵) = 7 → Golongan 17

Klorin adalah unsur halogen yang sangat reaktif.

Soal 3

Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jari-jari atom cenderung… A. Tetap B. Meningkat C. Menurun D. Meningkat kemudian menurun E. Menurun kemudian meningkat

Pembahasan: Jawaban: C

Dalam satu periode (kiri ke kanan), jari-jari atom MENURUN.

Alasan:

1. Nomor atom (jumlah proton) bertambah
2. Elektron ditambahkan pada kulit yang sama
3. Muatan inti efektif meningkat
4. Gaya tarik inti terhadap elektron lebih kuat
5. Elektron tertarik lebih dekat ke inti
6. 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)

Soal 4

Unsur yang terletak dalam golongan yang sama adalah… A. ₃Li, ₄Be, ₅B B. ₁₁Na, ₁₂Mg, ₁₃Al C. ₃Li, ₁₁Na, ₁₉K D. ₆C, ₇N, ₈O E. ₉F, ₁₀Ne, ₁₁Na

Pembahasan: Jawaban: C

Unsur dalam golongan yang sama memiliki jumlah elektron valensi yang sama.

Li (Z=3): 1s² 2s¹ → elektron valensi = 1 Na (Z=11): [Ne] 3s¹ → elektron valensi = 1 K (Z=19): [Ar] 4s¹ → elektron valensi = 1

Ketiganya memiliki 1 elektron valensi, sehingga terletak di Golongan 1 (Alkali).

Pilihan lain:

• A: Li (gol 1), Be (gol 2), B (gol 13) → berbeda
• B: Na (gol 1), Mg (gol 2), Al (gol 13) → berbeda
• D: C (gol 14), N (gol 15), O (gol 16) → berbeda
• E: F (gol 17), Ne (gol 18), Na (gol 1) → berbeda

Soal 5

Sifat logam dalam satu golongan dari atas ke bawah… A. Tetap B. Menurun C. Meningkat D. Meningkat kemudian menurun E. Menurun kemudian meningkat

Pembahasan: Jawaban: C

Dalam satu golongan (atas ke bawah), sifat logam MENINGKAT.

Alasan:

1. Jari-jari atom bertambah
2. Energi ionisasi menurun
3. Elektron valensi lebih mudah dilepaskan
4. Sifat logam menguat

Contoh Golongan 14:

• C (karbon) → non-logam
• Si (silikon) → metaloid
• Ge (germanium) → metaloid
• Sn (timah) → logam
• Pb (timbal) → logam

Semakin ke bawah, semakin bersifat logam.

Soal 6

Unsur yang memiliki energi ionisasi paling tinggi adalah… A. Li B. F C. Cl D. He E. Ar

Pembahasan: Jawaban: D

Helium (He) memiliki energi ionisasi tertinggi dari semua unsur (2372 kJ/mol).

Alasan:

1. He memiliki konfigurasi 1s² (duplet penuh) yang sangat stabil
2. Elektron sangat dekat dengan inti (periode 1)
3. Tidak ada efek perisai
4. Gaya tarik inti sangat kuat
5. Sangat sulit melepaskan elektron

Urutan energi ionisasi: He > Ne > F > Ar > Cl > Li

Gas mulia memiliki energi ionisasi tertinggi karena konfigurasi elektron yang sangat stabil (oktet/duplet penuh).

Soal 7

Golongan unsur yang paling reaktif adalah… A. Golongan 1 (alkali) B. Golongan 2 (alkali tanah) C. Golongan 17 (halogen) D. Golongan 18 (gas mulia) E. Golongan 14

Pembahasan: Jawaban: A dan C (keduanya sangat reaktif)

Jika harus memilih satu, jawaban yang paling tepat: A (Golongan 1 – Alkali)

Golongan 1 (Alkali):

• Sangat reaktif, hanya memiliki 1 elektron valensi
• Mudah melepas 1 elektron membentuk ion M⁺
• Reaktivitas meningkat ke bawah: Li < Na < K < Rb < Cs
• Bereaksi hebat dengan air: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Golongan 17 (Halogen):

• Juga sangat reaktif, memiliki 7 elektron valensi
• Mudah menerima 1 elektron membentuk ion X⁻
• Reaktivitas menurun ke bawah: F > Cl > Br > I
• Oksidator kuat

Golongan 18 (Gas Mulia):

• Tidak reaktif (inert) karena konfigurasi oktet penuh

Soal 8

Unsur berikut yang termasuk golongan halogen adalah… A. Na, K, Rb B. F, Cl, Br C. He, Ne, Ar D. Fe, Cu, Zn E. C, Si, Ge

Pembahasan: Jawaban: B

Halogen adalah unsur golongan 17 yang memiliki 7 elektron valensi.

Unsur Halogen: F, Cl, Br, I, At

Sifat Halogen:

• Sangat reaktif (terutama F dan Cl)
• Non-logam
• Membentuk ion X⁻ (muatan -1)
• Oksidator kuat
• Wujud: F₂, Cl₂ (gas), Br₂ (cair), I₂ (padat)
• Warna khas: Cl₂ (kuning-hijau), Br₂ (coklat kemerahan), I₂ (ungu-hitam)

Pilihan lain:

• A: Alkali (golongan 1)
• C: Gas mulia (golongan 18)
• D: Logam transisi
• E: Golongan karbon (golongan 14)

Soal 9

Dalam satu periode dari kiri ke kanan, keelektronegatifan unsur cenderung… A. Tetap B. Menurun C. Meningkat D. Tidak teratur E. Meningkat kemudian menurun

Pembahasan: Jawaban: C

Dalam satu periode (kiri ke kanan), keelektronegatifan MENINGKAT.

Alasan:

1. Jari-jari atom menurun
2. Muatan inti efektif meningkat
3. Atom lebih kuat menarik elektron dalam ikatan kimia
4. Keelektronegatifan meningkat

Contoh Periode 2: Li (0,98) < Be (1,57) < B (2,04) < C (2,55) < N (3,04) < O (3,44) < F (3,98)

Unsur paling elektronegatif: Fluorin (F) dengan nilai 3,98 pada skala Pauling.

Soal 10

Gas mulia sangat stabil dan tidak reaktif karena… A. Memiliki massa atom yang besar B. Konfigurasi elektron oktet/duplet penuh C. Terletak di periode yang tinggi D. Memiliki energi ionisasi yang rendah E. Mudah membentuk ion

Pembahasan: Jawaban: B

Gas mulia (golongan 18) sangat stabil karena memiliki konfigurasi elektron oktet/duplet penuh.

Konfigurasi Gas Mulia:

• He: 1s² (duplet penuh – 2 elektron)
• Ne: [He] 2s² 2p⁶ (oktet penuh – 8 elektron valensi)
• Ar: [Ne] 3s² 3p⁶ (oktet penuh – 8 elektron valensi)

Akibat konfigurasi penuh:

1. Energi ionisasi sangat tinggi (sulit lepas elektron)
2. Afinitas elektron positif (tidak mau terima elektron)
3. Tidak perlu berikatan untuk mencapai kestabilan
4. Tidak reaktif (inert)
5. Monoatomik (tidak membentuk molekul seperti He₂)

Aturan Oktet: Atom cenderung membentuk ikatan untuk mencapai konfigurasi seperti gas mulia (8 elektron valensi atau 2 untuk He).

Soal 11

Unsur X terletak pada periode 3 dan golongan 2. Konfigurasi elektron unsur X adalah… A. [Ne] 3s¹ B. [Ne] 3s² C. [Ne] 3s² 3p¹ D. [Ne] 3s² 3p² E. [Ar] 4s²

Pembahasan: Jawaban: B

• Periode 3 → kulit terluar n = 3
• Golongan 2 → elektron valensi = 2

Elektron valensi 2 pada kulit n=3 adalah: 3s²

Konfigurasi lengkap: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² atau [Ne] 3s²

Unsur ini adalah Magnesium (Mg, Z=12) yang termasuk golongan alkali tanah.

Soal 12

Logam yang terletak dalam blok d pada tabel periodik adalah… A. Natrium (Na) B. Magnesium (Mg) C. Aluminium (Al) D. Besi (Fe) E. Kalsium (Ca)

Pembahasan: Jawaban: D

Blok d berisi unsur transisi yang mengisi subkulit d.

