SISTEM PERIODIK UNSURPerkembangan Sistem Periodik Unsur (SPU)Rasionalisasi terhadap Sifat-sifat periodik (highlights):

Ukuran atom dan ionEnergi IonisasiAfinitas elektron

Unsur dalam satu golonganumumnya mempunyai sifatkimia yang sama.Sama tidak berartiIDENTIK.

Perkembangan Tabel Periodik

Dmitri Mendeleev dan Lothar Meyer secara terpisah memperolehkesimpulan yang sama mengenai pengelompokan unsur.

Menyusun unsurberdasarkan

peningkatan beratatom berawal dari

unsur hidrogen

Dmitri Mendeleev1834-1907

Mendeleev memperkirakan penemuan germanium (disebutnya eka-silicon) sebagai suatu unsur dengan beratatom antara Zn dan As tetapi dengan sifat mirip Si.

Konsep Muatan Inti efektif (Effective Nuclear Charge), Zeff atau Z* Dalam sistem atom polielektron:

Elektron mengalami 2 gaya: gayatarik oleh inti dan gaya tolak olehelektron lain.Muatan inti yang dirasakan olehelektron tergantung pada 2 faktortersebut muatan inti efektif, Zeff,

Zeff = Z − SZ = nomer atomS = konstanta pemerisaian/ screening constant, biasanyamendekati jumlah elektron kulitdalam

11Na

JARI-JARI ATOMDefinisi : setengah jarak antar inti atom

yang berinteraksi secara kovalen

Sifat periodik :dalam 1 golongan: makin ke bawahjari-jari atom makin besar elektronvalensi menempati orbital yang berjarak makin jauh dari inti (n >>), Zeff relatif konstan

dalam 1 periode: makin ke kananjari-jari atom makin kecil n konstan, Zeff makin besar

Mengapa 26Fe, 27Co dan 28Ni mempunyai ukuran atom relatif sama ?

Group Period 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1 H 2.08

He

2 Li 1.55

Be1.12

B 0.98

C 0.91

N 0.92

O 0.65

F 0.57

Ne 0.51

3 Na 1.9

Mg1.6

Al1.43

Si 1.32

P 1.28

S 1.27

Cl 0.97

Ar 0.88

4 K 2.35

Ca1.97

Sc 1.62

Ti 1.45

V 1.34

Cr1.3

Mn1.35

Fe1.26

Co1.25

Ni 1.24

Cu1.28

Zn1.38

Ga1.41

Ge1.37

As1.39

Se1.4

Br 1.12

Kr 1.03

5 Rb 2.48

Sr2.15

Y 1.78

Zr 1.6

Nb1.46

Mo1.39

Tc1.36

Ru1.34

Rh1.34

Pd 1.37

Ag1.44

Cd1.71

In 1.66

Sn1.62

Sb1.59

Te1.42

I 1.32

Xe 1.24

6 Cs 2.67

Ba2.22

La 1.38

Hf 1.67

Ta1.49

W1.41

Re1.37

Os1.35

Ir 1.36

Pt 1.39

Au1.46

Hg1.6

Tl1.71

Pb1.75

Bi1.7

Po1.67

At 1.45

Rn 1.34

7 Fr 2.7

Ra2.33

Ac 1.88

Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun

Uuu

Uub

Lanthanides Ce1.81

Pr1.82

Nd1.82

PmSm1.81

Eu 1.99

Gd1.8

Tb1.8

Dy1.8

Ho1.79

Er1.78

Tm 1.77

Yb 1.94

Lu 1.75

Actinides Th1.8

Pa1.61

U 1.38

Np1.3

Pu1.51

Am 1.84

Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

JARI-JARI IONDefinisi: jarak antara inti kation dengananion yang berdekatan.Jika atom membentuk kation jari-jariatom menurun karena alepasnyaelektron dan meningkatnya tarikan intiJika atom membentuk anion jari-jariatom meningkat karena adanyatambahan efek pemerisaian antarelektron valensi terhadap tarikan inti.Jari-jari ion dalam deret isoelektronikmenurun jumlah e sama, peningkatanZeffJejari ion dalam 1 golongan meningkat

n >>, Zeff relatif konstan

Ukuran ion

Ukuran ion tergantungpada:

Muatan intiJumlah elektronOrbital yang terisi elektron

Energi ionisasi

Sejumlah energi yang diperlukan untuk memindahkan 1 e darikeadaan dasar (GS) suatu atom gas atau ion.Energi ionisasi I (EI 1): energi yang diperlukan untukmemindahkan 1 elektron pertama.EI 2: energi yang diperlukan untuk memindahkan 1 elektronkedua, dst. EI 2, 3, dst >> EI 1Jika semua elektron valensi dipindahkan, EI mencapai suatulompatan kuantum (quantum leap)

Sifat periodikenergi ionisasi

10 20 30 40 50 60 70 80 90Exceptions occur across periods when two electrons are paired in the same orbital.

Paired electrons are easier to remove (by the amount of the pairing energy) than unpaired electrons due to electron repulsion.

