SIFAT KEPERIODIKAN UNSUR

Sifat keperiodikan unsur adalah sifat-sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur. Ada 4 sifat dari  keperiodikan unsure yaitu, Jari-Jari Atom, Energi Ionisasi, Affinitas Elektron dan Keelektronegatifan. Menurut pendapat saya urutan sifat-sifat periodic tersebut dalam mengajarkan kepada siswa adalah sebagai berikut : pertama tentang jari-jari atom, kedua energy ionisasi karena energy ionisasi berkaitan erat dengan jari-jari atom, ketiga tentang affinitas electron karena ada hubungannya juga dengan jari-jari atom, Energi ionisasi dan afinitas elektron berkaitan dengan besarnya daya tarik electron. Terakhir dijelaskan tentang keelektronegatifan sebab sifat ini tidak ada kaitannya dengan ketiga sifat diatas, tidak ada sifat tertentu yang dapat diukur untuk menetukan/membandingkan keelektronegatifan unsur-unsur. Berikut penjelasan selengkapnya :

1. Jari-Jari Atom
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit elektron terluar.

a. Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom semakin besar.
b. Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jari-jari atom semakin kecil.

Penjelasan:
a. Dalam satu golongan dari atas ke bawah, kulit atom bertambah (ingat jumlah kulit=nomor periode), sehingga jari-jari atom juga bertambah besar.
b. Dari kiri ke kanan, jumlah kulit tetap tetapi muatan inti (nomor atom) dan jumlah elektron pada kulit bertambah. Hal tersebut mengakibatkan gaya tarik-menarik antara inti dengan kulit elektron semakin besar sehingga jari-jari atom makin kecil.

2. Energi Ionisasi
Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari suatu atom netral dalam wujud gas. Energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron kedua disebut energi ionisasi kedua dan seterusnya. Bila tidak ada keterangan khusus maka yang disebut energi ionisasi adalah energi ionisasi pertama.
Dapat disimpulkan keperiodikan energi ionisasi sebagai berikut.
a. Dalam satu golongan dari atas ke bawah energi ionisasi semakin berkurang.
b. Dalam satu periode dari kiri ke kanan energi ionisasi cenderung bertambah. (pengecualian pada beberapa unsure, contohnya : unsure periode ketiga  yaitu energy ionisasi Mg lebih besar daripada Al disebabkan konfigurasi electron Mg lebih stabil “kestabilan penuh pada orbital di subkulit 3s²” , demikian juga P memiliki energy ionisasi lebih tinggi daripada S disebabkan konfigurasi electron P lebih stabil (setengah penuh pada orbital subkulit 3p³).

Kecenderungan tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut.
a. Dari atas ke bawah dalam satu golongan jari-jari atom bertambah sehingga daya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil. Elektron semakin mudah dilepas dan energi yang diperlukan untuk melepaskannya makin kecil.

b. Dari kiri ke kanan dalam satu periode daya tarik inti terhadap elektron semakin besar sehingga elektron semakin sukar dilepas. Energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron tentunya semakin besar.

3. Affinitas Elektron

Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dibebaskan satu atom netral dalam wujud gas pada waktu menerima satu elektron sehingga terbentuk ion negatif.

a. Dalam satu golongan dari atas ke bawah afinitas elektron semakin
kecil.
b. Dalam satu periode dari kiri ke kanan afinitas elektron semakin besar.
Penjelasan:

Dari atas ke bawah dalam satu golongan jari-jari atom bertambah sehingga daya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil, sehingga sulit untuk menarik electron. Dari kiri ke kanan dalam satu periode, daya tarik inti terhadap elektron semakin besar sehingga atom lebih mudah menarik elektron.

Apabila ion negatif yang terbentuk stabil, energi dibebaskan dinyatakan dengan tanda negatif (-). Apabila ion negatif yang terbentuk tidak stabil, energi diperlukan/diserap dinyatakan dengan tanda positif (+). Kecenderungan dalam afinitas elektron lebih bervariasi dibandingkan dengan energi ionisasi.

4. Keelektronegatifan

Adalah suatu bilangan yang menyatakan kecenderungan suatu unsur menarik elektron ke pihaknya dalam suatu ikatan kimia.

a. Dalam satu golongan dari atas ke bawah keelektronegatifan semakin berkurang.
b. Dalam satu periode dari kiri ke kanan keelektronegatifan semakin bertambah.
Penjelasan:

Tidak ada sifat tertentu yang dapat diukur untuk menetukan/membandingkan keelektronegatifan unsur-unsur. Energi ionisasi dan afinitas elektron berkaitan dengan besarnya daya tarik elektron. Semakin besar daya tarik electron . semakin besar energi ionisasi, juga semakin besar (semakin negatif) afinitas elektron. Jadi, suatu unsur (misalnya fluor) yang mempunyai energi ionisasi dan afinitas elektron yang besar akan mempunyai keelektronegatifan yang besar. Salah satu definisi kelektronegatifan adalah definisi Pauling yang menghasilkan data skala nilai numeric yang mencerminkan seberapa banyak atom dalam sebuah molekul menarik electron.

    Semakin besar keelektronegatifan, unsur cenderung makin mudah membentuk ion negatif. Semakin kecil keelektronegati fan,  unsur cenderung makin sulit membentuk ion negatif, dan cenderung semakin mudah membentuk ion positif.

Selain keempat sifat keperiodikan unsure diatas ada  kecenderungan sifat lain dalam system periodic yaitu:

1. sifat logam – nonlogam

Sifat logam berkaitan dengan kecenderungan atom untuk melepas electron. Makin mudah melepas electron (r besar, EI kecil) , maka sifat logam makin bertambah. Sebaliknya jika suatu unsure cenderung menerima electron maka unsure tersebut dapat dikatakan unsure nonlogam. Selain logam dan nonlogam terdapat bebrapa unsure yang dikategorikan sebagai metalloid, contoh Si dan Ge.

2. kereaktifan

Semakin mudah suatu unsure melepas dan menerima electron, maka unsure tersebut semakin reaktif.

a. unsure logam : kekanan makin  kurang reaktif, ke bawah makin reaktif

b. unsure nonlogam : ke kanan makin reaktif , ke bawah makin kurang reaktif.

3. Jari-jari ion

Dalam satu periode, jari-jari ion logam kation cenderung menurun karena meningkatnya muatan inti akibat kehilangan electron. Unsure-unsur nonlogam dalam satu periode , cenderung untuk menangkap electron dan membentuk ion negative. Semakin ke kanan jari-jari anion dalam satu periode cenderung menurun.

4. Sifat Asam dan BAsa

Untuk unsure-unsur nonlogam, dari kiri ke kanan sifat asam semakin besar (kecuali golongan VIIIA) dan dari atas ke bawah semakin lemah. Untuk unsure-unsur logam, dari kiri ke kanan sifat basa semakin lemah dan dari atas ke bawah sifat basa semakin kuat.

5. sifat reduktor

Sifat reduktor merupakan sifat atom suatu unsure yang cenderung melepas electron (mengalami oksidasi). Unsure yang mudah melepas electron dikatakan reduktor kuat, yaitu terletak pada bagian kiri bawah system periodic

6. sifat oksidator

Merupakan sifat atom suatu unsure yang cenderung menangkap electron (mengalami reduksi). Sifat oksidator ini tidak dimiliki oleh gas mulia, sehingga sifat oksidator terkuat dimiliki oleh golongan halogen (VIIA).

7. titik leleh dan titik didih

Titik didih dan titik leleh unsure logam ditentukan oleh ikatan logam sedangkan unsure nonlogam ditentukan oleh gaya Van Der Waals.

-          Unsure logam : ke kanan makin tinggi , ke bawah makin rendah

-          Unsure nonlogam : ke kanan makin rendah , ke bawah makin tinggi.

Instrumen soal uraian untuk mengukur pencapaian indicator

1. membandingkan jari-jari atom unsure-unsur dalam satu golongan

Soal :

Sesuai dengan sifat keperiodikan unsure bahwa jari-jari atom dipengaruhi oleh jumlah kulit dan muatan inti dari suatu atom unsure. Berdasarkan hal tersebut tentukan unsur mana yang mempunyai keelektronegatifan yang lebih besar antara Fluorin (nomor atom=9) dengan Klorin(nomor atom=17)?

Jawaban :

Fluorin mempunyai konfigurasi elektron F=2.7, terletak pada golongan VII A dan periode 2 (skor 2)
Klorin mempunyai konfigurasi elektron Cl=2.8.7, terletak pada golongan VII A dan periode 3 (skor 2)

Kedua unsure tersebut terletak pada golongan yang sama, akan tetapi letak periode berbeda berbeda yaitu F pada periode 2 sedangkan Cl pada periode 3, perlu diingat nomor periode sama dengan jumlah kulit, sehingga jumlah kulit Cl lebih banyak dibandingkan jumlah kulit F. semakin banyak kulit , maka jari-jari atom semakin besar seghingga jari-jari atom Cl lebih besar dari F. (skor 3)

Total skor = 7

2. membandingkan jari-jari atom unsure-unsur dalam satu periode

Soal :

Sesuai dengan sifat keperiodikan unsure bahwa jari-jari atom dipengaruhi oleh jumlah kulit dan muatan inti dari suatu atom unsure. Berdasarkan hal tersebut tentukan unsur mana yang mempunyai keelektronegatifan yang lebih besar antara Karbon(nomor atom= 6) dengan Oksigen (nomor atom=8)?

Jawab
a. Karbon mempunyai konfigurarasi elektron C= 2.4, terletak pada golongan IVA dan periode 2 (skor 2)
Oksigen mempunyai konfigurasi elektron O=2.6, terletak pada golongan VI A dan periode 2 (skor 2)

Kedua unsure tersebut terletak pada periode yang sama yaitu periode 2, artinya memiliki jumlah kulit yang sama, tetapi muatan inti (nomor atom) dan jumlah elektron pada kulit oksigen bertambah. Hal tersebut mengakibatkan gaya tarik-menarik antara inti dengan kulit elektron semakin besar sehingga jari-jari atom makin kecil. Jadi jari-jari atom unsure C lebih besar daripada O. (Skor 3)
total skor =7

Menurut pendapat saya untuk membelajarkan siswa agar dapat memahami hubungan diantara sifat keperiodikan unsure dengan keraktifan unsure adalah:

·  Pendekatan/model pembelajaran : kontekstual

Mereview kembali pelajaran tentang sifat keperiodikan unsure. Serta dipastikan siswa memahami tentang sifat jari-jari atom , energy ionisasi dan affinitas electron boleh dengan membagikan beberapa kelompok untuk menganalisa perbandingan sifat-sifat unsure tersebut sesuai dengan unsure-unsur yang diberikan per kelompok. Setelah dipastikan paham ,maka saya akan menjelaskan bahwa kereaktifan suatu unsure dapat ditentukan dari kemudahan unsure tersebut berikatan dengan unsure lain membentuk suatu senyawa. Proses tersebut terdapat dua cara yaitu dengan cara melepas atau menerima electron. Semakin mudah unsure tersebut melepaskan atau menerima electron, maka unsure tersebut semakin reaktif. Dengan bermodalkan pengetahuan tentang sifat periodic unsure pada saat disikusi kelompok maka siswa diarahkan menyimpulkan , diharapkan hasilnya sebagai berikut.

-unsur logam = ke kanan makin kurang reaktif , kebawah makin reaktif

-unsur nonlogam = kekanan makin reaktif , ke bawah makin kurang reaktif

Unsure-unsur golongna VIIIA merupakan unsure-unsur yang sangat sukar beraksi karena sangat stabil dari segi konfigurasi lektronnya