Beberapa unsur telah sejak lama menjadi bagian kehidupan manusia. Dalam ilmu kimia kita mempelajari lebih dari 100 unsur di alam. Setiap unsur memiliki sifat-sifat yang khas, disamping itu terdapat pula unsur-unsur yang memiliki kemiripan-kemiripan. Oleh karena jumlah unsur cukup banyak, maka perlu diklasifikasikan kedalam golongan-golongan berdasarkan persamaan sifat-sifatnya. Sifat-sifat unsur yang beragam misalnya wujud unsur dalam suhu kamar ada yang padat, cair dan gas. Pengelompokkan unsur-unsur ini sangat membantu kita dalam memahami kemiripan dan perbedaan diantara unsur-unsur, sehingga memudahkan kita untuk mempelajari mekanisme dan sifat-sifat yang ditunjukkan ketika suatu unsur bergabung dengan unsur lain.
A. Sistem klasifikasi unsur-unsur dalam Tabel Periodik Unsur
Sistem periodik unsur adalah sistem pengelompokkan unsur berdasarkan hukum periodik, mencakup periode dan golongan yang keduanya saling berhubungan dan menentukan keperiodikkan sifat unsur, disajikan ke dalam bentuk tabel yang disebut Tabel Periodik Unsur. Unsur-unsur dapat diklasifikasikan menurut banyak cara. Cara yang paling tegas ialah berdasarkan wujud pada keadaan SATP (Standard Ambient Temperature and Pressure). Atas dasar ini unsur-unsur dibedakan dalam wujud gas (11 unsur), wujud cair (2 unsur), dan sisanya wujud padat. Adapun model pengelompokan unsur-unsur dalam TPU secara umum dibedakan sebagai berikut:
1. Klasifikasi Unsur-Unsur berdasarkan sifat logam dan nonlogam
Pengelompokan dengan dasar sifat logam dan nonlogam merupakan metode pengelompokkan yang paling sederhana. Unsur ada yag berrsifat logam, nonlogam dan diantara keduanya (metaloid). Ciri-ciri unsur logam dan nonlogam
Logam Nonlogam
Kerapatan tinggi
Keras, padat
Bersifat konduktor
Mengkilap
elektropositif
Oksidanya bersifat basa Kerapatan rendah
Rapuh
Bersifat isolator
Tidak mengkilap
elektronegatif
Oksidanya bersifat asam
Lebih dari 70% unsur-unsur adalah logam. Logam mempunyai sifat yang sama dalam kemampuannya mengubah bentuk tanpa pecah jika ditempa dengan pemukul atau ditarik untuk meluruskannya. Unsur yang termasuk golongan logam diantaranya Aluminium, Magnesium, Perak, Tembaga, Seng.
a. Nonlogam
Kebanyakan unsur nonlogam jarang dijumpai dalam bentuk unsurnya yang murni, dalam kehidupan sehari-hari, yang sering dijumpai ialah dalam bentuk senyawa kimia. Unsur yang termasuk golongan nonlogam yaitu Karbon, Belerang, Fosfor, Nitrogen, Oksigen, Hidrogen, Fluor, Brom, Iodium.
b. Metaloid
Metaloid disebut juga semimetal yaitu unsur yang mempunyai sifat antara logam dan nonlogam. Contohnya : Boron, Silikon, Arsen, Germanium,dll.
2. Klasifikasi unsur-unsur berdasarkan Hukum Triade Dobereiner
J.W Dobereiner merupakan orang pertama yang mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan sifat khas atom dan massa atomnya. Dari hasil pengamatannya menunjukkan bahwa tiap tiga unsur yang mempunyai persamaan sifat, jika disusun dalam satu kelompok yang disebut Triade, ternyata massa atom relatif unsur ditengah mendekati setengah jumlah massa atom relatif unsur pertama dan ketiga.
Contoh : Li Na K
6,94 23,02 39,10
Ar unsur-unsur yang ditengah menurut Triade
Sistem ini dinilai kurang efisien karena ternyata ada beberapa unsur lain yang tidak termasuk dalam satu Triade, tetapi mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan Triade tersebut.