Group Period 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1 H 13.598

He 24.587

2 Li 5.392

Be9.322

B 8.298

C 11.26

N 14.534

O 13.618

F 17.422

Ne 21.564

3 Na 5.139

Mg7.646

Al5.986

Si 8.151

P 10.486

S 10.36

Cl 12.967

Ar 15.759

4 K 4.341

Ca6.113

Sc 6.54

Ti 6.82

V 6.74

Cr6.766

Mn7.435

Fe7.87

Co 7.86

Ni7.635

Cu 7.726

Zn 9.394

Ga5.999

Ge7.899

As 9.81

Se 9.752

Br 11.814

Kr 13.999

5 Rb 4.177

Sr5.695

Y6.38

Zr 6.84

Nb 6.88

Mo7.099

Tc7.28

Ru 7.37

Rh 7.46

Pd8.34

Ag 7.576

Cd 8.993

In 5.786

Sn7.344

Sb 8.641

Te 9.009

I 10.451

Xe 12.13

6 Cs 3.894

Ba5.212

La 5.58

Hf 6.65

Ta7.89

W7.98

Re7.88

Os8.7

Ir9.1

Pt 9

Au 9.225

Hg10.437

Tl6.108

Pb7.416

Bi 7.289

Po 8.42 At

Rn 10.748

7 Fr 0

Ra5.279

Ac 5.17

Rf Db Sg Bh Hs M

t Uun

Uuu Uub

Lanthanides Ce5.47

Pr5.42

Nd5.49

Pm5.55

Sm5.63

Eu5.67

Gd 6.15

Tb 5.86

Dy5.93

Ho6.02

Er 6.101

Tm6.184

Yb 6.254

Lu 5.43

Actinides Th6.08

Pa5.88

U 6.05

Np 6.19

Pu6.06

Am 6

Cm 6.02

Bk 6.23

Cf6.3

Es6.42

Fm6.5

Md6.58

No 6.65 Lr

Key: First Ionization Potential

Volts : Nodata

0-6 6-9 9-12 12-15

15-18

18-21

21-24

24-

Graph: First Ionization Potential vs. Atomic Number

2 diskontinyuitasteramati

MENGAPA?

Makin ke kanan Zeff>> ; EI >> makinsulit melepaselektron, vv

IIA - IIIA

VA - VIA

AFINITAS ELEKTRON Electron affinity : perubahanenergi/ entalpi yang terjadi jikasuatu atom fasa gas menerimaelektron untuk membentukanion.

Cl + e− ⎯⎯→ Cl−

Proses tersebut melepaskanenergi tanda perubahanenergi - ∆H ≤ 0.

Sifat periodik: makin ke kananafinitas elektron makinmeningkat muatan intimeningkat (menjadi lebihnegatif) lebih eksotermis, vv

Harga AE tertinggi ditemukanpada golongan HALOGEN penambahan 1 elektronkonfigurasi elektron gas mulia

2 diskontinyuitasteramati

MENGAPA?

Contributing factors:3 faktor yang menjelaskan efek perubahan konfigurasi elektron unsurterhadap sifat-sifat unsur:

1. Elektron-elektron valensi tertarik oleh inti makin kuat sejalan denganmeningkatnya muatan inti dalam satu deret perioda unsur.

2. Elektron bagian dalam akan memberikan efek pemerisaian pada elektronbagian lebih luar terhadap gaya tarik elektrostatik inti shielding effect.

Muatan inti tereduksi yang secara fakta dirasakan oleh elektronbagian lebih luar disebut muatan inti efektif (Z*, effective nuclear charge).

3. Dua elektron dalam 1 orbital tidak ditarik oleh inti sekuat tarikan terhadapelektron tunggal dalam suatu orbital efek tolakan elektrostatik antarelektron

A Summary of Trends

Soal konsepYang mana afinitas elektronII untuk atom belerang (S)?

S–(g) + e– S2–(g) AE2 = ?

–200 kJ/mol +450 kJ/mol

Atom memancarkan energi saatelektron berpindah menuju tkenergi lebih rendah

Unsur dengan EI pertamarendah, elektronnya dapatdieksitasikan dengan nyalaapi Bunsen dan menghasilkanemisi di daerah cahayatampak

BaSrCa

KNaLi

Warna Nyala

Unsur dengan EI pertamatinggi membutuhkantemperatur lebih tinggiuntuk emisi elektronnyadan menghasilkan emisi didaerah cahaya UV

Unsur blok-s adalah unsur pereduksi yang sangat kuat.Semua logam IA dan logam IIA yang lebih berat akan menggantikan H2dari air, sebagian karena EI1 –nya yang tinggiEI1 rendah berarti suatu logam mudah untuk memberikan elektronnyapada atom H air gas hidrogen

Bahan Oksidator dan Reduktor

Logam Mg sangattidak reaktik terhadap

air dinginLogam Ca bereaksispontan dengan air

Logam K bereaksidengan air gas H2 –

menimbulkan nyala

SifatMagnetik

Diamagnetisme : tolakan lemah terkait dengan elektron yang berpasangan.Paramagnetisme : gaya tarik yang terkait dengan elektron tak berpasangan efeklebih kuat daripada diamgnetismeFerromagnetisme : gaya tarik yang sangat kuat dari medan magnet untuk besi danbeberapa zat.Sifat magnetik zat ditentukan dengan cara menimbang zat pada keadaan dengan dantanpa medan magnet.

The mass appears to have increased, so this substance must be ____________ and must have (paired, unpaired) electrons.

Klasifikasi LOGAM-SEMI LOGAM-NON LOGAM