Wikipedia

Tabel periodik

bagan yang digunakan untuk menyusun elemen-elemen menurut nomor atom
Revisi sejak 18 Desember 2015 02.19 oleh Agung.karjono (bicara | kontrib) (→‎Konfigurasi elektron)
Lihat tabel periodik standar di bawah.

Tabel periodik unsur-unsur kimia adalah tampilan unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel. Unsur-unsur tersebut disusun berdasarkan nomor atom (jumlah proton dalam inti atom), konfigurasi elektron, dan keberulangan sifat kimia. Tabel juga terbagi menjadi empat blok: blok -s, -p, -d, dan -f. Secara umum, dalam satu periode (baris), di sebelah kiri bersifat logam, dan di sebelah kanan bersifat non-logam.

Bentuk baku tabel periodik

Baris pada tabel disebut periode, sedangkan kolom disebut golongan. Enam golongan (kolom) mempunyai nama selain nomor: contoh, unsur golongan 17 adalah halogen, dan golongan 18 adalah gas mulia. Tabel periodik dapat digunakan untuk menurunkan hubungan antara sifat-sifat unsur, dan memperkirakan sifat unsur baru yang belum ditemukan atau disintesis. Tabel periodik memberikan kerangka kerja untuk melakukan analisis perilaku kimia, dan banyak digunakan dalam bidang kimia dan ilmu lainnya.

Meskipun ada para pendahulunya, tabel periodik Dmitri Mendeleev adalah yang paling dipercaya, dalam publikasinya, pada tahun 1869, sebagai tabel periodik yang pertama kali diakui secara luas. Ia mengembangkan tabelnya untuk menggambarkan tren periodik berdasarkan sifat-sifat unsur-unsur yang telah diketahui. Mendeleev juga memperkirakan beberapa sifat unsur-unsur yang belum diketahui yang akan mengisi ruang kosong dalam tabel tersebut. Sebagian besar prediksinya terbukti benar ketika unsur-unsur tersebut terungkap di kemudian hari. Tabel periodik Mendeleev telah dikembangkan dan dilengkapi dengan penemuan atau sintesis unsur-unsur baru dan pengembangan model teoritis baru untuk menjelaskan perilaku kimia.

Seluruh unsur dari nomor atom 1 (hidrogen) hingga 118 (ununoktium) telah ditemukan atau disintesis. Unsur yang belum dikonfirmasi adalah unsur dengan nomor atom 113, 115, 117, dan 118. Sembilan puluh empat unsur pertama terdapat secara alami, meskipun beberapa ditemukan dalam jumlah renik dan disintesis dalam laboratorium sebelum ditemukan di alam.[n 1] Unsur-unsur mulai nomor atom 95 hingga 118 adalah unsur sintetis yang dibuat di laboratorium. Bukti menunjukkan bahwa unsur-unsur nomor 95 s/d 100 sekali ditemukan di alam, tetapi saat ini tidak dijumpai lagi.[1] Sintesis unsur dengan nomor atom yang lebih besar masih terus dikembangkan. Sejumlah radionuklida sintetis atau unsur yang berada di alam telah diproduksi di laboratorium.

Tabel periodik standar memberikan informasi dasar mengenai suatu unsur. Ada juga cara lain untuk menampilkan unsur-unsur kimia dengan memuat keterangan lebih atau dari persepektif yang berbeda.

Ikhtisar

Bentuk umum Tabel Periodik sebagai berikut

Tabel Periodik
Golongan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Logam alkali Logam alkali tanah Pniktogen Kalkogen Halogen Gas Mulia
Periode

1

Hidro­gen
1
He­lium
2
2
Lit­ium
3
Beri­lium
4
Boron
5
Kar­bon
6
Nitro­gen
7
Oksi­gen
8
Fluor
9
Neon
10
3
Nat­rium
11
Magne­sium
12
Alumi­nium
13
Sili­kon
14
Fos­for
15
Bele­rang
16
Klor­in
17
Argon
18
4
Kali­um
19
Kal­sium
20
Skan­dium
21
Tita­nium
22
Vana­dium
23
Krom­ium
24
Man­gan
25
Besi
26
Ko­balt
27
Nikel
28
Tem­baga
29
Seng
30
Gali­um
31
Germa­nium
32
Arsen
33
Sele­nium
34
Brom­in
35
Krip­ton
36
5
Rubid­ium
37
Stron­sium
38
Itr­ium
39
Zirko­nium
40
Nio­bium
41
Molib­denum
42
Tek­nesium
43
Ruthe­nium
44
Rod­ium
45
Pala­dium
46
Perak
47
Kad­mium
48
Indi­um
49
Timah
50
Anti­mon
51
Telu­rium
52
Iodin
53
Xenon
54
6
Se­sium
55
Ba­rium
56
  
Lute­sium
71
Haf­nium
72
Tanta­lum
73
Wolf­ram
74
Re­nium
75
Os­mium
76
Iri­dium
77
Plat­ina
78
Emas
79
Raksa
80
Tal­ium
81
Tim­bal
82
Bis­mut
83
Polo­nium
84
Asta­tin
85
Radon
86
7
Fran­sium
87
Ra­dium
88
  
