Sifat-Sifat Periodik Unsur : Pengertian dan Contoh Soal

Sifat-Sifat Periodik Unsur : Pengertian dan Contoh Soal – Dalam tabel periodik unsur ternyata terdapat pola perubahan unsur-unsur dalam golongan maupun dalam periode. Untuk lebih jelasnya perhatikan penjelasannya di bawah ini :

Pengertian Sifat-Sifat Periodik Unsur

Sifat-sifat periodik unsur adalah sifat-sifat unsur yang berubah secara periodik (beraturan) sesuai bertambahnya nomor atom.

Sifat keperiodikan tersebut meliputi : jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, keelektronegatifan, titik didih / titik lebur, kereaktifan, sifat logam atau non logam.

Sifat-Sifat Periodik Unsur

Jari-Jari Atom

Jari-jari atom adalah jarak nukleus (inti atom) dengan elektron yang terjauh pada konfigurasi elektron.

Keperiodikan jari-jari atom sebagai berikut :

  • Golongan : dari atas ke bawah semakin besar, karena jumlah kulit atom semakin banyak.
  • Periode : dari kiri ke kanan semakin kecil, karena makin ke kanan muatan intinya semakin besar sehingga gaya tarik inti makin kuat. Akibatnya elektron makin tertarik ke inti, maka jari-jari atom semakin kecil.

Ada 2 hal yang sangat mempengaruhi jari-jari atom :

  • Jumlah kulit : semakin banyak kulit, jari-jari atomnya semakin besar.
  • Muatan inti atom : semakin besar muatan inti, gaya tarik elektron terhadap inti semakin kuat sehingga jari-jari atom semakin kecil.

Jari-jari Ion

Jari-jari ion adalah jarak inti atom dengan elektron terjauh dalam konfigurasi elektron ion unsur.

Jari-jari ion positif (kation) < jari-jari atomnya

Contoh jari-jari ion positif :

Jari-jari ion 20Ca2+ : < 20Ca

  • 20Ca2+ = 2 . 8 . 8 (memiliki 3 kulit)
  • 20Ca = 2 . 8 . 8 . 2 (memiliki 4 kulit)

Jari-jari atom 20Ca lebih besar dari 20Ca2+ karena memiliki jumlah kulit yang lebih banyak

Jari-jari ion negatif (anion) > jari-jari atomnya

Contoh jari-jari ion negatif :

Jari-jari ion 16S2- > 16S

16S2- = 2 . 8 . 8 (memiliki 3 kulit)
16S = 2 . 8 . 6 (memiliki 3 kulit)

Jumlah kulit atom sama banyak, gaya tarik inti sama kuat, tetapi pada ion negatif jumlah elektron pada kulit paling luar lebih banyak sehingga gaya tolak elektron lebih kuat sehingga akan menjauh dari inti atom.

Catatan :

  • Jari-jari atom paling besar berada di sebelah kiri paling bawah dalam sistem periodik (golongan IA paling bawah).
  • Jari-jari ion positif selalu lebih kecil dari jari-jari atom netralnya.
  • Jari-jari ion negatif selalu lebih besar dari jari-jari atom netralnya.

Baca Juga : Teori Perkembangan Sistem Periodik Unsur

Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan oleh atom atau ion fase gas untuk melepas 1 elektron paling luar.

Keperiodikan energi ionisasi sebagai berikut :

  • Golongan : dari atas ke bawah semakin kecil, karena jari-jari atom semakin besar sehingga gaya tarik elektron terhadap inti makin lemah, sehingga mengakibatkan energi ionisasi makin lemah.
  • Periode : dari kiri ke kanan semakin besar, karena jari-jari atom semakin kecil, muatan intinya semakin besar sehingga gaya tarik inti makin kuat. Akibatnya elektron makin sulit lepas, mengakibatkan energi ionisasi semakin besar.

Energi Ionisasi Kedua, Ketiga dan Seterusnya

Energi ionisasi kedua adalah energi yang diperlukan oleh ion fase gas untuk melepas elektron yang kedua.

Energi ionisasi ketiga adalah energi yang diperlukan oleh ion fase gas untuk melepas elektron yang ketiga, dan seterusnya.

