Sifat-sifat Periodik Unsur

Sifat periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan atau sesuai dengan kenaikan nomor atom (dari kiri ke kanan dalam satu periode atau dari atas ke bawah dalam satu golongan).

Sifat periodik unsur dibedakan menjadi:
a.       Sifat atomik (berhubungan langsung dengan struktur atomnya)
 §  Jari-jari atom
 §  Energi ionisasi
 §  Afinitas elektron
 §  Elektronegatifan (elektronegatifitas)
 §  Bilangan oksidasi
b.      Sifat bulk/fisis (bagaimana atom-atom/molekul-molekul unsur saling terikat)
 §  Kerapatan
 §  Titik leleh & perubahan kalor leleh

 §  Titik didih & perubahan kalor penguapan
 §  Daya hantar listrik & panas
c.       Sifat kimia/reaktifitas

1. Jari-jari

• jari-jari atom = jarak dari inti ke kulit terluar
            periode  : kiri ke kanan   => jari-jari atom makin pendek
            golongan: atas ke bawah => jari-jari atom makin panjang




trivia:
dalam satu periode: semakin ke kanan, semakin besar jumlah nomor atom, semakin besar muatan inti, sehingga semakin kuat gaya tariknya terhadap elektron dan menyebabkan berkurangnya jari-jari atom
dalam satu golongan: semakin ke bawah, semakin besar nomor atom, sehingga semakin banyak jumlah kulit atomnya, sehingga gaya tarik menarik inti terhadap elektron semakin lemah dan menyebabkan jari-jari semakin panjang




• jari-jari ion
kation (+) => jari-jari kation x < jari-jari atom x
anion (-)   => jari-jari anion x > jari-jari atom x

 2. Energi Ionisasi (EI) kj/mol

          Jumlah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron dalam suatu atom pada wujud gas. EI diperlukan untuk mengatasi gaya tarik menarik antara inti atom yang bermuatan positif dengan elektron.

• Periode: dari kiri ke kanan: EI semakin besar (karena semakin sulit untuk melepas elektron apabila kekuatan muatan intinya besar)
• Golongan: atas ke bawah: EI semakin kecil

  M_(g) + EI₁ → M⁺_(g) + e^-    → untuk melepas satu elektron pertama  M_(g) + EI₂ → M²⁺_(g) + e^-   → untuk melepas satu elektron keduaEI₁ < EI₂ < EI₃ < …→  karena gaya tarik menarik inti dengan elektron berikutnya semakin kuat

Contoh:Na + EI₁ → Na⁺ + eNa⁺ + EI₂ → Na²⁺ + e

3. Afinitas Elektron (AE) kj/mol

Jumlah energi yang menyertai proses penyerapan satu elektron dalam suatu atom pada wujud gas membentuk ion negatif.

• Periode: dari kiri ke kanan AE semakin besar (karena jari-jari atom berkurang, gaya tarik-menarik inti dan elektron semakin besar)
• Golongan: dari atas ke bawah AE semakin kecil (karena jumlah elektron dalam kulit semakin banyak, sehingga gaya tarik-menarik inti dan elektron semakin kecil)

Harga AE: nilai AE negatif (-)  = melepas energi     --------->     Y_(g) + e → Y^-_(g) + AE

                    ion negatif yang terbentuk akan memiliki energi lebih lebih rendah sehingga bersifat lebih stabil.
                           semakin negatif nilai AE, semakin mudah atom tersebut menerima elektron dan membentuk ion negatif

                 nilai AE positif (+) = menyerap energi   --------->     AE + Y_(g) + e → Y^-_(g)

                    ion negatif yang terbentuk akan memiliki energi yang lebih tinggi sehingga bersifat kurang stabil.
                           semakin positif nilai AE, semakin sulit atom tersebut menerima elektron dan membentuk ion negatif.

EI₁ < EI₂ < EI₃ < …→ karena saat menerima atom menerima elektron berikutnyam energi harus ditambahkan untuk mendorong elektron masuk ke atom yang sudah bermuatan.

Contoh:₁₁Na         <         ₁₇Cl
   2, 8, 1                           2, 8, 7

Penyerapan e^- pertama:           O_(g) + e^- → O^-              EA₁ = -141 kJ/molPenyerapan e^- kedua   :           O^-_(g) +  e^-→ O^2-            EA₂ = 844 kJ/mol _____+
Total penyerapan         :           O_(g) + 2 e^- → O^2-_(g)         EA_total = +703 kJ/mol 

4. Keelektronegatifan

Kecendrungan suatu atom untuk menarik elektron dalam molekul pada saat berikatan. Contohnya atom F lebih elektronegatif dari atom H, sehingga atom F akan menarik atom H dalam ikatan kimia antara H dan F. Keelektronegatifan sesuai dengan energi ionisasi dan afinitas elektron, semakin kecil energi ionisasi dan afinitas elektron akan memiliki keelektronegatifan lebih kecil.

• Periode: kiri ke kanan keelektronegatifan semakin besar (gaya tarik-menarik inti dan elektron makin kuat, sehingga kemampuan atom menarik elektron lebih besar)
• Golongan: atas ke bawah keelektronegatifan semakin kecil (semakin banyak kulit elektron, semakin kecil gaya tarik-menarik inti dan elektron)

Tidak berlaku pada golongan VIII A.

5. Sifat logam dan non-logam

Sifat logam terkait dengan energi ionisasi dan afinitas elektron.

• Unsur logam memiliki energi ionisasi kecil, sehingga cenderung melepas  elektron membentuk ion positif (keelektropositifan)
• Unsur non-logam memiliki afinitas elektron yang besar, sehingga mudah menarik elektron membentuk ion negatif (keelektronegatifan)

• Periode: kiri ke kanan sifat logam berkurang, sifat non-logam bertambah.
• Golongan: atas ke bawah sifat logam bertambah, sifat non-logam berkurang.

Pada tabel periodik, unsur yang terletak di sekitar perbatasan antara logam dan non logam mempunyai sifat logam sekaligus sifat non-logam (unsur metaloid), contohnya Boron dan Silikon.

6. Kereaktifan

Kereaktifan bergantung pada kecenderungannya melepas atau menarik elektron.

• Unsur logam paling reaktif adalah golongan IA (logam alkali)
• Unsur non-logam paling reaktif adalah golongan VIIA (halogen)

•  Periode: dari kiri ke kanan mula-mula kereaktifan menurun, kemudian bertambah hingga golongan VIIA.

Golongan VIIIA tidak reaktif (karena elektron di kulit terakhirnya stabil).