Menyarikan prinsip prinsip umum dalam Si
1. Menyarikan prinsip-prinsip umum dalam Sistem Periodik!
Jawab :
Prinsip umum dalam sistem periodik dilihat dari sifat-sifat umumnya meliputi halhal berikut, diantaranya ;
1. Jari-jari Atom
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar. Unsur-unsur
yang segolongan, jari-jari atom makin ke bawah makin besar sebab jumlah kulit
yang dimiliki atom makin banyak, sehingga kulit terluar makin jauh dari inti
atom. Unsur-unsur yang seperiode, jari-jari atom makin ke kanan makin kecil.
Unsur-unsur yang seperiode memiliki jumlah kulit yang sama. Akan tetapi,
tidaklah berarti mereka memiliki jari-jari atom yang sama pula. Semakin ke
kanan letak unsur, proton dan
elektron yang dimiliki makin banyak, sehingga tarik-menarik inti dengan elektron
makin kuat. Akibatnya, elektron-elektron terluar tertarik lebih dekat ke arah inti
Jari-jari atom makin besar
2. Energi ionisasi
Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron
terluar suatu atom. Energi ionisasi ini dinyatakan dalam satuan kJ mol–1. Unsurunsur yang segolongan, energi ionisasinya makin ke bawah semakin kecil karena
elektron terluar makin jauh dari inti (gaya tarik inti makin lemah), sehingga
elektron terluar makin mudah dilepaskan. Unsur-unsur yang seperiode, gaya
tarik inti makin ke kanan makin kuat, sehingga energi ionisasi pada umumnya
makin ke kanan makin besar. Energi ionisasi makin besar
3. Elektronegativitas (Keelektronegatifan)
Keelektronegatifan adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom
untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain. Unsur-unsur yang
segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil sebab gaya tarik inti
makin lemah. Unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan
makin besar. Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai
keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar. Jadi
keelektronegatifan terbesar berada pada golongan VIIA. Elektronegativitas
makin besar.
4. Afinitas Elektron
Afinitas elektron adalah energi yang menyertai proses penambahan 1elektron
pada satu atom netral dalam wujud gas, sehingga terbentuk ion bermuatan –1.
Afinitas elektron juga dinyatakan dalam kJ mol–1. Unsur yang memiliki afinitas
elektron bertanda negatif, berarti mempunyai kecenderungan lebih besar dalam
menyerap elektron daripada unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif.
Makin negatif nilai afinitas elektron, maka makin besar kecenderungan unsur
tersebut dalam menyerap elektron (kecenderungan membentuk ion negatif).
Afinitas Elektron makin besar.
5. Sifat Logam
Sesuai dengan kecenderungan energi ionisasi dan keelektronegatifan, maka
sifat logam-nonlogam dalam periodik unsur adalah:
a) Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang,
sedangkan sifat nonlogam bertambah.
b) Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah,
sedangkan sifat nonlogam berkurang. Sifat logam bertambah besar
6. Titik Didih dan Titik Cair (Leleh)
Dalam satu periode, titik cair dan titik didih naik dari kiri ke kanan sampai
golongan IVA, kemudian turun drastis. Titik cair dan titik didih terendah dimiliki
oleh unsur golongan VIIIA. Dalam satu golongan, ternyata ada dua jenis
kecenderungan:
a) Unsur-unsur golongan IA – IVA, titik cair dan titik didih makin rendah
dari atas ke bawah
b) Unsur-unsur golongan VA – VIIIA, titik cair dan titik didihnya makin
tinggi.
7. Kereaktifan
Kereaktifan unsur-unsur logam bertambah dari atas ke bawah dalam satu
golongan, sedangkan unsur-unsur non logam kereaktifannya berkurang dari atas
kebawah dalam satu golongan.
2. Rangkum 2 (dua) unsur dalam Sistem Periodik yang meliputi
antara lain sifat kimianya, kelimpahannya di alam (dalam
batuan/sistem geologi), manfaatnya dalam kehidupan, dsb!
Jawab :
A. Nitogen
Sifat Kimia
Nitrogen atau zat lemas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang
memiliki lambang N dan nomor atom 7. Ditemukkan oleh Daniel Rutherfrrod
pada tahun 1772. Mempunyai massa atom 14,0067 sma. Biasanya ditemukan
sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik
bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa
lainnya. Dinamakan zat lemas karena zat ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi
dengan unsur lainnya. Nitrogen merupakan zat non logam, dengan
elektronegatifitas 3.0. Mempunyai 5 elektron di kulit terluarnya. Ikatan rangkap
tiga dalam molekul gas nitrogen (N2) adalah yang terkuat. Nitrogen mengembun
pada suhu 77K (-196oC) pada tekanan atmosfir dan membeku pada suhu 63K (210oC). Mempunyai jari-jari atom 0,92°A dengan konfigurasi [He] 2s² 2p³.
Dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi -3, +5, +4, dan +2.
Mempunyai volume atom 17,30 cm ³ / mol dengan struktur heksagonal.
Mempunyai massa jenis 1,2151 gram/cm³ dengan kapasitas panas 1,042 J/gK
dan potensial ionisasi 14,534 Volt. Mempunyai energi ionisasi k-1 = 1402,3
kJ/mol, k-2 = 2856 kJ/mol, dan k-3 = 45781 kJ/mol. Ada 2 isotop Nitrogen yang
stabil yaitu: 14N dan 15N. Isotop yang paling banyak adalah 14N (99.634%), yang
dihasilkan dalam bintang-bintang dan yang selebihnya adalah 15N. Di antara
sepuluh isotop yang dihasilkan secara sintetik, 1N mempunyai paruh waktu
selama 9 menit dan yang selebihnya sama atau lebih kecil dari itu.
Kelimpahan di Alam
Nitrogen mengisi 78,08 % atmosfer bumi dan terdapat dalam banyak
jaringan hidup. Nitrogen dan persenyawaannya yaitu tersebar di atmosfer
berupa molekul diatomiknya gas N2, dilapisan kerak bumi sebagai NaNO3 dan
garam – garam serta oksidanya yang banyak larut didaerah perairan. Unsur
nitrogen itu sendiri cenderung inert pada temperatur kamar, sehingga akan
mempengaruhi keberadaannya pada atmosfer, lapisan kerak bumi maupun
perairan. Yang mana di atmosfer terdapat sebagai gas N2 yang cukup stabil,
pada perairan berupa persenyawaan ion – ion yang larut dan yang paling sedikit
diantara ketiganya yaitu pada lapisan kerak bumi.
Karena adanya efek pasangan inert, nitrogen sebagai anggota golongan
VA yang seharusnya mempunyai valensi maksimum +5, hanya mempunyai
valensi maksimum +3. Efek ini mempengaruhi pelepasan elektron pada orbital s
pada nitrogen sehingga yang akan dilepaskan hanya elektron pada orbital p
yang berjumlah 3 elektron.
Manfaat dalam Kehidupan
1. Bidang Ekonomi
Dari semua macam senyawa nitrogen, amonia adalah senyawa nitogen yang
paling penting. Penggunaan gas amonia bermacam-macam ada yang langsung
digunakan sebagai pupuk, pembuatan pulp untuk kertas, pembuatan garam
nitrat dan asam nitrat, berbagai jenis bahan peledak, pembuatan senyawa nitro
dan berbagai jenis refrigeran. Dari gas ini juga dapat dibuat urea, hidrazina dan
hidroksilamina. Gas amonia banyak juga yang langsung digunakan sebagai
pupuk, namun jumlahnya masih terlalu kecil untuk menghasilkan jumlah panen
yang maksimum. Maka dari itu diciptakan pupuk campuran, yaitu pupuk yang
mengandung tiga unsur penting untuk tumbuhan (N + P 2O5 + K2O). Pemakaian
yang intensif diharapkan akan menguntungkan semua pihak.