Contoh energi ionisasi kedua, ketiga dan seterusnya :

  • 3Li (g) → 3Li+ (g) + e (ENERGI IONISASI PERTAMA)
  • 3Li+ (g) → 3Li2+ (g) + e (ENERGI IONISASI KEDUA)
  • 3Li2+ (g) → 3Li3+ (g) + e (ENERGI IONISASI KETIGA)

Catatan :

  • Energi ionisasi paling besar berada di sebelah kanan paling atas dalam sistem periodik (golongan VIIIA/gas mulia paling atas).
  • Dalam penulisan reaksi ionisasi, atom atau ion harus dalam fase gas.
  • Semua reaksi ionisasi termasuk reaksi endoterm (membutuhkan energi).

EI 1 < EI 2 < EI 3

Hal ini disebabkan setelah melepaskan elektron, gaya tolak elektron berkurang dan gaya tarik inti tetap sehingga menyebabkan energi untuk melepaskan elektron semakin besar.

Penyimpangan energi ionisasi dari golongan IIA ke IIIA dan VA ke VIA

energi ionisasi periode 3

Kenapa energi ionisasi golongan IIA lebih besar dibanding IIIA atau VA lebih besar dibanding VIA? karena konfigurasi elektron golongan IIA dan VA lebih stabil dibandingkan golongan IIIA dan VIA, sehingga energi buat melepas elektron menjadi lebih besar.

Golongan IIA dan IIIA

  • 12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2 → (lebih stabil)
  • 13Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p1

Golongan VA dan VIA

  • 15P : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p3 → (lebih stabil)
  • 16S : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p4

Afinitas Elektron

Afinitas elektron adalah energi yang diperlukan atau dilepas oleh atom atau ion fase gas untuk menerima 1 elektron.

Keperiodikan afinitas elektron sebagai berikut :

  • Golongan : dari atas ke bawah semakin kecil, karena jari-jari atom semakin besar sehingga gaya tarik elektron terhadap inti terhadap elektron yang diikat semakin lemah.
  • Periode : dari kiri ke kanan semakin besar, karena jari-jari atom semakin kecil, muatan intinya semakin besar sehingga gaya tarik inti terhadap elektron yang diikat semakin kuat.

Catatan :

  • Affinitas elektron paling besar berada di sebelah kanan atas (golongan VIIA).
  • Umumnya afinitas elektron terjadi pelepasan energi (afinitas bernilai negatif) tetapi ada pengecualian pada golongan IIA (alkali tanah) dan VIIIA (gas mulia) dimana afinitas elektron terjadi penyerapan energi (afinitas bernilai positif) dikarenakan konfigurasi elektron sudah stabil sehingga sulit menerima elektron.
  • Semakin negatif nilai afinitas elektronnya maka makin mudah membentuk ion negatif.
  • Afinitas elektron dapat berupa reaksi eksoterm atau endoterm.

Afinitas Elektron Kedua, Ketiga dan Seterusnya

Afinitas elektron kedua adalah energi yang diperlukan oleh ion fase gas untuk menerima elektron yang kedua.

Afinitas elektron ketiga adalah energi yang diperlukan oleh ion fase gas untuk menerima elektron yang ketiga, dan seterusnya.

Contoh afinitas elektron kedua, ketiga dan seterusnya :

Tuliskan reaksi dari :
Afinitas elektron pertama oksigen adalah −140 kJ/mol
Afinitas elektron kedua adalah + 745 kJ/mol :

Pembahasan :

Afinitas elektron pertama :
O (g) + e → O (g) ∆H = −140 kJ

Afinitas elektron kedua :
O (g) + e → O2- (g) ∆H = +745 kJ

Afinitas elektron pertama dapat melepas atau menyerap energi, tergantung pada konfigurasi elektron atomnya. Sebaliknya, afinitas elektron kedua selalu positif (endoterm) karena peningkatan tolakan elektron-elektron dalam anion O2- jauh lebih besar daripada anion O.

Baca Juga : Bilangan Kuantum – Pengertian, Contoh Soal, Bentuk Orbital

Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah suatu bilangan yang menyatakan tendensi atau kecenderungan suatu atom untuk menarik elektron ke pihaknya dalam suatu ikatan kimia.

Keperiodikan Keelektronegatifan sebagai berikut :

  • Golongan : dari atas ke bawah semakin kecil, karena jari-jari atom semakin besar, gaya tarik inti semakin lemah maka akan semakin mudah melepas elektron (ion positif).
  • Periode : dari kiri ke kanan semakin besar, karena jari-jari atom semakin kecil, gaya tarik inti semakin kuat maka akan semakin mudah menangkap elektron (ion negatif).

