Tampilkan postingan dengan label sistem periodik unsur (spu). Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label sistem periodik unsur (spu). Tampilkan semua postingan

Contoh Soal Berkaitan SPU dan Pembahasannya

         Blog KoKim - Setelah mempelajari beberapa materi yang terkait dengan sistem periodik unsur (SPU) yaitu materi "Perkembangan Sistem Periodik Unsur (SPU)", "Konfigurasi Elektron pada SPU", dan "Mengenal Tabel Periodik Unsur Modern", kita lanjutkan dengan mempelajari beberapa contoh soal berkaitan SPU dan pembahasannya. Harapannya yaitu pengetahuan konsep tentang SPU akan lebih mendalam jika langsung dibarengin dengan pemahaman contoh soalnya. Langsung saja kita pelajari contoh soalnya berikut ini.

Contoh Soal
1). a. jelaskan kelebihan pengelompokan unsur yang dikemukakakn oleh Mendeleyev.
b. jelaskan kelemahan-kelemahan yang diketahui dari model atom Mendelayev.
Pembahasan :
a). Kelebihan unsur yang dikemukakakn oleh Mendeleyev yaitu :
i). Dapat meramalkan tempat kosong untuk unsur yang belum ditemukan (diberi tanda ?).
Contoh : Unsur Eka-silikon (Germanium-Ge) berada di antara Si dan Sn.
ii). Menyajikan data massa atom yang lebih akurat, seperti Be dan U.
iii). Periode 4 dan 5 mirip dengan sistem periodik modern.
Contoh : K dan Cu sama-sama berada di periode 4 golongan I. Dalam sistem periodik modern K digolongan IA dan Cu di golongan IB.
iv). Penempatan gas mulia yang baru ditemukan tahun 1890 - 1900 tidak menyebabkan perubahan susunan sistem periodik Mendeleyev.

b). Kelemahannya yaitu adanya penempatan unsur yang tidak sesuai dengan keanikkan massa atom. Contoh : $^{127}$I dan $^{128}$Te. Karena sifatnya, Mendeleyev terpaksa menempatkan Te lebih dulu daripada I. Dalam sistem periodik modern yang berdasarkan kenaikkan nomor atom Te (Z = 52) lebih dulu dari I (Z = 53).

2). a. bagaimana hukum periodik modern dari Moseley? Jelaskan!
b. apakah yang dimaksud dengan golongan dan periode dalam sistem periodik modern?
Pembahasan
a). Tahun 1913 Henry Moseley menemukan bahwa urutan kenaikan nomor atom sama dengan urutan kenaikan massa atom. Hasil ini diperoleh berdasarkan pengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kenaikkan nomor atom adalah sistem periodik modern dan kemudian sering disebut tabel periodik unsur. Di dalam sistem periodik modern ditemukan keteraturan pengulangan sifat dalam periode (baris) dan kemiripan sifat dalam golongan (kolom).

b). Golongan adalah unsur-unsur yang memiliki kesamaan jumlah elektron valensi yang disususn dalam satu lajur vertikal.
Periode adalah lajur horizontal pada sistem periodik modern yang terdiri dari tujuh lajur. Dinamakan periode karena sifat-sifat yang dimiliki unsur-unsur dalam satu periode berulang secara periodik.

3). a. berdasarkan konfigurasi elektron unsur-unsur di bawah ini, tentukan letak unsur dalam periodik unsur.
       1) $_{12}$Z        2) $_{16}$X        3) $_{20}$Y
b. apakah perbedaan energi ionisasi dan afinitas elektron?
c. prediksikan urutan unsur-unsur diatas berdasarkan jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan sifat elektronegatifitasnya dari yang terkecil.
Pembahasan :
a). pengelompokkannya :
$_{12}$Z = 2, 8, 2 jadi golongan IIA periode 3.
$_{16}$X = 2, 8, 6 jadi golongan VIA periode 3.
$_{20}$Y = 2, 8, 8, 2 jadi golongan IIA periode 4.

b). Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan oleh atom netral dalam keadaan gas untuk melepaskan satu buah elektron pada kulit terluarnya.
Afinitas elektron adalah energi yang dibebaskan oleh atom netral dalam keadaan gas untuk menerima satu buah elektron.

c). Jari-jari atom = semakin kecil golongan jari-jari atom semakin besar, semakin besar periode jari-jari atom semakin besar. Jadi urutan dari yang terkecil adalah $_{16}$X, $_{12}$Z, $_{20}$Y
Energy ionisasi, afinitas electron dan keelektronegatifan, semakin kecil periode dan semakin besar golongan. Jadi urutannya dari yang terkecil adalah: $_{20}$Y, $_{12}$Z, $_{16}$X

4. Urutkan unsur-unsur $_7$N; $_9$F; $_{12}$Mg; dan $_{15}$P menurut kenaikkan jari-jari atomnya!
Pembahasan :
$_7$N = 2, 5 jadi golongan VA periode 2.
$_9$F = 2, 7 jadi golongan VIIA periode 2.
$_{12}$Mg = 2, 8, 2 jadi golongan IIA periode 3.
$_{15}$P = 2, 8, 5 jadi golongan VA periode 3.
Jari-jari atom meningkat dari kanan ke kiri, dan dari atas ke bawah. Itu tandanya semakin kecil golongan dan semakin besar periode, maka jari-jari atom semakin besar.
Jadi, urutan berdasarkan kenaikan jari-jari atom adalah: $_9$F, $_7$N, $_{15}$P, $_{12}$Mg

5. Apakah yang menjadi dasar penyusunaan sistem periodik unsur modern?
Pembahasan :
Sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur horizontal, yang selanjutnya disebut periode, disusun menurut kenaikan nomor atom, sedangkan lajur vertikal, yang selanjutnya disebut golongan, disusun menurut kemiripan sifat.

       Demikian beberapa Contoh Soal Berkaitan SPU dan Pembahasannya . Semoga bermanfaat. Terima kasih.


Mengenal Tabel Periodik Unsur Modern

         Blog KoKim - Pada artikel ini kita akan berbicara tentang Mengenal Tabel Periodik Unsur Modern. Tabel periodik modern terdiri atas lajur horizontal yang disebut periode, dan lajur vertikal yang disebut golongan.

1. Golongan
       Golongan adalah unsur-unsur yang memiliki kesamaan jumlah elektron valensi yang disususn dalam satu lajur vertikal. Unsur-unsur yang berada dalam satu golongan tersebut memiliki kesamaan sifat fisika dan sifat kimia. Tabel periodik Modern mempunyai 8 golongan utama (golongan A) dan 8 golongan transisi (golongan B). golongan-golongan tersebut dinamai sesuai nomor kelompoknya, seperti IA, IIA, IB dan seterusnya. Bahkan golongan utama memiliki nama khusus, misalnya golongan IA dinamai golongan alkali, IIA golongan alkali tanah, IIIA golongan Alumunium, IVA golongan karbon, VA golongan Nitrogen, VIA golongan khalkogen, VIIA golongan halogen dan VIIIA golongan gas mulia.

       Semua golongan transisi merupakan unsur logam sehingga biasa disebut logam-logam transisi. Pada golongan transisi terdapat golongan unsur-unsur transisis dalam. Golongan transisi dalam memiliki 14 unsur lantanida (terletak setelah unsur lantanium) dan 14 unsur aktinida (terletak setelah unsur aktinium).

2. Periode
       Periode adalah lajur horizontal pada sistem periodik modern yang terdiri dari tujuh lajur. Dinamakan periode karena sifat-sifat yang dimiliki unsur-unsur dalam satu periode berulang secara periodik. Unsur-unsur yang memiliki jumlah kulit yang sama disususn dalam satu periode. Jumlah unsur tiap periode berbeda yaitu:
1. Periode 1 terdiri dari 2 unsur yaitu hydrogen dan helium.
2. Periode 2 terdiri dari 8 unsur
3. Periode 3 terdiri dari 8 unsur
4. Periode 4 terdiri dari 18 unsur
5. Periode 5 terdiri dari 18 unsur
6. Periode 6 terdiri dari 32 unsur
7. Periode 7 masih belum lengkap unsur-unsurnya, namun saat ini terdiri atas 29 unsur.

       Dalam periodik unsur, unsur transisi diletakkan pada periode 6 dan 7 agar maksimal terdiri atas 18 unsur. Untuk memepermudah perhatikan contoh berikut ini:
$_{11}$Na = 2 8 1 (maka Na termasuk golongan IA, periode 3)

       Golongan merupakan angka kulit terluar yaitu satu, sedangkan periode adalah banyaknya kulit pada unsur tersebut yaitu 3, dimana kulit pertama adalah 2, kulit kedua adalah 8 dan kulit ketiga adalah 1.

3. Sifat-sifat Periodik Unsur
       Sifat-sifat periodik unsur meliputi: jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron dan keelektronegatifan.

a. Jari-jari atom
       Jari-jari atom adalah jarak antara inti atom dengan kulit terluar suatu atom. Dalam satu golongan jari-jari atom dari atas ke bawah akan semakin besar. Hal ini disebabkan jumlah kulit atomnya semakin ke bawah semakin besar, sehingga jarak dari inti ke kulit terluarnnya juga akan semakin besar.

       Dalam satu periode, jari-jari atom dari kiri ke kanan semakin kecil. Hal ini disebabkan karena dalam satu periode jumlah kulitnya sama, namun jumlah elektron valensinya semakin banyak. Sehingga gaya tarik-menarik proton dan elektronnya semakin kuat dan menyebabkan jarak inti atom ke kulit terluarnya semakin kecil. Untuk memperjelas perhatikan tabel jari-jari atom beberapa unsur di bawah ini (dalam satuan angstrom):

b. Energi ionisasi
       Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan oleh atom netral dalam keadaan gas untuk melepaskan satu buah elektron pada kulit terluarnya.

       Dalam satu golongan energi ionisasi unsur dari atas ke bawah semakin kecil. Hal ini dipengaruhi oleh jari-jari atom, karena semakin ke bawah jari-jari atom semakin besar yang mengakibatkan gaya tarik menarik antara proton pada initi atom dan elektron pada kulit terluar semakin lemah, sehingga energi ionisasinya juga semakin kecil.

       Dalam satu periode energi ionisasi unsur dari kiri ke kanan semakin besar. Hal ini juga dipengaruhi oleh jari-jari atom yang semakin ke kanan semakin kecil, sehingga gaya tarik menarik proton pada inti atom dan elektron padakulit terluarnya semakin besar. Gaya tarik menarik yang semakin besar atau kuat menyebabkan elektron pada kulit terluar sulit dilepaskan. Sehingga energi ionisasinya semakin besar.

Berikut adalah tabel energi ionisasi beberapa unsur (dalam satuan kkal/mol):

c. Afinitas elektron
       Afinitas elektron adalah energi yang dibebaskan oleh atom netral dalam keadaan gas untuk menerima satu buah elektron. Karena suatu unsur dapat membentuk ion positif (melepaskan elektron) dan ion negatif (menerima elektron). Proses penerimaan elektron akan melepaskan energi.

       Dalam satu golongan, afinitas elektron unsur dari atas ke bawah semakin positif . Hal ini menyebabkan suatu unsur sulit untuk menerima elektron.

       Dalam satu periode, afinitas elektron unsur dari kiri ke kanan semakin negatif, yang menyebabkan suatu unsur mudah menerima elektron.

Perhatikan tabel afinitas elektro beberapa unsur berikut (dalam satuan kj/mol):

d. Keelektronegatifan
       Keelektronegatifan adalah ukuran kemampuan suatu atom untuk menarik suatu pasangan elektron dalam suatu ikatan. Keelektronegatifan dinyatakan dalam skala Pauling, dimana harga keelektronegatifan yang terbesar diberi skala 4.0, sedangakan yang terkecil diberi skala 0.7. Dalam satu periode, keelektronegatifan suatu unsur dari kiri ke kanan semakin besar. Hal ini disebabkan karena sifta logamnya semakin menurun. Sedangkan dalam satu golongan, keelektronegatifan suatu unsur dari atas ke bawah semakin kecil.