Besi (Fe, Z=26): Konfigurasi: [Ar] 4s² 3d⁶ Sedang mengisi subkulit 3d → termasuk blok d (unsur transisi)

Unsur lain:

• Na (Z=11): [Ne] 3s¹ → blok s
• Mg (Z=12): [Ne] 3s² → blok s
• Al (Z=13): [Ne] 3s² 3p¹ → blok p
• Ca (Z=20): [Ar] 4s² → blok s

Karakteristik unsur blok d:

• Semua logam
• Dapat membentuk ion dengan muatan berbeda
• Membentuk senyawa berwarna
• Sering bersifat paramagnetik
• Katalis yang baik

Soal 13

Pernyataan yang BENAR tentang tren periodik adalah… A. Jari-jari atom meningkat dari kiri ke kanan dalam periode B. Energi ionisasi menurun dari atas ke bawah dalam golongan C. Sifat logam meningkat dari kiri ke kanan dalam periode D. Keelektronegatifan meningkat dari atas ke bawah dalam golongan E. Jari-jari atom tetap dalam satu golongan

Pembahasan: Jawaban: B

Analisis setiap pilihan:

A. SALAH Jari-jari atom MENURUN dari kiri ke kanan dalam periode (bukan meningkat)

B. BENAR ✓ Energi ionisasi MENURUN dari atas ke bawah dalam golongan karena:

• Jari-jari atom meningkat
• Elektron terluar lebih jauh dari inti
• Lebih mudah melepaskan elektron

C. SALAH Sifat logam MENURUN dari kiri ke kanan dalam periode (bukan meningkat) Urutan: Logam → Metaloid → Non-logam

D. SALAH Keelektronegatifan MENURUN dari atas ke bawah dalam golongan (bukan meningkat)

E. SALAH Jari-jari atom MENINGKAT dari atas ke bawah dalam golongan (bukan tetap)

Soal 14

Unsur yang memiliki sifat paling mirip adalah… A. ₃Li dan ₄Be B. ₁₁Na dan ₁₂Mg C. ₁₇Cl dan ₃₅Br D. ₆C dan ₁₄Si E. ₈O dan ₁₆S

Pembahasan: Jawaban: C, D, dan E (semuanya benar – unsur segolongan)

Jika harus memilih satu yang paling mirip: C (Cl dan Br)

Unsur dalam golongan yang sama memiliki sifat paling mirip karena:

• Elektron valensi sama
• Konfigurasi elektron valensi serupa
• Kecenderungan membentuk ion sama

C. Cl (Z=17) dan Br (Z=35):

• Keduanya golongan 17 (halogen)
• Elektron valensi: 7
• Membentuk ion X⁻
• Sangat reaktif, oksidator kuat
• Sifat sangat mirip

D. C (Z=6) dan Si (Z=14):

• Keduanya golongan 14
• Elektron valensi: 4
• Dapat membentuk 4 ikatan kovalen

E. O (Z=8) dan S (Z=16):

• Keduanya golongan 16 (kalkogen)
• Elektron valensi: 6
• Membentuk ion M²⁻

Pilihan A dan B: unsur dalam periode yang sama (sifat berbeda)

Soal 15

Unsur berikut yang termasuk metaloid (semi-logam) adalah… A. Natrium (Na) B. Silikon (Si) C. Besi (Fe) D. Klorin (Cl) E. Helium (He)

Pembahasan: Jawaban: B

Silikon (Si, Z=14) adalah metaloid yang terletak pada golongan 14.

Metaloid: Unsur dengan sifat antara logam dan non-logam

Unsur-unsur metaloid: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po

Sifat Silikon:

• Semikonduktor (konduktivitas antara logam dan non-logam)
• Penampilan berkilau seperti logam
• Rapuh (tidak dapat ditempa)
• Sangat penting untuk industri elektronik

Aplikasi:

• Chip komputer dan IC
• Panel surya (fotovoltaik)
• Transistor dan dioda
• Kaca dan semen (SiO₂)

Unsur lain:

• Na: logam alkali
• Fe: logam transisi
• Cl: non-logam halogen
• He: gas mulia (non-logam)

Soal Esai

Soal 1

Jelaskan perbedaan antara tabel periodik Mendeleev dan tabel periodik modern! Mengapa tabel periodik modern dianggap lebih baik?

Pembahasan:

Tabel Periodik Mendeleev (1869):

Dasar Penyusunan:

• Disusun berdasarkan kenaikan massa atom
• Unsur dengan sifat mirip dikelompokkan dalam kolom vertikal

Keunggulan:

1. Pertama kali menunjukkan periodisitas sifat unsur dengan jelas
2. Meninggalkan ruang kosong untuk unsur yang belum ditemukan
3. Memprediksi sifat unsur yang belum ditemukan dengan akurat (Ga, Ge, Sc)
4. Berani membalik urutan beberapa unsur untuk mempertahankan kemiripan sifat (Te-I)

Keterbatasan:

1. Tidak dapat menjelaskan MENGAPA sifat periodik terjadi
2. Ada anomali urutan massa atom (Te-I, Ar-K, Co-Ni)
3. Posisi hidrogen tidak jelas (logam alkali atau halogen?)
4. Masalah dengan isotop (massa berbeda tetapi sifat sama)
5. Posisi lantanida dan aktinida tidak jelas

