Bab 10 Unsur Periode 3

                                           Tabel Periodik Unsur

Daftar Isi

1 Tabel Periodik

2 Sifat umum dalam satu golongan

3 Kecenderungan sifat dalam satu golongan

4 Perubahan sifat Fisik unsur dalam satu periode

4.1 Jari-jari atom

4.2 Energy ionisasi

4.3 Elektronegatifitas

4.4 Struktur dan titik leleh

4.5 Jari-jari Ion

4.6 Reaksi dengan oksigen

4.7 Reaksi dengan klorin

5 Sifat fisik dari senyawa oksida unsure periode 3

5.1 Bilangan oksidasi

5.2 Struktur dan ikatan

5.3 Sifat asam basa

6 Sifat Klorida dari unsure dari Na sampai P

6.1 Biloks

6.2 Struktur ikatan

6.3 Sifat asam basa

1. Tabel Periodik 

• Table periodic modern dibuat oleh Mendeleev pada tahun 1869. Dalam table periodic Mendeleev unsure digolongkan berdasarkan kenaikan kenaikan massa atom

• Sedangkan pada table periodic modern :

• Unsure ditempatkan berdasarkan kenaikan nomor atom

• Baris horizontal dari unsure-unsur disebut periode

• Baris vertical dari unsure-unsur disebut golongan

• Table periodic dibagi dalam beberapa bagian :

• Unsure blok s (gol IA dan IIA)

• Unsure blok p (gol IIIA sampai VIIA)

• Unsure blok d atau golongan transisi

• Unsure deret laktinida

• Unsure deret aktinida

2. Sifat umum dalam satu golongan

• Semua unsure dalam satu golongan memiliki jumlah electron valensi yang sama. Dalam hal ini, jumlah electron valensi nilainya sama dengan nomor golongan. Sebagai contoh Golongan IVA memiliki empat electron pada kulit terluarnya (konfigurasi elektron valesinya ns2 dan np2)

• Karena unsure dalam satu golongan memiliki konfigurasi electron terluar yang sama maka:

• Unsure-unsur tersebut membentuk ion dengan rumus molekul yang sama contoh unsure golongan IIA membentuk ion dengan rumus M2+

• Unsure membentuk senyawa dengan jumlah ikatan kovalen yang sama contoh unsure golongan IVA membentuk senyawa dengan jumlah ikatan kovalen 4

• Unsure membentuk senyawa dengan rumus molekul yang mirip cotoh unsure golongan VIIA membentuk senyawa hidrida dengan rumus HX

• Unsure tersebut memiliki sifat logam/nonlogam yang sama contoh semua unsure golongan VIIA adalah nonlogam

• Unsure dalam satu golongan memiliki tipe senyawa oksida yang sama. Contoh senyawa oksida golongan II biasanya adalah senyawa basa.

Walau bagaimanapun ada pengecualian terhadap sifat-sifat umum tersebut

3. Kecenderungan sifat dalam satu golongan

• Semakin ke bawah dalam satu golongan, unsur mengalami perubahan sifat-sifat secara bertahap. Perbedaan sifat unsure-unsur dalam satu golongan adalah kecil dibandingkan perbedaan sifat unsure dalam satu periode.

• Dalam satu golongan makin ke bawah maka Jari-jari atom makin naik. Hal ini karena naiknya jumlah kulit yang diisi elektron, walaupun muatan inti makin besar dengan naiknya nomor atom akan tetapi pengaruhnya lebih kecil dibandingkan pengaruh dari penambahan jumlah kulit. Berikut jari-jari atom dari unsur golongan IVA

• Dalam satu golongan, makin ke bawah maka energy ionisasi menurun. Hal ini juga dikarenakan naiknya jari-jari atom sehingga gaya tarik antara elektron valensi dengan inti atom menjadi makin lemah sehingga elektron valensi lebih mudah dilepas dan energi ionisasipun menjadi kecil. Berikut energi ionisasi dari unsur golongan IIA

• Dalam satu golongan, makin ke bawah maka elektronegativitas atom menurun, hal ini juga disebabkan karena naiknya jari-jari atom. Berikut keelektronegatifan unsur golongan VIIA

Dalam satu golongan makin ke bawah maka atom makin mudah membentuk kation daripada anion hal ini karena menurunnya keelektronegatifan dari atom, atom yang kecil dapat membentuk ion negative sedangkan atom yang besar lebih membentuk ion positif contoh untuk unsur golongan IVA , karbon dapat membentuk C4- sedangkan Pb dapat membentuk Pb2+ dan Pb4+

• Dalam satu golongan, makin ke bawah maka sifat logam makin naik. Hal ini karena jari-jari atom makin besar sehingga elektron terluar lebih lemah terikat dengan inti atom. Hal ini menyebabkan elektron terluar ini mudah dilepas untuk membentuk delokalisasi elektron dalam ikatan logam.

• Dalam satu golongan makin ke bawah maka ikatan kovalen menjadi makin lemah contoh untuk HCl, HBr, dan HI maka naiknya nomor atom akan membuat senyawa makin tidak stabil terhadap panas. Lemahnya ikatan kovalen disebabkan oleh naiknya jari-jari atom.

• Dalam satu golongan makin ke bawah maka gaya van der walls menjadi makin kuat. Hal ini karena ukuran atom menjadi makin besar, padahal gaya van der walls akan makin besar dengan naiknya ukuran atom/senyawa

4. Perubahan sifat Fisik unsur dalam satu periode

•  Berikut sifat fisik dari unsure periode 3 dari Na sampai Ar

	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
Nomor proton	11	12	13	14	15	16	17	18
Energy ionisasi	500	740	580	790	1010	1000	1260	1520
Jari-jari ikatan kovalen	0.156	0.136	0.125	0.117	0.110	0.104	0.99	-
Elektronegatifitas	1	1.25	1.45	1.74	2.05	2.45	2.85	-
Struktur	metalic			Giant molekul	Molekul (P4, S8, Cl2, Ar)
Massa jenis	0.97	1.74	2.7	2.33	1.82	2.07	Gas	Gas
Titik leleh	98	651	660	1410	44	119	-101	-189
Titik didih	890	1117	2447	2355	280	445	-35	-186
Konduktifitas listrik	baik			Sangat buruk

1. Jari-jari atom

• Jari-jari atom unsure sepanjang satu periode menurun dengan naiknya nomor atom

• Penurunan jari-jari atom dikarenakan naiknya muatan inti sehingga electron akan lebih kuat tertarik ke inti

• Selisih Penurunan jari-jari menjadi semakin kecil dengan naiknya nomor atom, hal ini karena naiknya tolakan antara electron pada kulit terluar.

2. Energy ionisasi

• Dalam satu periode, Energy ionisasi meningkat dengan naiknya nomor atom.

• Kenaikan energy ionisasi ini dikarenakan naiknya muatan inti sehingga interaksi tarik menarik antara inti atom dengan electron valensi makin kuat dan makin susah di ionisasi

• Al mengalami penurunan dibandingkan Mg, hal ini karena electron yang lepas berasal dari 3p yang jaraknya lebih jauh dari inti dibandingkan 3s (elektron valensi Mg). sehingga dibutuhkan energy yang lebih tinggi untuk melepas electron pada Mg

• Energy ionisasi sulfur lebih rendah dibandingkan P karena pada atom sulfur terdapat  tolak menolak antara pasangan electron dalam satu orbital 

(sedangkan semua electron 3p pada atom P adalah tunggal)

3. Elektronegatifitas

• Keelektronegatifan unsure naik dengan naiknya nomor atom dalam satu periode

• Dari Na sampai Ar, unsur berubah dari logam menjadi nonlogam. Dalam hal ini unsur logam memiliki keelektronegatifan yang rendah, sedangkan unsur nonlogam memiliki nilai keelektronegatifan yang besar.

4. Struktur dan titik leleh

• Titik leleh dan titik didih bergantung pada ikatan yang harus diputus untuk mendidih atau meleleh

• Dalam satu periode dari Na-Ar

• Na, Mg, dan Al memiliki struktur logam, titik leleh naik dari Na sampai Al. hal ini terjadi karena ikatan logam akan naik dengan 

• menurunya jari-jari atom, 

• naiknya muatan inti, 

• naiknya jumlah electron yang didelokalisasi

• Silicon memiliki struktur molekul raksasa seperti intan. Sehingga titik lelehnya sangat tinggi karena energy dibutuhkan untuk memutus ikatan kovalen raksasa ini. Titik leleh Si lebih rendah dari intan karena ikatan Si-Si lebih lemah dibandingkan ikatan C-C.

• Dari pospor sampai argon, unsure memiliki struktur molecular. Sehingga titik didih dan titik lelehnya rendah karena gaya yang terjadi hanyalah gaya van der walls. Dan makin besar massa molekul maka makin besar pula gaya van der walls yang terbentuk.

• Berikut diagram titik leleh untuk unsur periode 3

5. Jari-jari Ion

• Jari jari ion dar Na, Mg dan Al dalam senyawanya adalah :

ion	Na+	Mg2+	Al3+
Jari-jari	0.095 nm	0.065 nm	0.050 nm

Ketiga ion memiliki konfigurasi electron yang sama (1s2 2s2 2p6), dan makin ke kanan jari-jari ion makin kecil karena naiknya muatan inti sehingga gaya tarik antara inti atom dengan electron valensi makin kuat dan membuat elektron valensi lebih tertarik ke dalam (jar-jari menjadi makin kecil).

• Jari-jari ion yang dibentuk oleh P,S dan Cl dalam senyawanya adalah

Ion	P3-	S2-	Cl-
Jari-jari	0.212 nm	0.184 nm	0.181 nm

Semua ion memiliki konfigurasi electron yang sama (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6), jari-jari atom menurun karena naiknya mutan inti yang menarik electron valensi.

• Jari-jari ion negative adalah lebih besar dari ion positif karena electron valensi ion negative nilainya anion memiliki satu kulit lebih banyak

6. Reaksi dengan oksigen

• Semua unsure-unsur periode 3 bereaksi dengan oksigen kecuali argon dan klorine, umumnya dengan cara serbuk dari unsure dipanaskan dengan kehadiran oksigen 

• Produk pembakaran dirangkum dibawah ini

Unsur	Senyawa oksida
NA	Na2O
Mg	MgO
Al	Al2O3
Si	SiO2
P	P4O10
S	SO2
Cl, Ar	-

• Sulfur dibakar dengan oksigen diudara menghasilkan SO2, akan tetapi dengan kehadiran katalis V2O5 maka SO2 bereaksi lagi dengan O2 menghasilkan SO3

2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)

• Dalam semua reaksi ini, oksigen adalah agen pengoksidasi dan unsure lainnya adalah agen pereduksi 

7. Reaksi dengan klorin

• Semua unsure bereaksi dengan chorine kecuali argon, umumnya dengan cara serbuk unsure dipanaskan dengan kehadiran Chlorine

• Peralatan yang digunakan untuk mereaksikan bergantung pada struktur dari senyawa klorin yang dihasilkan

• Untuk Na dan Mg, produk klorin adalah ionic dengan titik leleh yang tinggi, karena itu dibuat dengan alat berikut.

• Untuk unsure lain, senyawa klorin yang dihasilkan adalah molecular. Karena tingginya temperature reaksi maka senyawa yang dihasilkan adalah gas, karena itu dibuat dengan alat berikut.

• Produk reaksi unsur periode 3 dengan klorin dirangkum dalam tabel berikut

Unsure	Produk
Na	NaCl
Mg	MgCl2
Al	AlCl3
Si	SiCl4
P	PCl3 atau PCl5
S	S2Cl2 to lainnya
Cl, Ar	-

5. Sifat fisik dari senyawa oksida unsure periode 3

• Sifat oksida dari unsur perida 3 dirangkum dalam tabel berikut

Unsure	Na	Mg	Al	Si	P	S
Nomor atom	11	12	13	14	15	16
Rumus oksida	Na2O	MgO	Al2O3	SiO2	P4O6 atau P4O10	SO2 atau SO3
Biloks	+1	+2	+3	+4	+3/+5	+4/+6
Struktur	ionik			Giant molekular	molekular
m.p	0	2900	2040	1610	24/580	-75/17
b.p	sublimasi	3600	2980	2230	175/sulimasi	-10/45
Sifat asam/basa	basa		amfoter	asam
Efek dari air pada senyawa oksida	Larutan basa pH= 13	Larutan basa pH=9	Tak larut		Larutan asam pH=2

1. Bilangan oksidasi

• Dalam penentuan bilangan oksidasi didasarkan pada jumlah electron yang digunakan untuk berikatan. Sebagai contoh atom S pada SO2 memiliki biloks +4, sedangkan pada SO3 memiliki biloks +6. 

• Bilangan oksidasi dari senyawa oksida unsure-unsur tersebut bergantung pada jumlah electron yang digunakan untuk berikatan. Maksimum biloks unsure periode 3 adalah +1 untuk Na dan +6 untuk S, nilai ini bergantung dengan banyaknya electron valensi unsure tersebut.

2. Struktur dan ikatan

• Perubahan ikatan dari ionic menjadi kovalen pada unsure period eke-3 ini karena perbedaan keelektronegatifan unsure dengan oksigen menurun

• Oksida dari Na, Mg dan Al adalah ionic sehingga memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi

• SiO2 adalah molekul kovalen raksasa sehingga titik didih dan titik lelehnya sangat besar

• Sedangkan oksida P dan S memiliki struktur molecular dan memiliki titik didih dan titik leleh yang kecil karena gaya yang bekerja hanya gaya van der walls

• Berikut struktur untuk P4O6 dan P4O10.

3. Sifat asam basa

• Makin ke kanan senyawa oksida menjadi lebih asam dalam satu periode

• Na2O bereaksi dengan air menghasilkan suatu basa kuat

Na2O  +   H2O  🡪 2 NaOH

• Al2O3 adalah senyawa amfoter, tidak bereaksi dengan air tetapi bereaksi dengan H+ dan OH-.

Al2O3  + 6 H+  🡪 2 Al3+  + 3 H2O

Al2O3  + 2OHˉ  🡪 2 Al(OH)4ˉ

• Pospor (V) oksida P4O10 bereaksi dengan air membentuk asam lemah H3PO4

P4O10  +   6  H2O  🡪  4 H3PO4

• SO3 dalam air bereaksi menghasilkan larutan asam kuat H2SO4

SO3  + H2O  🡪  H2SO4  🡪  2H+  +  SO42-

6. Sifat Klorida dari unsure dari Na sampai P

• Sifat senyawa klorida dari unsur perida 3 dirangkum dalam tabel berikut

Unsur	Na	Mg	Al	Si	P
Nomor atom	11	12	13	14	15
Rumus ion	NaCl	MgCl2	AlCl3	SiCl4	PCl3 / PCl5
Biloks	1	2	3	4	3 / 5
Struktur	Ionic		Kovalen molekul	molekular
m.p/⁰C	808	714	Sublimasi pada 180⁰C	-70	-92
b.p/⁰C	1465	1418		57	76
Efek dari air	Netral	Agak asam	Menhasilkan gas HCl
pH larutan (1 M)	7	6.5	2	1	1

1. Biloks

• Biloks maksimum bergantung pada jumlah electron terluar dari atom. Maksimum biloks unsure periode 3 adalah +1 untuk Na dan +6 untuk S, nilai ini bergantung dengan banyaknya electron valensi unsure tersebut.

• P memiliki biloks lebih dari satu yaitu +3 untuk PCl3 dan +5 untuk PCl5.

2. Struktur ikatan

• Dalam satu periode terjadi perubahan ikatan dari ionic ke kovalen, hal ini karena perbedaan kelektronegatifan antara unsure dengan clorine menurun.

• Klorida dari Na dan Mg adalah ionic. Kesemuanya memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi. Ikatan ionic yang kuat harus diputuskan untuk melelehkan senyawa tersebut

• AlCl3 mengandung ikatan kovalen. Senyawa ini mengalami sublimasi pada temperature rendah karena dibutuhkan energi kecil untuk memutus gaya antar molekulnya.

• Klorida dari P dan S adalah molecular, gaya ikatan antar molekulnya lemah sehingga titik didih dan titik lelehnya pun rendah

3. Sifat asam basa

• Dalam satu periode, sifat asam dari senyawa klorida makin besar dengan naiknya nomor atom.

• Klorida dari Al-P bereaksi dengan air mengasilkan HCl.

AlCl3  +  3H2O  🡪 Al(OH)3 +  3HCl

SiCl4  +  2H2O  🡪 SiO2   +  4HCl

PCl5  +  4H2O  🡪 H3PO4   +  5HCl

PCl3  + 3 H2O  🡪 H3PO3   +  3HCl