Bagaimanakah sifat unsur unsur yang terletak dalam satu golongan?

Sistem periodik modern disusun berdasarkan konfigurasi elektron (nomor atom) yang dituangkan dalam bentuk tabel. Tabel periodik terdiri atas baris dan kolom. Baris disebut dengan periode sedangkan kolom disebut golongan. Unsur yang jumlah kulitnya sama diletakkan pada periode yang sama.

Pada satu periode maupun golongan memiliki sifat khas yang bagus untuk dipelajari. Seperti pada jari-jari atom: dalam satu periode makin ke bawah bertambah, sedangkan dalam satu golongan makin ke kanan berkurang.

Sifat Unsur

1. Sifat Logam-nonlogam

Sifat logam yang meliputi daya hantar listrik/panas, kemudian untuk ditempa dan kemampuan meregang sangat berkaitan dengan kecenderungan atom untuk melepas elektron. Makin mudah melepas elektron maka sifat logamnya semakin bertambah. Unsur yang mempunyai sifat logam paling kuat adalah fransium (Fr).

Sebaliknya, jika suatu unsur cenderung menerima elektron maka unsur tersebut dapat unsur nonlogam. Dalam tabel periodik, unsur ini terletak pada bagian kanan.

Selain logam dan nonlogam, terdapat beberapa unsur yang dikategorikan metaloid (semilogam). Unsur tersebut memiliki sifat logam sekaligus nonlogam. Sebagai contohnya adalah unsur silikon (Si) dan Germanium (Ge).

2. Kereaktifan

Kereaktifan suatu unsur dapat ditentukan dari kemudahan unsur tersebut berikatan dengan unsur lain membentuk suatu senyawa. Proses tersebut terdapat dua cara yaitu dengan cara melepas atau menerima elektron. Semakin mudah unsur tersebut melepas atau menerima elektron, maka unsur tersebut semakin reaktif. Jika dalam sistem periodik, maka keteraturannya sebagai berikut:

  • Unsur logam: ke kanan makin kurang reaktif, ke bawah makin reaktif.
  • Unsur nonlogam: ke kanan makin reaktif, ke bawah makin kurang reaktif.

Unsur-unsur golongan VIIIA merupakan unsur-unsur yang sangat sukar bereaksi (inert). Unsur-unsur tersebut sangat stabil dari segi konfigurasi elektronnya sehingga sangat sulit untuk melepaskan atau menerima elektron.

Sifat-Sifat Periodik

1. Jari-Jari Atom

Idealnya, jari-jari atom adalah jarak dari inti ke elektron pada kulit terluar. Namun, sebuah atom tergantung pada volume yang ditempati oleh elektron di sekeliling inti (awan elektron) tanpa jelas batasnya sehingga ukuran yang tepat sebuah atom sangat sulit ditentukan. Selain itu, keadaan kimia dan fisik dari sebuah atom dapat mengubah ukuran awan elektron.

Jari-jari atom dalam tabel periodik unsur:

  • Pada satu periode: dari kanan ke kiri makin besar.
  • Pada satu golongan: dari atas ke bawah makin besar.

2. Keelektronegatifan

Linus Pauling, seorang ahli kimia membuat skala nilai numerik yang mencerminkan berapa banyak atom dalam sebuah molekul menarik elektron. Nilai numerik ini dinamakan nilai keelektronegatifan.

Keelektronegatifan dalam tabel periodik unsur:

  • Dalam satu periode: dari kiri ke kanan makin besar.
  • Dalam satu golongan: dari bawah ke atas makin besar.

3. Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepas satu elektron yang terikat paling lemah dari satu atom pada keadaan gas.

Energi ionisasi dalam tabel periodik unsur:

  • Dalam satu periode: dari kiri ke kanan makin besar.
  • Dalam satu golongan: dari bawah ke atas makin besar.

4. Afinitas Elektron

Afinitas elektron merupakan perubahan energi yang terjadi ketika sebuah atom netral (dalam wujud gas) memperoleh sebuah elektron.

Afinitas elektron dalam tabel periodik unsur:

  • Dalam satu periode: dari kiri ke kanan makin besar.
  • Dalam satu golongan: dari bawah ke atas makin besar.

Kecenderungan Sifat Lain dalam Sistem Periodik

1. Jari-Jari Ion

Logam cenderung melepaskan satu atau lebih elektron dan membentuk ion positif. Dalam satu periode, jari-jari logam kation cenderung menurun karena meningkatnya muatan ini akibat kehilangan elektron. Unsur-unsur nonlogam dalam satu periode, cenderung untuk menangkap elektron dan membentuk ion negatif.

2. Sifat Asam dan Basa

Sifat asam berkaitan dengan sifat nonlogam, sedangkan sifat basa berkaitan dengan logam. Untuk unsur-unsur nonlogam, dari kiri ke kanan sifat asam semakin besar (kecuali golongan VIIIA) dan dari atas ke bawah semakin lemah. Untuk unsur-unsur logam, dari kiri ke kanan sifat basa semakin lemah dan dari atas ke bawah sifat basa semakin kuat.

3. Sifat Reduktor

Sifat reduktor merupakan sifat atom suatu unsur yang cenderung melepas elektron (mengalami oksidasi). Unsur yang mudah melepas elektron dikatakan reduktor kuat, yaitu terletak pada bagian kiri-bawah sistem periodik.

4. Sifat Oksidator

Sifat oksidator merupakan sifat atom suatu unsur yang cenderung menangkap elektron (mengalami reduksi). Sifat oksidator ini tidak dimiliki oleh gas mulia, sehingga siat oksidator terkuat dimiliki golongan halogen (VIIA)

5. Titik Leleh dan Titik Didih

Titik leleh dan titik didih unsur logam ditentukan oleh ikatan logam, sedangkan unsur nonlogam ditentukan oleh gaya Van der Waals.

  • Unsur logam: ke kanan makin tinggi, ke bawah makin rendah.
  • Unsur nonlogam: ke anan makin rendah, ke bawah makin tinggi.

Kesimpulan

Untuk mempermudah pemahaman dari penjelas panjang di atas, maka didapat kesimpulan yakni:

Bagaimanakah sifat unsur unsur yang terletak dalam satu golongan?

Contoh Soal

Untuk mempermudah pemahaman, marilah memperhatikan soal-soal berikut:

  1. Unsur 3Li dan 11Na, unsur apakah yang memiliki jari-jari atom lebih besar?
  2. Unsur 12Mg dan 13Al, unsur apakah yang memiliki afinitas elektron lebih besar?
  3. Unsur 12Mg dan 13Al, unsur apakah yang memiliki energi ionisasi lebih kecil?
  4. Unsur 9F dan 10Ne, unsur apakah yang memiliki sifat oksidator atom lebih besar?
  5. Unsur 12Mg dan 20Ca, unsur apakah yang memiliki sifat logam lebih kecil?

Penyelesaian:

  1. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    3Li : 1s2 2s1 (periode 2 dan golongan IA)

    11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1

    (periode 3 dan golongan IA)

    Jika diperhatikan, 3Li dan 11Na terletak pada golongan yang sama. Maka untuk jari-jari atom: pada golongan yang sama, semakin ke bawah jari-jari atom semakin besar.


    Maka unsur yang memiliki jari-jari atom lebih besar yaitu 11
  2. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2 (periode 3 dan golongan IIA)

    13Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p1

    (periode 3 dan golongan IIIA)

    Jika diperhatikan, 12Mg dan 13Al terletak pada periode yang sama. Maka untuk afinitas elektron: pada periode yang sama, semakin ke kanan afinitas elektron semakin besar.


    Maka unsur yang memiliki afinitas elektron lebih besar yaitu 13
  3. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2 (periode 3 dan golongan IIA)

    13Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p1

    (periode 3 dan golongan IIIA)

    Jika diperhatikan, 12Mg dan 13Al terletak pada periode yang sama. Maka untuk energi ionisasi: pada periode yang sama, semakin ke kanan energi ionisasi semakin besar.


    Maka unsur yang memiliki energi ionisasi lebih kecil yaitu 12
  4. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    9F : 1s2 2s2 2p5 (periode 2 dan golongan VIIA)

    10Ne : 1s2 2s2 2p6

    (periode 2 dan golongan VIIIA)

    Jika diperhatikan, 9F dan 10Ne terletak pada periode yang sama. Maka untuk sifat oksidator: pada periode yang sama, semakin ke kanan sifat oksidator semakin besar. Tapi, untuk golongan gas mulia (VIIIA) tidak memiliki sifat oksidator. Sehingga golongan halogen (VIIA) memiliki oksidator paling besar.


    Maka unsur yang memiliki sifat oksidator lebih besar yaitu 9
  5. Pertama sebaiknya melakukan konfigurasi elektron terlebih dahulu.
    12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2 (periode 3 dan golongan IIA)

    20Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 2p6 4s2

    (periode 4 dan golongan IIA)

    Jika diperhatikan, 12Mg dan 20Ca terletak pada golongan yang sama. Maka untuk sifat logam: pada golongan yang sama, semakin ke bawah sifat logam semakin besar.


    Maka unsur yang memiliki sifat logam lebih kecil yaitu 12

Sistem periodik unsur adalah susunan unsur-unsur berdasarkan urutan nomor atom dan kemiripan sifat unsur-unsur tersebut. Disebut “periodik”, sebagaimana terdapat pola kemiripan sifat unsur dalam susunan tersebut. Sistem periodik unsur (tabel periodik) modern yang saat ini digunakan didasarkan pada tabel yang dipublikasikan oleh Dmitri Mendeleev pada tahun 1869.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Teori Atom
Struktur Atom

Tabel Sistem Periodik Unsur

Bagaimanakah sifat unsur unsur yang terletak dalam satu golongan?
Tabel periodik unsur modern
(Sumber: Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5th edition). New York: McGraw Hill)

Format tabel periodik:

  1. Masing-masing unsur terdapat dalam satu kotak yang berisi nomor atom, lambang unsur, dan nomor massa. Kotak-kotak tersebut berurut dari kiri ke kanan berdasarkan kenaikan nomor atom.
  2. Kotak-kotak tersebut tersusun membentuk barisan horizontal (periode) dan barisan vertikal (golongan). Setiap periode diberi nomor dari 1 hingga 7. Setiap golongan diberi nomor dari 1 hingga 8 dengan huruf A atau B. Pada sistem IUPAC baru, setiap golongan diberi nomor dari 1 hingga 18 tanpa huruf A atau B. Unsur-unsur dalam satu golongan yang sama pada tabel periodik akan memiliki kemiripan sifat.
  3. Unsur-unsur golongan 1A − 8A (golongan 1−2, 13−18) merupakan unsur golongan utama. Unsur-unsur golongan 1B−8B (golongan 3−12) merupakan unsur logam transisi. Dua deret unsur di bagian bawah, yakni lanthanida dan aktinida, disebut unsur logam transisi dalam.

Sifat-sifat pada sistem periodik unsur:

Sifat logam

Berdasarkan sifat, unsur-unsur dapat dikelompokkan menjadi logam, nonlogam, dan metalloid. Unsur-unsur logam memiliki sifat-sifat: konduktor panas dan listrik yang baik, dapat ditempa dan ductile, titik leleh relatif tinggi, cenderung melepaskan elektron kepada unsur nonlogam. Unsur-unsur nonlogam memiliki sifat-sifat: nonkonduktor panas dan listrik, tidak dapat ditempa dan rapuh/getas, kebanyakan berwujud gas pada temperatur kamar, cenderung menerima elektron dari unsur logam. Unsur-unsur metalloid memiliki sifat-sifat seperti logam dan juga nonlogam. Sifat logam semakin berkurang dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas sistem periodik unsur, kecuali hidrogen. Unsur-unsur metalloid berada pada “tangga” yang membatasi unsur-unsur logam dan nonlogam.

Jari-jari atom

Jari-jari atom adalah setengah dari jarak antara dua inti dari dua atom logam yang sejajar atau dalam sebuah molekul diatomik. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, jari-jari atom cenderung semakin besar, sebagaimana pertambahan kulit elektron. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, jari-jari atom cenderung semakin kecil, sebagaimana pertambahan muatan inti efektif.

Energi ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan oleh sebuah atom atau ion dalam fase gas untuk melepaskan sebuah elektronnya. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, energi ionisasi pertama cenderung semakin kecil, sebagaimana jarak dari inti ke elektron terluar bertambah sehingga tarikan elektron terluar oleh inti berkurang. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, energi ionisasi pertama cenderung semakin besar, sebagaimana pertambahan muatan inti efektif sehingga tarikan oleh inti bertambah.

Bagaimanakah sifat unsur unsur yang terletak dalam satu golongan?
Ringkasan sifat-sifat sistem periodik unsur: jari-jari atom, energi ionisasi, dan sifat logam
(Sumber: Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.)

Jari-jari ion

Jari-jari ion adalah jari-jari dari kation atau anion yang dihitung berdasarkan jarak antara dua inti kation dan anion dalam kristal ionik. Kation (ion bermuatan positif) terbentuk dari pelepasan elektron dari kulit terluar atom netral sehingga tolakan antar elektron berkurang, tarikan elektron oleh inti lebih kuat, dan jari-jari dari kation lebih kecil dari atom netralnya. Anion (ion bermuatan negatif) terbentuk dari penangkapan elektron pada atom netral sehingga tolakan antar elektron bertambah dan jari-jari dari anion lebih besar dari atom netralnya. Dalam satu golongan pada sistem periodik unsur, dari atas ke bawah, jari-jari ion bermuatan sama cenderung semakin besar, sebagaimana pertambahan kulit elektron. Dalam periode, pada deretan ion isoelektronik (spesi-spesi dengan jumlah elektron sama dan konfigurasi elektron sama, seperti O2-, F–, Na+, Mg2+, dan Al3+ dengan 10 elektron), semakin besar muatan kation maka semakin kecil jari-jari ion, namun semakin besar muatan anion maka semakin besar jari-jari ion.

Bagaimanakah sifat unsur unsur yang terletak dalam satu golongan?
Jari-jari atom dan ion beberapa unsur dalam satuan pm
(Sumber: Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5th edition). New York: McGraw Hill)

Afinitas elektron

Afinitas elektron adalah kuantitas perubahan energi ketika sebuah atom atau ion dalam fase gas menerima sebuah elektron. Jika kuantitas perubahan energi bertanda positif, terjadi penyerapan energi, sedangkan jika bertanda negatif, terjadi pelepasan energi. Semakin negatif nilai afinitas elektron, semakin besar kecenderungan atom atau ion menerima elektron (afinitas terhadap elektron semakin besar). Dalam satu golongan pada tabel periodik unsur, dari atas ke bawah, afinitas elektron cenderung semakin kecil, dengan banyak pengecualian. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, sampai golongan 7A, afinitas elektron cenderung semakin besar, dengan banyak pengecualian.

Bagaimanakah sifat unsur unsur yang terletak dalam satu golongan?

Bagaimanakah sifat unsur unsur yang terletak dalam satu golongan?
Nilai afinitas elektron unsur-unsur golongan utama dalam satuan kJ/mol
(Sumber: Gilbert, Thomas N. et al. 2012. Chemistry: The Science in Context (3rd edition). New York: W. W. Norton & Company, Inc.)

Elektronegativitas

Elektronegativitas adalah ukuran kemampuan suatu atom dalam sebuah molekul (keadaan berikatan) untuk menarik elektron kepadanya. Semakin besar elektronegativitas, semakin mudah atom tersebut menarik elektron kepadanya sendiri. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, elektronegativitas cenderung semakin kecil. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, elektronegativitas cenderung semakin besar.

Bagaimanakah sifat unsur unsur yang terletak dalam satu golongan?
Elektronegativitas dari unsur-unsur dalam skala Linus Pauling
(Sumber: Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.)

Sistem Periodik Unsur – Referensi
Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
– Chang, Raymond. 2010. Chemistry (10th edition). New York: McGraw Hill
– Gilbert, Thomas N. et al. 2012. Chemistry: The Science in Context (3rd edition). New York: W. W. Norton & Company, Inc.
– Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10th edition). Toronto: Pearson Canada Inc. – Purba, Michael. 2006. Kimia 1A untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga.

– Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5th edition). New York: McGraw Hill


– Stacy, Angelica M. 2015. Living by Chemistry (2nd edition). New York: W.H. Freeman and Company
– Tro, Nivaldo J. 2011. Introductory Chemistry (4th edition). Illinois: Pearson Prentice Hall.

Judul Artikel: Sistem Periodik Unsur Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.

Alumni Kimia UI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

  1. Sifat Koligatif Larutan
  2. Hukum Faraday
  3. Tata Nama Senyawa