Tabel Periodik Modern (Moseley, 1913):

Dasar Penyusunan:

• Disusun berdasarkan kenaikan nomor atom (jumlah proton)
• Berdasarkan konfigurasi elektron

Hukum Periodik Modern: “Sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari nomor atom”

Keunggulan:

1. Menyelesaikan semua anomali pada tabel Mendeleev
2. Konsisten dengan teori struktur atom
3. Menjelaskan MENGAPA periodisitas terjadi (berdasarkan konfigurasi elektron)
4. Posisi setiap unsur jelas dan logis
5. Dapat memprediksi sifat unsur baru dengan lebih akurat
6. Menyelesaikan masalah isotop (isotop memiliki nomor atom sama)

Struktur:

• Periode: Menunjukkan kulit elektron yang sedang diisi
• Golongan: Menunjukkan jumlah elektron valensi
• Blok: Menunjukkan subkulit yang sedang diisi (s, p, d, f)

Mengapa Tabel Periodik Modern Lebih Baik:

1. Dasar Ilmiah yang Kuat:

• Nomor atom adalah sifat fundamental atom (jumlah proton)
• Nomor atom menentukan identitas unsur
• Konfigurasi elektron menjelaskan sifat kimia

2. Tidak Ada Anomali:

• Semua unsur tersusun dengan urutan yang konsisten
• Te (Z=52) tetap sebelum I (Z=53) meskipun massa Te > I
• Ar (Z=18) sebelum K (Z=19) meskipun massa Ar > K

3. Menjelaskan Periodisitas:

• Unsur segolongan memiliki elektron valensi sama → sifat mirip
• Sifat periodik (jari-jari, energi ionisasi) dijelaskan oleh konfigurasi elektron

4. Konsisten dengan Teori Atom:

• Sesuai dengan model atom Bohr dan mekanika kuantum
• Menjelaskan mengapa unsur berikatan

5. Prediktif:

• Dapat memprediksi sifat unsur yang belum ditemukan
• Dapat memprediksi jenis senyawa yang terbentuk

Kesimpulan:

Tabel periodik Mendeleev adalah pencapaian luar biasa untuk masanya dan menjadi dasar tabel periodik modern. Namun, tabel periodik modern yang disusun berdasarkan nomor atom lebih superior karena:

• Memiliki dasar ilmiah yang kuat
• Menjelaskan periodisitas berdasarkan struktur atom
• Menyelesaikan semua masalah pada tabel Mendeleev
• Konsisten dengan teori atom modern

Kontribusi Mendeleev tetap sangat penting: ia adalah orang pertama yang menyadari bahwa sifat unsur bersifat periodik dan berani memprediksi unsur yang belum ditemukan.

Soal 2

Jelaskan tren jari-jari atom, energi ionisasi, dan keelektronegatifan dalam periode dan golongan! Berikan alasan untuk setiap tren!

Pembahasan:

1. JARI-JARI ATOM

Definisi: Jarak dari inti atom ke elektron terluar

Tren dalam Periode (kiri ke kanan): MENURUN

Alasan:

1. Nomor atom (jumlah proton) bertambah
2. Elektron ditambahkan pada kulit yang sama (tidak ada kulit baru)
3. Muatan inti efektif meningkat
4. Gaya tarik inti terhadap elektron lebih kuat
5. Elektron tertarik lebih dekat ke inti
6. Ukuran atom mengecil

Contoh Periode 3:

Na    Mg    Al    Si    P     S     Cl    Ar
186   160   143   117   110   104   99    97  (pm)

Jari-jari menurun dari 186 pm (Na) menjadi 97 pm (Ar)

Tren dalam Golongan (atas ke bawah): MENINGKAT

Alasan:

1. Jumlah kulit elektron bertambah (n meningkat)
2. Elektron terluar semakin jauh dari inti
3. Efek perisai (shielding) dari elektron dalam meningkat
4. Meskipun muatan inti bertambah, efek penambahan kulit lebih dominan
5. Ukuran atom membesar

Contoh Golongan 1:

Li    Na    K     Rb    Cs
152   186   227   248   265  (pm)

Jari-jari meningkat dari 152 pm (Li) menjadi 265 pm (Cs)

2. ENERGI IONISASI

Definisi: Energi minimum untuk melepaskan satu elektron dari atom netral dalam fase gas Persamaan: M(g) → M⁺(g) + e⁻