Contoh keelektronegatifan :

Sebuah senyawa kovalen HCl terbentuk dari atom H (keelektronegatifan = 2,1) dan atom Cl (keelektronegatifan = 3.0), manakah atom yang menarik elektron lebih kuat ?

Pembahasan :

Karena keelektronegatifan atom Cl lebih besar dibanding atom H, maka atom Cl lebih kuat menarik elektron ke pihaknya akibatnya Cl akan bermuatan negatif dan atom H bermuatan positif.

Catatan :

  • Keelektronegatifan paling besar berada di sebelah kanan atas (golongan VIIA/halogen).
  • Keelektronegatifan bukan berupa energi tapi hanya berupa bilangan saja.

Titik Didih – Titik Lebur

Titik didih/titik lebur merupakan sifat fisis.

Keperiodikan titik didih/lebur sebagai berikut :

  • Periode : dari golongan IA naik sampai ke golongan IVA kemudian turun tajam ke golongan VA, habis itu naik sedikit ke golongan VIA kemudian turun lagi sampai golongan VIIIA. Dari golongan IA ke IIIA terbentuk ikatan logam, titik didih meningkat karena elektron valensi meningkat, pada golongan IVA terbentuk ikatan kovalen raksasa (memiliki titik didih paling tinggi dalam golongan) golongan VA ke VIIIA merupakan unsur nonlogam.
  • Golongan : nanti dibahas di bab kimia unsur.

Kereaktifan

Kereaktifan adalah kemudahan suatu unsur untuk bereaksi.
Unsur logam makin reaktif kalau semakin mudah melepas elektron.
Unsur non logam makin reaktif kalau semakin mudah menangkap elektron.

Keperiodikan kereaktifan sebagai berikut :

  • Unsur logam makin reaktif terletak pada golongan IA paling bawah, karena semakin panjang jari-jari maka semakin mudah melepas elektron.
  • Unsur non logam makin reaktif terletak pada golongan VIIA paling atas, karena semakin kecil jari-jari maka semakin mudah menangkap elektron.

Sifat Logam dan Non Logam

  • Sifat logam berhubungan dengan keelektropositifan (kecenderungan atom untuk melepas elektron membentuk ion positif).
  • Sifat non logam berhubungan dengan keelektronegatifan (kecenderungan atom untuk menarik elektron membentuk ion negatif).

Keperiodikan sifat logam dan non logam sebagai berikut :

  • Golongan : makin kebawah sifat logam bertambah, sifat non logam berkurang.
  • Periode : makin kekanan sifat logam berkurang, sifat non logam bertambah.

Contoh Soal Sifat-Sifat Periodik Unsur

Diantara unsur-unsur 3Li, 8O, 10Ne, 11Na unsur manakah yang memiliki :

  1. Jari-jari atom terbesar?
  2. Energi Ionisasi pertama terkecil?
  3. Affinitas elektron terbesar?
  4. Keelektronegatifan terkecil?
  5. Titik didih terkecil?
  6. Sifat logam terbesar?

Penyelesaian :

  • 3Li : 1s2 2s1 = 2 . 1 → golongan IA, periode 2
  • 8O : 1s2 2s2 2p4 = 2 . 6 → golongan VIA, periode 2
  • 10Ne : 1s2 2s2 2p6 = 2 . 8 → golongan VIIIA, periode 2
  • 11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1= 2 . 8 . 1 → golongan IA, periode 3

Buatlah tabel periodik unsur-unsur tersebut seperti gambar dibawah ini :

soal jari-jari atom sistem periodik unsur
  1. Unsur yang memiliki jari-jari atom terbesar adalah Na, karena terletak pada golongan paling kiri dan periode paling bawah.
  2. Unsur yang memiliki energi ionisasi pertama terkecil adalah Na, karena terletak pada golongan paling kiri dan periode paling bawah.
  3. Unsur yang memiliki affinitas elektron terbesar adalah O, karena terletak pada golongan paling kanan (VIA tapi bukan gas mulia) dan periode paling atas.
  4. Unsur yang memiliki keelektronegatifan terkecil adalah Na, karena terletak pada golongan paling kiri dan periode paling bawah.
  5. Unsur yang memiliki titik didih terkecil adalah Ne, karena terletak pada golongan paling kanan dan periode paling atas.
  6. Unsur yang memiliki sifat logam terbesar adalah Na, karena terletak pada golongan paling kiri dan periode paling bawah.

Baca Juga : Ilmu kimia dan peranannya

Tinggalkan komentar