Sistem Periodik Unsur

2021

SISTEM PERIODIK
UNSUR

SMA/MA Sederajat

Zuni Nurfadila

Universitas Negeri Malang

1|Page

SISTEM PERIODIK UNSUR

Saat kalian pergi ke kebun binatang, kalian pasti dapat mengamati hewan-
hewan dan tumbuh-tumbuhan yang diklasifikasi menjadi beberapa golongan.
Misalnya hewan bertulang belakang (verterbrata) dan hewan tidak bertulang
belakang (avertebrata). vertebrata sendiri masih bisa diklasifikasi berdasarkan
kemiripan sifat, salah satunya adalah kelas mamalia. Unsur pun juga dapat
diklasifikasi berdasarkan kemiripan sifat, hingga berbagai unsur dapat disusun
dalam tabel periodik. Lalu apa itu tabel periodik?

Tabel periodik unsur disusun untuk mengelompokkan unsur-unsur yang di
dalamnya memuat informasi mengenai sifat-sifat unsur untuk mempermudah
mempelajari baik unsur alam maupun unsur sintetis. Bagaimana perkembangan
sistem periodik unsur, hingga mencapai sistem periodik unsur yang kita gunakan
saat ini? bagaimana pengelompokkan unsur dalam tabel periodik? bagaimana
sifat-sifat dalam keperiodikan unsur?

Perkembangan Sistem Periodik Unsur

Unsur yang ada disekitar kita sangat banyak jika disebutkan satu per satu,
karena hingga saat ini telah ditemukan sekitar 118 unsur yang ada dialam, baik
alami maupun buatan. tentu sangat sulit pula jika kita harus memperlajari satu
demi satu. sehingga para ilmuwan mengelompokkan unsur dengan
membandingkan sifat-sifat unsur, kemudian kenaikan massa atom, dan kenaikan
nomor atom. pengelompokkan unsur dilakukan oleh para ahli Dobereiner,
Newlands, Mendeleyev, hingga sistem periodik modern yang kita pakai hingga
saat ini.

1.1 Sistem Periodik Triade Dobereiner

Pada Tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner mengelompokkan unsur-
unsur berdasarkan kemiripan sifat-sifat beberapa unsur. Ternyata tiap kelompok
terdiri dari tiga unsur, sehingga disebut triade. Apabila unsur-unsur dalam satu
triade disusun berdasarkan kesamaan sifatnya dan diurutkan massa atomnya,
maka unsur kedua merupakan rata-rata dari sifat dan massa atom dari unsur
pertama dan ketiga

2|Page

Daftar Unsur Triade Dobereiner

Penemuan ini memperlihatkan adanya hubungan antara massa atom dengan
sifat-sifat unsur. Hukum ini sering disebut dengan Hukum Triade
Contoh pengelompokan unsur berdasarkan Hukum Triade

Akan tetapi sistem Triade ini memiliki kelemahan, yakni sistem ini kurang
efisien karena ternyata ada beberapa unsur lain yang tidak termasuk dalam satu
triad, tetapi mempunyai sifat-sifat mirip dengan triad tersebut

1.2 Sistem Periodik Oktaf Newland

Pada tahun 1864, kimiawan asal Inggris John Alexander Reina Newland
menyusun 62 unsur yang saat itu diketahui berdasarkan kenaikan massa atom.
Susunan Newland menunjukkan bahwa apabila unsur-unsur yang berselisih 1 oktaf
disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, maka unsur pertama mempunyai
kemiripan sifat dengan unsur kedelapan, unsur kedua sifatnya mirip dengan unsur
kesembilan, dan seterusnya. Hal ini menunjukan bahwa terdapat kemiripan sifat
atau bisa dikatakan terjadi perubahan sifat unsur yang teratur.

Penemuan Newland ini dinyatakan sebagai Hukum Oktaf Newland, yaitu:
"Jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom maka sifat unsur
tersebut akan berulang setelah unsur kedelapan"

3|Page

Daftar Oktaf Newlands

Susunan daftar Oktaf Newlands memperlihatkan bahwa unsur-unsur gas
mulia belum ditemukan. Sehingga pengelompokan ini hanya sesuai untuk unsur-
unsur ringan (Ar rendah). Dan jika diteruskan akan nampak kemiripan sifat yang
dipaksakan
1.3 Sistem Periodik Mendeleev

Tahun 1869, seorang sarjana asal Rusia bernama Dmitri Ivanovich Mendeleev,
telah mempelajari 63 unsur yang sudah ia kenal, dan menyimpulkan bahwa sifat-
sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya dan persamaan sifat.
Sehingga jika unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, maka
sifat tertentu akan berulang secara periodik.

Mendeleev menempatkan unsur-unsur yang mempunyai kemiripan sifat
dalam satu lajur vertikal, yang disebut golongan. Sedangkan, lajur horizontal, yaitu
lajur unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, disebut periode.

4|Page

Tabel Periodik Mendeleev

Sistem ini memiliki kelemahan, diantaranya:
• Penempatan unsur yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom
relatifnya karena mempertahankan kemiripan sifat unsur dalam satu
golongannya.
• Masih banyak unsur yang belum dikenal pada masa itu sehingga dalam
tabel terdapat banyak tempat kosong
• Panjang periode tidak sama dan sebabnya tidak dijelaskan
• Valensi unsur yang lebih dari satu sulit diramalkan dari golongannya

1.4 Sistem Periodik Modern
Tahun 1941, Henry G.J. Moseley, menyelidiki secara sistematis spektrum sinar

X dan mengetahui adanya hubungan antara panjang gelombang sinar X dengan
nomor atomnya. Moseley memodifikasi tabel periodik Mendeleyev dan menyusun
unsur berdasarkan kenaikan nomor atomnya.

5|Page

Moseley berhasil menemukan kesalahan dalam tabel periodik Mendeleev,
yaitu ada unsur yang terbalik letaknya. Penempatan Telurium dan Iodin yang tidak
sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya, ternyata sesuai dengan kenaikan
nomor atom. Telurium mempunyai nomor atom 52 dan iodin mempunyai nomor
atom 53. Sistem periodik modern bisa dikatakan sebagai penyempurnaan sistem
periodik Mendeleev.

Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas lajur vertikal (golongan) yang
disusun menurut kemiripan sifat dan lajur horizontal (periode) yang disusun
berdasarkan kenaikan nomor atomnya

Tabel Periodik Modern

tabel periodik modern adalah tabel periodik yang masih digunakan hingga sekarang

Komponen Tabel Periodik Unsur

1. Periode
Dalam sistem periodik, dari atas ke bawah terdapat 7 lajur horizontal yang

dinamakan dengan periode. Penamaan periode didasarkan pada sifat-sifat yang
dimiliki oleh unsur-unsur dalam satu periode berulang secara periodik. Unsur
unsur yang memiliki jumlah kulit yang sama pada konfigurasi elektronnya
disusun dalam satu periode. Sistem periodik unsur modern mempunyai 7
periode.

6|Page

Tabel periodik unsur terdiri dari 7 periode dan dua deret unsur terpisah
dibawah yaitu deret lantanida dan aktinida. Tiap periode terdiri dari beberapa
unsur dengan jumlah yang berbeda-beda yaitu sebagai berikut

1. Periode kesatu terdiri dari dua unsur yaitu H dan He.
2. Periode kedua terdiri dari 8 unsur yaitu: Li, Be, B, C, N, O, F, Ne.
3. Periode ketiga terdiri dari 8 unsur.
4. Periode keempat 18 unsur.
5. Periode kelima 18 unsur.
6. Unsur pada periode keenam terdiri dari unsur yang ada pada tabel utama

ditambah unsur-unsur pada deret lantanida (no. 57 - 71), sehingga jumlahnya
menjadi 32 unsur.
7. Unsur pada periode ketujuh juga terdiri dari unsur pada tabel utama ditambah
unsur pada deret aktinida (no. 89 - 103), sampai saat ini jumlahnya 28 unsur.
Dengan ditemukannya unsur baru maka jumlah unsur dalam periode ini akan
bertambah terus Berikut ini adalah tabel mengenai jumlah unsur dalam setiap
periode dalam tabel periodik modern

7|Page

Meskipun dalam periode 7 unsur-unsurnya belum lengkap, namun saat ini
sudah terdiri atas 29 unsur. Dalam tabel periodik, unsur-unsur transisi dalam
diletakkan dibagian bawah agar periode 6 dan 7 maksimal terdiri atas 8 unsur.
2. Golongan

Suatu unsur dalam tabel periodik disusun berdasarkan konfigurasi elektron.
karena setiap unsur memiliki konfigurasi yang berbeda, maka dari konfigurasi
elektron dapat diketahui jumlah kulit dan elektron valensi suatu unsur. Unsur
unsur yang berada dalam satu golongan memiliki kemiripan sifat kimia dan fisika.

Pada tabel periodik modern terdapat 8 golongan utama (A) dan 8 golongan
transisi (B).

Unsur-unsur pada sistem periodik modern yang mempunyai elektron valensi
(elektron kulit terluar) sama pada konfigurasi elektronnya, maka unsur-unsur
tersebut terletak pada golongan yang sama

Contoh

Unsur Na dengan nomor atom 11
memiliki elektron valensi 1
maka termasuk dalam golongan 1A

A. Golongan utama terdiri dari 8 kelompok dan dinamai sesuai dengan nomor
kelompoknya, seperti IA, IIA, IIIA, dan seterusnya. Golongan utama juga
memiliki nama khusus sesuai dengan kemiripan sifat fisik dan kimianya. Untuk
menentukan golongan utama dapat menggunakan konfigurasi elektron, baik
menggunakan kulit (K,L,M, N) ataupun subkulit (s,p,d,f). Menentukan golongan
suatu unsur dapat ditentukan dengan menemukan elektron valensi unsur
tersebut.
Contoh menentukan golongan dan periode beberapa unsur

8|Page

B. Golongan Transisi/Golongan Tambahan (Golongan B), terbagi atas:
a. Golongan Transisi (Gol. B), yaitu : IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB (VIII), IB,
dan IIB.
b. Golongan Transisi Dalam, ada dua deret yaitu :
• Deret Lantanida (unsur dalam deret ini mempunyai kemiripan sifat
dengan La
• Deret Aktinida (unsur dalam deret ini mempunyai kemiripan sifat
dengan Ac.

Pada periode 6 golongan IIIB terdapat 14 unsur yang sangat mirip sifatnya,
yaitu unsur-unsur Lantanida. Demikian juga pada periode 7 yaitu unsur-unsur
Aktinida. Supaya tabel tidak terlalu panjang, unsur-unsur tersebut
ditempatkan tersendiri pada bagian bawah sistem periodik. Golongan B
terletak di antara Golongan IIA dan IIIA

Semua unsur golongan transisi termasuk unsur logam, sehingga biasa
disebut logam-logam transisi

9|Page

3. Atom
Atom adalah partikel terkecil yang menyusun sifat dan karakteristik segala

sesuatu yang ada di dunia. Jika atom adalah partikel terkecil, apa artinya atom
tidak dapat dibelah lagi? Sebenarnya, atom dapat dibelah lagi ke dalam tiga
partikel penyusunnya. Namun partikel penyusun atom secara mandiri tidak
bisa memberikan sifat dasar kimia. Atom terdiri dari tiga partikel yaitu proton,
elektron, dan neutron. Lalu apa saja penyusun atom? dan bagaimana
penulisan lambang atom dalam sistem periodik unsur?
a) Lambang Atom

Pada tabel periodik unsur, unsur-unsur dikelompokkan dalam golongan dan
periode. Setiap lambang unsur dilengkapi dengan nomor atom, nomor massa atau
massa atom relatif. berikut ini penulisan lambang unsur, nama unsur, nomor atom,
dan massa atom relatif dalam tabel periodik unsur.

10 | P a g e

Lambang atom yang dilengkapi nomor atom dan nomor massa dapat
dituliskan dengan notasi sebagai berikut

Atom memiliki partikel-partikel penyusun atom yaitu proton, neutron, dan
elektron. Proton bermuatan positif, neutron bersifat netral, dan elektron
bermuatan negatif.

Untuk mengetahui hubungan antara proton, elektron, dan neutron. Maka
perhatikan ilustrasi berikut ini

11 | P a g e

Lalu bagaimana hubungannya dengan nomor atom dan nomor massa?

b) Nomor Atom
Nomor atom menunjukkan jumlah muatan positif dalam inti atom (jumlah

proton). Menurut Henry Moseley (1887–1915) jumlah muatan positif setiap unsur
bersifat karakteristik, jadi unsur yang berbeda akan mempunyai nomor atom yang
berbeda. Untuk jumlah muatan positif (nomor atom) diberi lambang Z. Jika atom
bersifat netral, maka jumlah muatan positif (proton) dalam atom harus sama
dengan jumlah muatan negatif (elektron)

Jumlah proton dan jumlah elektron suatu atom dapat ditentukan dengan
mengetahui nomor atomnya. Nomor atom menyatakan jumlah proton dan jumlah
elektron suatu atom.

Hubungan jumlah partikel dasar dengan nomor atom dan nomor massa unsur
dapat dilihat pada Tabel

Jadi dapat disimpulkan bahwa nomor atom adalah jumlah dari elektron atau
proton. atau dapat dituliskan sebagai berikut

c) Nomor Massa

12 | P a g e

Milikan telah melakukan percobaan tetes minyak, dimana dalam percobaan
tersebut temukan bahwa massa elektron = 9,109 u 10–28 gram. Jika 1 satuan
massa atom atau satu sma = massa 1 atom hidrogen = 1,6603 u 10–24 gram,
maka

Berikut adalah hubungan massa dan muatan partikel proton, neutron, dan
elektron.

Atom terdiri atas proton, neutron, dan elektron. Jadi,
Massa atom = (massa p + massa n) + massa e
Massa elektron jauh lebih kecil dari pada massa proton dan massa neutron,
maka massa elektron dapat diabaikan. Dengan demikian:
Massa atom = massa p + massa n
Jumlah neutron suatu atom dapat ditentukan dengan mengetahui nomor
massa dan nomor atomnya. Caranya dengan menentukan selisih antara nomor
massa dan nomor atom. Hasilnya menyatakan jumlah neutron suatu atom

d) Penyusun Atom
Sebelumnya kita ketahui bahwa atom merupakan partikel terkecil dari suatu

unsur. Namun seiring dengan perkembangan zaman dan teknologi, penelitian
mengenai atom menunjukkan perkembangan yang lebih maju dan terarah. Hasil
penelitian terbaru menyatakan bahwa suatu atom ternyata tersusun atas partikel-
partikel yang lebih kecil, yaitu proton, neutron, dan elektron. Apakah perbedaan
antara proton, neutron, dan elektron?

13 | P a g e

• Proton
Pada 1886, Eugen Goldstein mempelajari arah sinar pada sebuah

tabung sinar katode. Goldstein melubangi katode dalam tabung sinar
katode, kemudian mengamati sinar yang terdeteksi di balik katode
tersebut. Ternyata, jika elektron berkecepatan tinggi bergerak dari
katode ke anode, elektron akan menumbuk partikel gas dalam tabung
membentuk partikel positif yang bergerak ke katode. Bahkan, sebagian
keluar melalui lubang katode. Berdasarkan hal ini, ia menyimpulkan
perbedaan antara angka banding (e : m) untuk partikel positif dan
elektron. Menurut Goldstein, angka banding (e : m) untuk partikel positif
berbeda jika gas dalam tabung berbeda, sedangkan untuk elektron
tetap tidak bergantung pada jenis gas dalam tabung. Kemudian, nilai
angka banding (e : m) partikel positif jauh lebih kecil daripada elektron.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa massa ion positif jauh lebih
besar daripada massa elektron.

Ion hidrogen merupakan partikel positif yang paling ringan. Harga
e : m ion hidrogen sebesar 9,5791 × 104 C/g. Partikel ion hidrogen ini
dinyatakan sebagai partikel dasar atom yang besar muatannya sama
dengan muatan elektron tetapi berlawanan tanda. Dengan demikian,
massa ion hidrogen dapat dihitung sebesar 1,6726 × 10–24 g atau
sekitar 1.837 kali massa elektron. Ion hidrogen ini disebut proton

14 | P a g e

• Elektron
Penemuan elektron berawal dari pembuatan tabung sinar katode

oleh J. Plucker. Tabung sinar katode menjadi lebih berarti setelah J.J.
Thomson mempelajari sinar katode yang dihasilkan tabung. Thomson
melaporkan data penelitiannya sebagai berikut.
1. Sinar katode merambat dalam suatu garis lurus, kecuali jika dikenai
2. gaya dari luar.
3. Sinar katode tertarik ke arah lempeng bermuatan positif.
4. Sinar ini terdiri atas partikel-partikel dengan massa tertentu.
5. Sifat sinar katode adalah sama, tidak bergantung pada bahan dan

zat yang ada dalam tabung.
Berdasarkan data-data tersebut, Thomson menyimpulkan hal-hal

berikut.
1. Sinar katode bermuatan negatif.
2. Angka banding muatan terhadap massa (e : m) untuk sinar
katode yaitu 1,7588 × 108 C/g.
3. Partikel sinar katode adalah partikel dasar yang ada dalam
setiap materi.

Partikel sinar katode itu diberi nama elektron. Elektron
merupakan salah satu partikel dasar penyusun atom. Pada 1913,
seorang ahli fisika Amerika Robert A. Millikan melakukan percobaan
agar dapat mengetahui muatan elektron. Ia meneliti naik turunnya butir-
butir minyak di dalam medan listrik sehingga akhirnya dapat
menentukan muatan mutlak untuk elekton (e) yaitu sebesar 1,6022 ×
10–19 coulomb. Untuk lebih memudahkan, muatan listrik untuk
elektron diberi nilai relatif negatif satu (–1). Dengan ditemukannya
muatan mutlak untuk elektron maka massa elektron dapat dihitung
yaitu sebesar 9,1096 × 10–28 g

15 | P a g e

• Neutron
Pada tahun 1913 Thomson menemukan gejala-gejala yang terjadi

pada atom-atom unsur sejenis, yaitu adanya atom-atom yang massanya
berbeda, peristiwa ini dinamakan isotop. Ditemukannya isotop ini
membuktikan bahwa massa suatu atom tidak sesuai dengan massa
proton dalam inti. Ini berarti bahwa dalam inti atom harus ada partikel
lain selain proton.

Pada tahun 1932, James Chadwick menemukan partikel
penyusun inti yang massanya sama dengan proton, tetapi tidak punya
muatan. Partikel ini ditemukan melalui percobaan Chadwick dengan
menebak lapisan tipis berilium dengan partikel α (alfa). Hasilnya adalah
pancaran radiasi energi yang sangat tinggi. Partikel ini kemudian di
namai dengan neutron.

Pada neutron tidak bermuatan dan massanya hampir sama
dengan massa sebuah proton (massa neutron = 1,675 x 10-24 gram,
sedangkan massa proton =1,673 x 10-24 gram). Jumlah neutron dalam
inti tidak khas untuk setiap unsur. Artinya, dalam atom unsur walaupun
jumlah neutronnya sama, tetapi jika jumlah protonnya berbeda sifatnya
akan berbeda. Sebaliknya meskipun jumlah neutron berbeda, tetapi jika
jumlah protonnya sama, maka akan sama pula sifatnya.

16 | P a g e