Tren dalam Periode (kiri ke kanan): MENINGKAT

Alasan:

1. Jari-jari atom menurun
2. Muatan inti efektif meningkat
3. Elektron terikat lebih kuat pada inti
4. Lebih sulit melepaskan elektron
5. Diperlukan energi lebih besar
6. Energi ionisasi meningkat

Pengecualian:

• Golongan 13 < Golongan 2 (Al < Mg)
  • Elektron 3p lebih mudah dilepas dari 3s
• Golongan 16 < Golongan 15 (S < P)
  • Menghilangkan elektron berpasangan dalam p⁴ lebih mudah

Contoh Periode 2:

Li    Be    B     C     N     O     F     Ne
520   899   801   1086  1402  1314  1681  2081  (kJ/mol)

Tren dalam Golongan (atas ke bawah): MENURUN

Alasan:

1. Jari-jari atom meningkat
2. Elektron terluar lebih jauh dari inti
3. Efek perisai meningkat
4. Elektron lebih lemah terikat pada inti
5. Lebih mudah melepaskan elektron
6. Diperlukan energi lebih kecil
7. Energi ionisasi menurun

Contoh Golongan 1:

Li    Na    K     Rb    Cs
520   496   419   403   376  (kJ/mol)

Catatan Penting:

• Energi ionisasi TERTINGGI: Gas mulia (konfigurasi stabil)
• Energi ionisasi TERENDAH: Logam alkali (mudah lepas 1 elektron)

3. KEELEKTRONEGATIFAN

Definisi: Kemampuan atom untuk menarik elektron dalam ikatan kimia Skala: Pauling (0 – 4, F = 3,98 tertinggi)

Tren dalam Periode (kiri ke kanan): MENINGKAT

Alasan:

1. Jari-jari atom menurun
2. Muatan inti efektif meningkat
3. Atom lebih kuat menarik elektron dalam ikatan
4. Keelektronegatifan meningkat

Contoh Periode 2:

Li    Be    B     C     N     O     F
0,98  1,57  2,04  2,55  3,04  3,44  3,98

Tren dalam Golongan (atas ke bawah): MENURUN

Alasan:

1. Jari-jari atom meningkat
2. Elektron ikatan lebih jauh dari inti
3. Tarikan terhadap elektron ikatan lebih lemah
4. Keelektronegatifan menurun

Pengecualian:

• F (3,98) sedikit lebih rendah dari yang diharapkan dibanding ukurannya
• Cl (3,16) memiliki afinitas elektron lebih negatif dari F

Contoh Golongan 17:

F     Cl    Br    I
3,98  3,16  2,96  2,66

Aplikasi Keelektronegatifan: Menentukan jenis ikatan berdasarkan perbedaan keelektronegatifan (Δχ):

• Δχ < 0,5: Kovalen nonpolar
• 0,5 < Δχ < 1,7: Kovalen polar
• Δχ > 1,7: Ikatan ion

RINGKASAN TREN PERIODIK

Prinsip Umum:

• Semua tren dapat dijelaskan oleh jari-jari atom dan muatan inti efektif
• Jari-jari kecil + muatan inti besar = elektron terikat kuat = energi ionisasi tinggi, keelektronegatifan tinggi
• Jari-jari besar + efek perisai tinggi = elektron terikat lemah = energi ionisasi rendah, keelektronegatifan rendah

Soal 3

Bandingkan sifat unsur golongan 1 (alkali) dengan golongan 17 (halogen)! Jelaskan mengapa keduanya sangat reaktif tetapi dengan cara yang berbeda!

Pembahasan:

GOLONGAN 1 – LOGAM ALKALI

Unsur: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr

Konfigurasi Elektron Valensi: ns¹ (1 elektron valensi)

Sifat Fisik:

• Logam lunak, dapat dipotong dengan pisau
• Mengilap tetapi cepat kusam di udara
• Konduktor listrik dan panas yang baik
• Massa jenis rendah (Li, Na, K dapat mengapung di air)
• Titik leleh rendah (menurun ke bawah: Li=180°C, Cs=28°C)
• Warna nyala khas: Li (merah), Na (kuning), K (ungu)

Sifat Kimia:

• Sangat reaktif (reaktivitas meningkat ke bawah)
• Mudah MELEPAS 1 elektron membentuk ion M⁺
• Oksidator lemah, reduktor kuat
• Bereaksi hebat dengan air: 2M + 2H₂O → 2MOH + H₂
• Bereaksi dengan oksigen: 4M + O₂ → 2M₂O
• Bereaksi dengan halogen: 2M + X₂ → 2MX

