perkembangan tabel periodik

1. tujuan

1. Mempelajari kesamaan sifat-sifat unsur segolongan dalam sistem berkala. 
2. Mengamati reaksi dan warna nyala beberapa unsur alkali dan alkali tanah. 
3. Mengenal reaksi-reaksi air klor dan halida. 
4. Menganalisis suatu sampel yang mengandung satu unsur alkali atau alkali tanah dan satu unsur halida.

2. Alat dan bahan

Peralatan
 1. Tabung reaksi 16 x 150mm 


Tabung reaksi terbuat dari kaca bening berbentuk huruf-U yang besarnya kira-kira seukuran jari tangan orang dewasa dan  supaya dapat terlihat oleh para peneliti atau analis untuk melakukan proses reaksi kimia. Tabung ini juga tahan akan panas, hal tersebut dikarenakan proses untuk reaksi kimia dengan membutuhkan panas.

Biasanya reaksi kimia yang memakai tabung ini adalah reaksi oksidasi atau reaksi oksidasi. Ukuran tabung reaksi sangat bervariasi baik dari segi ukuran maupun dari diameternya atau segi panjangnya. Maka dari itu membutuhkan rak tabung reaksi dengan berbeda-beda lubangnya.


2. Rak tabung reaksi 

Fungsi rak tabung reaksi yaitu sebagai tempat untuk meletakkan tabung reaksi yang berjumlah banyak. Rak tabung ini dibuat dari bahan dasar kayu yang berukuran 35 x 7 cm dan dapat menyimpan sebanyak 24 tabung reaksi.

Sedangkan tabung reaksi merupakan tabung yang dibuat dari plastik maupun kaca yang tahan akan perubahan temperatur maupun tahan dari segala reaksi kimia. Tabung reaksi disimpan di atas rak tabung baik tabung  yang ada tutup dan juga yang tanpa tutup.


3. Kawat nikrom atau platina 

kawat nikrom

Kawat nikrom adalah sebuah alat laboratorium yang hanya digunakan untuk tujuan tertentu. Alat ini tidak digunakan dalam semua eksperimen kimia namun hanya digunakan pada beberapa jenis metode yang membutuhkan pengujian nyala api. Oleh karena itulah tidak semua laboratorium menyediakan alat kawat nikrom ini.


Bahan Kimia 
1. Larutan amonium karbonat, (NH4)2CO3 0,5 M 
Ammonium carbonate
Ammonium carbonate.png
Amonium karbonat
Uhličitan amonný.JPG
Nama
Nama IUPAC
Amonium karbonat
Penanda
Model 3D (JSmol)
ChemSpider
Nomor EC233-786-0
PubChem CID
UNII
Nomor UN3077
Sifat
(NH4)2CO3
Massa molar96.09 g/mol
PenampilanBubuk putih
Densitas1.50 g/cm3
Titik lebur58 °C (136 °F; 331 K)
Titik didihBerdekomposisi
100g/100ml(20 °C), berdekomposisi dalam air panas
-42.50·10−6 cm3/mol
Bahaya
Bahaya utamaIritan
Lembar data keselamatanExternal MSDS
Piktogram GHSThe exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
Keterangan bahaya GHSPeringatan
H302H319
Related compounds
Anion lain
Amonium bikarbonat
Kation lainnya
Natrium karbonat
Kalium karbonat

2. Larutan amonium fosfat, (NH4)2HPO4 0,5 M 
Tripotassium phosphate.png
Unit cell of the anhydrous tripotassium phosphate under standard conditions (low temperature modification).
Unit sel kalium fosfat.
Nama
Nama IUPAC
Kalium fosfat
Nama IUPAC (sistematis)
Kalium tetraoksidofosfat(3−)
Nama lain
Trikalium fosfat, tribasa
Penanda
Model 3D (JSmol)
ChemSpider
PubChem CID
Sifat
K3PO4
Massa molar212.27 g/mol
PenampilanSerbuk putih
Densitas2.564 g/cm3 (17 °C)
Titik lebur1380 °C (2520 °F; 1650 K)
90 g/100 mL (20 °C)
Kelarutan dalam etanolTidak larut
Kebasaan (pKb)1.6
Struktur[1]
Ortorombik
Pnma, No. 62
a = 1.123772 nm, b = 0.810461 nm, c = 0.592271 nm[1]
Bahaya
Bahaya utamaIritan
Lembar data keselamatanMSDS
Frasa-RR36-R38
Frasa-SS26-S36
Titik nyalaTidak mudah terbakar
Related compounds
Kation lainnya
Natrium fosfat
Amonium fosfat
Kalsium fosfat
Senyawa terkait
Monokalium fosfat
Dikalium fosfat
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).

