SIFAT

1
SIFAT SIFAT ATOM DAN TABEL BERKALA
2
Hukum Berkala dan Tabel Berkala

• Salah satu kegiatan ilmiah yang penting adalah
  mencari keteraturan
• Dalam kaitan dengan unsur-unsur, skema yang
  sekarang dikenal ditemukan secara terpisah oleh
  Dimitri Mendelev dan Lothar Meyer 1869
• Klasifikasi itu didasarkan pada pandangan Jika
  unsur disusun berdasarkan kenaikan bobot atom,
  seperangkat sifat akan terulang secara berkala

3

• Salah satu yang dipublikasikan oleh Meyer adalah
  keteraturan berdasarkan bobot atom. Meyer
  menggunakan istilah volume atom untuk mengacu
  pada sifat yang digambarkan disini. Dengan
  mengenal bahwa bobot atom dan massa molar secara
  numerik sama, volume atom sebenarnya adalah
  volume molar yaitu volume yang ditempati oleh
  satu mol atom suatu unsur

4
Tabel Berkala Mendeleev
5
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 berangsur-angsur
  dari atas ke bagian bawah golongan
• Li(174oC) gt Na(97,8oC) gt K(63,7oC) gt Rb(38,9oC) gt
  Cs(28,5oC)

6
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), uranium (120 menjadi
  240).
• 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

7
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
Warna Kelabu kotor Kelabu keputihan
Kerapatan oksida g/cm3 EsO2 4,7 GeO2 4,703
Titik didih klorida EsCl4 lt 100oC GeCl4 86oC
Kerapatan klirida, g/cm3 EsCl4 1,9 GeCl4 1,887
8
Penemuan Gas Mulia dan Nomor Atom sebagai Dasar
Hukum Berkala

• Cavendish 1785 melaporkan bahwa reaksi yang
  melibatkan gas-gas atmosfir adalah sebagian
  kecil. Gas ini dipisahkan oleh Rayleigh dan
  Ramsay 1895 dan dinamakan argon (yang malas)
• 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

9
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

10
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
• Perlunya bilangan kuantum ke-4
• Batasan jumlah elektron yang diperbolehkan dalam
  orbital
• Diperlukan tingkat energi yang lebih kompleks

11
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

12
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)

13
Efek Elektrostatik dan Spliting Tingkat Energi
14
Factors that Affected Orbital Energy

• The effect of nuclear charge (Z) on orbital
  energy higher nuclear charge (Z) lowers orbital
  energy by increasing nucleus-electron attractions
• The effect of electron repulsions on orbital
  energy the shielding effect. Shielding (or
  screening) reduces the nuclear charge to an
  effective nuclear charge (Zeff) the nuclear
  charge an electron actually experiences, makes it
  easier to remove. Inner electrons shield outer
  electrons more effectively than do electrons in
  the same sublevel
• The effect of orbital shape (l value) on orbital
  energy the penetration effect. In general
  differences in radial probability distribution
  (orbital shape) lead to differences in
  penetration, which affect shielding. These factor
  cause an energy level to split into sublevels

15
Perbedaaan Tingkat Energi Orbital

• Tingkat energi
• s lt p lt d lt f

16
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

17
(No Transcript)
18
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

19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21

• Walaupun tidak seluruhnya benar, gambar berikut
  menunjukkan tabel berkala dimana pengisian
  orbital (prinsip Aufbau) diringkas.

22
(No Transcript)
23
Categories of electrons

• Inner (core) electrons are those in the previous
  noble gas and any completed transition series.
  They fill all the lower energy levels of an atom
• Outer electron are those in the highest energy
  level (highest n value). They spent most of their
  time farthest from nucleus
• Valence electron are those involved in forming
  compounds. Among the main group elements, the
  valence electrons are the outer electrons. Among
  the transition elements, some inner d electrons
  are also often involved in bonding and are
  counted among the valence electrons.

24
Soal Latihan

• Dengan menggunakan tabel periodik tuliskan
• Konfigurasi elektron lengkap
• Diagram orbital parsial untuk elektron valensi
• Jumlah elektron dalam
• Untuk unsur kalium (Z 19), Molibdenum (Z 42)
  dan Timbal (Z 82)
• Give full and condensed electron configurations,
  a partial diagrams for valence electrons and the
  number of inner electrons for the following
  element
• Ni (Z 28)
• Sr (Z 38)
• Po (Z 84)

25
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)

26
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

27
Jari-jari kovalen, ion dan logam
28
Jari-jari kovalen atom

• Jari-jari kovalen adalah setengah jarak antara
  pusat dua atom identik yang terikat secara kovalen

29
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 jari-jari van
der Waals
30
Beberapa jari-jari ion
31
Sample Problem

• Using only the periodic table, rank each set of
  main-group elements in order of decreasing atomic
  size
• Ca, Mg, Sr
• K, Ga, Ca
• Br, Rb, Kr
• Sr, Ca, Rb

32
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) e- I1 7,65 eV
• Mg(g) ? Mg2(g) e- I2 15,04 eV
• 1 eV 96,49 kJ/mol

33
Energi Ionisasi sebagai Fungsi dari Atom
34

• Energi ionisasi yang terletak pada periode ketiga
  (gambar dibawah)
• Semakin rendah energi ionisasi unsur akan semakin
  bersifat logam

35
Sample Problem

• Using the periodic table only, rank the elements
  in each of the following sets in order of
  decreasing IE
• Kr, He, Ar
• Sb, Te, Sn
• K, Ca, Rb
• I, Xe, Cs
• Rank in order of increasing IE
• Sb, Sn, I
• Sr, Ca, Ba

36
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

37
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

38
Sifat Atom dan Tabel Berkala Sebuah Ringkasan