Tabel Periodik: Pengantar, Penggolongan, Sifat Fisika (Jari-jari atom, Energi Ionisasi, Afinitas Elektron) [Lengkap+Referensi]

Klasifikasi lebih rinci dari suatu unsur disusun oleh Dimitri Mendelev pada tahun 1869, yang dikenal dengan tabel periodik. Mendelev menyusun unsur yang diketahui berdasarkan kenaikan massa atom. Secara khusus, table periodik yang disusun oleh Mendelev menggolongkan unsur secara akurat dan dapat meramalkan sifat beberapa unsur yang pada saat itu. Tabel periodik modern biasanya menampikan nomor atom dan lambing unsur nya. Seperti yang telah diketahui nomor atom juga menunjukkan jumlah elektron dalam atom suatu unsur. Konfigurasi elektron unsur membantu menjelaskan munculnya sifat-sifat fisika dan kimia [3].

Pengantar

Jadi, apa kegunaan dan pentingnya nya tabel periodik?

Kegunaan dan pentingnya tabel periodik adalah terletak pada fakta bahwa kita dapat menggunakan pemahaman tentang sifat-sifat umum dan kecendrungan dalam golongan atau periode untuk meramalkan sifat-sifat unsur apapun dengan cukup tepat, walaupun unsur itu tidak kita kenal dengan baik.

Dalam mempelajari tabel periodik, kita mengenal istilah golongan dan periode. Lajur vertical dalam tabel periodik dinamakan dengan golongan, sedangkan lajur horizontal dalam tabel periodik dinamakan periode.  

Penggolongan Tabel Periodik (Periodik Unsur-Unsur)

(sumber: periodni.com)

                Gambar diatas menunjukkan tabel periodik unsur-unsur bersama dengan konfigurasi elektronnya dalam keadaan dasar pada kulit terluar. Menurut jenis subkulit yang terisi, unsur-unsur dapat dibagi menjdi beberapa golongan yaitu:

1. Unsur utama

Unsur-unsur utama meliputi unsur-unsur golongan 1A hingga 78A yang semuanya memiliki subkulit s atau p dengan bilangan kuantum utama tertinggi yang masih belum terisi penuh.

• Gas mulia

Gas mulia meliputi unsur-unsur golongan 8 A yang mempunyai subkulit p yang terisi penuh.

• Unsur transisi (logam transisi)

Logam transisi adalah unsur-unsur dalam golongan 1B dan 3B hingga 8B, yang mempunyai subkulit d yang tidak terisi penuh. Logam-logam ini kadang-kadang disebut dengan unsur-unusr transisi blok-d.

• Lantanida dan Aktinida

Laktanida dan aktinida merupakan unsur transisi blok-f karena kedua golongan ini memiliki subkulit f yang tidak terisi penuh,

Jumlah elektron valensi yang sama menentukan kemiripan perilaku kimia diantara unsur-unsur dalam setiap golongan. Pengamatan ini juga berlaku untuk halogen (unsur-unsur golongan 7A), yang memiliki konfigurasi elektron terluar ns² np⁵dan menunjukkan sifat-sifat yang sangat mirip.  Sebagai satu golongan, gas mulia berperilaku sangat mirip. Dengan pengecualian krypton dan xenon, dimana unsur ini bersifat inert. Alasannya karena bahwa seluruh unsur ini subkulit terluarnya ns2 np6, terisi penuh yang menandakan suatu keadaan yang menggambarkan kestabilan tinggi. Walaupun konfigurasi elektron terluar logam transisi tidak selalu sama dalam satu golongan dan tidak ada pola yang teratur dalam perubahan konfigurasi elektron dari satu logam ke logam yang lain dalam periode yang sama, seluruh logam transisi memiliki ciri-ciri tertentu yang membedakannya dari unsur-unsur lainnya.

Keragamaan Tabel Periodik Dalam Sifat-Sifat Fisika

            Konfigurasi elektron unsur-unsur menunjukkan suatu keragaman periodik dengan bertambahnya nomor atom. Akibatnya, unsur-unsur juga menunjukkan keragaman periodik dalam sifat fisika dan kimia nya.

1. Jari-jari atom

Jari-jari atom merupakan jarak dari inti atom ke orbital elektron terluar yang stabil dalam suatu atom dalam keadaan setimbang [2]. Yang perlu diingat bahwa, jari-jari atom terutama ditentukan oleh bagaimana kuatnya elektron kulit bagian luar ditahan oleh inti. Makin besar muatan inti efektif, makin kuat elektron-elektron ini ditahan dan semakin kecil jari-jari atomnya. Dari kiri ke kanan (satu periode) jari-jari atom semakin kecil, hal ini dikarenakan bertambahnya muatan inti efektif sedangkan jumlah elektron dalam kulit bagian dalam tetap. Sehingga, jari-jari atom semakin kecil. Sedangkan dari atas ke bawah (satu golongan), misalnya golongan 1A, dapat dilihat bahwa jari-jari atom semakin besa dengan bertambahnya nomor atom. Untuk logam alkali, elektron terluar menempati orbital n, ukuran atom logam bertambah dari Li ke Cs. Alasan yang sama dapat diterapkan pada unsur-unsur golongan yang lain [1].

• Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi minmum yang diperlukann untuk melepaskan satu elektron dari atom berwujud gas pada keadaan dasarnya, besarnya energi ionisasi merupakan ukuran usaha yang diperlukan untuk memaksa satu atom untuk melepaskan elektronnya atau bagaimana “eratnya” elektron terikat dalam atom. Makin besar energi ionisasi, maka makin sulit untuk melepaskan elektronnya.

Dalam satu periode dari kiri ke kanan, energi ionisasi bertambah dengan bertambahnya nomor atom, karena bertambahnya muatan inti efektif. Muatan inti efektif yang lebih besar artinya, elektron di bagian terluar terikat lebih erat, dan oleh karena itu energi ionisasi pertamanya lebih besar. Untuk golongan tertentu, energi ionisasi menurun dengan bertambahnya nomor atom (dari atas ke bawah). Unsur-unsur dalam golongan yang sama memiliki konfigurasi elektron terluar yang mirip, tetapi, meningkatnya bilangan kuantum utama n, bertambah pula jarak rata-rata elektron valensi dari inti. Makin jauh jarak antara elektron dan inti berarti gaya terikan lebih lemah, sehingga elektron menjadi lebih mudah dilepaskan dari atas kebawah dari satu golongan [1].

• Afinitas elektron

Afinitas elektron adalah negative dari perubahan energi yang terjadi ketika satu elektron diterima oleh atom suatu unsur dalam keadaan gas. Dalam satu periode dari kiri ke kanan, afinitas elektron semakin positif atau bertambah. Sedangkan dari atas ke bawah (satu golongan ) afinitas elektron semakin berkurang. Perlu diingat bahwa, afinitas elektron yang bernilai besar dan positif berarti bahwa ion negative tersebut sangat stabil (atom tersebut memiliki kecendrungan kuat untuk menerima elektron), seperti energi ionisasi suatu atom yang tinggi yang berarti bahwa atom itu sangat stabil. Afinitas elektron bernilai positif jika reaksinya eksotermik dan bernilai negatif jika reaksinya endotermik [1].

Referensi:

[1] Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta:
            Erlangga.

[2] https://id.wikipedia.org/wiki/Jari-jari_atom

[3] Atkins, P., Overton, T., Rourke, J., Weller, m., and Armstrong, F. 2010. Inorganic Chemistry.
            United States: Oxford University Press.