3. Larutan amonium sulfat, (NH4)2SO4 0,5 M
Amonium sulfat
Ammonium sulfate.png
Ball-and-stick model of two ammonium cations and one sulfate anion
Nama
Nama IUPAC
Diazanium sulfat
Nama lain
amonium sulfat
amonium sulfat (2:1)
diammonium sulfat
asam sulfurik garam diammonium
mascagnite
Actamaster
Dolamin
Penanda
Model 3D (JSmol)
ChemSpider
KEGG
UNII
Sifat
(NH4)2SO4
Massa molar132.14 g/mol
PenampilanGranul atau kristal higroskopik putih
Densitas1.769 g/cm3 (20 °C)
Titik lebur235 °C (455 °F; 508 K)
70.6 g/100 mL (0 °C)

74.4 g/100 mL (20 °C)
103.8 g/100 mL (100 °C)[1]
Kelarutantidak larut dalam asetonalkohol, dan ether
Bahaya
Titik nyalaTidak dapat terbakar
Dosis atau konsentrasi letal (LDLC):
LD50 (dosis median)
2840 mg/kg, rat (oral)
Related compounds
Anion lain
Amonium tiosulfat
Amonium sulfit
Amonium bisulfat
Amonium persulfat
Kation lainnya
Sodium sulfat
Potasium sulfat
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).

3. dasar teori

          8.1 Perkembangan pada tabel periodik 

     Saat abad ke 19 para ahli dibdang kimia hanya memiliki gagsan tentang atom dan tidak mengetahui mengenai proton dan electron. Para ahli kimia tersebut menyusun tabel periodic  berdasarkan pengetahuan tentang massa atom. Sehingga menjadi tidak akurat.

     Pada tahun 1869 dimitri mendeleev dan lothar meyer mengusulkan tabulasi unsure yang berdasar sifat yang berulang dan berkala.mendeleev mengurutkan unsure berdasarkan sifat serta memprediksi unsure yanf belum ditemukan. Mendellev meramalkan unsure yang belum dikenal yang di sebut eka-alumunium. Ternyata 4 tahun kemudian ditemukan unsure gallium yang sifatnya mirip dengan eka alumuniium.

 

Eka-Aluminium (EA)

Galium (Ga)

Massa Atom

68 sma

69,9 sma

Titik lebur

Rendah

29,78oC

Densitas

5,9 g/cm3

5,94 g/cm3

Rumus oksida

Ea2O3

Ga2O3

 

Tabel periodic mendeleev terdiridari 66 unsur lalu pada tahu 1900 30 unsue ditambahkan dalam daftar tersebut.



Gambar 8.1 Diagram kronologis penemuan unsur. Hingga saat ini, 117 unsur telah diidentifikasi.

ternyata pada versi ini ditemukan hal yang tidak konsisten. contohnya,pada massa atom argon (39,95 sma) lebih besar dari kalium (39,10 sma). Jika unsur-unsur disusun hanya berdasarkan peningkatan massa atom, argon akan muncul pada posisi yang ditempati oleh kalium dalam tabel periodik modern kita. Tetapi tidak ada ahli kimia yang menempatkan argon (gas inert) dalam golongan yang sama dengan lithium dan natrium, dua logam yang sangat reaktif.hal ini membuktikan bahwa masih ada faktor penentu lain yang belum diketahui saat itu.

     Melalui percobaan hamburan partikel-𝛼 Rutherford memperkirakan jumlah muatan positif unsure tapi diabaikan barulah pada 1913 henry Moseley fisikawan inggris menemukan hubungan antara nomor atom dan frekuensi sinar x yang dihasilkan dengan menembakan unsure dengan electron berenergi tinggi sehinnga menimbulkan persamaan



di mana v adalah frekuensi sinar X yang dipancarkan, a dan b adalah konstanta yang sama untuk semua unsur. Dengan demikian, dari akar kuadrat dari frekuensi yang diukur dari sinar X yang dipancarkan, shingga dapat menentukan nomor atom.


Dengan beberapa pengecualian, Moseley menemukan bahwa nomor atom meningkat dalam urutan yang sama dengan massa atom. Sebagai contoh, kalsium adalah unsur kedua puluh berdasarkan peningkatkan massa atom, dan memiliki nomor atom 20. Nomor atom argon adalah 18 dan kalium adalah 19, jadi kalium harus setelah argon dalam tabel periodik.

 

8.2. Penggolongan Periodik dari Unsur

 

Gambar 8.0 menunjukkan tabel bersama dengan elektron keadaan dasar terluar konfigurasi elemen.Dimulai dengan Hidrogen, kita melihat bahwa subkulit terisi urutan yang ditunjukkan.Menurut jenis subkulit yang diisi, unsur-unsurnya dapat dibagi menjadi beberapa kategori-unsur perwakilan,gas mulia





     Unsur transisi(logam transisi), lantanida, dan aktinida merupakan unsur perwakilan atau disebut juga unsur utama yaitu unsur yang berada dalam kelompok 1A-7A, yang kesemuanya memiliki subkulit S atau P yang tidak legkap terisi nomor kuantum utama kecuali Helium(He) yang berada pada golongan unsur 8A. Semua memiliki subkulit P yang terisi penuh. Konfigurasi elektronnya adalah 1s 2 untuk helium and ns2 np6 untuk gas mulia, dimana n adalah bilangan kuantum untuk bagian terluar.

     Logam transisi adalah unsur-unsur dalam grup 1B dan 3B hingga 8B, yang memiliki subkulit D yang tidak lengkap, atau siap menghasilkan kation dengan tidak lengkap terisi D subkulit. Logam ini kadang kadang disebut sebagai unsur transisi blok D. Penomoran dari logam transisi dalam tabel periodik yaitu 3B-8B dan 1B-2B mengakui korespodensi unsur terluar dari unsur-unsur ini dan yang mewakili unsur. Misalnya Skandium dan Galium keduanya memiliki tiga elektron terluar karena  mereka berada di jenis orbit atom yang berbeda(3B dan 3A). Besi(Fe), Kobalt(Co), dan Nikel(Ni) tidak sesuai dengan pengelompokkan ini dan semuanya ditempatkan di kelompok 8B. Kelompok unsur 2B yaki Zn, Cd, dan Hg bukan merupakan unsur representatif ataupun logam transisi. Tidak ada nama khusus untuk kelompok logam ini. Perlu dicatat bahwa penamaan kelompok A dan B tidaklah umum. Di Eropa, praktiknya adalah menggunakan B untuk unsur representatif dan A untuk unsur logam transisi, yang merupakan kebalikkannya dari Amerika. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) telah merekomendasikan penomoran kolom secara berurutan dengan bahasa Arab angka 1 sampai 18. Proposal tersebut telah memicu banyak kontroversi di komunitas kimia internasional, dan kelebihan serta kekurangannya akan muncul pertimbangan untuk beberapa waktu. Dalam teks ini kita akan mengacu pada Amerika .

     Lantanida dan Aktinida terkadang disebut unsur transisi blok-F karena mereka memiliki F subkulit yang tidak terisi secara lengkap.



     Reaktivitas unsur kimiawi sangat ditentukan oleh elektron valensinya yang merupakan elektron terluar.Untuk unsur representatif, elektron valensinya adalah elektron yang menempati kulit n tertinggi sedangkan elektron nonvalensi dalam atom disebut sebagai inti.

