Introduction to the Periodic Table

Pengantar
Tabel Periodik
Nomor Atom ● Simbol ● Berat Atom
Unsur ● Senyawa ● Campuran
Sejak
abad 19,ahli kimia mulai
mengkatagorikan unsur-unsur
yang ada di alam berdasarkan
sifat fisk dan kimia nya. Hasil :
Tabel Periodik Modern
Johann Dobereiner
In
1829, mengklasifikasi unsurunsur dalam kelompok yang
disebut : triads.
(ex.
Cl, Br, I and
Ca, Sr, Ba)
John Newlands
 In
1863,
menyusun ulag
pengelompokan
unsur-unsur :
“octaves”
Dmitri Mendeleev and
Lothar Meyer
 In
1869 : mengumumkan tabel
unsur berdasarkan kenaikan massa
atom.
 Memberikan
ruang pada tabel untuk
unsur yang belum ditemukan.
Dmitri Mendeleev!
Penyusun Tabel Periodik !
What is the PERIODIC TABLE?
o
Penunjuk semua jenis
unsur yang ada di alam
o
Pengelompok unsur
berdasarkan sifat kimia
How do you read the
PERIODIC TABLE?
What is the ATOMIC NUMBER?
o
o
Jumlah proton yang
ada dalam inti atom
Or
Jumlah elektron yang
mengelilingi inti atom
What is the SYMBOL?
o
Singkatan nama
unsur atau atom
What is the ATOMIC WEIGHT?
o
Jumlah proton dan
netron dalam inti atom
How do I find the number of protons,
electrons, and neutrons in an element
using the periodic table?
o
Σ proton
= Nomor atom
o
Σ elektron = Nomor atom
o
Σ netron
= Berat atom - nomor atom
Now you are almost as smart as
I am!
But not as handsome!
Man, I look GOOD!
Unsur, senyawa dan
Campuran
What is an ELEMENT?
o
Substansi yang
terdiri dari satu
jenis atom
o
Tidak dapat dipecah
lagi menjadi
substansi lain
(dalam artian fisik
maupun kimiawi)
What is a COMPOUND?
o
Suatu substansi
yang terdiri dari
dua atau lebih
unsur yang berbeda
dengan membentuk
suatu ikatan kimia
yang digunakan
secara bersamasama.
What is a MIXTURE?
o
Dua substansi
atau lebih yang
bercampur namun
tidak membentuk
suatu ikatan
kimia.
Element, Compound or Mixture?
Element, Compound or Mixture?
Element, Compound or Mixture?
Element, Compound or Mixture?
Element, Compound or Mixture?
Element, Compound or Mixture?
You are still not as handsome as
the great Mendeleev!
I am working this beard!
Man, I look GOOD!
SIFAT – SIFAT ATOM
DAN TABEL BERKALA
Hukum Berkala dan Tabel Berkala


Klasifikasi itu didasarkan pada pandangan
Jika unsur disusun berdasarkan kenaikan
bobot atom, seperangkat sifat akan
terulang secara berkala
Dipublikasikan oleh Meyer adalah
keteraturan berdasarkan bobot atom. Istilah
volume atom untuk mengacu pada sifat yang
digambarkan. Bobot atom dan massa molar
secara numerik sama, volume atom
sebenarnya adalah volume molar yaitu
volume yang ditempati oleh satu mol atom
suatu unsur
Tabel Berkala Mendeleev
Keterangan





Unsur-unsur ditata dalam 12 baris mendatar
dan 8 kolom tegak atau golongan
Agar unsur dapat dimasukkan dalam golongan
yang sesuai maka perlu ditinggalkan beberapa
ruang kosong
Unsur-unsur yang termasuk dalam sub
golongan yang sama pada tabel Mendeleev
mempunyai sifat fisik dan kimia yang sama
Sifat-sifat ini berubah secara berangsurangsur dari atas ke bagian bawah golongan
Li(174oC) > Na(97,8oC) > K(63,7oC) >
Rb(38,9oC) > Cs(28,5oC)
Pembetulan Bobot Atom dan Peramalan
Unsur Baru





Untuk menempatkannya dengan benar pada tabel,
Mendeleev membuat penyesuaian salah satunya
Indium
Mulanya In diduga memiliki bobot 76 dengan
bentuk oksida InO, namun Mendeleev mengajukan
senyawa In2O3 dengan bobot 113 dan terletak
antara kadmium dan timah
Atom lain yang mengalami penyesuaian antara lain
Berilium (13,5 menjadi 9),
Mendeleev dengan sengaja meninggalkan ruang
kosong dalam tabelnya untuk unsur-unsur yang
belum ditemukan
Salah satu unsur yang berhasil diramalnya adalah
Germanium dengan perkiraan sifat-sifat fisika dan
kimia yang mendekati kenyataan
Sifat Germanium yang Diramalkan dan Diamati
Sifat
Diramalkan
eka-silikon 1871
Diamati:
Germanium 1886
Bobot atom
72
72,6
Kerapatan, g/cm3
5,5
5,47
Kelabu kotor
Kelabu keputihan
Kerapatan oksida
g/cm3
EsO2 : 4,7
GeO2 : 4,703
Titik didih klorida
EsCl4 : < 100oC
GeCl4 : 86oC
Kerapatan klirida,
g/cm3
EsCl4 : 1,9
GeCl4 : 1,887
Warna
Penemuan Gas Mulia dan Nomor Atom
sebagai Dasar Hukum Berkala





Cavendish 1785 melaporkan bahwa reaksi
yang melibatkan gas-gas atmosfir adalah
sebagian kecil.
Ramsay 1895 juga mengamati unsur yang
berasal dari spektrum matahari dan
dinamakan helium
Karena gas-gas ini tidak serupa maka
ditempatkan pada golongan baru
Semula tabel berkala menempatkan unsur
secara tidak berurutan (argon 39,9 sebelum
kalium 39,1)
Konsep mengenai nomor atom diajukan oleh
Moseley 1913 yang akhirnya menata kembali
tabel berkala berdasarkan nomor atomnya
Tabel Berkala Modern – Bentuk Panjang





Tabel berkala modern berbentuk panjang dengan
ciri-ciri;
Baris mendatar pada tabel disusun berdasarkan
kenaikan nomor atom dinamakan periode
Kolom-kolom tegak yang berisi unsur serupa
dinamakan golongan atau famili
Periode pertama hanya terdiri dari 2 unsur,
periode kedua dan tiga 8 unsur, periode keempat
dan kelima 18 unsur.
Periode keenam adalah periode yang panjang
terdiri dari 32 unsur, karena tabel hanya memuat
18 maka 14 unsur dicabut dan diletakkan
dibawah sebagai deret lantanoid
Karakteristik Atom Banyak Elektron


Konsep 3 bilangan kuantum yang
diturunkan dari persamaan Schrodinger
tidak memberi solusi pasti untuk atom
banyak elektron
Adanya elektron lebih dari satu
memerlukan pertimbangan dari berbagai
aspek:
1. Perlunya bilangan kuantum ke-4
2. Batasan jumlah elektron yang diperbolehkan
dalam orbital
3. Diperlukan tingkat energi yang lebih
kompleks
Bilangan kuantum Spin Elektron
Bilangan kuantum spin menunjukkan sifat
orientasi elektron, sementara ke-3
bilangan kuantum yang lain menunjukkan
sifat orbital
 Bilangan kuantum spin (ms) memiliki nilai
– ½ atau + ½
 H memiliki n = 1, l = 0, ml = 0, ms = +½
 He memiliki set bilangan kuantum yang
sama untuk elektron pertama namun
berbeda ms untuk elektron kedua dengan
nilai ms = - ½

Prinsip Larangan Pauli
 Berdasarkan
observasi keadaan
tereksitasi atom Pauli menyimpulkan
tidak ada dua elektron dalam atom
yang sama dapat memiliki keempat
bilangan kuantum yang sama
 Masing-masing elektron dalam atom
memiliki identitas unik yang
diekspresikan oleh ke-4 bil. Kuantum
(n, l, ml dan ms)
Efek Elektrostatik dan
Spliting Tingkat Energi
Perbedaaan
Tingkat
Energi
Orbital
 Tingkat
energi
s<p<d<f
Konfigurasi Elektron dan Tabel Berkala
 Prinsip
Aufbau: Pendekatan
pengisian konfigurasi elektron
dimulai dari orbital dengan energi
terendah (mulai dari n = 1, 2, 3, 4
…dst)
 Aturan Hund: Jika ada orbital
dengan tingkat energi sama, maka
konfigurasi elektron pada energi
terendah memiliki jumlah
maksimum elektron tak
berpasangan dengan spin paralel
Soal Latihan
 Tuliskan
bilangan kuantum elektron
ke 3 dan ke 4 yang ditambahkan
pada atom F
 Gunakan tabel periodik unsur dengan
konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p4,
gambarkan diagram orbitalnya dan
berikan bilangan kuantum untuk
elektron ke-6