3. Klasifikasi usur-unsur berdasarkan Hukum Oktaf Newlands
John Newlands menemukan hubungan antara sifat unsur dengan massa atom relatifnya. Jadi unsur ke delapan mempunyai sifat yang sama dengan unsur pertama atau dengan kata lain sifat unsur yang pertama akan terulang secara periodik pada urutan ke delapan. Penemuan John Newlands dikenal dengan hukum oktaf.
Tabel Pengelompokkan unsur-unsur berdasarkan hukum oktaf Newlands
Sistem ini hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan yang memiliki massa taom relatif (Ar) rendah. Namun demikian, hukum oktaf John Newlands telah menuju usaha yang tepat untuk menyusun diagram unsur.
4. Tabel periodik unsur Mendeleyev
Pada tahun 1869, guru kimia Dimitri Mendeleyef menyusun daftar unsur-unsur berdasarkan sifat-sifat fisika dan kimia dan diurutkan menurut massa relatifnya,hukum periodik Mendeleyef berbunyi :
Dengan daftar sistem periodik unsur Mendeleyev ini dapat diketahui :
a. Perubahan sifat-sifat yang teratur dari unsur-unsur dalam satu golongan ke golongan lain
b. Hubungan antara valensi tertinggi unsur dengan nomor golongannya.
c. Ramalan sifat-sifat unsur yang belum diketahui pada saat itu
d. Daftar ini tidak banyak berubah walaupun unsur-unsur gas mulia telah ditemukan
Daftar Mendeleyef ini mempunyai keterbatasan-keterbatasan diantaranya:
a. Panjang periodenya tidak sama
b. Beberapaa unsur ada yang terbalik
c. Selisih massa atom relatif yang tidak berurutan tidak teratur
d. Perubahan sifat unsur ini lambat dari elektromegatif menjadi elektropositif
e. Unsur-unsur dari lanthanida dimasukkan kedalam satu golongan
f. Besarnya valensi unsur yang lebih dari satu macam valensi sukar diramal kedudukannya dalam sistem periodik
g. Sifat anomali unsur pertama setiap golongan tidak ada hubungannya dengan massa atom relatif
h. Jika daftar disusun berdasarkan massa atom relatif,maka isotop unsur yang sama harus ditempatkan pada golongan yang berbeda, sedangkan isobar seperti: 40Ar, 40K, 40Ca harus dimasukkan dalam satu golongan.
5. Sistem Periodik Modern
Daftar asli Mendeleyev mengalami banyak perubahan, namun masih terlihat pada sistem periodik modern. Ada berbagai macam sistem periodik, tetapi yang lebih sering digunakan adalah sistem periodik panjang. Daftar ini disusun berdasarkan konfigurasi elektron dari atom unsur-unsur. Unsur-unsur dengan konfigurasi elektron yang mirip mempunyai sifat-sifat kimia yang mirip. Jadi sifat unsur ini ada hubungannya dengan konfigurasi elektron.hubungan ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Elektron-elektron tersusun dalam orbital
2. Hanya dua elektron saja yang dapat mengisi setiap orbital
3. Orbital-orbital dikelompokkan dalam kulit
4. .Hanya n2 orbital yang dapat mengisi kulit ke-n
5. Ada berbagai macam orbital dengan bentuk yang berbeda.
a.Orbital-s,satu orbital setiap kulit
b.Orbital –p,tiga orbital setiap kulit
c.Orbital-d,lima orbital setiap kulitnya
d.Orbital –f,tujuh orbital setiap kulitnya
6. Elektron terluar yang paling menentukan sifat kimianya,yang disebut dengan elektron valensi.
7. Unsur dalam satu golongan mempunyai elektron valensi yang sama sehingga mempunyai sifat yang mirip
8. Satu golongan unsur berubah secaraa teratur
9. Unsur dalam satu perioda mempunyai sifat yang berubah secara teratur
Dari penguraian diatas dapat disimpulkan sebagai berikut,bahwa:
1.Sifat unsur merupakan fungsi berkala dari nomor atom
2.Sifat unsur bergantung pada konfigurasi elektron.
