Pengertian Tabel Periodik

Tabel periodik adalah suatu bentuk tabel yang berisi susunan unsur- unsur kimia berdasarkan nomor- nomor atom yang dimilikinya. Nomor atom yang tersusun tersebut berisi sejumlah proton dalam konfigurasi elektron tertentu dengan kesamaan sifat yang dimiliki unsur kimia. Tabel periodik terbagi dalam empat blok, yaitu blok s, p, d, dan f. Dalam satu periode atau baris, di bagian kiri itu menunjukkan sifat logam, sedangkan bagian kanan untuk menunjukkan sifat non logam. 

Istilah- istilah pada tabel periodik yang perlu diketahui agar bisa memahami dan membaca unsur kimianya dengan artinya berikut ini:

1. Periode

Lajur lajur horizontal dalam sistem periodik disebut periode. Sistem periodik modern terdiri atas 7 periode. Jumlah unsur pada setiap periode sebagai berikut.

Periode Jumlah Unsur Nomor Atom

       1               2   1 - 2

       2               8 3 - 10

       3               8       11 - 18

       4             18       19 - 36

       5             18       37 - 54

       6             32               55 - 86

       7             32       87 - 118

Periode 1, 2, dan 3 disebut periode pendek karena berisi relatif sedikit unsur, sedangkan periode 4 dan seterusnya disebut periode panjang.

2. Golongan

Kolom-kolom vertikal dalam sistem periodik disebut golongan. Sistem periodik terdiri atas kolom vertikal. Ada dua cara penamaan golongan, yaitu:

• Sistem 8 golongan

Menurut cara ini, sistem periodik dibagi menjadi 8 golongan yang masing-masing terdiri atas golongan utama (golongan A) dan golongan tambahan (golongan B). Unsur-unsur golongan B disebut juga unsur transisi. Nomor golongan ditulis dengan angka Romawi. Golongan-golongan B terletak antara golongan IIA dan IIIA. Golongan VIIIB terdiri atas 3 kolom vertikal (lihat Gambar 3.1).

• Sistem 18 golongan

Menurut cara ini, sistem periodik dibagi ke dalam 18 golongan, yaitu golongan 1 sampai dengan 18, dimulai dari kolom paling kiri. Unsur-unsur transisi terletak pada golongan 3 -12.

Kedua cara tersebut diberikan pada Gambar 3.1. Anda sebaiknya menghafalkan hubungan nomor golongan menurut dua cara tersebut.

3. Unsur Transisi dan Transisi Dalam

a. Unsur Transisi

Sebelumnya telah disebutkan bahwa unsur-unsur yang terletak pada golongan-golongan B, yaitu golongan IIIB hingga IIB (golongan 3 sampai dengan 12) disebut unsur transisi atau unsur peralihan. Unsur-unsur tersebut merupakan peralihan dari golongan IIA ke golongan IIIA, yaitu unsur-unsur yang harus dialihkan hingga ditemukan unsur yang mempunyai kemiripan sifat dengan golongan IIIA.

Contoh:

Periode ketiga golongan IIA ditempati oleh magnesium (nomor atom 12), sedangkan golongan IIIA oleh aluminium (nomor atom 13). Pada periode keempat, golongan IIA ditempati oleh kalsium (nomor atom 20). Namun demikian, unsur berikutnya, yaitu skandium (nomor atom 21), tidak menunjukkan kemiripan sifat dengan aluminium. Oleh karena itu, skandium tidak dapat ditempatkan di bawah aluminium pada golongan IIIA. Ternyata, 10 unsur harus dialihkan hingga ditemukan galium (nomor atom 31) yang menunjukkan kemiripan sifat dengan aluminium. Untuk memberi tempat kepada 10 unsur itu, maka golongan-golongan dibagi menjadi golongan A dan golongan B. Unsur-unsur peralihan menempati golongan B atau golongan tambahan. Hal yang sama kembali ditemukan pada periode-periode berikutnya. Pada setiap periode terdapat 10 unsur transisi.

b. Unsur Transisi Dalam

Dua baris unsur yang ditempatkan di bagian bawah Tabel Periodik Unsur disebut unsur transisi dalam, yaitu terdiri dari: Lantanida, yang beranggotakan nomor atom 57-70 (14 unsur). Ke-14 unsur ini mempunyai sifat yang mirip dengan Lantanium (La), sehingga disebut Lantanoida atau Lantanida. Aktinida, yang beranggotakan nomor atom 89-102 (14 unsur). Ke-14 unsur ini sangat mirip dengan aktinium, sehingga disebut Aktinoida atau Aktinida.

Semua unsur transisi dalam sebenarnya menempati golongan IIIB, yaitu Lantanida pada periode keenam dan aktinida pada periode ketujuh. Jadi, golongan IIIB (Golongan 3) periode keenam dan periode ketujuh, masing-masing berisi 15 unsur. Unsur-unsur transisi dalam memiliki sifat-sifat yang sangat bermiripan sehingga ditempatkan dalam satu kotak.

4. Blok-s

Blok-s pada tabel periodik kimia adalah unsur dari dua golongan, yaitu logam alkali dan alkali tanah. Pada susunanya, blok-s juga berisi unsur tambahan dengan hidrogen dan helium.

5. Blok-p

Blok-p pada tabel unsur- unsur kimia terdiri dari enam golongan, yaitu 13 golongan sampai 18 sesuai dengan ketentuan IUPAC mulai dari 3A hingga 8A sesuai penamaan Amerika. Semua bagian pada blok-p juga memiliki kandungan sebagian besar adalah metaloid.   

6. Blok-d

Blok-d pada tabel unsur- unsur kimia terdiri dari 3 sampai 12 golongan, mulai dari golongan 3B hingga 2B dalam sistem penggolongan Amerika. Semua unsur kimia dalam golongan blok-d adalah logam transisi.

7. Blok-f

Blok-f pada tabel unsur- unsur kimia sering diletakan di bagian bawah. Perlu diketahui bahwa golongan blok-f tidak memiliki nomor golongan, hanya terdiri dari lantanida dan aktinida. 

Sifat keperiodikan unsur berhubungan erat dengan letak penempatan unsur tabel periodik di atas. Sifat-sifat tersebut meliputi jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, elektronegativitas, unsur logam dan non logam, keasaman, kereaktifan, serta titik leleh dan titik didih.

a. Jari jari Atom

Sama halnya dengan jari-jari lingkaran yang selama ini kita pelajari dalam matematika, sifat periodik unsur yang satu ini merupakan jarak antara inti atom ke bagian terluar atom, atau kulit terluarnya.

Hubungan jari-jari atom dan nomor atom

Jari-jari atom memiliki kecenderungan sebagai berikut:

• Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom semakin besar dikarenakan semakin ke bawah jumlah kulit atom akan semakin banyak

• Dalam satu periode dari kiri ke kanan jari-jari atom semakin kecil, atau dapat dikatakan semakin ke kanan, akan semakin kecil dikarenakan muatan inti atom semakin banyak namun jumlah kulit tetap. 

• Jari-jari ion positif (+) atau biasa kita sebut kation lebih kecil daripada atom netralnya.

• Berkebalikan dengan kation, jari-jari ion negatif (-) atau anion lebih besar daripada atom netralnya.  

b. Energi Ionisasi (Potensial Ionisasi)

Energi ionisasi adalah energi minimal atau energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron pada atom netral dalam wujud gas. 

Sama halnya dengan jari-jari atom, sifat keperiodikan unsur yang satu ini juga memiliki kecenderungan sebagai berikut:

• • Dalam satu golongan dari atas ke bawah, energi ionisasi suatu unsur semakin kecil dikarenakan jari-jari atom bertambah besar, sehingga daya tarik inti terhadap elektron terluar semakin lemah dan energi ionisasi berkurang. 

  • Dalam satu periode, energi ionisasi unsur bertambah dari kiri ke kanan karena jari-jari atom semakin kecil, sehingga daya tarik inti terhadap atom terluar semakin kuat dan energi ionisasi bertambah.

Namun, kecenderungan tersebut tidak berlaku pada unsur periode 3 seperti Mg (Magnesium), Al (Aluminium), P (Fosfor), dan S (Sulfur atau Belerang). 

c. Afinitas Elektron 

Afinitas Elektron adalah energi yang dilepaskan sebuah atom untuk menarik sebuah elektron dalam wujud gas. 

Beberapa hal berikut perlu diperhatikan untuk memahami afinitas elektron.

1. Penyerapan elektron ada yang disertai pelepasan energi, ada pula yang disertai penyerapan energi.

2. Jika penyerapan elektron disertai pelepasan energi, maka afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda negatif.

3. Jika penyerapan elektron disertai penyerapan energi, maka afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda positif.

4. Unsur yang mempunyai afinitas elektron bertanda negatif mempunyai daya tarik atau afinitas elektron yang lebih besar daripada unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif. Dengan perkataan lain, makin negatif nilai afinitas elektron, makin besar kecenderungannya menarik elektron membentuk ion negatif.

Sama halnya dengan sifat-sifat periodik unsur di atas, afinitas elektron juga memiliki kecenderungan sebagai berikut:

• Dalam suatu golongan dari atas ke bawah energi ionisasi semakin kecil, dikarenakan daya tarik inti terhadap elektron yang dilengkapi berkurang sehingga afinitas berkurang. 

• Dalam suatu periode dari kiri ke kanan afinitas elektron semakin besar, dikarenakan daya tarik inti terhadap elektron yang ditangkap bertambah sehingga afinitas bertambah.   

d. Elektronegativitas

Elektronegativitas atau sering disebut keelektronegatifan merupakan kecenderungan atau ukuran kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron dan dalam membentuk ikatan ikatan, semakin besar keelektronegatifan maka suatu atom akan memiliki kecenderungan lebih tinggi dalam menarik elektron daripada atom yang lain. 

• Dalam satu golongan, dari atas ke bawah maka keelektronegatifannya cenderung semakin berkurang. 

• Dalam suatu periode, dari kiri ke kanan maka keelektronegatifannya cenderung semakin bertambah. 

e. Sifat Logam dan Non Logam

Sifat kelogaman suatu unsur tergantung pada besarnya energi ionisasi, dan afinitas elektron. Berdasarkan sifatnya, dalam sifat keperiodikan unsur, unsur atau atom dapat dibagi menjadi 3, yaitu unsur logam dan non logam serta metaloid. 

1) Logam biasanya berupa padatan yang berkilau dengan konduktivitas tinggi dan dapat membentuk alloy dengan bentuk logam lainnya untuk membentuk senyawa ion berupa garam dengan nonlogam atau selain gas mulia. Berikut ini karakteristik logam pada tabel periodic

1. 78% dari semua unsur yang dikenal adalah logam

2. Ditempatkan di sisi kiri tabel periodik

3. Biasanya padat pada suhu kamar

4. Biasanya memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi

5. Penghantar panas dan listrik yang baik

6. Dapat ditempa dan diregangkan

2) Nonlogam biasanya berbentuk gas berwarna atau tidak berwarna yang bisa membentuk senyawa dengan bentuk non logam lainnya secara kovalen. Berikut ini karakteristik nonlogam pada tabel periodik :

1. Terletak di sisi kanan atas Tabel Periodik

2. Total ada 22 non-logam

3. Biasanya padatan atau gas pada suhu kamar

4. Titik leleh dan titik didih rendah

5. Penghantar panas dan listrik yang buruk

3) Metaloid biasanya bersifat di antara logam dan nonlogam ataupun campuran dari kedua unsurnya

Kecenderungan sifat logam pada atom sebagai berikut

• Dalam satu golongan, dari atas ke bawah energi ionisasi semakin berkurang, sehingga semakin mudah melepas elektron dan sifat logam bertambah. Sedangkan untuk afinitas elektron dari atas ke bawah juga semakin berkurang sehingga semakin sulit untuk menangkap elektron maka sifat non logam berkurang. 

• Dalam satu periode, dari kiri ke kanan energi ionisasi semakin bertambah, sehingga semakin sulit melepas elektron dan sifat logam berkurang. Sedangkan untuk afinitas elektron dari atas ke bawah juga semakin bertambah sehingga semakin mudah untuk menangkap elektron maka sifat non logam bertambah. 

f. Keasaman dalam Sifat Keperiodikan Unsur

Merupakan sifat asam dan basa yang dimiliki suatu unsur periodik, di mana sifat asam berkaitan dengan unsur non logam, dan sifat basa berkaitan dengan unsur logam. Sifat asam dan basa suatu unsur memiliki kecenderungan sebagai berikut:

• Dalam suatu golongan unsur dari atas ke bawah, pada logam, akan sifat basa akan semakin meningkat, dan pada non logam, sifat asam akan semakin menurun.  

• Dalam suatu periode dari kiri ke kanan, pada logam, sifat basa akan semakin menurun, dan pada non logam, sifat asam akan semakin meningkat.

g. Kereaktifan

Kereaktifan suatu unsur dipengaruhi oleh kemudahan unsur tersebut berikatan dengan unsur lain dan membentuk senyawa. Hal ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan melepas atau menerima elektron, tergantung dengan kecenderungan dalam kemudahan dan kesulitan unsur tersebut menarik dan melepas elektron. 

• Untuk unsur yang bersifat logam, dalam suatu periode dari kiri ke kanan akan semakin kurang reaktif namun dalam suatu golongan dari atas ke bawah akan semakin reaktif. 

• Sedangkan untuk unsur bersifat non logam, dalam suatu periode dari kiri ke kanan akan semakin reaktif, namun dalam suatu golongan dari atas ke bawah akan semakin kurang reaktif. 

h. Titik Leleh dan Titik Didih dalam Sifat Periodik Unsur

Titik leleh dan titik didih untuk unsur logam, ditentukan dari ikatan logam, sedangkan untuk unsur non logam ditentukan oleh gaya Van Der Waals, dan memiliki kecenderungan sebagai berikut:

• Dalam suatu golongan, dari atas ke bawah, memiliki 2 jenis kecenderungan, dimana unsur dari golongan IA – IVA memiliki titik leleh dan didih yang semakin rendah, dan unsur dari golongan VA-VIIIA memiliki titik leleh dan didih yang semakin tinggi. 

• Dalam suatu periode, dari kiri ke kanan, juga memiliki 2 jenis kecenderungan, dimana titik leleh dan titik didih semakin tinggi sampai dengan golongan IVA, dan kemudian turun drastis, menjadi titik leleh dan titik didih semakin rendah sampai dengan golongan VIIIA. 

Perkembangan Sistem Periodik Unsur

Mengutip buku Kimia 1 SMA Kelas X oleh Muctaridi, Apt,., M.Si dan Sandri Justiana, S.Si (2007: 7), perkembangan sistem peridoik unsur adalah sebagai berikut.

1. Sistem Periodik Antoine Lavoisier

Pada tahun 1869, seorang ahli kimia dari Prancis yang bernama Antoine Lavoisier mendefinisikan unsur sebagai zat yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat yang lebih sederhana. Lavoisier membuat daftar 33 unsur kimia yang diklasifikasikan menjadi gas, nonlogam, logam, dan tanah.

2. Sistem Periodik Dobereiner

Pada tahun 1817, Johann Wolfgang Dobereiner, seorang kimiawan dari Jerman, membuat pengelompokkan unsur-unsur kimia yang kemudian dikenal sebagai Triade Dobereiner. Dobereiner mengelompokkan setiap tiga unsur kimia yang sifatnya mirip menjadi satu kelompok (triade) berdasarkan kenaikan jumlah atomnya.

Jika berat atom unsur pertama dan unsur ketiga dijumlahkan kemudian dibagi dua, diperoleh hasil yang sama dengan berat atom unsur kedua. Jadi, berat unsur yang berada di tengah adalah rata-rata dari berat kedua unsur lainnya.

3. Sistem Periodik Oktaf Newlands

Pengelompokan unsur kimia oleh John Alexander Reina Newlands, seorang ahli kimia dari Inggris, dikenal sebagai Teori Oktaf. Newlands mengelompokkan unsur-unsur kimia berdasarkan kenaikan berat atom.

Newlands menemukan bahwa sifat-sifat unsur akan berulang pada unsur yang ke-delapan (oktaf) sehingga unsur ke-delapan akan mempunyai sifat yang sama dengan unsur pertama.

Kelemahan hukum oktaf Newlands adalah hanya berlaku pada 17 unsur pertama, yaitu hidrogen hingga kalsium. Newlands adalah yang pertama menunjukkan sifat periodik dari unsur-unsur kimia. Sifat periodik kemudian menjadi dasar dalam pengembangan tabel periodik unsur kimia.

4. Sistem Periodik Mendeleev

Pada tahun 1869, Dmitri Mendeleev, seorang ahli kimia dari Rusia menemukan jika unsur yang disusun berdasarkan massa atom yang meningkat, maka unsur yang memiliki sifat yang sama akan tersusun secara periodik. Kesimpulan yang didapatkan adalah unsur-unsur yang berada pada kolom yang sama memiliki sifat yang mirip. Mendeleev mengosongkan beberapa kotak dalam tabel periodiknya untuk unsur-unsur yang belum ditemukan.

5. Sistem Periodik Moseley

Henry Moseley, seorang fisikawan dari Inggris membuat tabel periodik yang berhasil memperbaiki kelemahan tabel periodik Mendeleev. Moseley meneliti spektrum sinar X dan hubungannya dengan jumlah muatan listrik menggunakan spektroskopi sinar X yang menghasilkan garis lurus yang menunjukkan hubungan antara nomor atom dan sifat atom secara periodik.

Moseley lalu menyusun unsur-unsur tersebut dalam tabel periodik berdasarkan kenaikan nomor atom. Tabel periodik Moseley inilah yang digunakan sebagai tabel periodik kimia hingga masa sekarang.