Halo Sobat Kimia! Setelah kita tahu alamat unsur (Golongan dan Periode), sekarang kita akan mempelajari "karakter" dari penghuni alamat tersebut. Dalam Kimia, karakter ini disebut Sifat Keperiodikan Unsur.
Mengapa disebut periodik? Karena sifat-sifat ini berubah secara teratur sesuai dengan kenaikan nomor atom. Ada empat sifat utama yang wajib kalian kuasai: Jari-jari Atom, Energi Ionisasi, Afinitas Elektron, dan Keelektronegatifan. Mari kita bahas satu per satu dengan logika sederhana!
1. Jari-jari Atom (Atomic Radius)
Bayangkan atom seperti bola. Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai ke kulit terluar yang ditempati elektron.
Definisi: Jarak antara inti atom dengan elektron pada kulit terluar.
Tren dalam Tabel Periodik:
- Dalam satu Golongan (Atas ke Bawah): Jari-jari semakin BESAR.
Alasan: Jumlah kulit bertambah. Semakin banyak lapisan kulit (seperti bawang), ukuran atom semakin besar. - Dalam satu Periode (Kiri ke Kanan): Jari-jari semakin KECIL.
Alasan: Jumlah kulit sama, tapi muatan inti (proton) bertambah. Tarikan inti terhadap elektron semakin kuat, sehingga kulit "mengerut" mendekat ke inti.
2. Energi Ionisasi (Ionization Energy)
Sifat ini berkaitan dengan seberapa sulit kita "mencuri" elektron dari suatu atom.
[Image of Ionization energy trend graph]Definisi: Energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari atom netral dalam wujud gas.
Logika Tren:
Semakin dekat elektron ke inti (jari-jari kecil), semakin kuat ia dipegang oleh inti. Maka, semakin susah dilepas (energi ionisasi besar).
- Golongan (Atas ke Bawah): Semakin KECIL (makin mudah lepas karena jauh dari inti).
- Periode (Kiri ke Kanan): Semakin BESAR (makin sulit lepas karena ditarik kuat oleh inti).
Penyimpangan: Golongan IIA dan VA memiliki energi ionisasi yang lebih tinggi dari tetangga sebelah kanannya karena kestabilan orbital penuh (\(s^2\)) dan setengah penuh (\(p^3\)).
3. Afinitas Elektron (Electron Affinity)
Kebalikan dari energi ionisasi, ini adalah energi yang terlibat saat atom "menerima" elektron.
Definisi: Perubahan energi yang terjadi ketika atom netral dalam wujud gas menangkap elektron untuk membentuk ion negatif.
- Nilai Negatif: Artinya melepaskan energi (eksoterm). Semakin negatif, semakin mudah atom menerima elektron (semakin stabil menjadi ion negatif).
- Tren Umum: Kanan atas tabel periodik (Golongan VIIA) memiliki afinitas elektron terbesar (paling mudah menangkap elektron).
4. Keelektronegatifan (Electronegativity)
Sifat ini sangat penting nanti saat kita belajar Ikatan Kimia (Kovalen Polar/Nonpolar).
Definisi: Kecenderungan suatu atom untuk menarik pasangan elektron ikatan ke arah dirinya.
Skala Pauling:
Linus Pauling membuat skala dari 0,7 sampai 4,0.
- Unsur paling elektronegatif: Fluorin (F) dengan nilai 4,0.
- Unsur paling elektropositif: Fransium (Fr) dengan nilai 0,7.
- Gas Mulia: Umumnya dianggap tidak memiliki keelektronegatifan karena sudah stabil.
Ringkasan: Trik Hafalan Cepat
Hukum "Kanan-Atas"
Semakin ke Kanan dan semakin ke Atas, maka:
- Jari-jari atom: Semakin Kecil
- Ionisasi (Energi): Semakin Besar
- Afinitas Elektron: Semakin Besar
- Keelektronegatifan: Semakin Besar
Kesimpulan: Hanya Jari-jari atom yang beda sendiri (Kiri-Bawah paling besar). Sisanya (I, A, K) mengikuti tren yang sama.
5 Contoh Soal dan Pembahasan Sifat Keperiodikan
Contoh 1: Membandingkan Jari-jari Atom
Diketahui unsur Natrium (\(_{11}\text{Na}\)) dan Magnesium (\(_{12}\text{Mg}\)) berada dalam satu periode. Tentukan mana yang memiliki jari-jari atom lebih kecil?
Jawab:
Unsur Na dan Mg berada di Periode 3. Dalam satu periode, dari kiri (Na) ke kanan (Mg), jari-jari atom semakin kecil.
Hal ini karena muatan inti Mg (12 proton) lebih kuat menarik elektron dibandingkan Na (11 proton), sehingga kulit atom Mg lebih mengerut.
Kesimpulan: Jari-jari \( \text{Mg} < \text{Na} \).
Contoh 2: Jari-jari Ion vs Atom Netral
Manakah yang memiliki ukuran lebih kecil: atom Klorin netral (\( \text{Cl} \)) atau ion Klorida (\( \text{Cl}^- \))?
Jawab:
Ketika atom netral menangkap elektron menjadi anion (ion negatif), gaya tolak-menolak antar elektron bertambah, sehingga awan elektron mengembang.
Kesimpulan: \( \text{Cl} \) (Atom Netral) lebih kecil daripada \( \text{Cl}^- \) (Anion).
Contoh 3: Urutan Energi Ionisasi
Urutkan unsur-unsur berikut berdasarkan kenaikan energi ionisasinya: \( \text{Li}, \text{Na}, \text{K} \) (Golongan I A).
Jawab:
Dalam satu golongan (dari atas ke bawah: Li - Na - K), jari-jari atom semakin besar. Semakin jauh elektron dari inti, tarikannya makin lemah, sehingga energi untuk melepasnya (Energi Ionisasi) makin kecil.
Maka urutan EI dari terkecil ke terbesar (bawah ke atas):
Jawaban: \( \text{K} < \text{Na} < \text{Li} \).
Contoh 4: Keelektronegatifan
Antara unsur \( \text{F} \) (Fluorin) dan \( \text{Cl} \) (Klorin), manakah yang lebih kuat menarik elektron ikatan?
Jawab:
F dan Cl ada di golongan VII A. F berada di atas Cl. Sifat keelektronegatifan semakin besar dari bawah ke atas. Selain itu, F adalah unsur paling elektronegatif di tabel periodik (Skala Pauling 4.0).
Jawaban: Fluorin (F).
Contoh 5: Afinitas Elektron Terbesar
Mengapa unsur golongan Halogen (VII A) memiliki afinitas elektron yang sangat besar (sangat negatif)?
Jawab:
Unsur Halogen memiliki konfigurasi elektron valensi \( ns^2 np^5 \). Mereka hanya butuh 1 elektron lagi untuk mencapai kestabilan oktet (seperti gas mulia). Oleh karena itu, mereka sangat "bernafsu" menangkap elektron dan melepaskan energi yang besar saat proses tersebut terjadi.
🎯 Kuis Sifat Keperiodikan Unsur
Uji pemahamanmu tentang tren tabel periodik!
FAQ: Pertanyaan Sering Diajukan
Apa bedanya Afinitas Elektron dan Keelektronegatifan?
Afinitas Elektron adalah besaran energi (Joule/mol) saat atom tunggal menerima elektron. Sedangkan Keelektronegatifan adalah nilai kecenderungan (skala relatif tanpa satuan) saat atom sudah berikatan dengan atom lain.
Mengapa Gas Mulia punya Energi Ionisasi terbesar?
Karena konfigurasi elektron gas mulia sudah sangat stabil (oktet/duplet). Sangat sulit untuk memaksa gas mulia melepaskan elektronnya, sehingga butuh energi yang sangat besar.
Bagaimana cara membandingkan jari-jari ion positif dan negatif?
$$ \text{Kation (+)} < \text{Atom Netral} < \text{Anion (-)} $$
Kation lebih kecil karena kehilangan kulit atau tarikan inti lebih kuat. Anion lebih besar karena tolakan antar elektron bertambah.
Download Modul Rangkuman Bab Struktur Atom
Dapatkan ringkasan satu bab penuh (Teori Atom, Konfigurasi, hingga Sifat Periodik) dalam format PDF yang siap cetak.
📚 Seri Materi: Struktur Atom & Sistem Periodik
Pelajari seluruh materi bab ini secara berurutan agar pemahamanmu lebih utuh:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar