makalah sistem periodik unsur

Transkripsi

1 makalah sistem periodik unsur BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Unsur kimia atau hanya disebut unsur adalah zat kimia yang tak dapat dibagi lagi menjadi zat yang lebih kecil,atau tak dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan menggunakan metode kimia biasa. Partikel terkecil dari unsur adalah atom. Sebuah atom terdiri atas inti atom (nukleus) dan dikelilingi oleh elektron. Inti atom terdiri atas sejumlah proton dan neutron. Hingga saat ini diketahui terdapat kurang lebih 117 unsur di dunia. Hal yang membedakan unsur satu dengan lainnya adalah jumlah proton dalam inti atom tersebut. Misalnya,seluruh atom karbon memiliki proton sebanyak 6 buah,sedangkan atom oksigen memiliki proton sebanyak 8 buah. Jumlah proton pada setiap atom dikenal dengan istilah nomor atom (Z). Namun demikian,atom-atom pada unsur yang sama tersebut dapat memiliki jumlah neutron yang berbeda,hal ini dikenal dengan sebutan Isotop. Massa atom sebuah unsur (A) adalah massa ratarata atom suatu unsur pada alam. Karena massa elektron sangatlah kecil,dan massa neutron hampir sama dengan massa proton,maka massa atom biasanya dinyatakan dengan jumlah proton dan neutron pada inti atom,pada Isotop yang memiliki kelimpahan terbanyak di alam. Ukuran massa atom adalah satuan massa atom (amu). Beberapa Isotop bersifat radioaktif dan mengalami penguraian (peluruhan) terhadap radiasi partikel alfa atau beta. Unsur paling ringan adalah hidrogen dan helium. Hidrogen dipercaya sebagai unsur yang ada pertama kali di jagad raya setelah terjadi Big Bang. Seluruh unsur-unsur berat secara alami terbentuk (baik secara alami ataupun buatan) melalui berbagai metode nukleosintesis. Hingga tahun 2005,dikenal 118 unsur yang diketahui,93 nsur diantaranya terdapat di alam, dan 23 unsur merupakan unsur buatan. Unsur buatan pertama kali diduga adalah teknetium pada taun Seluruh unsur buatan adalah radioaktif dengan waktu paruh yang pendek,sehingga atom-atom tersebut yang terbentuk secara alami sepertinya telah terurai. Daftar unsur dapat dinyatakan dengan nama,simbol,atau nomor atom. Dalam tabel periodik,disajikan pula pengelompokan unsur-unsur yang memiliki sifat-sifat kimia yang sama. Pengelompokan unsur-unsur kimia terus berkembang seiring dengan penemuan unsur kimia dan perkembangan ilmu pengetahuan. Pengelompokan unsur-unsur kimia ini menghasilkan suatu tabel periodik yang berisi data dan informasi yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan yang berkaitan dengan kimia. Seperti perhitungan jumlah proton,elektron,dan neutron suatu atom,susunan elektron dalam atom (konfigurasi elektron),massa atom relatif unsur dan kelompok unsur dalam Isotop,Isobar,dan Isoton. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan,maka dapat disimpulkan permasalahan sebagai berikut : 1. Apa saja Sistem Periodik Unsur yang pernah disusun oleh para ahli? 2. Bagaimana cara para ahli menyusun Tabel Periodik pada masanya? C. Tujuan pembahasan 1. Mengetahui tentang berbagai macam Sistem Periodik Unsur yang disusun oleh

2 para ahli. 2. Mengetahui bagaimana cara para ahli menyusun suatu Tabel Periodik. BAB II KAJIAN TEORISTIS A. Pengertian Sistem Periodik Unsur Sistem periodik unsur adalah sebuah tabel yang memuat seluruh unsur kimia yang dikenal oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Di dalam tabel periodik,unsurunsur kimia dikelompokan berdasarkan kesamaan sifatnya. Dengan memanfaatkan tabel periodik,kita dapat membuat klasifikasi,penafsiran,dan perkiraaan yang sistematik dari semua informasi kimia. Selain itu,kita juga dapat lebih mudah mempelajari struktur atom. B. Pengelompokan Unsur dalam Sistem Periodik. Pada awalnya,unsur hanya digolongkan menjadi logam dan nonlogam. Dua puluh unsur yang dikenal pada masa itu mempunyai sifat yang berbeda satu dengan yang lainnya. Setelah John Dalton mengemukakan teori atom maka terdapat perkembangan yang cukup berarti dalam pengelompokan unsur-unsur. Penelitian Dalton tentang atom menjelaskan bahwa setiap unsur mempunyai atom-atom dengan sifat tertentu yang berbeda dari atom unsur lain. Hal yang membedakan diantara unsur adalah massanya. Pada awalnya massa atom individu belum bisa ditentukan karena atom mempunyai massa yang amat kecil sehingga digunakan massa atom relatif yaitu perbandingan massa antar atom. Berzelius pada tahun 1814 dan P.Dulong dan A.Petit pada tahun 1819 melakukan penentuan massa atom relatif berdasarkan kalor jenis unsur. Massa atom relatif termasuk sifat khas atom karena setiap unsur mempunyai massa atom relatif tertentu yang berbeda dari unsur lainnya. Penelitian selanjutnya melibatkan Lavoisier yang mengelompokan unsur berdasarkan sifat kimianya. Lalu, Dobereiner, Newlands, Mendeleev, dan Lothar Meyer yang mengelompokan unsur berdasarkan massa atom relatif. Seorang ahli geologi Perancis, Alexander Beguyern yang mengelompokan unsur-unsur kimia berdasarkan kenaikan berat atom. Dan Moseley yang mengelompokan unsur-unsur kimia berdasarkan sifat fisis dan kimia yang diurutkan berdasarkan kenaikan nomor atom dalam bentuk tabel periodik yang selanjutnya disempurnakan oleh Seaborg dan lebih dekenal sebagai Tabel Periodik Modern. C. Sifat-sifat Keperiodikan Unsur pada Umumnya Secara umum, sifat-sifat unsur perodik berubah secara teratur sesuai dengan perubahan nomor atomnya. Sifat ini dinamakan sebagai sifat periodik unsur-unsur yang meliputi: 1. Jari-jari Atom

3 Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom hingga kulit terluarnya. 2. Afinitas Elekton Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dilepas atau diserap oleh atom netral dalam bentuk gas pada penangkapan satu elektron untuk membentuk ion negatif. 3. Energi Ionisasi (Potensial Ionisasi) Energi ionisasi atau potensial ionisasi adalah eneri yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar dari atom. 4. Keelektronegatifan Keelektronegatifan adalah kecenderungan suatu atom untuk bermuatan negatif atau untuk menangkap elektron dari atom lain. BAB III PEMBAHASAN A. Sistem Periodik Unsur Menurut Lavoisier Ilmuan kimia Perancis, Antoine Lavoisier pada tahun 1869 mendefinisikan unsur sebagai zat yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana. Hal itu dituangkan dalam buuya yag berjudul Traite Elementaire de Chimie. Antoine Lavoisier mengelompokan 33 unsur kimia. Pengelompokan unsure tersebut berdasarkan sifat kimianya. Unsur-unsur kimia dibagi menjaddi empat kelompok. Yaitu gas, tanah, logam, dan nonlogam. Pengelompoka ini masih terlalu umum karena ternyata dalam kelompok unsuur logam masih terdapat nsur yang memiliki sifat berbeda. Unsur gas yang dikelompokan leh Lavoisier adalah cahaya, kalor, oksigen, azote (nitrogen), dan hydrogen. Unsur-unsur yang tergolonh nonlogam adalah sulfur, fosfor, karbon, asam kloroda, asam flourida, dan asam borak. Adapun unsur logam adalah antimon, perak, arsenic, bismuth, tembaga timah, nesi, mangan, raksa, molybdenum, nikel, emas, platina, tobel tungsten, dan seng. Adapun yang tergolong unsur tanah adalah kapur, magnesium oksida, barium oksida, alumunium oksida, dan silikon oksida. Kelemahan dari teori Lavoisier : pengelompokan masih terlalu umum. Kelebihan dari teori Laviosier : sudah mengelompokan 33 unsur yang ada bedasarkan sifat kimia sehingga bias dijadikan referensi bagi ilmuan-lmuan setelahnya. B. Sistem Periodik Unsur Menurut Dobereiner Pada tahun 1829, J.W. Dobereiner seorang professor kimia dari Jerman mengelompokan unsurunsur berdaasarkan kemiripan sifat-sifatnya.

4 Ia mengemukakan bahwa massa atom relatif strontium sangat dekat dengan massa rata-rata dari dua unsur lain yang mirip dengan strontium, yaitu kalsium dan barium. Dobereiner juga mengemukakan beberapa kelompok unsur lain seperti itu. Unsur pembentuk garam dan massa atomnya,yaitu c1 = 35,5 Br = 80, dsn l = 127. Unsur pembentuk alkali dan massa atomnya. Yaitu Li = 7, Na = 23, dan K = 39. Dari pengelompokan unsur-insur tersebut,terdapat suatu keteraturan. Setiap taiga unsur yang sifatnya mirip massa atom (A r) unsur yang kedua (tengah) merupakan massa atom rata-rata dari massa atom unsur pertama dan keetiga. Oleh karena itu, Dobereiner mengambil keputusan bahwa nsuur-unsur dapat dikelompokan kedalam kelompok-kelompok tiga unsur yang disebut triade. Pengelompokan trsebut lebih dikenal dengan Hukum Triad Dobereiner. Triade Ar Rata-rata Ar unsur pertama dan keetiga Kalsium Stronsium Barium ( ) = 88 2 Kelemahan dari teori iini adalah pengelompokan unsur ini kurang efisen dengan adanya bbeberapa unsur lain dan tida termasuk dalam kelompok triad padahal sifatnya sama dengan unsur dalam kelompok triad tersebut. Kelebihan dari teori ini adalah adanya keteraturan setiap unsur yang sifatnya mirip massa atom (Ar) unsur yang kedua (tengah) merupakan massa atom rata-rata dimassa atom unsur pertama dan ketiga. Mulanya, hokum triad culup popular dna diterima banyak kalangan. Akan tetapi sejak unsurunsur baru, banyak unsur yang mempunyai sifat mirip, tetapi jumlahnya lebih dari tiga. Misalnya, unsur fluorin yang rip dengan unsur-unsur triad halogen (klorin, bromine, iodine). Meskipun demikian, usaha Dobereiner patut dihargai karena ia empelopori peenyusunan table periodic berdasarkan berat atom. Triad 1 (Logam Alkali) Triad 2 (Logam Alkali Tanah) Triad 3 (Halogen) Triad 4 (Golongan VIA) Litium 7 Natrium 23 Kalium 39 Kalsium 40,08

5 Stronsium 87,62 Barium 137,34 Kolorin 35,45 Bromine 79,91 Iodin 126,90 Sulfur 32,06 Selenium 78,96 Tellurium 127,60 C. Sistem Periodik Unsur Menurut Chancourtois Tahun 1862, ahli geologi Perancis, Alexander Beguyer de Chancourtois, mengelompokan unsurunsur kimia berdasarkan kenaikan berat atom. Unsur-unsur kimia disusun membentuk suatu spiral. Unsur-unsur yang sifatnya mirip terletak pada kolom yang sama. Perbedaan berat atom unsurunsur yang amirip adalah 16. Misalnya, litum dan natrium (7 dan 23). Secara matematika, penyusunan ketiga unsur tersebut dapat dirumuskan dengan persamaan berikut. D. Sistem Periodik Unsur Menurut Newlands H 1 F8 Cl 15 Co/Ni 22 Br 29 Pd 36 I 42 Pt/lr 50 Li 2 Na 9 K 16 Cu 23 Rb 30 Ag 37 Cs 44 Tl 53 G 3 Mg 10 Ca 17 Zn 25 Sr 31 Hokum oktaf ditemukan oleh John Alexander Reina Newlands,seorang ahli kimia Inggris. Newland adalah orang yang perrtama yang meengelompokan unsur berdasarkan kenaian massa atom relatif unsur. Disebut hukumm oktaf karena beliau mendapati bahwa sifat-sifat yang sama beerulang pada setiap unsur ke-8,unsur ke-2 mirip dengan unsur ke-9 dan seterusnya. Kemiripan sifat ditunjukan oleh unsur yang berselisih satu oktaf yakni unsur ke-1 dan ke-8 serta unsur ke-2 dan unsur ke-9. Daftar unsur yang berhasil dikelompokan berdasarkan hkum oktaf oleh Newlands ditunjukan pada table berikut. Huku oktaf Newlands ternyata hanya berlaku uuntuk unsur-unsur dengan massa relatif sampai 20 (kalsium). Kemiripan sifat terlalu dipaksakan apabila pegelompokan dilanjutkan. Misalnya, Ti mempunyai sifat yang cukup berberda dengan Al maupun B. Kelemahan huku oktaf Newland adalah hanya berlaku untuk 17 unsur pertama, yaitu hydrogen hingga kalsium. Selain itu, hokum oktaf juga tidak menyediakan tempat untuk unsur-unsur yang baru ditemkan. Dan dalam kenyataannya masih ditemukan beberapa oktaf yang isinya lebih dari

6 delapan unsur. Dan penggolongannya ini tidak cocok untuk unsur yang massa atomnya sangat besar. E. Sistem Periodik Mendeleev Pada tahun 1866, ahli kimia asal Rusia Dmetri Ivanovick Mendeleev,melakukan pengamatan terhadap 63 unsur yang sudah dikenal ketika itu dan menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur adalah fungsi periodic dari massa atom relatifnya. Artinya, jika unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnnya,maka sifat tertentu akan berulang secara periodic. Mendeleev menempatkan unsur-ubsur yang mempunyai kemiripan sifat lajur vertical yang disebut golongan. Unsur-unsur juga disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya dan ditempatkan dalam satu lajur yang disebut periode. Dalam tabelnya Mendelev mengkosongkan beberapa tempat. Hal itu dilakukan untuk memnetapkan keiripan sifat dalam golongan. Sebagai contoh, Mendeleev menempatkan Ti (Ar = 48) pada golongan IV dan membiarkan golongan lll kosong kareena Ti lebih mirip dengan C dan Si, ari pada dengan B dan Al. Mendeleev meramalkan dari sifat unsur yng belum dikenal itu. Perkiraan tersebut didasarkan pada sifat unsur lain yang sudah dikenal, yang letaknya bedampingan baik secara mendatar maupun secara tegak. Ketika unsur yang diramalkan ditemukan, ternyata sifatnya sangat sesuai dengan ramalan Mendeleev. Salah satu contoh adalah germanium (Ge) yang ditemukan pada tahun 1886, yagn oleh Mendeleev dinamai ekasilikon. Unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatif seperti yang digunakan Newlands hanya ada beberapa perbaikan antara lain : a. Besarnya selisih massa atom relatif sekurang-kurangnya dua satuan. b. Bagi unsur transisi disediakan jalur khusus. c. Beberapa tempat dikosongkan untuk unsur yang belum ditemukan. d. Mengadakan korekai terhadap massa atom relatif. e. Tanpa eksperimen ia mengubah valensi Boron dan Alumunium dari 2 menjadi 3. f. Ia meramal sifat unsur yang belum dikenal. Keuntungan dari daftar Mendelees dalam memahami sifat unsur adalah : 1. Sifat kimia dan sifat fisika unsur dalam satu golongan brubah teratur. 2. Valensi tertinggi dicapai oleh unsur dengan golongan sama. 3. Kemiripan sifat dimilii hubungan diagonal. 4. Ada unsur yang aan ditemukan yang akan menempati teempat kosong. 5. Ada teempat bagi unsur transisi. Kelemahan Mendeleev : 1. Panjang periode tidak sama. 2. Beberrapa unsur ada yang tterbalik. 3. Selisih massa atom relatif yang tidak berurutan tidak teratur. 4. Perubahan sifat unsur ini lambat dari elektronegatif menjadi eletropositif. 5. Unsur-unsur dari lanthanoida dimasukan ke dalam satu golonga 6. Besarnya valensi unsur yang lebih dari satu macam valensi sukar diramal kedudukannya dalam sistem periodik 7. Sifat anomali unsur pertama setiap golongan tidak ada hubungannya dengan massa atom relatif 8. 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

7 dimasukan dalam satu golongan. F. Sistem Periodik Modern dari Henry G. Moseley Pada awal abad 20, pengetahuan kita terhadap atom mengalami perkembangan yang sangat mendasar. Para ahli menemukan bahwa atom bukanlah suatu partikel yang tak terbagi melainkan terdiri dari partikel yang lebih kecil yang di sebut partikel dasar atau partikel subatom. Kini atom di yakini terdiri atas tiga jenis partikeldasar yaitu proton, elektron, dan neuron. Jumlah proton merupakan sifat khas dari unsur, artinya setiap unsur mempunyai jumlah proton tertentu yang berbeda dari unsur lainya. Jumlah proton dalam satu atom ini disebut nomor atom. pada 1913, seorang kimiawan inggris bernama Henry Moseley melakukan eksperimen pengukuran panjang gelombang unsur menggunakan sinar-x. Berdasarkan hasil eksperimenya tersebut, diperolehkesimpulan bahwa sifat dasar atom bukan didasari oleh massa atom relative, melainkan berdasarkan kenaikan jumlah proton. Hal tersebut diakibatkan adanya unsur-unsur yang memiliki massa atom berbeda, tetapi memiliki jumlah proton sama atau disebut isotop. Kenaikan jumlah proton ini mencerminkan kenaikan nonor atom unsur tersebut. Pengelompokan unsur-unsur sisitem periodik modern merupakan penyempurnaan hukum periodik Mendeleev, yang di sebut juga sistem periodik bentuk panjang. Sistem periodik modern disusun berdasarkan kebaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajurlajur horizontal, yang disebut periode disusun berdasarkan kenaikan nomor atom ; sedangkan lajur-lajur vertikal, yang disebut golongan, disusun berdasarkan kemiripan sifat. Sistem periodik modern terdriri atas 7 periode dan 8 golongan. Setiap golongan dibagi lagi menjadi 8 golongan A( IA-VIIIA ) dan 8 golongan B (IB VIIIB). Unsur-unsur golongan A disebut golongan utama, sedangkan golongan B disebut golongan transisi. Golongan-golongan juga dapat ditandai dengn bilangan 1 sampai dengan 18 secara berurutan dari kiri ke kanan. Dengan cara ini maka unsur transisi terletak pada golongan 3 sampai golongan 12. Pada periode 6 dan 7 terdapat masing-masing 14 unsur yang disebut unsurunsur transisi dalam, yaitu unsur-unsur antanida dan aktinida. Unsur-unsur transisi dalam semua termasuk golongan IIIB. Unsur-unsur lantanida pada periode 6 golongan IIIB, dan unsur-unsur aktinida pada periode 7 golongan IIIB. Penempatan unsur-unsur tersebut di bagian bawah tabel periodik adalah untuk alasan teknis, sehingga daftar tidak terlalu panjang. Berikut tabel periodik yang disusun oleh Moseley : , 21:32