6. Klasifikasi unsur-unsur berdasarkan struktur elektron
Unsur-unsur diklasifikasikan 4 kelompok :
a. Kelompok unsur-unsur inert atau gas mulia
Unsur-unsur inert disebut juga sebagai unsur gas mulia (noble gas) terdiri atas 2He, 10Ne, 18Ar, 36Kr, 54Xe, dan 86Rn. Unsur-unsur ini dikenal sebagai unsur yang sangat stabil. Hal ini dikarenakan konfigurasi elektronnya penuh untuk setiap orbital dan dengan elektron valensi ns2 np4 (kecuali He, mempunyai konfigurasi penuh 1s2), karena konfigurasi elektronik unsur-unsur gas mulia dianggap sudah penuh, maka unsur-unsur ini dipakai sebagai standar untuk menyatakan penuh atau tidak penuhnya konfigurasi elektron kelompok unsur-unsur lain.
b. Kelompok unsur-unsur utama atau representative
Unsur-unsur ini ditandai dengan konfigurasi elektronik tidak penuh pada satu kulit terluar, ns1-ns2 np(0-5). Seperti unsur-unsur :
30Zn = (15Ar) 3d104s2
48Cd = (36Kr) 4d105s2
80Hg = (54Xe) 4f145d106s2
Unsur-unsur di atas dapat membentuk ion M2+ seperti golongan M¬2 (Be, Mg, Ca, dll) dengan beberapa kemiripan, namun dengan beberapa perbedaan. Salah satu perbedaannya adalah unsur-unsur Zn dan Cd mempunyai sifat kecenderungan lebih besar untuk membentuk senyawa-senyawa kompleks dengan NH3, ion-ion X- dan CN-. Hal ini disebabkan adanya perbedaan konfigurasi elektronik terluar yaitu 18 elektron ion M2+ untuk kelompok ini.
c. Kelompok unsur-unsur transisi dan transisi dalam (inner transisi)
Unsur-unsur keluarga A sering disebut sebagai unsur-unsur golongan utama dan unsur-unsur dalam keluarga B sebagai unsur deret transisi dan deret transisi dalam ke-58 unsur dalam dan deret terakhir ini, semuanya adalah logam. Unsur-unsur transisi adalah unsur-unsur keluarga B dalam periode 4,5,6, dan 7. Sedangkan deret lantanida dalam periode ke enam dan deret aktinida dalam periode ke-7 disebut unsur-unsur transisi dalam umumnya unsur-unsur transisi dapat di tempat, liat dan pengantar panas dan listrik yang baik, dan memiliki kilap logam, golongan transisi meliputi keluarga stanium, vanadium, krom, magan, besi, platinum, tembaga, zink, dan skondium.
B. Hubungan Sistem Periodik dengan Konfigurasi Elektron
Penyusunan unsur-unsur dalam sistem periodik panjang dapat dihubungkan dalam konfigurasi elektron dalam orbital atom. Sesuatu hal ini, hukum berkala dapat diungkapkan secara lain yaitu sifat-sifat unsur berhubungan langsung dengan konfigurasi elektron dalam atom unsur tersebut.
Unsur-unsur dalam sistem periodik dapat dikelompokkan dalam jalur vertikal yang disebut golongan dan jalur horisontal disebut periode.
a. Periode
Nama periode dari atas ke bawah menunjukkan bilangan kuantum utama terbesar yang dapat dimiliki oleh atom dari unsur-unsur yang terdapat dalam periode tersebut. Ada tujuh periode dalam sistem peiode panjang masing-masing periode tersebut adalah:
a) Perioda 1 terdiri atas 2 unsur konfigurasi diantaranya menyangkut orbital s.
b) Perioda 2 terdiri atas 8 unsur konfigurasi diantaranya menyangkut orbital s, p.
c) Perioda 3 terdiri atas 8 unsur konfigurasi diantaranya menyangkut orbital s, p.
d) Perioda 4 terdiri atas 18 unsur konfigurasi diantaranya menyangkut orbital s, p, d.
e) Perioda 5 terdiri atas 18 unsur konfigurasi diantaranya menyangkut orbital s, p, d.
f) Perioda 6 terdiri atas 32 unsur konfigurasi diantaranya menyangkut orbital s, p, d, f.
g) Perioda 7 terdiri atas 8 unsur konfigurasi diantaranya menyangkut orbital s, p, d, f.
