Penjelasan Materi Tabel Periodik Unsur: Perkembangan dan Contoh Soal UTBK

“Bayangkan jika kalian harus menghafal semua unsur kimia yang ada tanpa ada pola atau urutan yang jelas. Pasti akan sangat membingungkan, kan? Nah, para ilmuwan di masa lalu juga mengalami hal yang sama. Mereka ingin menemukan cara terbaik untuk mengelompokkan unsur-unsur, agar kita bisa lebih mudah mempelajari sifat dan hubungan antara satu unsur dengan yang lainnya.

Tabel periodik unsur yang kita gunakan saat ini adalah hasil dari perjalanan panjang penuh penelitian dan pengembangan selama ratusan tahun!

Awalnya, para ilmuwan hanya bisa mengelompokkan beberapa unsur yang mirip satu sama lain, tapi seiring dengan bertambahnya penemuan unsur baru, sistem ini menjadi semakin rumit. Mereka harus mencari pola yang dapat menjelaskan sifat-sifat unsur secara menyeluruh. Dari satu ilmuwan ke ilmuwan lain, dari teori ke teori, tabel ini pun berkembang hingga mencapai bentuk modern seperti yang kita kenal sekarang.

Simak Penjelasan Perkembangan Tabel Periodik Unsur secara lengkap berikut!

1. Sistem Periodik Klasik:

A. Hukum Triad Dobereiner (1829)

Johann Wolfgang Döbereiner, seorang kimiawan Jerman, mengelompokkan unsur-unsur dalam kelompok tiga (triad) yang memiliki sifat kimia serupa. Unsur-unsur dalam satu triad memiliki sifat yang berulang secara periodik, dengan massa atom unsur tengah adalah rata-rata dari dua unsur lainnya.

Contoh:

Contoh: Triad halogen: Klorin (Cl), Bromin (Br), dan Iodin (I).

Dalam triad ini, Bromin terletak di antara Klorin dan Iodin. Jika kita hitung rata-rata massa atom Klorin dan Iodin:

Massa atom Bromin adalah 79.9, yang sangat dekat dengan perhitungan rata-rata tersebut.

Kelemahan Hukum Triad Dobereiner :

• Hanya cocok untuk beberapa kelompok unsur, seperti klorin, bromin, dan iodin.
• Tidak bisa menjelaskan semua unsur yang sudah dikenal saat itu.
• Terbatasnya jumlah unsur yang bisa dikategorikan dalam sistem ini.

B. Hukum Oktaf dari Newlands (1864)

John Newlands, seorang ilmuwan Inggris, menemukan bahwa unsur-unsur dapat diatur dalam urutan kenaikan massa atom, dan setiap unsur kedelapan memiliki sifat kimia yang mirip (mirip dengan oktaf dalam musik).

Contoh:

Unsur-unsur dalam Hukum Oktaf antara Litium (Li) dan Natrium (Na).

Jika kita mengurutkan unsur berdasarkan kenaikan massa atom, Natrium (Na) merupakan unsur kedelapan setelah Litium (Li), dan keduanya memiliki sifat kimia yang mirip. Ini terlihat dari kemiripan dalam hal reaktivitas dan pembentukan senyawa, seperti keduanya membentuk ion Na⁺ dan Li⁺.

Urutan unsur menurut Newlands: Litium (Li), Berilium (Be), Boron (B), Karbon (C), Nitrogen (N), Oksigen (O), Fluorin (F), Natrium (Na).

Kelemahan Hukum Oktaf:

• Hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan (hingga kalsium).
• Gagal menjelaskan anomali sifat-sifat unsur setelah unsur kalsium.
• Beberapa unsur dikelompokkan secara tidak tepat, yang membuat teorinya tidak akurat.

C. Tabel Periodik Mendeleev (1869)

Dmitri Mendeleev, seorang ilmuwan Rusia, menyusun unsur-unsur dalam tabel berdasarkan kenaikan massa atom. Ia meninggalkan ruang kosong untuk unsur yang belum ditemukan dan memprediksi sifat-sifat unsur yang akan ditemukan nanti.