Melihat konfigurasi elektron dari unsur perwakilan terdapat pola yang jelas muncul yaitu semua elemen masuk suatu kelompok tertentu memiliki jumlah dan jenis elektron valensi yang sama.Kesamaan dari konfigurasi elektron valensi inilah yang membuat suatu unsur-unsur dalam golongan yang sama satu sama lain dalam perilaku kimia. Misalnya Logam Alkali(unsur golongan 1A) semuanya memiliki konfigurasi elektron dengan valensi ns1 dan mereka semua cenderung kehilangan satu elektron untuk membentuk kation unipositif begitu juga dengan Alkalin logam tanah(unsur golongan 2A)semuanya memiliki onfigurasi elektron valensi ns2, dan mereka semua cenderung kehilangan dua elektron untuk membentuk kation dipositif. Kita harus teliti dalam memprediksi properti unsur hanya berdasarkan “ keanggotaan grup”. Misalnya unsur-unsur dalam golongan 4A semuanya memiliki elektron valensi yang sama konfigurasinya ns2 dan np2, tetapi ada variasi penting dalam sifat kimia diantara unsur: karbon adalah bukan logam, silikon dan germanium adalah metaloid dan timah, dan timbal adalah logam.

     Secara berkelompok, gas mulia berperilaku sangat mirip. Helium dan Neon kimiawi inert, dan ada beberapa contoh senyawa yang dibentuk oleh gas mulia yg lain.Kurangnya reaktivitas kimia ini disebabkan ns yang terisi penuh dengan subkulit np, suatu kondisi yang sering berkorelasi dengan stabilitas yang tinggi. Meskipun Konfigurasi Elektron valensi logam transisi tidak selalu sama dalam satu kelompok dan tidak ada pola teratur dalam perubahan konfigurasi elektron dari satu logam ke logam berikutnya yang sama, semua logam transisi berbagi banyak karakteristik yang membedakan mereka dari unsur lain. Alasannya adalah Bahwa semua logam ini memiliki subkulit D yang tidak terisi penuh. Begitu jug dengan unsur Lantanida dan Aktinida mirip satu sama lain karena mereka memiliki subkulit yang tidak terisi secara lengkap.

 

CONTOH SOAL

Sebuah atom dari unsur tertentu memilii 15 elektron

(a)Berapakah konfigurasi elektron keadaan dasar unsur?

(b)Bagaimana seharusnya elemen diklasifikasikan?

(c)Apakah elemen diagmanetik atau paramagnetik

 

JAWAB

(a)Kita tahu bahwa n=1 kita mempunyai sebuah orbital 1s(2 elektron), n=2 mempunyai 2s                                                   

2s orbital(2 elektron) dan tiga kali 2p orbital(6elektron), n=3  mempunyai 3s orital(2 elektron).Jumlah elektron yang terisisa adalah 15-12=3, dan ketiga elektron yang tersisa ini ditempatkan di orbital 3p. Elektron konfigurasinya adalah 1s,2s,2p,3s,3p

(b)Karena subkulit 3p tidak terisi penuh, ini adalah unsur representatif. Berdasarkan informasi yang diberikan, kita tidak dapat mengatakan apakah itu logam, bukan logam, atau metaoid

(c)Menurut aturan Hund, tiga elektron di orbital 3p memiliki putaran paralel(tiga elektron tidak berpasangan). Oleh karena itu, unsur tersebut bersifat paramagnetik

 

Konfigurasi Elektron Kation dan Anion

Oleh karena banyak senyawa ionik yang terbentuk dari anion dan/atau kation monoatomik, akan sangat membantu untuk mengetahui bagaimana menulis konfigurasi elektron spesi-spesi ion ini. Prosedur untuk menulis konfigurasi elektron ion-ion memerlukan metode yang hanya sedikit diperluas dari metode yang digunakan untuk atom netral. Dalam pembahasan kita, ion-ion ini akan dibagi dalam dua kelompok.

 

1.      Ion yang Dihasilkan dari Unsur Golongan Utama

Pada pembentukan kation dari atom netral unsur golongan utama, satu elektron atau lebih dikeluarkan dari kulit n terluar yang masih terisi. Di bawah ini adalah konfigurasi elektron beberapa atom netral dan kation-kationnya yang terkait:

Na: [Ne] 3s1                                  Na+  :   [Ne]                

            Ca: [Ar] 4s2                                   Ca2+:    [Ar]

            Al: [Ne] 3s2 3p1                             Al3+ :   [Ne]


Perhatikan bahwa setiap ion mempunya konfigurasi gas mulia yang stabil. Dalam pembentukan anion, satu elektron atau lebih ditambahkan ke kulit n terluar yang terisi sebagian. Perhatikan contoh-contoh berikut:

H: 1s1                                             H-  :     1s2                     [He]    

            F: 1s2 2s2 2p5                                 F-   :     1s2 2s2 2p6          [Ne]

            O: 1s2 2s2 2p4                                O2- :     1s2 2s2 2p6       [Ne]

N: 1s2 2s2 2p3                                N3- :     1s2 2s2 2p6       [Ne]

           Sekali lagi, semua anion mempunyai konfigurasi elektron gas mulia yang stabil. Jadi satu ciri khusus dari hampir semua unsur golongan utama ialah bahwa ion-ion yang dihasilkan dari atom-atom netralnya mempunyai konfigurasi elektron terluar gas mulia ns2 np6. Ion-ion, atau atom-atom dan ion-ion, yang mempunyai jumlah elektron yang sama, dan oleh karena itu konfigurasi elektron tingkat dasarnya sama disebut isoelektron (isoelectronic). Jadi, H- dan He adalah isoelektron, F-, Na+, dan Ne adalah isoelektron, dan seterusnya.

 

2.      Kation yang Dihasilkan dari Logam Transisi

Pada baris pertama logam transisi (Sc sampai Cu), orbital 4s selalu diisi lebih dulu sebelum orbital 3d. Perhatikan mangan, yang konfigurasi elektronnya adalah [Ar] 4s2 3d5. Jika terbentuk ion Mn2+, kita mungkin menduga bahwa dua electron dikeluarkan dari orbital 3d untuk menghasilkan [Ar] 4s2 3d3. Pada kenyataannya, konfigurasi Mn2+ adalah [Ar] 3d5! Alasannya ialah interaksi elektron-elektron dan elektron-inti pada atom netral agak berbeda dengan interaksi pada ionnya. Jadi, meskipun dalam Mn orbital 4s selalu terisi lebih dulu sebelum orbital 3d, elektron dikeluarkan dari 4s pada pembentukan Mn2+, karena orbital 3d lebih stabil daripada orbital 4s dalam ion logam transisi. Oleh karena itu, jika kation terbentuk dari atom logam transisi, elektron yang dilepaskan pertama-tama selalu dari orbital ns dan kemudian baru dari orbital (n-1)d. Harap diingat bahwa kebanyakan logam transisi dapat membentuk lebih dari satu kation dan bahwa seringkali kation tersebut tidak isoelektron dengan gas mulia sebelumnya.

 

8.3 Variasi Berskala Dalam Sifat Fisika

 

Muatan Inti Efektif

Muatan inti efektif (Zeff) adalah muatan inti yang dirasakan oleh elektron ketika muatan inti sebenarnya (Z) dan efek tolakan (perisai) dari elektron lain diperhitungkan. Secara umum, Zeffdiberikan oleh 

 

Zeff = Z - 𝜎   (8.2)

 

Z = Jumlah proton dalam inti atom atau nomor atom.

  𝜎 = Konstanta perisai

 

Cara menggambarkan bagaimana elektron dalam atom saling melindungi satu sama lain adalah dengan mempertimbangkan jumlah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan dua elektron dari atom helium. Eksperimen menunjukkan bahwa dibutuhkan 3,94 x 10⁻¹⁸ J untuk melepas elektron pertama dan 8,72 x 10⁻¹⁸ J untuk melepas elektron kedua. Tidak ada perisai setelah elektron pertama dilepaskan, sehingga elektron kedua merasakan efek penuh dari muatan inti +2.

 



 

Karena elektron inti rata-rata lebih dekat ke inti daripada elektron valensi, elektron inti melindungi elektron valensi jauh lebih banyak daripada elektron valensi melindungi satu sama lain. Pertimbangkan unsur periode kedua dari Li ke Ne. Bergerak dari kiri ke kanan, kita menemukan jumlah elektron inti (1s²) tetap konstan sementara muatan inti meningkat. Namun, karena elektron yang ditambahkan adalah elektron valensi dan elektron valensi tidak saling melindungi dengan baik, efek bersih bergerak melintasi periode adalah muatan inti efektif yang lebih besar yang dirasakan oleh elektron valensi, seperti yang ditunjukkan di sini.