2. Bidang Industri
Nitrogen yang berasal dari udara merupakan komponen utama dalam
pembuatan pupuk dan telah banyak membantu intensifikasi produksi bahan
makanan di seluruh dunia. Pengembangan proses fiksasi nitrogen telah berhasil
memperjelas berbagai asas proses kimia dan proses tekanan tinggi serta telah
menyumbang banyak perkembangan di bidang teknik kimia..
3. Bidang Pendidikan
Nitrogen merupakan unsur kunci dalam asam amino dan asam nukleat, dan
ini menjadikan nitrogen penting bagi semua kehidupan. Protein disusun dari
asam-asam amino, sementara asam nukleat menjadi salah satu komponen
pembentuk DNA dan RNA. Polong-polongan, seperti kedelai, mampu menangkap
nitrogen secara langsung dari atmosfer karena bersimbiosis dengan bakteri bintil
akar.
B. Polonium
Sifat Kimia
Polonium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Po dan nomor atom 84. Unsur radioaktif yang langka ini termasuk
kelompok metaloid yang memiliki sifat kimia yang mirip dengan telurium dan
bismut. Elemen pertama yang ditemukan berdasarkan sifat radioaktifnya,
polonium ditemukan di pithblende pada 1989 oleh ahli kimia Prancis yaitu Marie
Curie, dinamakan berdasarkan Negara asalnya Polandia. Polonium adalah salah
satu elemen dari uranium-radium dan merupakan anggota dari uranium-238.
Polonium 210 memiliki titik cair yang rendah, logam yang mudah menguap,
dengan 50% polonium menguap di udara dalam 45 jam pada suhu 55 oC.
Merupakan pemancar alpha dengan masa paruh waktu 138.39 hari. Satu
milligram memancarkan partikel alfa seperti 5 gram radium.
Energi yang dilepaskan dengan pancarannya sangat besar (140 W/gram);
dengan sebuah kapsul yang mengandung setengah gram polonium mencapai
suhu di atas 500oC. Kapsul ini juga menghasilkan sinar gamma dengan
kecepatan dosisnya 0.012 Gy/jam. Sejumlah curie (1 curie = 3.7 x 1010Bq)
polonium mengeluarkan kilau biru yang disebabkan eksitasi di sekitar gas.
Polonium mudah larut dalam asam encer, tapi hanya sedikit larut dalam basa.
Garam polonium dari asam organik terbakar dengan cepat; halida amina dapat
mereduksi nya menjadi logam.
Kelimpahan di Alam
Polonium adalah unsur alam yang sangat jarang. Bijih uranium hanya
mengandung sekitar 100 mikrogram unsur polonium per tonnya. Ketersediaan
polonium hanya 0.2% dari radium. Pada tahun 1934, para ahli menemukan
bahwa ketika mereka menembak bismut alam (209Bi) dengan neutron, diperoleh
210
Bi yang merupakan induk polonium. Sejumlah milligram polonium kini
didapatkan dengan cara seperti ini, dengan menggunakan tembakan neutron
berintensitas tinggi dalam reaktor nuklir.
Manfaat dalam Kehidupan
Karena kebanyakan isotop Polonium terintegrasi dari pemecahan partikel
alpha berenergi tinggi dalam jumlah besar dari elemen ini merupakan sumber
yang baik bagi radiasi alpha. Polonium digunakan dalam percobaan nuklir
dengan elemen sepeti Berilium yang melepas neutron saat ditembak partikel
alpha. Dalam percetakan dan alat photografi, polonium digunakan dalam alat
yang mengionisasi udara untuk menghilangkan kumpulan arus elektrostatis.
Radioaktivitas yang besar dari unsur ini menyebabkan radiasi yang berbahaya
bahkan pada sekumpulan kecil unsur Polonium.