Lawren­sium
103
Ruther­fordium
104
Dub­nium
105
Sea­borgium
106
Bohr­ium
107
Has­sium
108
Meit­nerium
109
Darm­stadtium
110
Roent­genium
111
Koper­nisium
112
Nihon­ium
113
Flerov­ium
114
Mosko­vium
115
Liver­morium
116
Tene­sin
117
Ogane­son
118
 
Lan­tanum
57
Serium
58
Praseo­dimium
59
Neodi­mium
60
Prome­tium
61
Sama­rium
62
Europ­ium
63
Gadolin­ium
64
Ter­bium
65
Dispro­sium
66
Hol­mium
67
Erbium
68
Tulium
69
Iter­bium
70
  
 
Akti­nium
89
Tor­ium
90
Protak­tinium
91
Ura­nium
92
Neptu­nium
93
Pluto­nium
94
Ameri­sium
95
Curi­um
96
Berke­lium
97
Kalifor­nium
98
Einstei­nium
99
Fer­mium
100
Mende­levium
101
Nobe­lium
102
  

hitam=padat hijau=cair merah=gas abu-abu=tidak diketahui
Primordial Hasil peluruhan Sintetis
Logam Metaloid Nonlogam Sifat
kimia
tidak diketahui
Logam alkali Logam alkali tanah Lan­tanida Aktinida Logam transisi Logam pasca-​transisi Nonlogam poliatomik Nonlogam diatomik Gas mulia

Masing-masing unsur memiliki nomor atom unik yang menunjukkan jumlah proton dalam intinya. Sebagian besar unsur memiliki jumlah netron yang berbeda untuk atom yang berbeda. Hal semacam ini dikenal sebagai isotop. Sebagai contoh, karbon memiliki tiga isotop alami: semua atom tersebut memiliki enam proton dan sebagian besarnya memiliki enam netron juga, tetapi sekitar satu persen mempunyai tujuh netron, dan sebagian renik mempunyai delapan netron. Isotop tidak disajikan terpisah dalam tabel periodik. Mereka selalu dikelompokkan bersama sebagai unsur tunggal. Massa atom unsur yang tidak memiliki isotop stabil diambil dari isotop yang paling stabil, dituliskan di dalam kurung.[2]

Beberapa presentasi memasukkan Unsur nol. yaitu unsur yang tersusun hanya dari netron saja. Misalnya dalam Kimia Antariksa.

Dalam tabel periodik standar, unsur disusun menurut kenaikan nomor atom (jumlah proton dalam inti atom). Baris (periode) baru dimulai saat kulit elektron baru mempunyai elektron pertamanya. Kolom (golongan) ditentukan berdasarkan konfigurasi elektron; unsur-unsur yang memiliki kesamaan jumlah elektron dalam subkulit tertentu berada dalam kolom yang sama (contoh: oksigen dan selenium berada di kolom yang sama karena keduanya mempunyai empat elektron pada subkulit-p terluarnya). Unsur-unsur dengan kesamaan sifat kimia biasanya jatuh ke dalam golongan yang sama pada tabel periodik, meskipun dalam blok-f, dan beberapa ditemukan di blok-d, unsur-unsur dalam periode yang sama cenderung memiliki kesamaan sifat kimia. Oleh karena itu, relatif mudah untuk memperkirakan sifat kimia suatu unsur jika diketahui sifat unsur-unsur di sekelilingnya.[3]

Pada tahun 2014, terdapat 114 unsur yang telah dikonfirmasi pada tabel periodik, meliputi unsur 1 (hidrogen) hingga 112 (copernicum), 114 (flerovium), dan 116 (livermorium). Unsur 113, 115, 117, dan 118 dilaporkan telah disintesis di laboratorium, tetapi tidak ada satupun klaim yang telah dikonfirmasi secara resmi oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), maupun namanya. Elemen-elemen tersebut saat ini diidentifikasi berdasarkan nomor atomnya (misal: "unsur 113), atau berdasarkan nama sistematik sementaranya ("ununtrium", simbol "Uut").[4]

Sebanyak 94 unsur terdapat secara alami; sisanya 20 unsur dari americium hingga copernicum dan flerovium serta livermorium, hanya ada jika dilakukan sintesis di laboratorium. Dari 94 unsur alami, 84 adalah primordial (unsur purba). Sepuluh lainnya muncul jika ada peluruhan dari unsur primordial.[1] Tidak ada unsur yang lebih berat dari pada einsteinium (unsur 99) yang ditemui dalam jumlah besar dan bentuknya murni. Bahkan astatin (unsur 85); fransium (unsur 87) hanya terdeteksi dalam bentuk emisi cahaya dari jumlah mikroskopis (300.000 atom).[5]

Tampilan lain

Tampilan tabel periodik
 
Periodic table with f-block separated
 
Periodic table with inline f-block
Lantanida dan aktinida dipisah (kiri; 18 kolom) dan dimasukkan dalam tabel utama (kanan; 32 kolom)

Tampilan tabel periodik yang paling umum, tabel utama terdiri dari 18 kolom dan lantanida serta aktinida ditampilkan sebagai dua baris tambahan di bawah tabel utama,[6] dengan dua ruang kosong ditampilkan dalam tabel utama, yaitu di antara barium dan hafnium, dan radium dan rutherfordium. Ruang kosong ini dapat berpenanda asterik, atau deskripsi kecil unsur ("57–71"). Konvensi ini murni semata-mata format praktis. Struktur tabel yang sama dapat disajikan dalam format 32 kolom, dengan lantanida dan aktinida di dalam baris 6 dan 7 tabel utama.