 



 

Muatan inti efektif juga meningkat ketika kita menurunkan golongan periodik tertentu. Namun, karena elektron valensi sekarang ditambahkan ke kulit yang semakin besar ketika n bertambah, tarikan elektrostatik antara inti dan elektron valensi sebenarnya berkurang.


Jari-Jari Atom

Sejumlah sifat fisik, termasuk kerapatan, titik lebur, dan titik didih, terkait dengan ukuran atom, tetapi ukuran atom sulit untuk didefinisikan. Kerapatan elektron dalam atom jauh melampaui inti, tetapi biasanya dianggap ukuran atom sebagai volume yang mengandung sekitar 90 persen dari total kerapatan elektron di sekitar inti. Ketika harus lebih spesifik, kita mendefinisikan ukuran atom dalam hal jari-jari atomnya, yang merupakan setengah jarak antara dua inti dalam dua atom logam yang berdekatan atau dalam molekul diatomik.

 



Gambar 8.4 (a) Dalam logam, jari-jari atom didefinisikan sebagai setengah jarak antara pusat dua atom yang berdekatan. (b)  unsur yang ada sebagai molekul diatomik, seperti yodium, jari-jari atom didefinisikan sebagai setengah jarak antara pusat-pusat atom dalam molekul.




Gambar 8.5 menunjukkan jari-jari atom banyak unsur sesuai dengan posisinya dalam tabel periodik, dan Gambar 8.6 memplot jari-jari atom dari unsur-unsur ini terhadap nomor atomnya. Kecenderungan berkala jelas terlihat. Pertimbangkan unsur periode kedua. Karena muatan inti efektif meningkat dari kiri ke kanan, elektron valensi yang ditambahkan pada setiap langkah lebih kuat tertarik oleh inti daripada yang sebelumnya. Oleh karena itu, kita berharap dan memang menemukan jari-jari atom menurun dari Li ke Ne. Dalam sebuah golongan kita menemukan bahwa jari-jari atom bertambah dengan bertambah nomor atom. Untuk logam alkali di Golongan 1A, elektron valensi berada di orbital ns. Karena ukuran orbital meningkat dengan meningkatnya bilangan kuantum utama n, ukuran jari-jari atom meningkat walaupun muatan inti efektif juga meningkat dari Li ke Cs.

 



Gambar 8.6 Plot jari-jari atom (dalam pikometer) unsur-unsur terhadap nomor atomnya.

Contoh 8.2

Mengacu pada tabel periodik, atur atom-atom berikut menurut peningkatan jari-jari atom: P, Si, N.

 

Strategi

Apa kecenderungan dalam jari-jari atom dalam golongan periodik dan periode tertentu? Manakah dari unsur-unsur sebelumnya yang berada dalam golongan yang sama? dalam periode yang sama?

 

Penyelesaian

Dari Gambar 8.1 kita melihat bahwa N dan P berada dalam golongan yang sama (Golongan 5A). Oleh karena itu, jari-jari N lebih kecil dari jari-jari P (jari-jari atom bertambah ketika kita turun satu golongan). Baik Si dan P berada dalam periode ketiga, dan Si berada di sebelah kiri P. Oleh karena itu, jari-jari P lebih kecil dari Si (jari-jari atom berkurang ketika kita bergerak dari kiri ke kanan melintasi suatu periode). Dengan demikian, urutan peningkatan jari-jari ataom adalah N < P < Si.

 

Jari-Jari Ion

Jari-jari ion adalah jari-jari kation atau anion. Itu dapat diukur dengan difraksi sinar-X. Jari-jari ion mempengaruhi sifat fisik dan sifat kimia senyawa ionik. Misalnya, struktur tiga dimensi senyawa ionik tergantung pada ukuran relatif kation dan anionnya.

Ketika atom netral dikonversi menjadi ion, kita mengharapkan perubahan ukuran. Jika atom membentuk anion, ukurannya (atau jari-jari) meningkat, karena muatan inti tetap sama tetapi tolakan yang dihasilkan oleh elektron tambahan memperbesar domain dari awan elektron. Di sisi lain, mengeluarkan satu atau lebih elektron dari atom mengurangi tolakan elektron-elektron tetapi muatan inti tetap sama, sehingga awan elektron menyusut, dan kation lebih kecil dari atom. Gambar 8.7 menunjukkan perubahan ukuran yang dihasilkan ketika logam alkali dikonversi menjadi kation dan halogen dikonversi menjadi anion; Gambar 8.8 menunjukkan perubahan ukuran yang terjadi ketika atom litium bereaksi dengan atom fluor membentuk satuan LiF.

 



Gambar 8.7 Perbandingan jari-jari atom dengan jari-jari ion. (a) Logam alkali dan kation logam alkali. (b) Halogen dan ion halida.

 



Gambar 8.8 Perubahan ukuran Li dan F saat bereaksi membentuk LiF.

 

 



Gambar 8.9 Jari-jari (dalam pikometer) dari ion unsur-unsur yang umum diatur sesuai dengan posisi unsur-unsur dalam tabel periodik. Gambar ini menunjukkan jari-jari ion yang berasal dari unsur-unsur yang umum, disusun sesuai dengan posisi unsur-unsur dalam tabel periodik. Kita bisa melihat kecenderungan paralel antara jari-jari atom dan jari-jari ion. Misalnya, dari atas ke bawah, baik jari-jari atom maupun jari-jari ion meningkat dalam suatu golongan. Untuk ion yang berasal dari unsur-unsur dalam golongan yang berbeda, perbandingan ukuran hanya bermakna jika ion-ion tersebut adalah isoelektronik. Jika kita memeriksa ion isoelektronik, kita menemukan bahwa kation lebih kecil dari anion. Sebagai contoh, Na⁺ lebih kecil dari F⁻. Kedua ion memiliki jumlah elektron yang sama, tetapi Na (Z = 11) memiliki lebih banyak proton daripada F (Z = 9). Muatan inti efektif yang lebih besar menghasilkan Na⁺ dalam jari-jari yang lebih kecil.

Berfokus pada kation isoelektronik, kita melihat bahwa jari-jari ion tripositif (ion yang mengandung tiga muatan positif) lebih kecil daripada ion dipositif (ion yang mengandung dua muatan positif), yang pada gilirannya lebih kecil dari ion yang tidak positif (ion yang mengandung satu muatan positif). Kecenderungan ini diilustrasikan dengan baik oleh ukuran tiga ion isoelektronik pada periode ketiga: Al³⁺, Mg²⁺, dan Na⁺ (lihat Gambar 8.9). Ion Al³⁺ memiliki jumlah elektron yang sama dengan Mg²⁺, tetapi memiliki satu proton lagi. Jadi, awan elektron pada Al³⁺ ditarik ke dalam lebih dari pada Mg²⁺. Jari-jari Mg²⁺ yang lebih kecil dibandingkan dengan Na⁺ dapat dijelaskan dengan cara yang sama. Beralih ke anion isoelektronik, kita menemukan bahwa jari-jari meningkat ketika kita pergi dari ion dengan muatan uninegatif (-) ke yang dengan muatan dinegatif (2-), dan seterusnya. Dengan demikian, ion oksida lebih besar dari ion fluor karena oksigen memiliki satu proton lebih sedikit daripada ion fluor; awan elektron lebih tersebar di ion O²⁻.

 

Contoh 8.3

Untuk masing-masing pasangan berikut, tunjukkan yang mana dari dua spesies yang lebih besar: (a) N³⁻ atau F⁻; (B) Mg²⁺ atau Ca²⁺; (c) Fe²⁺ atau Fe³⁺

 

Penyelesaian

(a) N³⁻ dan F⁻ adalah anion isoelektronik, sama sama mengandung 10 elektron. Karena N³⁻ hanya memiliki tujuh proton dan F⁻ memiliki sembilan, tarikan yang lebih kecil yang diberikan oleh inti pada elektron menghasilkan ion N³⁻ yang lebih besar. 
(b) Baik Mg dan Ca anggota Golongan 2A (logam alkali tanah). Dengan demikian, ion Ca²⁺ lebih besar dari Mg²⁺ karena electron valensi ca terletak pada kulit yang lebih besar
(c) Kedua ion memiliki muatan inti yang sama, tetapi Fe²⁺ memiliki 24 elektron dibandingkan dengan 23 elektron untuk Fe³⁺. dan karenanya tolakan elektron-elektron lebih besar. Jari-jari Fe²⁺ lebih besar.

 

 






Variasi Sifat Fisik Dalam Periode dan Dalam Golongan
Dari kiri ke kanan melintasi periode ada transisi dari logam ke metaloid ke bukan logam. Pertimbangkan unsur periode ketiga dari natrium sampai argon (Gambar 8.10). Natrium, unsur pertama dalam periode ketiga, adalah logam yang sangat reaktif, sedangkan klorin, unsur kedua hingga terakhir dari periode itu, adalah bukan logam yang sangat reaktif. Di antaranya, unsur-unsur tersebut menunjukkan transisi bertahap dari sifat logam ke sifat non logam. Natrium, magnesium, dan aluminium semuanya memiliki jaringan atom tiga dimensi yang luas, yang disatukan oleh kekuatan karakteristik dari keadaan logam. Silikon adalah metaloid; yang memiliki struktur tiga dimensi raksasa di mana atom-atom Si disatukan sangat kuat. Dimulai dengan fosfor, unsur-unsurnya ada dalam satuan molekul sederhana, diskrit (P₄, S₈, Cl₂, dan Ar) yang memiliki titik leleh dan titik didih rendah.



Gambar 8.10 Unsur periode ketiga. Foto argon, yang merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, menunjukkan warna yang dipancarkan oleh gas dari tabung pelepasan.

kita dapat memprediksi titik lebur dengan cara mencari nilai rata rata dari 2 unsur yang berada di sekitarnya. Misalnya, titik lebur argon dan xenon masing-masing adalah -189,2°C dan -111,9°C. Kita dapat memperkirakan titik lebur kripton


Nilai ini cukup dekat dengan titik leleh sebenarnya -156,6°C


4. percobaan

1. langkah kerja

1. Sediakan 6 (enam) tabung reaksi isi masing-masing dengan larutan barium, kalsium, litium, kalium, natrium dan strontium. 2. Tambahk
an 1 mL larutan amonium karbonat ke dalam masing-masing tabung. Jika terbentuk endapan tulis mengendap, jika tidak tulis takbereaksi pada lembaran data. 
3. Bersihkan tabung reaksi dan bilas dengan air suling. Masukkan 2 mL larutan seperti semula (Percobaan 1) kedalam tabung. Tambahkan 1 mL larutan amonium fosfat kedalam masing-masing tabung. Catat hasil pengamatan anda pada Lembaran Data. 
4. Bersihkan lagi tabung dan masukkan lagi 2 mL masing-masing larutan seperti semula (Percobaan 1). Tambahkan 1 mL larutan amonium sulfat pada masing-masing tabung. Catat hasil pengamatan

2. gambar rangkaian




3. prinsip kerja

   Rangkaian ini memanfaatkan rangkaian monostable IC NE555 sebagai penghalang rangkaian load aktif. Kombinasi C1 dan VR1 sebagai penentu panjang atau lamanya rangkaian akan aktif. Lampu LED sebagai indikator bahwa rangkaian ini sudah bekerja.

          Saat input sensor dihubungkan pada kutub basis Q1 yang berfungsi sebagai switching, sehingga arus dari Vcc akan menuju ke pin 2 IC NE555 sebagai trigger untuk mengaktifkannya. Ketika IC aktif maka arus output IC NE555 dihubungkan pada kutub basis Q2 sampai on yang akan menghidupkan relay sehingga mengaktifkan LED. Sementara output terus dikeluarkan kapasitor C2 akan mulai mengisi, saat kapasitor mulai penuh dan tidak lagi mengisilagi maka kaki pin 3 (discharge) akan mengaktifkan threshold yang akan melepaskan tegangan output menjadi 0 dan relay tidak akan aktif lagi. Jika relay off maka tidak ada arus yang mengalir sehingga LED tidak aktif.


5. video


6. link download

               video : download disini
                rangkaian download disini
                html download disini
                datasheet download disini


 

 

 


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

  Bahan Presentasi Untuk Mata Kuliah Praktikum Sistem Digital 2022 Disusun Oleh : Fachrul Rizky Syaputra NIM : 2010952047