Sistem Periodik Unsur-Unsur

Sistem periodik unsur-unsur menggambarkan susunan unsur-unsur berdasarkan kenaikan nomor atom dan penempatan unsur-unsur dengan sifat-sifat mirip dalam satu jalur vertikal (golongan), unsur-unsur dengan kenaikan nomor atom ditempatkan dalam satu jalur horizontal (periode) serta perubahan sifat-sifat secara beraturan sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur.Untuk itu, bab ini akan membahas lebih jauh mengenai penggolongan unsur-unsur berdasarkan konfigurasi elektron atomnya.

Penggolongan Unsur-Unsur

Dalam tabel sistem periodik modern, unsur-unsur disusun dalam 2 jalur, yaitu jalur vertikal (golongan) dan jalur horizontal (jalur periode).

Jalur Vertikal (Golongan)

Golongan dalam sistem periodik unsur-unsur dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok besar, yaitu:

Golongan Utama (golongan A)

Golongan utama terbagi lagi atas dua blok, yaitu blok s dan blok p.
Blok s
Blok s mempunyai ciri elektron valensi (elektron kulit terluar) terletak pada subkulit s. Blok ini terbagi atas dua golongan yaitu:
(a) golongan IA (elektron valensi ns¹)
(b) golongan IIA (elektron valensi ns²)

Blok p

Blok p mempunyai ciri elektron valensi (elektron kulit terluar) terletak pada subkulit s dan p. Blok ini terbagi atas 6 golongan, yaitu dari golongan IIIA sampai dengan VIIIA.

Golongan transisi (golongan peralihan golongan B)

Golongan transisi terbagi lagi atas dua blok, yaitu blok d dan blok f.
(1) Blok d
Blok d mempunyai ciri elektron valensi (elektron kulit terluar) terletak pada subkulit s dan d. Blok ini terbagi atas golongan IB sampai dengan VIIIB.

Konfigurasi elektron golongan VIB dan IB, kestabilan subkulit d yang terisi setengah penuh atau penuh.
 
(2) Blok f
Blok f mempunyai ciri elektron valensi terletak pada subkulit s dan f. Blok ini terbagi atas golongan lantanida (14 unsur) dan golongan aktinida (14 unsur) yang ditempatkan di bawah sistem periodik. Golongan ini tidak memakai nomor sehingga tidak terlihat jumlah elektron valensinya. Golongan ini hanya memperhatikan elektron valensi pada subkulit f. Jika elektron valensi menempati subkulit 4f maka termasuk golongan lantanida, sedangkan jika elektron valensi menempati subkulit 5f maka termasuk golongan aktinida.

Berdasarkan jenis orbital yang ditempati oleh elektron terakhir maka unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi atas

1. Blok s : Golongan IA dan IIA
   Blok s tergolong logam aktif, kecuali: H: tergolong nonlogam dan He: tergolong gas mulia
2. Blok p : Golongan IIIA sampai dengan VIIIA
   Blok p disebut juga unsur wakil (representatives elements) karena pada blok ini terdapat semua jenis unsur, baik logam, nonlogam, metaloid, maupun gas mulia.
3. Blok d : Golongan IIIB sampai dengan IIB Unsur blok d disebut juga unsur transisi, semuanya tergolong logam.
4. Blok f : Lantanida dan Aktinida Unsur blok f disebut juga unsur transisi dalam, semuanya tergolong logam. Semua unsur transisi dalam pada periode 7, yaitu unsur-unsur aktinida bersifat radioaktif.

Jalur Horizontal (Periode)

Jalur horizontal terisi unsur-unsur menurut kenaikan nomor atom dari kiri ke kanan dan mengalami perubahan karakter yang teratur.

Di dalam sistem periodik modern terdapat 7 jalur horizontal (7 periode), yaitu:

• Periode 1 : Periode ini disebut periode sangat pendek karena terdiri dari 2 unsur, yaitu H dan He.
  Sesuai dengan asas Aufbau, tingkat energi terendah yaitu orbital 1s yang diisi oleh unsur dengan nomor atom 1 (H) dan nomor atom 2 (He).
  H (Z-1): Is¹
  He (Z=2): 1s²
• Periode 2 : Periode ini disebut periode pendek.
  Periode ini terisi 8 unsur (nomor atom 3 sampai dengan 10), yaitu unsur-unsur yang mengisi subkulit 2s dan 2p
  Li (Z=3) : (He) 2s¹
  Ne (Z=10) : (He) 2s² 2p⁶
• Periode 3 : Periode ini disebut periode pendek.
  Periode ini terisi 8 unsur (nomor atom 11 sampai dengan 18), yaitu unsur- unsur yang mengisi subkulit 3s dan 3p.
  Sesuai dengan asas Aufbau, setelah subkulit 3s dan 3p terisi penuh maka elektron berikutnya akan menempati subkulit 4s (bukan subkulit 3d). Oleh karena itu, periode 3 hanya berisi 8 unsur.
  Na (Z=11) : (Ne)3s¹
  Ar (Z=18) : (Ne) 3s²3p⁶
• Periode 4 : Periode ini disebut periode panjang.
  Periode ini terisi 18 unsur (nomor atom 19 sampai dengan 36), yaitu unsur-unsur yang mengisi subkulit 4s, 3d dan 4p.
  Sesuai dengan asas Aufbau, setelah subkulit 4s terisi penuh maka elektron berikutnya akan menempati subkulit 3d, mulai dari 3d¹ sampai dengan 3d¹⁰
  Sc (Z=21) : (Ar) 3d1 4s2
  Zn (Z=30) : (Ar)3s¹⁰ 4s²
  Setelah 3d terisi penuh maka elektron berikutnya akan mengisi subkulit 4p.
  Jadi:
  subkulit 4s ditempati dua unsur
  subkulit 3d ditempati sepuluh unsur
  subkulit 4d ditempati enam unsur.
  Dengan demikian periode 4 keseluruhannya mengisi 18 unsur (2+10+6=18)
  Unsur dari 3d¹ sampai dengan 3d¹⁰ merupakan unsur transisi (10 unsur). mempunyai sifat yang berbeda dengan unsur golongan IIIA karena elektron valensi dari unsur golongan IIIA adalah ns²np¹.
• Periode 5 : Periode ini disebut periode panjang
  Periode ini terisi 18 unsur (nomor atom 37 sampai dengan 54), yaitu unsur-unsur yang mengisi subkulit 5s,4d dan 5p.
  Sesuai dengan asas Aufbau, setelah subkulit 4p terisi penuh maka elektron berikutnya akan menempati subkulit 5s hingga penuh. Setelah itu, elektron berikutnya akan menempati subkulit 4d mulai dari 4d¹ sampai dengan 4d¹⁰.
  Setelah 4d terisi penuh maka elektron berikutnya akan mengisi subkulit 5p.
  Dengan demikian, dapat dimengerti bahwa periode 5 berisi 18 unsur, yaitu unsur-unsur yang mengisi subkulit 5s, 4d, dan 5p (2+10+6=18) .
• Periode 6 : Periode ini disebut periode sangat panjang.
  Periode ini terisi 32 unsur (nomor atom 55 sampai dengan 86), yaitu unsur-unsur yang mengisi subkulit 6s, 4f, 5d dan 6p.
  Sesuai dengan asas Aufbau, periode 6 dimulai dengan mengisi subkulit 65 hingga penuh, elektron berikutnya akan mengisi subkulit 4f. Akan tetapi, berdasarkan eksperimen, ternyata elektron terlebih dahulu mengisi subkulit 5d dengan 1 elektron, baru kemudian mengisi subkulit 4f.
  Cs (Z=55) : (Xe) 6s¹
  Ba (Z=56) : (Xe) 6s²
  La (Z=37) : (Xe) 5d¹ 6s²
  Ce (Z=58) : (Xe) 4f¹ 5d¹ 6s²
  Lu (Z=71) : (Xe) 4f¹⁴ 5d¹ 6s²
  Empat belas unsur yang mengisi subkulit 4f (nomor atom 58 sampai dengan 71) disebut unsur transisi dalam. Oleh karena sifat-sifat unsur transisi dalam mirip dengan lantanum (La) maka unsur-unsur transisi dalam disebut juga lantanoida (oid berarti mirip) atau lantanida. Unsur-unsur lantanida ini ditempatkan di bagian bawah sistem periodik. Setelah subkulit 4f terisi penuh maka elektron berikutnya akan menempati subkulit 5d hingga penuh. Setelah itu, elektron akan mengisi subkulit 6p hingga penuh (diakhiri dengan gas mulia).
  Dengan demikian, dapat dimengertibahwa periode 6 berisi 32 unsur, yaitu unsur-unsur yang mengisi subkulit 6s, 4f, 5d, dan 6p (2+14+10+6=32).
• Periode 7 : Merupakan periode sangat panjang tetapi belum terisi penuh sehingga disebut periode belum lengkap.
  Periode ini dimulai dengan Fransium (Z=87).
  Fr (Z=87) : Rn 7s¹
  Sesuai dengan asas Aufbau, periode 7 dimulai dengan mengisi subkulit 7s hingga penuh, kemudian mengisi subkulit 5f. Terdapat 14 unsur transisi dalam yang mengisi subkulit ST (nomor atom 90 sampai dengan 103). Oleh karena sifat- sifat unsur transisi dalam ini mirip dengan aktinum (Ac) maka unsur-unsur transisi dalam disebut aktinoida atau aktinida. Unsur aktinida ini ditempatkan di bagian bawah sistem periodik. Setelah subkulit 5f terisi penuh maka pengisian subkulit 6d dilanjutkan sampai dengan unsur nomor atom 109.
  Une (Z=109) : (Rn) 5f¹⁴ 6d⁷ 7s²
  Belum semua unsur ditemukan, bila ditemukan unsur-unsur baru sehingga periode 7 terisi lengkap maka pada periode 7 diharapkan terdapat 32 unsur.

Penentuan Golongan dan Periode

1. Periode

   Periode menunjukkan jumlah kulit (n) yang sudah terisi elektron. Caranya dengan menentukan harga n terbesar.

2. Golongan

   Golongan dapat ditentukan dari jumlah elektron valensi (jumlah elektron kulit terluar), sebagai berikut.

Golongan Utama (golongan A)

Unsur-unsur golongan utama mempunyai elektron valensi yang jumlahnya sama dengan nomor golongannya, yaitu elektron yang terdapat pada kulit terluar. Oleh karena unsur-unsur golongan utama, elektronnya sedang mengisi subkulit s dan p maka konfigurasi elektron valensi dapat dinyatakan

ns^anp^b
di mana;
n = nomor periode (1 sampai dengan 7)
(a+b) = nomor golongan, dengan a=1 atau 2 dan b = 0, 1, 2, 3, 4, 5 atau 6.
Jika:
s dan p terisi penuh, termasuk gas mulia (VIIIA)
s dan p tidak penuh, termasuk golongan IA sampai dengan VIIIA.
Contoh

1. ₆C : 1s²  2s² 2p² 

   a+b = 2+2 = 4, berarti golongan IVA
   n=2. berarti periode 2

2. ₁₁Na : 1s² 2s² 2p⁶  3s¹ 

   a+b = 1+0 = 1, berarti golongan IA
   n = 3 berarti periode 3

3. ₁₇Cl : 1s² 2s² 2p⁶  3s² 3p⁵ 

   a+b = 2+5 = 7, berarti golongan VIIA
   n = 3 berarti periode 3

4. ₁₈Ar : 1s² 2s² 2p⁶  3s² 3p⁶ 

   a+b = 2+6 = 8, berarti golongan VIIIA
   n = 3 berarti periode 3

Golongan transisi (golongan B)

Unsur-unsur golongan transisi, selain ditentukan oleh elektron kulit terluar, juga ditentukan oleh elektron yang terdapat pada subkulit d dari kulit kedua terluar. Oleh karena unsur- unsur golongan transisi elektronnya sedang mengisi subkulit d maka konfigurasi elektron valensi dapat dinyatakan:
(n-1)d^c ns^a
di mana :
n = nomor periode (1 sampai dengan 7)
(a+c) = nomor golongan, dengan a=1 atau 2 dan c=1 sampai dengan 10.

Untuk c = 6,7 atau 8 termasuk golongan VIIIB dan untuk c = 10 golongan disesuaikan dengan a.

Contoh

1. ₂₁Sc : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  3d¹4s² 

   (a+c) = 2+1 = 3, berarti golongan IIIB
   n=4, berarti periode 4

2. ₂₄Cr : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  3d⁵ 4s¹ (ingat: subkulit d yang terisi setengah penuh).

   (a+c) = 1+5 = 6, berarti golongan VIB
   n=4, berarti periode 4

3. ₂₅Mn : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  3d⁵ 4s² 

   (a+c) = 2+5 = 7, berarti golongan VIIB
   n=4. berarti periode 4

4. ₂₆Fe : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  3d⁶ 4s² 

   (a+c) = 2+6 = 8, berarti golongan VIIIB
   n = 4 berarti periode 4

5. ₂₇Co : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  3d⁷ 4s² 

   (a+c) = 2+7 = 9, berarti golongan VIIIB (ingat: c=7)
   n=4. berarti periode 4

6. ₂₈Ni : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  3d⁸ 4s² 

   (a+c) = 2+8 = 10, berarti golongan VIIIB (ingat: c=8)
   n = 4, berarti periode 4

7. ₂₉Cu :1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  3d¹⁰ 4s¹  (ingat subkulit d yang terisi penuh).

   (a+c) = 1+10 = 11, berarti golongan IB (ingat: c=10 )
   n = 4 berarti periode 4

8. ₃₀Zn : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶  3d¹⁰ 4s² 

   (a+c) = 2+10 = 12, berarti golongan IIB (ingat: c=10)
   n = 4, berarti periode 4

9. ₄₀Zr : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶  4d² 5s² 

   (a+c) = 2+2 = 4, berarti golongan IVB
   n=5 berarti periode 5

10. ₄₈Cd : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶  4d¹⁰ 5s² 

    (a+c) = 2+10 = 12, berarti golongan IIB (ingat: c=10)
    n=5 berarti periode 5