Namun, berdasarkan sifat kimia dan fisika unsur-unsur, banyak struktur tabel alternatif yang telah dibuat.

Metode pengelompokan

Golongan

Artikel utama: Golongan tabel periodik

Golongan atau famili adalah kolom vertikal dalam tabel periodik. Golongan biasanya mempunyai tren periodik yang lebih bermakna dari pada periode dan blok, yang akan dijelaskan kemudian. Teori mekanika kuantum modern dari struktur atom menjelaskan bahwa unsur-unsur yang berada dalam golongan yang sama memiliki konfigurasi elektron yang sama pada kulit valensinya.[7] Akibatnya, unsur-unsur dalam golongan yang sama cenderung memiliki sifat serta tren yang jelas seiring dengan kenaikan nomor atom.[8] Namun, dalam beberapa bagian tabel periodik, seperti blok-d dan blok-f, kesamaan horisontal lebih penting, atau lebih jelas dari pada kesamaan vertikalnya.[9][10][11]

Pada konvensi tatanama internasional, golongan diberi angka numerik dari 1 hingga 18 dari kolom paling kiri (logam alkali) hingga kolom paling kanan (gas mulia).[12] Sebelumnya, dikenal penomoran menggunakan angka Romawi. Di Amerika, angka Romawi diikuti dengan huruf "A" jika golongan berada dalam blok-s atau blok-p, atau "B" jika berada pada blok-d. Angka Romawi digunakan merujuk pada angka terakhir konvensi penamaan terkini (misal: unsur golongan 4 sebelumnya adalah IVB, dan golongan 14 sebelumnya adalah golongan IVA). Di Eropa, penggunaan abjad juga sama, kecuali: "A" digunakan jika golongan berada sebelum golongan 10, dan "B" digunakan untuk golongan 10 dan seterusnya. Selain itu, golongan 8, 9, dan 10 diperlakukan sebagai satu golongan berukuran tiga, telah diketahui secara umum yang diberi tanda golongan VIII. Pada tahun 1988, digunakan sistem penamaan IUPAC baru, dan nama golongan lama telah dianggap usang.[13]

Beberapa golongan ini telah memiliki nama trivial (non-sistematis), seperti terlihat pada tabel di bawah, meskipun jarang digunakan. Golongan 3–10 tidak memiliki nama trivial dan hanya merujuk pada nomor golongannya atau nama unsur teratas dalam golongan tersebut (misalnya, "golongan skandium" untuk Golongan 3), karena hanya memiliki sedikit kesamaan tren vertikal.[12]

Unsur-unsur dalam golongan yang sama cenderung menunjukkan pola tertentu dalam hal jari-jari atom, energi ionisasi, dan elektronegativitas. Dari atas ke bawah dalam satu golongan, jari-jari atom bertambah. Oleh karena lebih banyak tingkat energi yang terisi, elektron valensi ditemukan lebih jauh dari inti atom. Dari atas ke bawah, masing-masing unsur yang berurutan memiliki energi ionisasi yang lebih rendah karena lebih mudah melepaskan elektron akibat ikatan atom yang kurang kuat. Demikian pula, dari atas ke bawah elektronegativitasnya juga semakin kecil akibat penambahan jarak antara elektron valensi dengan inti atom.[14] Terdapat perkecualian terhadap tren ini, misalnya yang terjadi pada golongan 11 di mana elektronegativitas meningkat dalam satu golongan dari atas ke bawah.[15]

Golongan dalam tabel periodik
Nomor golongana 1 2 3d 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Mendeleev (I–VIII) I II III IV V VI VII VIII I II III IV V VI VII b
CAS
(AS, susunan A-B-A) 		IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
IUPAC lama
(Eropa, susunan A-B) 		IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIII IB IIB IIIB IVB VB VIB VIIB 0
Nama trivial Logam alkali Logam alkali tanah Logam koine Logam vola­tile Ikosa­gene Kris­talo­gene Pnik­togen Kal­ko­gen Halo­gen Gas mu­lia
Nama menurut unsur Gol. Li­tium Gol. Beri­lium Gol. Skan­dium Gol. Tita­nium Gol. Vana­dium Gol. Kro­mium Gol. Ma­ngan Gol. Besi Gol. Ko­balt Gol. Nikel Gol. Tem­baga Gol. Seng Gol. Boron Gol. Kar­bon Gol. Nitro­gen Gol. Ok­si­gen Gol. Flu­orin Gol. He­lium / Neon
Periode 1 Hc He
Periode 2 Li Be B C N O F Ne
Periode 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
Periode 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Periode 5 Rb Sr d Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Periode 6 Cs Ba La–Yb Lud Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Periode 7 Fr Ra Ac–No Lrd Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
a Nomor penggolongan modern menurut IUPAC (saat ini).
b Meskipun tidak termasuk dalam tabel asli Mendeleev, Mendeleev kemudian (1902) menerima bukti keberadaan gas mulia, dan menempatkan mereka terpisah pada "golongan 0".
c Hidrogen (H), meskipun terdapat pada golongan 1, tetapi tidak termasuk dalam logam alkali.
d Golongan 3: Tergantung dari sumbernya, lutesium (Lu) dan lawrensium (Lr) dapat dimasukkan; lantanum (La) dan aktinium (Ac) dapat dimasukkan; blok-f (dengan 15 lantanida dan 15 aktinida) dapat dimasukkan.
e Nama golongan ini tidak direkomendasikan oleh IUPAC.

Periode

Artikel utama: Periode tabel periodik

Periode adalah baris horizontal dalam tabel periodik. Meskipun golongan lebih menggambarkan tren periodik, tetapi ada beberapa bagian di mana tren horizontal lebih signifikan dari pada tren vertikal. Seperti pada blok-f, di mana lantanida dan aktinida membentuk dua seri unsur horizontal yang substansial.[16]

Unsur-unsur dalam periode yang sama menunjukkan tren jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan elektronegativitas. Dari kiri ke kanan dalam periode yang sama, jari-jari atom biasanya menyusut. Hal ini terjadi karena masing-masing unsur yang berurutan menambah proton dan elektron, yang menyebabkan elektron tertarik lebih dekat ke inti atom.[17] Penurunan jari-jari atom ini juga menyebabkan energi ionisasi meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode. Semakin kuat ikatan suatu unsur, semakin banyak energi yang diperlukan untuk melepas elektron. Elektronegativitas meningkat sesuai kenaikan energi ionisasi karena elektron tertarik ke inti atom.[14] Afinitas elektron juga menunjukkan kecenderungan serupa dalam periode yang sama. Logam (periode sebelah kiri) umumnya memiliki afinitas elektron yang lebih rendah dari pada non logam (periode sebelah kanan), dengan pengecualian pada gas mulia.[18]

Blok

 
Kiri ke kanan: blok-s, -f, -d, -p dalam tabel periodik
Artikel utama: Blok tabel periodik

Bagian tertentu pada tabel periodik dapat dirujuk sebagai blok sesuai dengan urutan pengisian kulit elektron unsur-unsurnya. Masing-masing blok diberi nama sesuai dengan sub kulit tempat elektron terakhir berada.[19][n 2] Blok-s terdiri dari dua golongan pertama (logam alkali dan alkalil tanah) ditambah hidrogen dan helium. Blok-p terdiri dari enam golongan terakhir, yaitu golongan 13 hingga 18 sesuai IUPAC (3A hingga 8A sesuai penamaan Amerika), dan mengandung, sebagian besar, metaloid. Blok-d terdiri dari golongan 3 hingga 12 (atau golongan 3B hingga 2B dalam penggolongan sistem Amerika) dan seluruhnya merupakan logam transisi. Blok-f, seringkali diletakkan di bawah tabel utama, tidak mempunyai nomor golongan dan terdiri dari lantanida dan aktinida.[20]

Logam, metaloid, dan nonlogam

 
  Logam,   metaloid,   nonlogam, dan   unsur dengan sifat kimia tak diketahui dalam tabel periodik. Beberapa sumber tidak sepakat dengan klasifikasi beberapa unsur ini.

Sesuai dengan sifat fisika dan kimianya, unsur dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori besar yaitu logam, metaloid dan nonlogam. Logam umumnya berkilau, padatan dengan konduktivitas tinggi, dapat membentuk aloy dengan logam lainnya dan membentuk senyawa ion serupa garam dengan nonlogam (selain gas mulia). Sebagian besar nonlogam berupa gas berwarna atau tak berwarna; nonlogam yang membentuk senyawa dengan nonlogam lainnya berikatan secara kovalen. Di antara logam dan nonlogam ada metaloid, yang mempunyai sifat di antara logam dan nonlogam atau campuran keduanya.[21]

Logam dan nonlogam dapat diklasifikasikan lebih lanjut ke dalam subkategori yang menunjukkan gradasi sifat dari logam ke nonlogam, untuk unsur-unsur dalam periode yang sama. Logam terbagi ke dalam logam alkali yang reaktif, logam alkali tanah yang kurang reaktif, lantanida dan aktinida, logam transisi, dan terakhir logam pasca-transisi dengan sifat fisika dan kimia paling lemah. Nonlogam dibagi menjadi nonlogam poliatomik, yang lebih mirip dengan metaloid; nonlogam diatomik, yang merupakan nonlogam esensial; dan gas mulia monoatomik, yang merupakan nonlogam dan hampir inert sempurna. Penggolongan terspesialisasi seperti logam refraktori dan logam mulia, yang merupakan (dalam kasus ini) logam transisi, juga diketahui[22] dan terkadang dicantumkan.[23]