Jawab :
Prinsip umum dalam sistem periodik dilihat dari sifat-sifat umumnya meliputi halhal berikut, diantaranya ;
1. Jari-jari Atom
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar. Unsur-unsur
yang segolongan, jari-jari atom makin ke bawah makin besar sebab jumlah kulit
yang dimiliki atom makin banyak, sehingga kulit terluar makin jauh dari inti
atom. Unsur-unsur yang seperiode, jari-jari atom makin ke kanan makin kecil.
Unsur-unsur yang seperiode memiliki jumlah kulit yang sama. Akan tetapi,
tidaklah berarti mereka memiliki jari-jari atom yang sama pula. Semakin ke
kanan letak unsur, proton dan
elektron yang dimiliki makin banyak, sehingga tarik-menarik inti dengan elektron
makin kuat. Akibatnya, elektron-elektron terluar tertarik lebih dekat ke arah inti
Jari-jari atom makin besar
2. Energi ionisasi
Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron
terluar suatu atom. Energi ionisasi ini dinyatakan dalam satuan kJ mol–1. Unsurunsur yang segolongan, energi ionisasinya makin ke bawah semakin kecil karena
elektron terluar makin jauh dari inti (gaya tarik inti makin lemah), sehingga
elektron terluar makin mudah dilepaskan. Unsur-unsur yang seperiode, gaya
tarik inti makin ke kanan makin kuat, sehingga energi ionisasi pada umumnya
makin ke kanan makin besar. Energi ionisasi makin besar
3. Elektronegativitas (Keelektronegatifan)
Keelektronegatifan adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom
untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain. Unsur-unsur yang
segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil sebab gaya tarik inti
makin lemah. Unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan
makin besar. Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai
keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar. Jadi
keelektronegatifan terbesar berada pada golongan VIIA. Elektronegativitas
makin besar.
4. Afinitas Elektron
Afinitas elektron adalah energi yang menyertai proses penambahan 1elektron
pada satu atom netral dalam wujud gas, sehingga terbentuk ion bermuatan –1.
Afinitas elektron juga dinyatakan dalam kJ mol–1. Unsur yang memiliki afinitas
elektron bertanda negatif, berarti mempunyai kecenderungan lebih besar dalam
menyerap elektron daripada unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif.
Makin negatif nilai afinitas elektron, maka makin besar kecenderungan unsur
tersebut dalam menyerap elektron (kecenderungan membentuk ion negatif).
Afinitas Elektron makin besar.
5. Sifat Logam
Sesuai dengan kecenderungan energi ionisasi dan keelektronegatifan, maka
sifat logam-nonlogam dalam periodik unsur adalah:
a) Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang,
sedangkan sifat nonlogam bertambah.
b) Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah,
sedangkan sifat nonlogam berkurang. Sifat logam bertambah besar
6. Titik Didih dan Titik Cair (Leleh)
Dalam satu periode, titik cair dan titik didih naik dari kiri ke kanan sampai
golongan IVA, kemudian turun drastis. Titik cair dan titik didih terendah dimiliki
oleh unsur golongan VIIIA. Dalam satu golongan, ternyata ada dua jenis
kecenderungan:
a) Unsur-unsur golongan IA – IVA, titik cair dan titik didih makin rendah
dari atas ke bawah
b) Unsur-unsur golongan VA – VIIIA, titik cair dan titik didihnya makin
tinggi.
7. Kereaktifan
Kereaktifan unsur-unsur logam bertambah dari atas ke bawah dalam satu
golongan, sedangkan unsur-unsur non logam kereaktifannya berkurang dari atas
kebawah dalam satu golongan.
2. Rangkum 2 (dua) unsur dalam Sistem Periodik yang meliputi
antara lain sifat kimianya, kelimpahannya di alam (dalam
batuan/sistem geologi), manfaatnya dalam kehidupan, dsb!
Jawab :
A. Nitogen
Sifat Kimia
Nitrogen atau zat lemas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang
memiliki lambang N dan nomor atom 7. Ditemukkan oleh Daniel Rutherfrrod
pada tahun 1772. Mempunyai massa atom 14,0067 sma. Biasanya ditemukan
sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik
bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa
lainnya. Dinamakan zat lemas karena zat ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi
dengan unsur lainnya. Nitrogen merupakan zat non logam, dengan
elektronegatifitas 3.0. Mempunyai 5 elektron di kulit terluarnya. Ikatan rangkap
tiga dalam molekul gas nitrogen (N2) adalah yang terkuat. Nitrogen mengembun
pada suhu 77K (-196oC) pada tekanan atmosfir dan membeku pada suhu 63K (210oC). Mempunyai jari-jari atom 0,92°A dengan konfigurasi [He] 2s² 2p³.
Dalam senyawa memiliki bilangan oksidasi -3, +5, +4, dan +2.
Mempunyai volume atom 17,30 cm ³ / mol dengan struktur heksagonal.
Mempunyai massa jenis 1,2151 gram/cm³ dengan kapasitas panas 1,042 J/gK
dan potensial ionisasi 14,534 Volt. Mempunyai energi ionisasi k-1 = 1402,3
kJ/mol, k-2 = 2856 kJ/mol, dan k-3 = 45781 kJ/mol. Ada 2 isotop Nitrogen yang
stabil yaitu: 14N dan 15N. Isotop yang paling banyak adalah 14N (99.634%), yang
dihasilkan dalam bintang-bintang dan yang selebihnya adalah 15N. Di antara
sepuluh isotop yang dihasilkan secara sintetik, 1N mempunyai paruh waktu
selama 9 menit dan yang selebihnya sama atau lebih kecil dari itu.
Kelimpahan di Alam
Nitrogen mengisi 78,08 % atmosfer bumi dan terdapat dalam banyak
jaringan hidup. Nitrogen dan persenyawaannya yaitu tersebar di atmosfer
berupa molekul diatomiknya gas N2, dilapisan kerak bumi sebagai NaNO3 dan
garam – garam serta oksidanya yang banyak larut didaerah perairan. Unsur
nitrogen itu sendiri cenderung inert pada temperatur kamar, sehingga akan
mempengaruhi keberadaannya pada atmosfer, lapisan kerak bumi maupun
perairan. Yang mana di atmosfer terdapat sebagai gas N2 yang cukup stabil,
pada perairan berupa persenyawaan ion – ion yang larut dan yang paling sedikit
diantara ketiganya yaitu pada lapisan kerak bumi.
Karena adanya efek pasangan inert, nitrogen sebagai anggota golongan
VA yang seharusnya mempunyai valensi maksimum +5, hanya mempunyai
valensi maksimum +3. Efek ini mempengaruhi pelepasan elektron pada orbital s
pada nitrogen sehingga yang akan dilepaskan hanya elektron pada orbital p
yang berjumlah 3 elektron.
Manfaat dalam Kehidupan
1. Bidang Ekonomi
Dari semua macam senyawa nitrogen, amonia adalah senyawa nitogen yang
paling penting. Penggunaan gas amonia bermacam-macam ada yang langsung
digunakan sebagai pupuk, pembuatan pulp untuk kertas, pembuatan garam
nitrat dan asam nitrat, berbagai jenis bahan peledak, pembuatan senyawa nitro
dan berbagai jenis refrigeran. Dari gas ini juga dapat dibuat urea, hidrazina dan
hidroksilamina. Gas amonia banyak juga yang langsung digunakan sebagai
pupuk, namun jumlahnya masih terlalu kecil untuk menghasilkan jumlah panen
yang maksimum. Maka dari itu diciptakan pupuk campuran, yaitu pupuk yang
mengandung tiga unsur penting untuk tumbuhan (N + P 2O5 + K2O). Pemakaian
yang intensif diharapkan akan menguntungkan semua pihak.
2. Bidang Industri
Nitrogen yang berasal dari udara merupakan komponen utama dalam
pembuatan pupuk dan telah banyak membantu intensifikasi produksi bahan
makanan di seluruh dunia. Pengembangan proses fiksasi nitrogen telah berhasil
memperjelas berbagai asas proses kimia dan proses tekanan tinggi serta telah
menyumbang banyak perkembangan di bidang teknik kimia..
3. Bidang Pendidikan
Nitrogen merupakan unsur kunci dalam asam amino dan asam nukleat, dan
ini menjadikan nitrogen penting bagi semua kehidupan. Protein disusun dari
asam-asam amino, sementara asam nukleat menjadi salah satu komponen
pembentuk DNA dan RNA. Polong-polongan, seperti kedelai, mampu menangkap
nitrogen secara langsung dari atmosfer karena bersimbiosis dengan bakteri bintil
akar.
B. Polonium
Sifat Kimia
Polonium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Po dan nomor atom 84. Unsur radioaktif yang langka ini termasuk
kelompok metaloid yang memiliki sifat kimia yang mirip dengan telurium dan
bismut. Elemen pertama yang ditemukan berdasarkan sifat radioaktifnya,
polonium ditemukan di pithblende pada 1989 oleh ahli kimia Prancis yaitu Marie
Curie, dinamakan berdasarkan Negara asalnya Polandia. Polonium adalah salah
satu elemen dari uranium-radium dan merupakan anggota dari uranium-238.
Polonium 210 memiliki titik cair yang rendah, logam yang mudah menguap,
dengan 50% polonium menguap di udara dalam 45 jam pada suhu 55 oC.
Merupakan pemancar alpha dengan masa paruh waktu 138.39 hari. Satu
milligram memancarkan partikel alfa seperti 5 gram radium.
Energi yang dilepaskan dengan pancarannya sangat besar (140 W/gram);
dengan sebuah kapsul yang mengandung setengah gram polonium mencapai
suhu di atas 500oC. Kapsul ini juga menghasilkan sinar gamma dengan
kecepatan dosisnya 0.012 Gy/jam. Sejumlah curie (1 curie = 3.7 x 1010Bq)
polonium mengeluarkan kilau biru yang disebabkan eksitasi di sekitar gas.
Polonium mudah larut dalam asam encer, tapi hanya sedikit larut dalam basa.
Garam polonium dari asam organik terbakar dengan cepat; halida amina dapat
mereduksi nya menjadi logam.
Kelimpahan di Alam
Polonium adalah unsur alam yang sangat jarang. Bijih uranium hanya
mengandung sekitar 100 mikrogram unsur polonium per tonnya. Ketersediaan
polonium hanya 0.2% dari radium. Pada tahun 1934, para ahli menemukan
bahwa ketika mereka menembak bismut alam (209Bi) dengan neutron, diperoleh
210
Bi yang merupakan induk polonium. Sejumlah milligram polonium kini
didapatkan dengan cara seperti ini, dengan menggunakan tembakan neutron
berintensitas tinggi dalam reaktor nuklir.
Manfaat dalam Kehidupan
Karena kebanyakan isotop Polonium terintegrasi dari pemecahan partikel
alpha berenergi tinggi dalam jumlah besar dari elemen ini merupakan sumber
yang baik bagi radiasi alpha. Polonium digunakan dalam percobaan nuklir
dengan elemen sepeti Berilium yang melepas neutron saat ditembak partikel
alpha. Dalam percetakan dan alat photografi, polonium digunakan dalam alat
yang mengionisasi udara untuk menghilangkan kumpulan arus elektrostatis.
Radioaktivitas yang besar dari unsur ini menyebabkan radiasi yang berbahaya
bahkan pada sekumpulan kecil unsur Polonium.