Walaupun tidak seluruhnya benar, gambar
berikut menunjukkan tabel berkala
dimana pengisian orbital (prinsip Aufbau)
diringkas.
Soal Latihan

Dengan menggunakan tabel
periodik tuliskan :
1. Konfigurasi elektron lengkap
2. Diagram orbital parsial untuk elektron
valensi
3. Jumlah elektron dalam
Untuk unsur kalium (Z = 19),
Molibdenum (Z = 42) dan Timbal (Z
= 82)
Beberapa Masalah Tabel Berkala
yang Tidak Terpecahkan
 Penempatan
hidrogen, walaupun
memiliki tempat yang pasti pada
tabel berkala, namun dari segi
sifat unsur ini jauh berbeda
dengan unsur lain yang ada dalam
golongan yang sama
Penggolongan dalam tabel berkala, AS
menggolongkan unsur representatif
sebagai A dan unsur transisi sebagai B,
namun ada referensi lain menggolongkan
A pada semua golongan disebelah kiri VII
dan B untuk semua golongan disebelah
kanan VII
 Peramalan sifat-sifat unsur berat.
Beberapa unsur dalam periode keenam
(mis Au dan Hg) sifat-sifat yang diamati
berbeda dengan unsur-unsur yang
bersesuaian pada periode kelima (Mis. Ag
dan Cd)

Faktor-faktor yang mempengaruhi Jari-jari Atom



Keragaman ukuran atom dalam satu golongan
pada tabel berkala. Semakin banyak kulit
elektron dalam suatu atom (makin bawah letak
suatu unsur dalam satu golongan pada tabel
berkala) makin besar ukuran atom itu
Keragaman ukuran atom dalam satu periode
pada tabel berkala. Jari-jari atom menurun dari
kiri ke kanan dalam satu periode.
Keragaman ukuran atom dalam deret transisi.
Terdapat penurunan tajam dalam ukuran dua
atau tiga atom pertama tetapi sesudah itu ukuran
atom hanya berubah sedikit dalam deret transisi
Jari-jari kovalen, ion dan logam
Jari-jari kovalen atom

Jari-jari kovalen adalah setengah jarak antara
pusat dua atom identik yang terikat secara
kovalen
Perbandingan ukuran atom dan ion
Jari-jari yang
digambarkan pada Na
dan Mg adalah jari-jari
kovalen, untuk Na+ dan
Mg+ adalah jari-jari ion
dan untuk Ne adalah jarijari van der Waals
Beberapa jari-jari ion
Energi Ionisasi
 Didefinisikan
sebagai energi yang
harus diserap oleh atom gas agar
elektron yang tarikannya paling kecil
dapat dipisahkan secara sempurna
 Mg(g)  Mg+(g) + eI1 = 7,65 eV
 Mg+(g)  Mg2+(g) + eI2 = 15,04
eV
 1 eV = 96,49 kJ/mol
Energi Ionisasi sebagai Fungsi dari
Atom
 Energi
ionisasi yang terletak pada periode
ketiga (gambar dibawah)
 Semakin rendah energi ionisasi unsur
akan semakin bersifat logam
Afinitas elektron
 Afinitas
elektron adalah
perubahan entalpi H yang
terjadi apabila sebuah atom
netral dalam fase gas menerima
sebuah elektron dari jarak tak
terhingga
 Misal: Cl(g) + e-  Cl-(g) EA = 3,615 eV
Elektronegatifitas
 Elektronegatifitas
merupakan suatu
ukuran yang memberikan kemampuan
suatu atom dalam bersaing
mendapatkan elektron
 Sebagai patokan kasar, logam
mempunyai elektronegatifitas kurang
dari 2, metaloid kira-kira sama dengan 2
dan bukan logam lebih besar dari 2
Sifat Atom dan Tabel Berkala – Sebuah
Ringkasan