Contoh:

1. Germanium (Ge)

Mendeleev meninggalkan ruang kosong untuk unsur yang belum ditemukan dan menamakannya “ekasilikon”. Ia memprediksi sifat-sifat unsur ini, seperti massa atom, densitas, dan sifat kimianya.

Beberapa tahun kemudian, unsur ini ditemukan dan diberi nama Germanium (Ge), yang sesuai dengan prediksi Mendeleev.

2. Telurium (Te) dan Iodin (I).

Mendeleev menempatkan Telurium (massa atom 127.6) sebelum Iodin (massa atom 126.9) berdasarkan sifat kimia, meskipun urutan massa atomnya terbalik. Ini diselesaikan dalam tabel modern.

Kelemahan Teori Mendeleev:

• Beberapa unsur tidak sesuai dengan urutan massa atom, seperti telurium dan iodin.
• Tidak dapat menjelaskan secara memadai keberadaan isotop (unsur dengan massa atom berbeda tetapi sifat kimia sama).
• Tidak memperhitungkan struktur atom dan susunan elektron karena konsep ini belum ditemukan.

2. Tabel Periodik Modern

Henry Moseley menemukan bahwa sifat-sifat unsur lebih berkaitan dengan nomor atom (jumlah proton) daripada massa atom.

Tabel periodik modern yang kita gunakan sekarang ini disusun berdasarkan nomor atom (jumlah proton dalam inti atom) dan konfigurasi elektron.

Tabel Periodik saat ini ini mengelompokkan unsur-unsur dalam dua aspek utama:

1. Golongan (Kolom Vertikal)
2. Periode (Baris Horizontal)

Baca Juga: Konfigurasi Elektron

Terdapat 7 periode dan 18 Golongan pada tabel periodik saat ini.

• Periode 1: 2 unsur;
• periode 2 dan 3: 8 unsur;
• periode 4 dan 5: 18 unsur;
• periode 6 dan 7: 32 unsur.

karena periode 6 dan 7 terlalu panjang maka unsur dengan nomor atom 58-72 dan 90-103 dikeluarkan dari tabel dan ditempatkan dibawah tabel.

1. Golongan

Golongan menunjukan garis yang tegak/vertikal dan menyatakan unsur yang memiliki sifat yang mirip.

Golongan = Elektron Valensi

Unsur dalam satu golongan berarti memiliki elektron valensi (elektron pada kulit terluar) yang sama.

Golongan dibedakan menjadi dau, yaitu: Golongan Utama (Golongan A) dan Golongan Transisi (Golongan B).

a. Golongan Utama (Golongan A)

Unsur yang terletak pada golongan utama adalah unsur-unsur yang dalam pengisian elektronnya berkahir pada subkulit s atau subkulit p.

Aturan penomoran golongan untuk unsur utama:

• Nomor Golongan sama dengan jumlah elektron di kulit terluar
• Nomor golongan dibubuhi huruf A (sesuai dengan sistem Amerika)

struktur elektron valensi dari golongan utama:

ns^…np^…

n = periode
s+p = nomor Golongan

Nomor Golongan	Nama Golongan	Elektron Valensi
IA	Alkali	s1
IIA	Alkali Tanah	s2
IIIA	Boron	s2 p1
IVA	Karbon	s2 p2
VA	Nitrogen	s2 p3
VIA	Oksigen	s2 p4
VIIA	Halogen	s2 p5
VIIIA	Gas Mulia	s2 p6

b. Golongan Transisi (Golongan B)

Golongan transisi dibedakan menjadi dua, yaitu:

• Golongan transisi (Golongan B) yang terdiri dari IIIB, IVB, VB. VIB, VIIB, VIIIB, IB, dan IIB.
• Golongan transisi dalam yang menempati blok f, yakni golongan Lantanida dan golongan Aktinida