Perhatikan tabel keelektronegatifan beberapa unsur berdasarkan Skala Pauling berikut ini:

e. Sifat Logam
       Secara kimia, sifat logam dikaitkan dengan keelektronegatifan, yaitu kecenderungan melepas elektron membentuk ion positif. Jadi, sifat logam tergantung pada energi ionisasi. Ditinjau dari konfigurasi elektron, unsure-unsur logam cenderung melepaskan elektron (memiliki energi ionisasi yang kecil), sedangkan unsur-unsur bukan logam cenderung menangkap elektron (memiliki keelektronegatifan yang besar).

       Sesuai dengan kecenderungan energi ionisasi dan keelektronegatifan, maka sifat logam-nonlogam dalam periodik unsur adalah:
1) Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang, sedangkan sifat nonlogam bertambah.
2) Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah, sedangkan sifat nonlogam berkurang.

       Jadi, unsur-unsur logam terletak pada bagian kiri-bawah sistem periodik unsur, sedangkan unsur-unsur nonlogam terletak pada bagian kanan-atas. Batas logam dan nonlogam pada sistem periodik sering digambarkan dengan tangga diagonal bergaris tebal, sehingga unsur-unsur di sekitar daerah perbatasan antara logam dan nonlogam itu mempunyai sifat logam sekaligus sifat nonlogam. Unsur-unsur itu disebut unsur metaloid. Contohnya adalah boron dan silikon.

       Selain itu, sifat logam juga berhubungan dengan kereaktifan suatu unsur. Reaktif artinya mudah bereaksi. Unsur-unsur logam pada sistem periodik unsur makin ke bawah semakin reaktif (makin mudah bereaksi) karena semakin mudah melepaskan elektron. Sebaliknya, unsur-unsur bukan logam pada sistem periodik makin ke bawah makin kurang reaktif (makin sukar bereaksi) karena semakin sukar menangkap elektron. Jadi, unsur logam yang paling reaktif adalah golongan IA (logam alkali) dan unsur nonlogam yang paling reaktif adalah golongan VIIA (halogen).


       Untuk memudahkannya, dibawah ini disajikan peningkatan sifat-sifat periodik unsur searah dengan tanda panah.

       Demikian pembahasan materi Mengenal Tabel Periodik Unsur Modern. Semoga bermanfaat untuk menambah wawasannya. Untuk lebih mantaf, silahkan juga baca contoh-contoh soal yang berkaitan dengan sistem periodik unsur modern.


Konfigurasi Elektron pada SPU

         Blog KoKim - Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron dalam kulit-kulit atau subkulit-subkulit. Konfigurasi elektron berfungsi untuk memudahkan dalam penentuan periode dan golongan, khususnya golongan utama (A). Pada artikel ini kita akan membahas Konfigurasi Elektron pada SPU (Sistem Periodik Unsur) beserta contohnya.

         Pengisian elektron dimulai dari tingkat energi (kulit) yang paling rendah yaitu kulit K. Tiap kulit maksimum mampu menampung $2n^2$ elektron, $n$ adalah nomor kulit.
Kulit K ($n = 1$) maksimum menampung elektron $2 \times 1^2 = 2$.
Kulit L ($n = 2$) maksimum menampung elektron $2 \times 2^2 = 8$.
Kulit M ($n = 3$) maksimum menampung elektron $2 \times 3^2 = 18$.
Kulit N ($n = 4$) maksimum menampung elektron $2 \times 4^2 = 32$.
dan seterusnya.