Dari perioda tersebut, perioda 2 dikenal dengan perioda pendek pertama. Perioda ketiga dikenal sebagai perioda pendek kedua. Mulai perioda keempat dikenal sebagai perioda panjang pertama, kedua dan seterusnya.
b. Golongan
Unsur-unsur dengan konfigurasi elektron mirip mempunyai sifat yang mirip karena bergantung pada konfigurasi elektron. Elektron yang paling menentukan sifat kimia unsur adalah elektron terluar (elektron valensi).
Elektron valensi adalah elektron terluar yang tidak terikat kuat yang mempunyai peranan dalam pembentukan ikatan kimia. Berdasarkan konfigurasi elektron, unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi menjadi 4 blok, yaitu :
a) Unsur-unsur blok s, konfigurasi elektronnya = ns1-2
b) Unsur-unsur blok p, konfigurasi elektronnya = np1-6
c) Unsur-unsur blok d, konfigurasi elektronnya = (n-1)s2 (n-1)p2 (n-1)d1-10ns2
d) Unsur-unsur blok f konfigurasi elektronnya = (n-2)f 1-14 (n-1)s2 (n-1)p2 (n-1)d1-10ns2
Oleh karena unsur-unsur golongan gas mulia dahulu diduga tidak dapat bereaksi maka unsur-unsur ini biasanya disebut golongan 0(nol). SPU dibagi atas 8 golongan. Setiap golongan dibagi atas golongan utama(A) dan golongan transisi (B). Penomoran golongan dilakukan berdasarkan elektron valensi yang dimiliki oleh suatu unsur.
Jika konfigurasi elektron berakhir di blok s dan p maka pasti menempati golangan A.
Jika konfigurasi elektron berakhir di blok d maka menempati golongan B
Jika konfigurasi elektron berakhir di blok f maka pasti menempati golongan B (Lantanida n=6 dan Aktinida n=7(golongan radio aktif))
Contoh 11Na = 1s2 2s2 2p6 3s1
Dapat diketahui bahwa elektron terakhir pada n=3 memiliki elektron valensi 1, berarti golongan 1 serta berakhir di subkulit s berarti golongan A. Sehingga letak unsur tersebut dalam TPU adalah golongan 1A periode 3.
II. KESIMPULAN
1. Sistem periodik unsur dapat diklasifikasikan berdasarkan:
• Sifat logam dan non logam
• Hukum triade
• Hukum Oktaf
• Hukum Mendeleyev
• Sistem Periodik Modern
• Elektron
2. Penyusunan unsur-unsur dalam sistem periodik panjang dapat dihubungkan dalam konfigurasi elektron dalam orbital atom. Sesuatu hal ini, hukum berkala dapat diungkapkan secara lain yaitu sifat-sifat unsur berhubungan langsung dengan konfigurasi elektron dalam atom unsur tersebut.
Unsur-unsur dalam sistem periodik dapat dikelompokkan dalam jalur vertikal yang disebut golongan dan jalur horisontal disebut periode.
3. Unsur-unsur dengan konfigurasi elektron yang mirip mempunyai sifat-sifat kimia yang mirip. Jadi sifat unsur ini ada hubungannya dengan konfigurasi elektron.
DAFTAR PUSTAKA
Brady, Jaames. Kimia Universitas Asas dan Struktur Jilid 1, Jakarta : Bina rupa Aksara
Gem, Collins. 2008. Kamus Saku Kimia. Jakarta : Erlangga
H. Sugiyanto, Kristian,2004, Kimia Anorganik. Yogyakarta : JICA
Ham, Mulyono. 2007. Kamus Kimia. Jakarta : Bumi Aksara
Juari Santosa, Sri, dkk. 2005. Kimia kelas X. Klaten : PT. Intan Pariwara
Keenan, dkk, 1978, Kimia Untuk Universitas, Jilid 2, Jakarta : Erlangga
Luhbandjono,Gatot, 2004, Kimia Dasar 1, Semarang: UPT UNNES Press
Nurchasanah, dkk. 2006. Kimia untuk SMA/MA Kelas X. Semarang : Aneka Ilmu
Sukarna, I Made. 2003. Kimia Dasar 1. Yogyakarta : JICA
http://eddysyahrizal.blogspot.com/2008/08/sejarah-sistem-periodik
unsur.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar