Materi periode 3

Periode ke tiga : Unsur-unsur yang memiliki jumlah kulit elektron yang sama, yaitu 3 kulit. Akan
tetapi konfigurasi elektron dari masing-masing unsur berbeda.
1. Natrium
Natrium atau sodium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Na dan nomor
atom 11. Natrium adalah logam reaktif yang lunak, keperakan, dan seperti lilin, yang termasuk ke
logam alkali yang banyak terdapat dalam senyawa alam (terutama halite). Dia sangat reaktif, apinya
berwarna kuning, beroksidasi dalam udara, dan bereaksi kuat dengan air, sehingga harus disimpan
dalam minyak. Karena sangat reaktif, natrium hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur
murni.
Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium
juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur
ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali.
Catatan :
• Bereaksi dengan cepat dengan air membentuk sodium hidroksida dan hidrogen.
• Dapat bereaksi dengan Alkohol namun lebih lambat dibanding dengan air.
• Tidak bereaksi terhadap nitrogen.
• Merupakan komponen terbesar kedua yang larut di air laut.
• Mudah ditemui pada sumber air alami.
• Dihasilkan dengan elektrolisis lelehan NaCl.
• Prosesnya disebut proses Downs, yaitu dengan menambah 58% CaCl2 dan KF.
• pada elektrolisis lelehan NaCL. Katode : Na+(l) + e
Na(l) Anode : 2Cl-(l)
Cl2(g) + 2e
• Tujuan penambahan untuk menurunkan titik lebur NaCl hingga mencapai 550 C.
Kegunaan:
• Dipakai dalam pebuatan ester.
• NACl digunakan oleh hampir semua makhluk.
• Na-benzoat dipakai dalam pengawetan makanan.
• Na-glutamat dipakai untuk penyedap makanan.
• Isi dari lampu kabut dalam kendaraan bermotor.
• NAOH dipakai untuk membuat sabun, deterjen, kertas.
• NAHCO3 dipakai sebagai pengembang kue.
• Memurnikan logam K, Rb, Cs.
• NACO3 Pembuatan kaca dan pemurnian air sadah.
2. Magnesium
Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang terletak pada golongan IIA, memiliki
simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium berupa logam bewarna putih
keperakan dan sangat ringan adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit
bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini
terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran alumuniummagnesium yang sering disebut "magnalium" atau "magnelium".
Banyak dipakai di industri karena ringan dan mampu membentuk aloi yang kuat.
Termasuk unsur reaktif.
Sebagian besar logam dapat dihasilkan dengan bantuan magnesium.
Banyak ditemukan di alam dan dalam mineral : dolomite, magnetite, olivine, serpentine.
Senyawa yang terbentuk umumnya ikatan ion, namun ada juga berupa ikatan kovalen.
Magnesium umumnya dapat diperoleh melalui pengolahan air laut sebagai berikut:
Ca(OH)2 ditambahkan pada air laut agar meganesium mengendap sebagai Mg(OH) 2. Asam
klorida kemudian ditambahkan sehingga diperoleh kristal magnesium klorida. Sesuai dengan
persamaan,
Ca(OH)2 (S) + Mg2+  Mg(OH)2 (S) + Ca 2+
Mg(OH)2 (s) + 2H+ + Cl MgCl2.6H2O
Untuk menghindari terbentuknya MgO pada pemanasan megnesium klorida, sebelum elektrolisis
leburan kristal yang terbentuk ditambahkan magnesium klorida yang mengalami hidrolisis
sebagian ke dalam campuran leburan natrium dan kalsium klorida
Magnesium akan diperoleh pada katoda sedangkan pada anoda akan terbentuk Cl2Kegunaan:
Magnesium digunakan untuk membuat paduan logam (aliase) terutama paduan magnesium dengan
alumunium. Aliase ini digunakan untuk bahan konstruksi pesawat dan mobil karena aliase ini kuat
ringan tahan korosi serta tahan asam basa.
Mg(OH)2 untuk maag dan menetralisir asam lambung.
Dipakai pada proses produksi logam, kaca, dan semen.
Pemisah sulfur dari besi dan baja.
Dipakai pada lempeng yang digunakan di industri percetakan.
Untuk membuat lampu kilat.
Sebagai katalis reaksi organik.
3. Aluminium (Al)
Aluminum ialah unsur kimia dalam tabel periodik unsur yang terletak pada golongan IIIA, dengan
simbol Al dan nomor atom 13. Aluminium adalah logam yang paling berlimpah, merupakan
konduktor listrik yang baik, terang dan kuat serta tahan terhadap korosi. Aluminium dapat ditempa
menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam
penampang. Aluminium banyak digunakan dalam kabel bertegangan tinggi, bingkai jendela dan
badan pesawat terbang, ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu.
Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil.
Kegunaan:
Banyak dipakai dalam industri pesawat.
Untuk membuat konstruksi bangunan.
Dipakai pada berbagai macam aloi.
Untuk membuat magnet yang kuat.
Tawas sebagai penjernih air.
Untuk membuat logam hybrid yang dipakai pada pesawat luar angkasa.
Membuat berbagai alat masak.
Menghasilkan permata bewarna-warni: Sapphire, Topaz, dll.
Catatan :
Merupakan penghantar panas yang sangat baik dan dapat menghantar listrik.
Sulit terkorosi karena membentuk lapisan oksida di permukaannya.
Tidak beracun, non-magnetik dan sulit terbakar.
Sumber utamanya adalah biji bauksit.
4. Silikon
Silikon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Si dan nomor atom 14.
Merupakan unsur terbanyak kedua di bumi. Senyawa yang dibentuk bersifat paramagnetik. Unsur
kimia ini dtemukan oleh Jöns Jakob Berzelius. Silikon hampir 25.7% mengikut berat. Biasanya dalam
bentuk silikon dioksida (silika) dan silikat. Silikon sering digunakan untuk membuat serat optik dan
dalam operasi plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuk silicon.
Catatan:
• Merupakan unsur elektropositif yang paling banyak dijumpai.
• Isotop alaminya terdiri atas isotop 28 (92,2%), isotop 29 (4,7%), isotop 30 (3,1%).
• Memiliki sifat kimia seperti logam yang lain.
• Kemampuan semikonduktor akan meningkat jika ditambahkan pengotor suhu.
• Ditemukan pada banyak senyawa dioksida dan berbagai macam silicate yang ada di alam.
Kegunaan:
• Dipakai dalam pembuatan kaca.
• Terutama dipakai dalam pembuatan semi konduktor.
• Digunakan untuk membuat aloi (bahan logam campuran yang paling sering menjadi bahan
utama aksesoris.) bersama alumunium, magnesium, dan tembaga.
• Untuk membuat enamel (bahan organik yang dilapiskan ke kaleng untuk melindungi kontak
makanan dengan metal yang dapat mengakibatkan terjadinya perubahan wana dan rasa.)
• Untuk membuat IC. (intergrated cicuit) = komponen elektronik yang dibuat dari bahan semi
konduktor (; bahan penghantar arus listrik yang terbatas. Dalam jumlah tertentu dan dalam
keadaan tertentu)
5. Fosfor (P)
Fosfor ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens (pendaran yang terjadi walaupun
sumber pengeksitasinya telah disingkirkan). Fosfor berupa berbagai jenis senyawa logam transisi atau
senyawa tanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang ditambah tembaga atau perak, dan zink silikat
(Zn2SiO4)yang dicampur dengan mangan. Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan
tabung sinar katoda (CRT) dan lampu fluoresen, sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai
jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap (glow in the dark).
Catatan :
• Dalam lingkungan hidup ini tidak diketemukan senyawa fosfor dalam bentuk gas.
• Fosfor dapat membentuk tiga ikatankovalen, menerima tiga elektron membentuk ion P3 • Reaksi yang terjadi pada fosfor, antara lain seperti berikut,
a) Fosfor dapat bersenyawa dengan kebanyakan nonlogamdan logam-logam yang reaktif. Fosfor
bereaksi denganlogam IA dan IIA dapat membentuk fosfida. Dalam airfosfida mengalami
hidrolisis membentuk fosfin, PH 3.
Na3 P(s) + 3H2O (l)
 3NAOH (aq) + PH 3(g)
b) Fosfor membentuk dua macam senyawa dengan halogen yaitu trihalida, PX 3 dan pentahalida
PX 5.
c) Membentuk asam okso fosfor.
Kegunaan:
• Berperan penting dalam pembuatan pupuk.
• Secara luas digunakan dalam bahan peledak, korek api, pestisida, dan peralatan yang dapat
menyala dalam gelap (glow in the dark).
• Sebagai bahan tambahan untuk odol dan deterjen.
• Selain itu juga diperlukan untuk memperkuat tulang dan gigi.
• Keberadaan senyawa fosfat dalam air sangat berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem
perairan.
• Batu karang fosfat dalam tanah yang terkikis karena pengaruh iklim menjadi senyawasenyawa fosfat yang terlarut dalam air tanah dan dapat digunakan /diambil oleh tumbuhtumbuhan untuk kebutuhan hidup/pertumbuhannnya.
6. Sulfur
Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan
nomor atom 16. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent.
Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di alam, belerang
dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate. Sulfur
adalah unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam dua asam amino. Penggunaan
komersilnya terutama dalam fertilizer namun juga dalam bubuk mesiu, korek api, insektisida
(bahan-bahan kimia bersifat racun yang dipakai untuk membunuh serangga) dan fungisida
(pestisida yang secara spesifik membunuh atau menghambat cendawan penyebab penyakit)
•
•
Catatan :
Komponen murninya tidak beracun namun senyawa yang terbentuk kebanyakan berbahaya
bagi manusia.
Senyawa sulfur yang utama adalah SO2, dan SO3. SO2 berupa gas yang mudah larut dalam
air sehigga menyebabkan hujan asam.
Efek yang ditimbulkan dapat sikurangi dengan cara melewatkan air yang terkontaminasi pada
padatan CaCO3.
SO3 merupakan bahan utama membuat asam sulfat.
SO3 diperoleh dari oksidasi SO2 dengan katalis vanadium.
•
•
•
•
•
Kegunaan :
Dipakai sebagai bahan dasar pembuatan asam sulfat.
Digunakan dalam baterai.
Dipakai pada fungisida dan pembuatan pupuk.
Digunakan pada korek dan kembang api.
Digunakan sebagai pelarut dalam berbagai proses.
•
•
•
7. Klor
Klor (bahasa Yunani: Chloros, "hijau pucat"), adalah unsur kimia dengan simbol Cl dan
nomor atom 17. Dalam tabel periodik, unsur ini termasuk kelompok halogen (VIIA). Dalam
bentuk ion klorida, unsur ini adalah pembentuk garam dan senyawa lain yang tersedia di alam
dalam jumlah yang sangat berlimpah dan diperlukan untuk pembentukan hampir semua
bentuk kehidupan, termasuk manusia. Dalam bentuk gas, klorin berwarna kuning kehijauan,
dan sangat beracun. Dalam bentuk cair atau padat, klor sering digunakan sebagai oksidan,
pemutih, atau desinfektan.
•
•
•
•
•
•
Catatan:
Termasuk gas yang beracun.
Dalam bentuk padat dan cair merupakan oksidator yang kuat.
Mudah bereaksi dengan unsur lain.
Merupakan zat yang paling banyak terkandung di air laut.
Terdapat juga dalam carnalite dan silvite.
Diperoleh dengan cara mengelektrolisis larutan NaCl.
•
•
•
•
•
Kegunaan :
Dipakai pada proses pemurnian air.
Cl2 dipakai pada desinfectan.
KCl digunakan sebagai pupuk.
ZnCl2 digunakan sebagai solder.
NH4Cl digunakan sebagai pengisi baterai.
•
•
•
Digunakan untuk menghilangkan tinta dalam proses daur ulang kertas.
Dipakai untuk membunuh bakteri pada air minum.
Dipakai pada berbagai macam industri.
8. Argon
Argon adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ar dan nomor atom 18.
Gas mulia ke-3, di periode 8, argon membentuk 1% dari atmosfer bumi. Nama "argon"
berasal dari kata Yunani αργον berarti "malas" atau "yang tidak aktif", sebuah referensi untuk
fakta bahwa elemen hampir tidak mengalami reaksi kimia. Oktet lengkap (delapan elektron)
di kulit atom terluar membuat argon stabil dan tahan terhadap ikatan dengan unsur-unsur
lainnya. Titik triple suhu 83,8058 K adalah titik tetap yang menentukan dalam Skala Suhu
Internasional 1990.
•
•
Catatan :
Dapat diperoleh dengan cara memaskan udara dengan CaC2
Terbentuk di atmosfer sebagai akibat dari proses sinar kosmik.
•
•
•
•
•
Kegunaan :
Sebagai pengisi bola lampu karena Argon tidak bereaksi dengan kawat lampu.
Dipakai dalam industri logam sebagai inert saat pemotongan dan proses lainnya.
Untuk membuat lapisan pelindung pada berbagai macam proses.
Untuk mendeteksi sumber air tanah.
Dipakai dalam roda mobil mewah.
SIFAT FISIS
Sifat Senyawa
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
Nomor atom
11
12
13
14
15
16
17
18
[Ne]
[Ne]
[Ne]
[Ne]
[Ne]
[Ne]
[Ne]
[Ne]
valensi
3s1
3s2
3s23p1
3s2p32
3s23p3
3s23p4 3s23p5
Jari-jari atom
1,86
1,60
1,43
1,17
1,10
1,04
Energi
495,8
737,7
577,6
786,4
1011,7
999,6
0,93
1,31
1,61
1,90
2,19
2,58
3,16
-
97,81
648,8
660,37
1410
44,1
119,0
-
-189,2
Elektron
0,99
3s23p6
0,97
1251,1 1520,4
ionisasi(Kj/m)
Keelektronegat
ifan
Titik
leleh
(0C)
Titik didih
100,98
883
1090
2467
2680
280
445
-35
-185,7
Dari kiri ke kanan, jumlah elektron valensi semakin banyak, sedangkan jumlah kulitnya tetap.
Akibatnya, jari-jari atom semakin kecil sehingga semakin sukar melepaskan elektron (ionisasinya
semakin besar).
Mengapa jari-jari atom semakin kecil?
Dalam seperiode, (dari kiri ke kanan) berjumlah kulit sama tetapi jumlah proton bertambah sehingga
jari-jari atom juga berubah. Karena jumlah proton bertambah maka muatan inti juga bertambah yang
mengakibatkan gaya tarik menarik antara inti dengan elektron pada kulit terluar semakin kuat.
Kekuatan gaya tarik yang semakin meningkat menyebabkan jari-jari atom semakin kecil. Sehingga
untuk unsur dalam satu periode, jari-jari atom semakin kecil dari kiri ke kanan.
Harga keelektronegatifan unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin besar.
Sifat Logam
Sifat logam unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin berkurang. Dari Na sampai Al
merupakan unsur logam dengan titik leleh, titik didih, kerapatan dan kekerasan meningkat,
hal ini disebabkan pertambahan elektron valensi yang mengakibatkan ikatan logam semakin
kuat. Dengan demikian daya hantar listrik (sifat konduktor) juga semakin kuat. Silikon
merupakan semilogam (metaloid) bersifat semikonduktor, sedangkan fosfor, belerang dan
klor merupakan nonlogam yang tidak menghantarkan listrik. Dalam periode ketiga, letak
logam disebelah kiri, makin ke kiri sifat logam semakin reaktif, Na >Mg> Al. Jadi Na paling
reaktif.
Titik leleh dan titik didih
Titik leleh dan titik didih unsur periode ketiga dari natrium ke kanan meningkat dan mencapai
puncaknya pada silikon, kemudian turun. Silikon memiliki titik leleh dan titik didih tertinggi
karena silikon memiliki struktur kovalen raksasa dimana setiap atom silikon terikat secara
kovalen pada empat atom silikon lainnya.
Wujud pada suhu kamar :
Unsur Na, Mg, Al, Si, P, S berwujud padat pada suhu kamar karena unsur-unsur tersebut
memiliki harga (t.l) dan (t.d) di atas suhu ruangan (di atas 250C). Sedangkan unsur Cl dan Ar
berwujud gas karena memiliki (t.l) dan (t.d) di bawah suhu ruangan.
Energi Ionisasi:
Secara umum energi ionisasi unsur periode ketiga dari kiri ke kanan meningkat. Akan tetapi
energi ionisasi Al lebih rendah dari energi ionisasi Mg dan energi ionisasi S lebih rendah dari
P. Hal ini disebabkan oleh susunan elektron dalam orbital yang penuh atau setengah penuh
memiliki kestabilan yang lebih besar.
SIFAT-SIFAT KIMIA
Sifat Reduktor dan Oksidator
Sesuai dengan fakta bahwa dari kiri ke kanan unsur-unsur periode ketiga semakin sukar
melepas elektron serta makin mudah menangkap elektron, sehingga dari natrium sampai klor
sifat reduktor berkurang dan sifat oksidator bertambah. Natrium merupakan reduktor kuat dan
klor merupakan oksidator kuat.
Kekuatan sifat reduktor dan oksidator dapat dilihat dari harga potensial elektroda. Semakin
besar (positif) harga potensial elektroda semakin mudah mengalami reduksi yang berarti sifat
oksidator makin kuat, dan sebaliknya makin kecil (negatif) harga potensial elektroda makin
mudah dioksidasi yang berarti sifat reduktor makin kuat.
Daya pereduksi natrium, magnesium, dan aluminium dapat dibandingkan dari reaksinya
dengan air. Natrium bereaksi hebat dengan air menghasilkan NaOH dan gas hidrogen. Hal
ini menunjukkan bahwa natrium merupakan reduktor kuat.
2Na(s) + 2H2O( l) → 2NaOH(aq) + H2 (g)
Magnesium bereaksi lambat dengan air menghasilkan Mg(OH) 2 yang tidak larut dan gas
hidrogen.
Mg(s) + 2H2O( l) → Mg(OH) 2 (s) + H2 (g)
Aluminium tidak bereaksi dengan air pada suhu biasa tetapi bereaksi dengan uap air panas
menghasilkan Al2O3 dan gas hidrogen.
2Al(s) + 3H2O(g) → Al2O3 (s) + 3H2 (g)
Karena sifat reduktor yang kuat dari natrium, magnesium, dan aluminium ini, maka ketiga
logam tersebut digunakan sebagai reduktor pada berbagai proses.
Silikon dan fosfor merupakan reduktor yang lemah sehingga dapat bereaksi dengan oksidator
kuat, misalnya dengan klor atau oksigen.
2Si (s) + 2Cl2(g) → 2SiCl ( l)
P4 (s) + 6Cl2 (g) → 4PCl3 (g)
Si (s) + O2 (g) → SiO2 (s)
P4 (s) + 3O2 (g) → P4O6 (g)
Fosfor selain sebagai reduktor lemah juga merupakan oksidator lemah sehingga dapat
bereaksi dengan reduktor kuat.
Belerang memiliki sifat reduktor yang lebih lemah dari fosfor tetapi memiliki sifat oksidator
yang lebih kuat dari fosfor. Belerang dapat mengoksidasi hampir semua logam, misalnya
dengan besi terjadi reaksi sebagai berikut :
Fe(s) + S(s) → FeS(s)
Belerang dapat mengoksidasi air menjadi gas oksigen.
S(s) + 2H2O( l) → 2H2S(aq) + O2(g)
Klor merupakan oksidator kuat, dapat mengoksidasi hampir semua logam, dan nonlogam dan
berbagai senyawa.
Cl2(g) + Mg(s) → MgCl2(s)
2Cl2(g) + 2H2O( l) → 4HCl(ag) + O2(g)
Sifat Asam Basa Hidroksida
Hidroksida unsur periode ketiga terdiri dari NaOH, Mg(OH)2 , Al(OH)3 , Si(OH)4 , P(OH)5 ,
S(OH)6 dan Cl(OH)7.
Senyawa hidroksida bersifat basa jika senyawa tersebut dapat melepas ion OH-. Hal ini
berlaku untuk unsur periode ketiga (misalnya dilambangkan dengan M) dengan energi
ionisasi kecil seperti Natrium, magnesium, dan aluminium. M akan mudah melepas elektron
menjadi muatan positif, dan elektron tersebut akan diterima oleh atom O yang akan menjadi
bermuatan negative. Ikatan yang terbentuk antara M dan O merupakan ikatan ionik, yang
dapat melepas ion OH- . Reaksinya adalah sebagai berikut:
MOH --> M+ + OH–
NaOH tergolong basa kuat dan mudah larut dalam air, sedangkan Mg(OH)2 meskipun
tergolong basa kuat tetapi tidak sekuat NaOH.
NaOH → Na+ + OH–
Mg(OH)2 → Mg2+ + 2OH–
Al(OH)3 bersifat amfoter, artinya senyawa Al(OH)3 dapat bereaksi dengan asam (bersifat
sebagai basa) maupun dengan basa (bersifat sebagai asam)
Al(OH)3 (s) + 3H+ (aq) → Al3+ (aq) + 3H2O (l)
Al(OH)3 (s) + OH– (aq) → Al(OH)4– (aq)
Senyawa hidroksida bersifat asam jika senyawa tersebut melepas ion H+. hal ini berlaku untuk
unsur M dengan energi ionisasi yang besar. M akan sukar melepas elektron dan cenderung
menggunakan elektron bersama dengan O membentuk ikatan kovalen. Akibatnya, senyawa
MOH tidak dapat melepas ion OH- . Akan tetapi, karena ikatan O H bersifat polar maka dapat
bereaksi dengan pelarut air (terhidrolisis) dan melepas ion H+. Dengan demikian Si(OH)4 ,
P(OH)5, S(OH)6, dan Cl(OH)7 bersifat asam.
Reaksinya adalah sebagai berikut:
MOH --> MO- + H+
Asam silikat
Asam fosfat
Asam sulfat
Asam perklorat
Si(OH)4 → H2SiO3 + H2O
P(OH)5 → H3PO4 + H2O
S(OH)6 → H2SO4 + H2O
Cl(OH)7 → HClO4 + H2O