Aturan penomoran golongan untuk unsur transisi:

• Nomor Golongan sama dengan jumlah elektron pada subkulit s ditambah d
• Nomor golongan dibubuhi huruf B (sesuai dengan sistem Amerika)

struktur elektron valensi dari golongan transisi:

ns^…(n-1)d^…

n = periode
s+d = nomor Golongan

Pengecualian:

• jika s+ d =9, maka masuk golongan VIIIB
• jika s+ d =10, maka masuk golongan VIIIB
• jika s+ d =11, maka masuk golongan IB
• jika s+ d =12, maka masuk golongan IIB

struktur elektron valensi dari golongan transisi dalam:

(n-2)f^…(n-1)d¹ns^2…

Jika berakhir di 4f: Lantanida
Jika berakhir di 5f: Aktinida

2. Periode

Periode mengacu pada baris horizontal dalam tabel periodik, yang menunjukkan jumlah kulit elektron (lapisan energi) yang dimiliki oleh suatu unsur. Ada 7 periode dalam tabel periodik, yang berkaitan dengan jumlah kulit elektron yang dimiliki suatu unsur.

Periode = Jumlah Kulit

Dalam satu periode unsur, sifat kimianya bertambah/berkurang secara teratur.

Periode	Kulit	Unsur
1	K	2
2	L	8
3	M	8
4	N	18
5	O	18
6	P	32
7	Q	20

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

1. Blok s (Golongan IA dan IIA)

Blok s tergolong logam aktif, kecuali H dan He. H tergolong nonlogam, sedangkan He tergolong gas mulia.

2. Blok p (Golongan IIIA sampai dengan VIIIA)

Blok p disebut juga unsur-unsur representatif karena di situ terdapat semua jenis unsur, logam, nonlogam, dan metaloid.

3. Blok d (Golongan IIIB sampai dengan IIB)

Blok d disebut juga unsur transisi, semuanya tergolong logam.

4. Blok f (Lantanida dan Aktinida)

Blok f disebut juga unsur transisi dalam, semuanya tergolong logam. Semua unsur transisi dalam periode 7, yaitu unsur-unsur aktinida, bersifat radioaktif.

Contoh:

1. ₁₁Na: 1s² 2s² sp⁶ 3s², maka termasuk kedalam periode 3 dan golongan IA
2. ₃₁Ga: 1s² 2s² sp⁶ 3s² 4s² 3d¹⁰ 4p¹, maka termasuk kedalam periode 4 dan golongan IIIA.

Contoh Soal Ulangan dan UTBK Tabel Periodik Unsur:

1. Bagi unsur dengan konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷ 4s², berlaku pernyataan bahwa unsur tersebut:

1. Mempunyai nomor atom 27
2. Terletak pada periode 4
3. Mempunyai 3 elektron tak berpasangan
4. Termasuk dalam golongan alkali tanah

Pembahasan:

Jumlah elektron unsur tersebut = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 7 + 2 = 27, dalam atom netral jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom. Elektron valensi: 3d⁷ 4s² atau 4s² 3d⁷, termasuk dalam golongan VIIIB periode 4. Diagram subkulit 3d: ↑↓ ↑↓ ↑_ ↑_ ↑_ , terdapat 3 elektron tidak berpasangan.

2. Suatu atom netral mempunyai konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ 4s¹. Dapat dikatakan bahwa atom ini:

1. Berada dalam keadaan tereksitasi
2. Akan memancarkan energi radiasi jika susunan elektronnya berubah menjadi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
3. Merupakan atom unsur gas mulia
4. Termasuk unsur periode 4 sistem periodik

Pembahasan: Atom dengan konfigurasi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ 4s¹ berada dalam keadaan tereksitasi dan akan kembali menjadi konfigurasi normalnya 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ dengan memancarkan energi radiasi. Atom dengan konfigurasi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ termasuk golongan VIIIA (gas mulia) periode 3.

3. Dalam tabel periodik Mendeleyev terdapat beberapa ramalan yang didasarkan atas…

A. Sifat fisis unsur dalam satu golongan
B. Pembagian massa atom sebelum dan sesudah unsur tersebut dalam satu golongan
C. Kereaktifan terhadap zat-zat tertentu
D. Massa jenis zat dalam satu golongan
E. Jumlah proton

Pembahasan:
Mendeleyev mengelompokkan unsur-unsur yang memiliki persamaan sifat dan ditempatkan dalam satu lajur vertikal yang disebut golongan. Dalam mengelompokkan unsur-unsur, Mendeleyev lebih menekankan pada persamaan sifat unsur dibandingkan dengan kenaikan massa atom relatifnya, sehingga terdapat tempat-tempat kosong dalam tabel periodik tersebut. Tempat-tempat kosong ini yang kemudian diramalkan akan diisi unsur-unsur yang waktu itu belum ditemukan. Di kemudian hari ramalan itu terbukti dengan ditemukannya unsur-unsur yang mempunyai sifat-sifat yang mirip sesuai ramalannya.
Jawaban: A

4. Kelemahan penyusunan atom dengan teori Oktaf, yaitu…

A. Terdapat beberapa atom yang memiliki massa lebih tinggi berada pada urutan yang lebih rendah
B. Urutan kenaikan massa atom tidak kontinu
C. Beberapa unsur yang menurut hitungan terdapat pada satu kelompok, tetapi sifatnya tidak sama
D. Penyusunan berdasarkan kenaikan massa atom banyak kelemahannya
E. Sistem oktaf hanya berlaku pada unsur-unsur dengan nomor massa kecil

Pembahasan:
Hukum Oktaf menyatakan bahwa jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom, maka sifat unsur tersebut akan berulang setelah unsur kedelapan.
Jawaban: E

5. Di bawah ini merupakan nama golongan pada Tabel Periodik Unsur modern, kecuali…

A. Golongan IA: Alkali
B. Golongan IIA: Alkali Tanah
C. Golongan VA: Halogen
D. Golongan VIA: Kalkogen
E. Golongan VIIIA: Gas mulia

Pembahasan:
Penamaan golongan berdasarkan Tabel Periodik Unsur modern:

Golongan IA: Alkali

Golongan IIA: Alkali Tanah

Golongan IIIA: Aluminium/Boron

Golongan IVA: Karbon

Golongan VA: Nitrogen

Golongan VIA: Oksigen/Kalkogen

Golongan VIIA: Halogen

Golongan VIIIA: Gas Mulia
Jawaban: C

Lihat: 30 Soal dan Pembahasan Struktur Atom dan Tabel Periodik Unsur – UTBK SNBT

Kesimpulan:

Perkembangan tabel periodik unsur telah melalui perjalanan panjang, mulai dari pengelompokan sederhana oleh Döbereiner hingga tabel modern yang berdasarkan nomor atom. Masing-masing teori dan sistem periodik membawa kita lebih dekat pada pemahaman yang lebih baik tentang sifat unsur-unsur, meskipun setiap sistem memiliki kelemahan di masanya.

Tabel periodik modern terus disempurnakan dengan penemuan unsur baru dan pengembangan teknologi. Dengan sistem ini, kita bisa lebih mudah memahami dan memprediksi sifat-sifat unsur, menjadikannya alat yang sangat penting dalam ilmu kimia.

Jika kamu ingin memberikan pertanyaan atau saran, kamu dapat mengirimkan email ke admin@anakreaksi.com

Semoga membantu, dan Salam Reaksi!!

Dukung Platform “Anak Reaksi” untuk Terus Berkarya!

Jika Anda menikmati konten ini dan merasa mendapatkan manfaat, Anda bisa mendukung kami dengan cara yang sederhana: traktir kami kopi! Dukungan dari Anda akan membantu kami terus membuat konten edukatif yang menarik di bidang kimia.

Terima kasih telah menjadi bagian dari “Anak Reaksi”! Traktir Kopi Saya di sini!