Mengelompokkan unsur ke dalam kategori dan subkategori berdasarkan kesamaan sifat tidaklah sempurna. Terdapat suatu spektrum sifat di dalam masing-masing kategori dan tidaklah sulit untuk menentukan tumpangsuh pada perbatasan, seperti dalam kasus kebanyakan skema klasifikasi.[24] Berilium, misalnya, diklasifikasikan sebaga logam alkali tanah, meskipun memiliki kecenderungan amfoter secara kimia dan kebanyakan membentuk senyawa kovalen adalah dua hal yang melemahkan posisinya sebagai logam. Radon dikelompokkan sebagai nonlogam dan merupakan gas mulia tetapi mempunyai kecenderungan membentuk kation seperti logam. Dimungkinkan ada klasifikasi lainnya seperti pembagian unsur ke dalam kategori kelimpahan mineraloginya, atau struktur kristalnya. Pengkategorian unsur dimulasi sejak Hinrichs,[25] pada tahun 1869 menulis bahwa garis batas sederhana dapat digambarkan pada tabel periodik untuk menunjukkan unsur dengan kesamaan sifat, seperti logam dan nonlogam, atau unsur-unsur gas.

Tren periodik

Artikel utama: Tren periodik

Konfigurasi elektron

Artikel utama: Konfigurasi elektron
 
Perkiraan orde penyusunan kulit dan subkulit dengan kenaikan energi sesuai aturan Madelung

Konfigurasi elektron atau organisasi elektron yang mengorbit atom netral menunjukkan keberulangan pola atau periodisitas. Elektron menempati serangkaian kulit elektron (bernomor kulit 1, kulit 2, dst). Masing-masing kulit mengandung satu atau lebih subkulit (disebut s, p, d, f dan g). Seiring dengan naiknya nomor atom, elektron secara progresif mengisi kulit dan subkulit ini sesuai dengan aturan Madelung atau aturan orde energi, seperti ditunjukkan dalam gambar. Konfigurasi elektron neon, misalnya, adalah 1s2 2s2 2p6. Dengan nomor atom sepuluh, neon memiliki dua elektron pada kulit pertamanya, dan delapan elektron pada kulit kedua—dua pada subkulit s dan enam pada subkulit p. Dalam istilah tabel periodik, pertama kali elektron menempati kulit baru berarti memulai periode baru. Posisi ini di ditempati oleh hidrogen dan logam alkali.[26][27]

 
Tren tabel periodik (arah panah menunjukkan kenaikan)

Oleh karena sifat suatu unsur sebagian besar ditentukan oleh konfigurasi elektronnya, sifat-sifat unsur menunjukkan keberulangan pola atau perilaku periodik. Contohnya seperti ditunjukkan pada gambar di bawah untuk jari-jari atom, energi ionisasi dan afinitas elektron. Ini merupakan sifat periodisitas, perwujudan dari hal yang telah dinyatakan sebelum dasar teorinya dikembangkan. Ini memicu pemapanan hukum periodik (sifat-sifat unsur berulang pada interval tertentu) dan formulasi tabel periodik pertama.[26][27]

Jari-jari atom

Artikel utama: Jari-jari atom
 
Nomor atom diplot terhadap jari-jari atom[n 3]

Jari-jari atom dalam tabel periodik bervariasi dalam cara yang dapat diperkirakan dan dijelaskan. Misalnya, jari-jari atom menurun untuk unsur-unsur yang terdapat dalam satu periode, dari logam alkali hingga gas mulia; dan jari-jari atom naik untuk unsur-unsur dalam satu golongan dari atas ke bawah. Jari-jari atom naik tajam antara gas mulia di akhir periode dan logam alkali di awal periode berikutnya. Kecenderungan jari-jari atom ini (dan berbagai sifat fisika dan kimia unsur-unsur lainnya) dapat dijelaskan menggunakan teori kulit elektron atom. Teori tersebut menyajikan bukti-bukti penting untuk pengembangan dan penegasan teori kuantum.[28]

Elektron pada subkulit-4f, mulai dari cerium (unsur 58) hingga iterbium (unsur 70), tidak terlalu efektif melindungi kenaikan muatan inti karena subkulit-4f terlalu jauh dari inti atom. Unsur-unsur tepat setelah lantanida memiliki jari-jari atom yang lebih kecil dari pada yang diperkirakan dan hampir sama dengan jari-jari atom unsur-unsur tepat di atasnya.[29] Oleh karena itu, hafnium secara virtual memiliki jari-jari atom dan (sifat kimia) seperti zirkonium, dan tantalum memiliki jari-jari atom yang sama dengan niobium, dan selanjutnya. Hal ini dikenal sebagai kontraksi lantanida. Pengaruh kontraksi lantanida terpantau hingga platina (unsur 78), setelah ditutupi oleh efek relativistik yang dikenal sebagai efek pasangan inert.[30] Kontraksi blok-d, yang memiliki pengaruh sama antara blok-d dan blok-p, kurang begitu dikenal dibandingkan kontraksi lantanida, tetapi menimbulkan akibat yang serupa.[29]