Mengapa Sangat Reaktif:

1. Hanya 1 elektron valensi
2. Energi ionisasi rendah (mudah lepas elektron)
3. Setelah melepas 1e, mencapai konfigurasi gas mulia (sangat stabil)
4. Jari-jari besar (terutama K, Rb, Cs) → elektron valensi lemah terikat

Contoh Reaksi:

• 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ (reaksi sangat eksotermik, H₂ dapat terbakar)
• 2Na + Cl₂ → 2NaCl (reaksi eksplosif dengan cahaya terang)

Kestabilan Ion:

• Na⁺ memiliki konfigurasi [Ne] (oktet penuh) → sangat stabil
• Ion M⁺ sulit dioksidasi lebih lanjut

Penyimpanan:

• Disimpan dalam minyak tanah atau parafin cair
• Tidak boleh kontak dengan air atau udara lembab

GOLONGAN 17 – HALOGEN

Unsur: F, Cl, Br, I, At

Konfigurasi Elektron Valensi: ns² np⁵ (7 elektron valensi)

Sifat Fisik:

• Non-logam
• Berwarna dan berbau menyengat
• Wujud berubah dari gas ke padat:
  • F₂, Cl₂: gas
  • Br₂: cair (satu-satunya non-logam cair)
  • I₂: padat
• Warna khas:
  • F₂: kuning muda
  • Cl₂: kuning-hijau
  • Br₂: coklat kemerahan
  • I₂: ungu-hitam (uap ungu)
• Beracun dan korosif

Sifat Kimia:

• Sangat reaktif (reaktivitas menurun ke bawah)
• Mudah MENERIMA 1 elektron membentuk ion X⁻
• Oksidator kuat, reduktor lemah
• Bereaksi dengan logam: 2M + X₂ → 2MX
• Bereaksi dengan hidrogen: H₂ + X₂ → 2HX
• Dapat menggantikan halogen di bawahnya: Cl₂ + 2Br⁻ → 2Cl⁻ + Br₂

Mengapa Sangat Reaktif:

1. Memiliki 7 elektron valensi (butuh 1 lagi untuk oktet)
2. Afinitas elektron sangat negatif (eksoterm menerima elektron)
3. Keelektronegatifan tinggi (kuat menarik elektron)
4. Setelah menerima 1e, mencapai konfigurasi gas mulia (sangat stabil)
5. Atom kecil (terutama F, Cl) → gaya tarik inti terhadap elektron tambahan kuat

Contoh Reaksi:

• 2Na + Cl₂ → 2NaCl (reaksi eksplosif)
• H₂ + F₂ → 2HF (reaksi sangat eksplosif, bahkan dalam gelap)
• Fe + Cl₂ → FeCl₃ (besi terbakar dalam gas klorin)

Kestabilan Ion:

• Cl⁻ memiliki konfigurasi [Ar] (oktet penuh) → sangat stabil
• Ion X⁻ sulit direduksi lebih lanjut

Bahaya:

• F₂ dan Cl₂ sangat beracun dan korosif
• Dapat merusak jaringan paru-paru
• Harus ditangani dengan sangat hati-hati

PERBANDINGAN ALKALI DAN HALOGEN

MENGAPA KEDUANYA SANGAT REAKTIF?

Prinsip Dasar: Kedua golongan sangat “dekat” dengan konfigurasi gas mulia yang stabil.

Alkali (Golongan 1):

• Hanya perlu melepas 1 elektron untuk mencapai oktet
• Energi ionisasi rendah → mudah kehilangan elektron
• Contoh: Na (2,8,1) → Na⁺ (2,8) [seperti Ne]

Halogen (Golongan 17):

• Hanya perlu menerima 1 elektron untuk mencapai oktet
• Afinitas elektron sangat negatif → “menginginkan” elektron tambahan
• Contoh: Cl (2,8,7) → Cl⁻ (2,8,8) [seperti Ar]

Persamaan:

• Keduanya sangat reaktif karena “1 langkah” dari kestabilan oktet
• Ion yang terbentuk (M⁺ dan X⁻) sangat stabil
• Reaksi melepas energi besar (sangat eksoterm)

Perbedaan:

• Alkali reaktif karena MUDAH KEHILANGAN elektron
• Halogen reaktif karena KUAT MENARIK elektron
• Arah reaktivitas berlawanan dalam golongannya

REAKSI ALKALI DAN HALOGEN

Ketika alkali bertemu halogen, terjadi reaksi eksplosif:

2Na + Cl₂ → 2NaCl + energi besar

Mengapa sangat eksplosif:

1. Na mudah melepas elektron (energi ionisasi rendah)
2. Cl sangat menginginkan elektron (afinitas elektron sangat negatif)
3. Na⁺ dan Cl⁻ sangat stabil (konfigurasi oktet)
4. Ikatan ion Na⁺Cl⁻ sangat kuat (energi kisi besar)
5. Total reaksi sangat eksoterm (melepas energi sangat besar)

Ini menjelaskan mengapa garam dapur (NaCl) sangat stabil – terbentuk dari reaksi dua unsur yang sangat reaktif!