Contoh:
*). $_3$Li
- Kulit K maksimum 2 elektron
- Kulit L sisanya 1
- Distribusinya: 2, 1

*). $_{20}$Ca
- Kulit K maksimum 2 elektron.
- Kulit L maksimum 8 elektron.
- Kulit M diisi 8 elektron.
pengisian kulit M diperoleh dari : Jumlah elektron sisa = 20 - (2 + 8) = 10 merupakan jumlah antara 8 (jumlah maksimum kulit L) dan 18 (jumlah maksimum kulit M) maka diisikan 8 elektron.
- Kulit N sisanya 2 elektron.
- Distribusinya: 2, 8, 8, 2

*). $_{56}$Ba
- Kulit K maksimum 2 elektron.
- Kulit L maksimum 8 elektron.
- Kulit M maksimum 18 elektron.
- Kulit N diisi 18 elektron.
pengisian kulit N diperoleh dari : Jumlah elektron sisa = 56 - (2 + 8 + 18) = 28, merupakan jumlah antara 18 (jumlah maksimum kulit M) dan 32 (jumlah maksimum kulit N), maka diisikan 18 elektron.
- Kulit O diisi 8 elektron. (Seperti pada kulit M konfigurasi Ca).
- Kulit P sisanya 2 elektron.
- Distribusinya: 2, 8, 18, 18, 8, 2

1. Konfigurasi elektron pada kation dan anion
       Kation adalah ion positif, terjadi kalau atom unsur melepas elektron. Berikut ini adalah tabel contoh-contoh konfigurasi elektron pada kation.

       Sedangkan anion adalah ion negatif, terjadi jika atom netral menangkap elektron. Berikut ini adalah tabel contoh-contoh konfigurasi elektron pada anion.

2. Elektron valensi
       Elektron valensi adalah banyaknya elektron pada kulit terluar suatu atom unsur. Penentuan elektron valensi suatu unsur dapat dilihat pada tabel berikut ini.

3. Penentuan Golongan A dan periode
       Penentuan golongan A unsur dalam Tabel Periodik dapat dilakukan dengan cara menetapkan elektron valensi. Sedangkan penentuan periode dilakukan dengan cara menetapkan jumlah kulit yang sudah terisi elektron atau mencari nomor kulit ($n$) terbesar yang terisi elektron atau kulit terluarnya.
Berikut tabel contoh penentuan golongan dan periode:

       Demikian pembahasan materi Konfigurasi Elektron pada SPU dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan sistem periodik unsur yaitu Mengenal Tabel Periodik Unsur Modern.


Perkembangan Sistem Periodik Unsur (SPU)

         Blog KoKim - Untuk mengenali unsur-unsur yang ada di alam, para Ilmuwan berusaha mengelompokkannya agar mudah dikenali dan dipelajari. Pengelompokan unsur dilakukan antara lain berdasarkan perbedaan wujud suhu kamar, yaitu padat,cair dan gas. Misalnya, besi (Fe) berwujud padat, air berwujud cair dan uap air berwujud gas. Selain wujud unsur, pengelompokan juga didasarkan pada sifat dan massa unsur, sehingga unsur-unsur dapat disusun dalam tabel yang disebut dengan tabel periodik. Dengan mengguankan tabel periodik dapat diketahui sifat unsur dalam satu golongan dan satu periode. Pengelompokan unsur-unsur dalam suatu tabel dengan berbagai sifat yang ada biasanya dinamakan sistem periodik unsur. Pada artikel ini kita akan membahas Perkembangan Sistem Periodik Unsur (SPU) dari awal sampai yang terbaru yang kita gunakan.

1. Pengelompokan unsur berdasarkan sifat logam dan non-logam
         Pada awalnya, para ilmuwan mengolompokkan unsur-unsur secara sederhana yaitu berdasarkan perbedaan sifat fisisnya. Misalnya, dengan cara melihat kemampuan suatu unsur dalam menghantarkan panas atau listrik. Berikut tabel perbedaan sifat-sifat fisis unsur logam dan non-logam.
         Ternyata, selain unsur logam dan non-logam masih ditemukan beberapa unsur metaloid (unsur yang mempunyai sifat logam dan sifat non-logam), misalnya unsur Silikon, Antimon dan Arsen. Unsur metalloid secara fisik memiliki bentuk logam, tetapi warna gelapnya berbeda jika dibandingkan dengan unsur logam. Sehingga penggolongan unsur berdasarkan sifat logam dan non-logam masih memiliki kelemahan.