Energi ionisasi

 
Energi ionisasi: masing-masing periode dimulai dari yang terkecil pada logam alkali, hingga yang terbesar pada gas mulia
Artikel utama: Energi ionisasi

Energi ionisasi pertama adalah energi yang diserap untuk melepas satu elektron dari sebuah atom. Energi ionisasi kedua adalah energi yang diserap untuk melepas elektron kedua dari sebuah atom, dan seterusnya. Untuk sebuah atom, energi ionisasi yang berurutan meningkat sesuai dengan kenaikan derajat ionisasi. Magnesium, misalnya, memiliki energi ionisasi pertama 738 kJ/mol dan yang kedua sebesar 1.450 kj/mol. Elektron pad orbital yang lebih dekat mengalami gaya tarik elektrostatik yang lebih besar, sehingga untuk melepaskannya diperlukan energi yang lebih banyak. Energi ionisasi meningkat dari bawah ke atas (dalam satu golongan) dan dari kiri ke kanan (dalam satu periode) tabel periodik.[30]

Lonjakan besar energi ionisasi terjadi saat melepaskan satu elektron dari konfigurasi gas mulia (kulit elektron lengkap). Magnesium, misalnya, dua energi ionisasi pertama yang sudah dijelaskan di atas digunakan untuk melepaskan dua elektron 3s, dan energi ionisasi ketiga jauh lebih besar yaitu 7.730 kj/mol, untuk menghilangkan sebuah elektron 2p dari konfigurasi Mg2+ yang mirip neon. Lonjakan serupa juga terjadi pada energi ionisasi atom-atom baris ketiga lainnya.[30]

Penjelasan struktur tabel periodik

Jumlah kulit elektron yang dimiliki sebuah atom menentukan periode atom tersebut. Setiap kulit memiliki beberapa subkulit, yang terisi menurut urutan berikut ini, seiring dengan bertambahnya nomor atom: 

1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
8s 5g 6f 7d 8p
...

Berdasarkan hal inilah struktur tabel disusun. Karena elektron terluar menentukan sifat kimia suatu unsur, unsur-unsur yang segolongan umumnya mempunyai sifat kimia yang mirip. Unsur-unsur segolongan yang berdekatan mempunyai sifat fisika yang mirip, meskipun massa mereka jauh berbeda. Unsur-unsur seperiode yang berdekatan mempunyai massa yang hampir sama, tetapi sifat yang berbeda.

Sebagai contoh, dalam periode kedua, yang berdekatan dengan Nitrogen (N) adalah Karbon (C) dan Oksigen (O). Meskipun massa unsur-unsur tersebut hampir sama (massanya hanya selisih beberapa satuan massa atom), mereka mempunyai sifat yang jauh berbeda, sebagaimana bisa dilihat dengan melihat alotrop mereka: oksigen diatomik adalah gas yang dapat terbakar, nitrogen diatomik adalah gas yang tak dapat terbakar, dan karbon adalah zat padat yang dapat terbakar (ya, berlian pun dapat terbakar!).

Sebaliknya, yang berdekatan dengan unsur Klorin (Cl) di tabel periodik, dalam golongan Halogen, adalah Fluorin (F) dan Bromin (Br). Meskipun massa unsur-unsur tersebut jauh berbeda, alotropnya mempunyai sifat yang sangat mirip: Semuanya bersifat sangat korosif (yakni mudah bercampur dengan logam membentuk garam logam halida); klorin dan fluorin adalah gas, sementara bromin adalah cairan bertitik didih yang rendah; sedikitnya, klorin dan bromin sangat berwarna.

Periodisitas Sifat Kimia

Nilai utama dari tabel periodik adalah kemampuan untuk memprediksi sifat kimia dari sebuah unsur berdasarkan lokasi di tabel. Perlu dicatat bahwa sifat kimia berubah banyak jika bergerak secara vertikal di sepanjang kolom di dalam tabel dibandingkan secara horizontal sepanjang baris.

Kecenderungan Periodisitas dalam Golongan

 
Kecenderungan periodisas dari energi ionisasi

Teori struktur atom mekanika kuantum modern menjelaskan kecenderungan golongan dengan memproposisikan bahwa unsur dalam golongan yang sama memiliki konfigurasi elektron yang sama dalam kulit terluarnya, yang merupakan faktor terpenting penyebab sifat kimia yang mirip. Unsur-unsur dalam golongan yang sama juga menunjukkan pola jari-jari atom, energi ionisasi, dan elektronegativitas. Dari urutan atas ke bawah dalam golongan, jari-jari atom unsur bertambah besar. Karena lebih banyak susunan energi yang terisi, elektron valensi terletak lebih jauh dari inti. Dari urutan atas, setiap unsur memiliki energi ionisasi yang lebih rendah dari unsur sebelumnya karena lebih mudahnya sebuah elektron terlepas karena elektron terluarnya yang semakin jauh dari inti. Demikian pula, suatu golongan juga menampilkan penurunan elektronegativitas dari urutan atas ke bawah karena peningkatan jarak antara elektron valensi dan inti.