KESIMPULAN

Golongan 1 dan 17 adalah dua golongan paling reaktif dalam tabel periodik, tetapi dengan cara yang berlawanan:

• Alkali: Reaktif karena mudah MELEPAS elektron (reduktor)
• Halogen: Reaktif karena mudah MENERIMA elektron (oksidator)

Keduanya sangat reaktif karena hanya “1 langkah” dari konfigurasi gas mulia yang sangat stabil. Ketika bertemu, mereka bereaksi dengan sangat hebat membentuk senyawa ionik yang sangat stabil (garam).

Soal Perhitungan

Soal 1

Unsur X memiliki konfigurasi elektron [Ar] 4s² 3d⁶. Tentukan: a) Nomor atom X b) Golongan dan periode c) Blok dalam tabel periodik d) Nama unsur X

Pembahasan:

a) Nomor Atom Hitung total elektron:

• [Ar] = 18 elektron
• 4s² = 2 elektron
• 3d⁶ = 6 elektron
• Total = 18 + 2 + 6 = 26 elektron

Nomor atom X = 26

b) Golongan dan Periode

Periode: Kulit terluar yang terisi adalah n = 4 Periode = 4

Golongan: Unsur transisi (mengisi subkulit d) Elektron valensi = 4s² 3d⁶ = 8 elektron Golongan = 8 (sistem lama: VIIIB)

c) Blok dalam Tabel Periodik Sedang mengisi subkulit 3d Blok = d (unsur transisi)

d) Nama Unsur Unsur dengan Z = 26 adalah Besi (Fe)

Sifat Besi:

• Logam transisi yang sangat penting
• Dapat membentuk Fe²⁺ dan Fe³⁺
• Feromagnetik (dapat dimagnetkan)
• Membentuk senyawa berwarna
• Aplikasi: baja, konstruksi, hemoglobin

Konfigurasi Ion:

• Fe²⁺: [Ar] 3d⁶ (kehilangan 2e dari 4s)
• Fe³⁺: [Ar] 3d⁵ (kehilangan 2e dari 4s + 1e dari 3d)
• Fe³⁺ lebih stabil karena 3d⁵ setengah penuh

Soal 2

Tiga unsur A, B, dan C memiliki nomor atom berturut-turut 11, 17, dan 19. Tentukan: a) Konfigurasi elektron masing-masing unsur b) Golongan dan periode masing-masing c) Unsur mana yang memiliki jari-jari atom terbesar? d) Unsur mana yang memiliki energi ionisasi tertinggi?

Pembahasan:

a) Konfigurasi Elektron

Unsur A (Z=11): 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ atau [Ne] 3s¹ Nama: Natrium (Na)

Unsur B (Z=17): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ atau [Ne] 3s² 3p⁵ Nama: Klorin (Cl)

Unsur C (Z=19): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ atau [Ar] 4s¹ Nama: Kalium (K)

b) Golongan dan Periode

Catatan:

• A dan C dalam golongan yang sama (golongan 1)
• A dan B dalam periode yang sama (periode 3)

c) Jari-jari Atom Terbesar

Analisis:

Dalam periode (A dan B sama-sama periode 3):

• Jari-jari menurun dari kiri ke kanan
• Na (kiri) > Cl (kanan)
• Na memiliki jari-jari lebih besar dari Cl

Dalam golongan (A dan C sama-sama golongan 1):

• Jari-jari meningkat dari atas ke bawah
• K (periode 4) > Na (periode 3)
• K memiliki jari-jari lebih besar dari Na

Urutan jari-jari atom: K > Na > Cl

Jawaban: Unsur C (Kalium) memiliki jari-jari atom terbesar

Data jari-jari:

• K: 227 pm
• Na: 186 pm
• Cl: 99 pm

d) Energi Ionisasi Tertinggi

Analisis:

Dalam periode (A dan B periode 3):

• Energi ionisasi meningkat dari kiri ke kanan
• Cl > Na
• Cl lebih sulit melepas elektron

Dalam golongan (A dan C golongan 1):

• Energi ionisasi menurun dari atas ke bawah
• Na > K
• Na lebih sulit melepas elektron dari K

Urutan energi ionisasi: Cl > Na > K

Jawaban: Unsur B (Klorin) memiliki energi ionisasi tertinggi

Alasan:

• Cl memiliki jari-jari terkecil
• Muatan inti efektif Cl paling besar
• Elektron Cl terikat paling kuat
• Memerlukan energi paling besar untuk melepas elektron

Data energi ionisasi:

• Cl: 1251 kJ/mol
• Na: 496 kJ/mol
• K: 419 kJ/mol

Soal 3

Lengkapi tabel berikut dengan mengisi data yang kosong!

Pembahasan:

Baris 1: Magnesium (Mg, Z=12)

Konfigurasi: 12 elektron: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² Konfigurasi: [Ne] 3s²

Golongan: Elektron valensi = 2 (dari 3s²) Golongan: 2 (alkali tanah)

Periode: Kulit terluar n = 3 Periode: 3

Blok: Mengisi subkulit s Blok: s

Baris 2: Fosfor (P)

Nomor Atom: [Ne] 3s² 3p³ = 10 + 2 + 3 = 15 elektron Z = 15

Golongan: Elektron valensi = 5 (2 dari 3s² + 3 dari 3p³) Golongan: 15 (pniktogen/nitrogen)

Baris 3: Unsur Z=26

Nama Unsur: Z = 26 adalah Besi (Fe)

Periode: Kulit terluar n = 4 Periode: 4

Blok: Mengisi subkulit 3d Blok: d (unsur transisi)

Baris 4: Argon (Ar)

Nomor Atom: Ar adalah gas mulia periode 3 [Ne] 3s² 3p⁶ = 10 + 2 + 6 = 18 Z = 18

Konfigurasi: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ atau [Ne] 3s² 3p⁶

Periode: Kulit terluar n = 3 Periode: 3

Tabel Lengkap:

Penutup

Pemahaman tentang sistem periodik unsur sangat penting karena:

✓ Mengorganisir semua unsur secara sistematis ✓ Menjelaskan keteraturan sifat unsur (periodisitas) ✓ Memungkinkan prediksi sifat unsur ✓ Dasar untuk memahami ikatan kimia dan reaksi ✓ Alat penting dalam penelitian dan industri

Poin Penting yang Harus Dikuasai:

1. Struktur Tabel Periodik:
   • Periode = baris horizontal (kulit elektron)
   • Golongan = kolom vertikal (elektron valensi)
   • Blok = s, p, d, f (subkulit yang diisi)
2. Tren Periodik:
   • Jari-jari: menurun → (periode), meningkat ↓ (golongan)
   • Energi ionisasi: meningkat → (periode), menurun ↓ (golongan)
   • Keelektronegatifan: meningkat → (periode), menurun ↓ (golongan)
   • Sifat logam: menurun → (periode), meningkat ↓ (golongan)
3. Golongan Penting:
   • Golongan 1: Alkali (sangat reaktif, melepas 1e)
   • Golongan 2: Alkali tanah (reaktif, melepas 2e)
   • Golongan 17: Halogen (sangat reaktif, terima 1e)
   • Golongan 18: Gas mulia (sangat stabil, inert)
4. Hubungan Konfigurasi Elektron:
   • Periode = kulit terluar
   • Golongan = elektron valensi
   • Sifat kimia ditentukan oleh konfigurasi elektron

Terus berlatih dengan soal-soal untuk menguasai sistem periodik unsur. Selamat belajar!

• Author
• Recent Posts

Krisna Dwi Wardhana

Lahir di Padang pada tahun 1991, saya telah tinggal di berbagai wilayah di Indonesia sejak TK hingga kuliah, termasuk Aceh, Palembang, dan Bogor. Saya meraih gelar Sarjana Sains dari FMIPA Universitas Indonesia. Saat ini, saya bekerja sebagai Pendidik di sebuah sekolah swasta di Bogor, Tutor privat sambil tetap fokus mengembangkan Bisakimia.

Latest posts by Krisna Dwi Wardhana (see all)

• Soal dan Pembahasan: Sistem Periodik Unsur - January 16, 2026
• 2 Cara Cek Kuota Sekolah SNBP 2026 dan Aturan Sanggah, Siswa Wajib Tahu! - January 16, 2026
• Advocate Dr. Janell Green Smith Passes After Childbirth - January 16, 2026