Keelektronegatifan dan Sifat Keperiodikan Unsur dalam Sistem Periodik

K

Tabel periodik merupakan sebuah tabel berisi unsur-unsur yang dikelompokkan sesuai dengan sifat fisik dan kimianya. Tabel periodik pertama kali ditemukan oleh Dmitry Mendeleev (dibaca Mendeleyev) dan Lothar Meyer [1]. Tabel periodik terdiri saat ini disepakati terdiri dari 18 Golongan (1-18) + lantanida dan aktinida[2]  dan 7 baris yang terisi oleh 118 Unsur. Selain lantanida dan aktinida, terdapat nama-nama istilah lain dalam golongan antara lain:

  • Golongan 1 : Logam alkali (Alkaline metals)
  • Golongan 2 : Logam alkali Tanah ( Alkaline earth metals )
  • Golongan 13 : Keluarga Boron (Boron Family)
  • Golongan 14 : Keluarga Karbon (Carbon Family)
  • Golongan 15 : Pniktogen (Pnictogens)
  • Golongan 16 : Kalkogen (Chalcogens)
  • Golongan 17 : Halogen (Halogens)
  • Golongan 18 : Gas mulia (Noble gases)
  • Golongan 3-12 : Logam Transisi (Transition Metal)
Tabel Periodik Unsur [NEW]
Tabel Periodik Unsur Lengkap [NEW]

Untuk menunduh tabel periodik unsur di atas dalam ukuran resolusi tinggi (2000px), Anda dapat melihatnya menggunakan tautan berikut: Tabel Periodik Hi-res.

Dalam tabel periodik juga dapat terlihat pengelompokkan berdasarkan kulit valensi yang terisi dari setiap unsur. Blok s -berarti kulit valensi ada di sub-kulit s- berisi unsur pada golongan 1 & 2, blok p pada golongan 13-18, blok d pada golongan 3-12 dan blok f pada golongan lantanida dan aktinida. Tabel periodik modern biasanya juga berisi beberapa informasi lain seperti massa atom dan bilangan oksidasi yang sangat berguna dalam perhitungan kimia.

Properti Fisik Unsur Hidrogen
Properti Fisik Unsur Hidrogen

Sifat Keperiodikan Unsur

Sifat keperiodikan unsur merupakan teori yang menggambarkan hubungan sifat dari suatu unsur kimia dengan letak unsur tersebut dalam tabel periodik. Hal ini sejalan dengan karakter unsur kimia yang memiliki pola perubahan tertentu baik dari kiri ke kanan tabel maupun dari atas ke bawah pada tabel periodik.

Jari Jari Atom

Jari-jari atom dikelompokkan menjadi jari-jari logam dan jari-jari kovalen. Jari-jari logam merupakan setengah jarak 2 inti atom logam dalam sebuah kristal logam murni sedangkan jari-jari kovalen diukur dari struktur kovalen suatu unsur. Definisi tersebut menjadikan pengukuran jari-jari atom sangat relatif terhadap struktur yang dibentuk dari unsur tersebut. Pengukuran jari-jari atom dapat dilakukan menggunakan metode difraksi sinar-X.

Secara umum, jari-jari atom di tabel periodik memiliki kecenderungan untuk meningkat dari kanan ke kiri dan dari atas ke bawah. Hal ini disebabkan semakin ke kanan, muatan inti akan semakin bertambah ( ditandai dengan bertambahnya proton ) sementara elektron terluar berada pada kulit yang sama sehingga gaya tarik antara elektron terluar dengan inti menjadi lebih besar dan menyebabkan elektron tertarik ke arah inti.

Sementara dari atas ke bawah jari-jari elektron meningkat disebabkan kulit terluar akan semakin bertambah dan menyebabkan elektron terluar memiliki jarak yang lebih jauh dengan inti.

Energi Ionisasi dan Afinitas Elektron

Energi ionisasi merupakan energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron terluar dari suatu atom/ion dalam keadaan gas ( nilai energi ionisasi selalu positif ). Jika ditulis dalam persamaan reaksi

\(Na_{(g)} \rightarrow Na^+_{(g)} + e^- \ \ \ \Delta H = \text{Energi Ionisasi}\)

Secara umum, energi ionisasi dari suatu atom akan meningkat dari kiri ke kanan. Hal ini disebabkan inti dari suatu atom semakin bartambah muatannya sementara kulit atom tidak bertambah sehingga gaya tarik antar inti (bermuatan positif) dengan elektron akan semakin kuat sehingga energi untuk melepaskan elektron akan semakin besar.

Dalam satu golongan, energi ionisasi dari suatu atom akan menurun dari atas ke bawah. Hal ini disebabkan kulit atom bertambah sehingga jarak antara inti dan elektron terluar semakin besar sehingga gaya tarik antara inti dengan elektron terluar semakin lemah dan menyebabkan energi untuk melepaskan elektron terluar semakin kecil.

Afinitas elektron merupakan energi yang dibutuhkan/dilepaskan untuk menerima satu elektron dari suatu atom/ion dalam keadaan gas. Jika ditulis dalam persamaan reaksi

\(Na_{(g)} + e^- \rightarrow Na^-_{(g)} \ \ \ \Delta H = \text{Afinitas Elektron}\)

Kecenderungan nilai afinitas elektron sama dengan energi ionisasi, namun karena nilai afinitas elektron dapat positif maupun negatif, maka yang dibandingkan adalah nilai mutlak dari afinitas elektron atom-atom tersebut. Misalnya, nilai afinitas -13 > +9 hal ini disebabkan |-13| > |9|.

Keelektronegatifan

Keelektronegatifan merupakan kecenderungan suatu atom untuk menarik elektron sehingga memiliki kecenderungan untuk bermuatan negatif/parsial negatif. Nilai keelektronegatifan dari suatu atom ditetapkan oleh berbagai skala dengan rumusan tertentu dan skala yang sering digunakan adalah skala pauling yang menyatakan nilai keelektronegatifan F adalah 4,0 sebagai keelektronegatifan tertinggi dan 0,7 untuk Cs sebagai elektronegatifan terendah. Nilai tersebut akan meningkat dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas.

Diagram Elektronegativitas Unsur
Diagram Elektronegativitas Unsur

Selain skala yang diusulkan Pauling, terdapat skala lain mengenai keelektronegatifan. Berikut ini merupakan skala keelektronegatifan beserta penentuannnya :

1. Keelektronegatifan Pauling (\(\chi^p \))

Skala ini diukur berdasarkan perbedaan energi pemutusan ikatan kovalen unsur tersebut dengan skala eV. Sebagai referensi, skala 2,20 ditetapkan untuk unsur H dan unsur lain ditentukan berdasarkan referensi ini. Misalkan suatu unsur X, ingin diketahui nilai keelektronegatifan dalam skala pauling (\(\chi^p\)). Maka nilainya dapat ditentukan dengan persamaan 

\(|\chi^p_H – \chi^p_X| = \sqrt{D_{H-X} – \frac{D_{H-H} + D_{X-X}}{2}} \)

  • \(|\chi^p_H – \chi^p_X| \) = selisih nilai keelektroneganifan X terhadap H
  • \(D_{H-X} \) = energi ikatan H-X (eV)
  • \(D_{X-X}\) = energi ikatan X-X (eV)
  • \(D_{H-H}\) = energi ikatan H-H (eV)

2. Keelektronegatifan Mulliken (\(\chi^M \))

Skala ini ditentukan berdasarkan energi ionisasi dan afinitas elektron yang ada pada unsur tersebut juga dalam satuan eV. Perhitungan skala keelektronegatigan Mulliken dapat menggunakan persamaan

\(\chi^M_X = \frac{EI_{X} + AE_{X}}{2}\)

  • \(\chi^M_X \) = nilai keelektroneganifan X
  • \(EI_X \) = energi ionisasi X (eV)
  • \(AE_X\) = afinitas elektron X (eV)

3. Keelektronegatifan Allred-Rochow(\(\chi^{AR} \))

Skala ini ditentukan berdasarkan nilai \(Z_{eff} \) ( muatan inti efektif ) dan \(r_{cov} \) dari unsur tersebut. Penentuan nilai keelektronegarifannya dapat menggunakan persamaan 

\(\chi^{AR}_X = 3590\frac{Z_{eff}}{r^2_{cov}} + 0,744  \)

  • \(\chi^{AR}_X \) = nilai keelektroneganifan X
  • \(Z_{eff} \) = muatan inti efektif
  • \(r_{cov}\) = jari-jari kovalen

Meskipun terdapat 3 buah skala keelektronegatifan, namun ketiga skala tersebut menghasilkan pola yang sama untuk setiap unsur dalam tabel periodik. Nilai keelektronegatifan dari suatu atom memiliki kecenderungan yang sama dengan nilai energi ionisasi 

About the author

Add Comment