Kecenderungan Periodisasi Periode

Unsur-unsur dalam periode yang sama memiliki kecenderungan dalam jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron dan elektronegativitas. Dari kiri ke kanan, jari-jari atom biasanya menurun. Hal ini terjadi karena setiap unsur mendapat tambahan proton dan elektron yang menyebabkan elektron tertarik lebih dekat ke inti. Penurunan jari-jari atom ini juga menyebabkan meningkatnya energi ionisasi jika bergerak dari urutan kiri ke kanan. Semakin rapat terikatnya suatu unsur, semakin banyak energi yang diperlukan untuk melepaskan sebuah elektron. Demikian juga elektronegativitas, yang meningkat bersamaan dengan energi ionisasi karena tarikan oleh inti pada elektron. Afinitas elektron juga mempunyai kecenderungan, walau tidak semenyolok pada sebuah periode. Logam (bagian kiri dari perioda) pada umumnya memiliki afinitas elektron yang lebih rendah dibandingkan dengan unsur nonmetal (periode sebelah kanan), dengan pengecualian gas mulia.

Sejarah

Artikel utama: Sejarah tabel periodik

Tabel periodik pada mulanya diciptakan tanpa mengetahui struktur dalam atom: jika unsur-unsur diurutkan berdasarkan massa atom lalu dibuat grafik yang menggambarkan hubungan antara beberapa sifat tertentu dan massa atom unsur-unsur tersebut, akan terlihat suatu perulangan atau periodisitas sifat-sifat tadi sebagai fungsi dari massa atom. Orang pertama yang mengenali keteraturan tersebut adalah ahli kimia Jerman, yaitu Johann Wolfgang Döbereiner, yang pada tahun 1829 memperhatikan adanya beberapa triade unsur-unsur yang hampir sama.

Beberapa triade
Unsur Massa atom Kepadatan
Klorin 35,5 0,00156 g/cm3
Bromin 79,9 0,00312 g/cm3
Iodin 126,9 0,00495 g/cm3
Kalsium 40,1 1,55 g/cm3
Stronsium 87,6 2,6 g/cm3
Barium 137 3,5 g/cm3

Temuan ini kemudian diikuti oleh ahli kimia Inggris, yaitu John Alexander Reina Newlands, yang pada tahun 1865 memperhatikan bahwa unsur-unsur yang bersifat mirip ini berulang dalam interval delapan, yang ia persamakan dengan oktaf musik, meskipun hukum oktaf-nya diejek oleh rekan sejawatnya. Akhirnya, pada tahun 1869, ahli kimia Jerman Lothar Meyer dan ahli kimia Rusia Dmitri Mendeleev hampir secara bersamaan mengembangkan tabel periodik pertama, mengurutkan unsur-unsur berdasarkan massanya. Akan tetapi, Mendeleyev meletakkan beberapa unsur menyimpang dari aturan urutan massa agar unsur-unsur tersebut cocok dengan sifat-sifat tetangganya dalam tabel, membetulkan kesalahan beberapa nilai massa atom, dan meramalkan keberadaan dan sifat-sifat beberapa unsur baru dalam sel-sel kosong di tabelnya. Keputusan Mendeleev itu belakangan terbukti benar dengan ditemukannya struktur elektronik unsur-unsur pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20.

Namun berdasarkan cara klasifikasi yang dibuatnya, ternyata masih ada unsur yang tidak pas. Banyak tabel yang masih kosong. Maka Henry Mosseley, memperbaiki teori dari Mendeleev. Ia mengkasifikasi unsur periodik berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat atom. Akhirnya, tabel yang masih rumpang sudah terisi penuh dan kini tabelnya sempurna, yang kemudian disebut "Sistem Periodik Modern". Tabel tersebut kemudian dipakai sampai hari ini, dan menjadi acuan dalam mempelajari unsur-unsur kimia.{{fact}]

Catatan

  1. ^ Unsur-unsur yang ditemukan pertama kali dari sintesis dan kemudian ditemukan di alam adalah technetium (Z=43), promethium (61), astatin (85), neptunium (93), dan plutonium (94).
  2. ^ Terdapat inkonsistensi dan beberapa ketakteraturan dalam konvensi ini. Helium diletakkan dalam blok-p tetapi pada kenyataannya adalah unsur blok-s, dan (sebagai contoh) subkulit-d dalam blok-d telah terisi penuh saat golongan 11 tercapai, bukan golongan 12.
  3. ^ Gas mulia, astatin, fransium, dan semua unsur yang lebih berat dari pada americium tidak dimasukkan, karena ketiadaan data.