2. Pengelompokan unsur berdasarkan Hukum Triade Doubereiner
         J.W. Doubereiner melakukan pengelompokan unsur untuk pertama kali berdasarka perbedaan massa atom. Ia mengemukakan bahwa setiap golongan terdiri atas tiga unsur, massa atom unsur ditengahnya besarnya sama atau mendekati rata-rata massa atom unsur pertama dan ketiga. Oleh karena itu, penemuan Doubereiner dikenal dengan Hukum Triade.
Contoh:
Pada contoh 1,2 dan 3 terlihat bahwa rata-rata massa atom unsur pertama dan ketiga mendekati massa atom unsur kedua. Karena sifat inilah unsur-unsur tersebut dikelompokkan dalam satu kelompok yang disebut Triade.

3. Pengelompokan unsur berdasarkan Hukum Oktaf Newlands
         Karena tidak semua unsur memenuhi hukum Triade, para Ilmuwan terus mencoba untuk menemukan metode lain dalam pengelompokan unsur. Pada tahun 1864, John Alexander Reina Newlands seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris, menyusun suatu tabel berdasarkan kenaikan massa atomnya. Tabel ini menunjukkan kemiripan sifat yang berulang setiap delapan unsur. Jadi, unsur yang kedelapan memiliki kemiripan sifat dengan unsur pertama. Sedangkan unsur kedua memiliki kemiripan dengan unsur kesembilan, begitu seterusnya. Susunan unsur-unsur tersebut dikenal sebagai Hukum Oktaf Newlands.

Berikut tabel penggolongan unsur-unsur berdasarkan hukum oktaf:

4. Tabel Periodik Mendeleyev
         Pada tahun 1869, Ilmuwan dari Jerman, Julius Lothar Meyer dan Dmitry Mendeleyev dari Rusia, mengembangkan Hukum Oktaf Newlands yang berkaitan dengan pengulangan sifat unsur secara periodik. Penggolongan unsur menurut Mendeleyev masih berdasarkan sifat-sifat kimia unsur. Unsur-unsur dengan sifat mirip diletakkan dalam satu kolom yang disebut Golongan. Selain berdasarkan kemiripan sifat, Mendeleyev juga menentukan urutan unsur berdasarkan kenaikan massa atom.

         Mendeleyev berpendapat bahwa urutan unsur berdasarkan kemiripan sifat lebih utama daripada kenaikan massa atomnya. Dengan demikian, tabel periodik Mendeleyev memiliki kelemahan, yaitu unsur yang memiliki massa atom yang lebih besar terletak sebelum unsur yang memiliki massa atom lebih kecil.

Berikut adalah Tabel Peridik Mendeleyev:

5. Tabel Periodik Modern
         Meskipun tabel periodik memiliki kelemahan, namun sistem periodiknya lebih baik dibandingkan penggolongan unsur-unsur menurut Doubereiner dan Newlands. Selanjutnya, Ilmuwan berkebangsaan Inggris Henry Moseley, menyempurnakan sistem periodik Mendeleyev. Pada tahun 1941, Moseley menyelidiki secara sistematis spectrum sinar X dan mengetahui hubungan antara panjang gelombang sinar X dengan nomor atomnya.

         Dari hasil penyelidikannya, Moseley memodifikasi tabel periodik Mendeleyev dan menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atomnya. Tabel periodik inilah yang kita pakai hingga sekarang yang disebut Tabel Periodik Modern. Hasil penyusunan sistem periodik Modern oleh Moseley dapat dilihat pada tabel berikut:

       Demikian pembahasan tentang Perkembangan Sistem Periodik Unsur (SPU). Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan sistem periodik unsur yaitu konfigurasi elektron.