Referensi

  1. ^ a b Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements (edisi ke-New). New York, NY: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7. 
  2. ^ Greenwood, pp.24–27
  3. ^ Gray, p. 6
  4. ^ Koppenol, W. H. (2012), "Naming of New Elements (IUPAC Recommendations 2002)" (PDF), Pure and Applied Chemistry, 74 (5): 787–791, doi:10.1351/pac200274050787 
  5. ^ Silva, Robert J. (2006). "Fermium, Mendelevium, Nobelium and Lawrencium". Dalam Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (edisi ke-3rd). Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media. ISBN 1-4020-3555-1. 
  6. ^ Gray, p. 11
  7. ^ Scerri 2007, p. 24
  8. ^ Messler, R. W. (2010), The essence of materials for engineers, Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers., hlm. 32, ISBN 0-7637-7833-8 .
  9. ^ Bagnall, K.W. (1967). "Recent advances in actinide and lanthanide chemistry". Dalam Fields, P.R.; Moeller, T. Advances in chemistry, Lanthanide/Actinide chemistry. Advances in Chemistry. 71. American Chemical Society. hlm. 1–12. doi:10.1021/ba-1967-0071. ISBN 0-8412-0072-6. 
  10. ^ Day, M.C., Jr.; Selbin, J. (1969). Theoretical inorganic chemistry (edisi ke-2nd). New York: Nostrand-Rienhold Book Corporation. hlm. 103. ISBN 0-7637-7833-8. 
  11. ^ Holman, J.; Hill, G.C (2000). Chemistry in context (edisi ke-5th). Walton-on-Thames: Nelson Thornes. hlm. 40. ISBN 0-17-448276-0. 
  12. ^ a b Leigh, G.J. (1990), Nomenclature of Inorganic Chemistry: Recommendations 1990, Blackwell Science, ISBN 0-632-02494-1 
  13. ^ Fluck, E. (1988), "New Notations in the Periodic Table" (PDF), Pure Appl. Chem., IUPAC, 60 (3): 431–436, doi:10.1351/pac198860030431 
  14. ^ a b Moore, p. 111
  15. ^ Greenwood, p. 30
  16. ^ Stoker, Stephen H. (2007), General, organic, and biological chemistry, New York: Houghton Mifflin, hlm. 68, ISBN 978-0-618-73063-6, OCLC 52445586 
  17. ^ Mascetta, Joseph (2003), Chemistry The Easy Way (edisi ke-4th), New York: Hauppauge, hlm. 50, ISBN 978-0-7641-1978-1, OCLC 52047235 
  18. ^ Kotz, John; Treichel, Paul; Townsend, John (2009), Chemistry and Chemical Reactivity, Volume 2 (edisi ke-7th), Belmont: Thomson Brooks/Cole, hlm. 324, ISBN 978-0-495-38712-1, OCLC 220756597 
  19. ^ Gray, p. 12
  20. ^ Jones, Chris (2002), d- and f-block chemistry, New York: J. Wiley & Sons, hlm. 2, ISBN 978-0-471-22476-1, OCLC 300468713 
  21. ^ Silberberg, M.S. (2006), Chemistry: The molecular nature of matter and change (edisi ke-4th ed.), New York: McGraw-Hill, hlm. 536, ISBN 0-07-111658-3 
  22. ^ Manson, S.S.; Halford, G.R. (2006), Fatigue and durability of structural materials, Materials Park, Ohio: ASM International, hlm. 376, ISBN 0-87170-825-6 
  23. ^ Bullinger, Hans-Jörg (2009), Technology guide: Principles, applications, trends, Berlin: Springer-Verlag, hlm. 8, ISBN 978-3-540-88545-0 
  24. ^ Jones, B.W. (2010), Pluto: Sentinel of the outer solar system, Cambridge: Cambridge University Press, hlm. 169–71, ISBN 978-0-521-19436-5 
  25. ^ Hinrichs, G.D. (1869), "On the classification and the atomic weights of the so-called chemical elements, with particular reference to Stas's determinations", Proceedings of the American Association for the Advancement of Science, 18 (5): 112–124 
  26. ^ a b Myers, R. (2003), The basics of chemistry, Westport, CT: Greenwood Publishing Group, hlm. 61–67, ISBN 0-313-31664-3 
  27. ^ a b Chang, Raymond (2002), Chemistry (edisi ke-7th), New York: McGraw-Hill, hlm. 289–310; 340–42, ISBN 0-07-112072-6 
  28. ^ Greenwood, p. 27
  29. ^ a b Jolly, W.L. (1991), Modern Inorganic Chemistry (edisi ke-2nd), McGraw-Hill, hlm. 22, ISBN 978-0-07-112651-9 
  30. ^ a b c Greenwood, p. 28

Bibliografi

  • Mazurs, E.G. (1974). Graphical Representations of the Periodic System During One Hundred Years. Alabama: University of Alabama Press.
  • Bouma, J. (1989). "An Application-Oriented Periodic Table of the Elements". J. Chem. Ed.. 66, 741.

Lihat pula

Portal Kimia

Pranala luar

Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Tabel_periodik&oldid=10437531"