E-MODUL STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR-KELOMPOK 1-KAPITA SELEKTA SMA

berlawanan antara satu sama lain dengan inti atom. Inti atom sendiri berada di
simpul dengan kerapatan elektron yaitu 0.
Orbital p sendiri memiliki bentuk yang menyerupai balon terpilin. Bentuk orbital
ini juga memiliki tiga harga m (-1,0, +1), oleh sebab itu orbital p terdapat tiga
macam yang terdiri dari px, py, dan pz
3. Orbital d
Bentuk orbital atom yang ketiga yaitu orbital d yang merupakan orbital dengan
1=2. Orbital d sendiri memiliki lima jenis orientasi dimana terdapat lima nilai m
yang memungkinkan, yang terdiri dari -2, -1, 0, +1, maupun +2.
Empat dari kelima orbital d yang ada, yang terdiri dari dxy, dxz, dyz, serta dx2-y2,
memiliki empat cuping dan bentuknya menyerupai daun semanggi. Sedangkan
orbital d kelima yaitu dz2 memiliki dua cuping utama yang terletak pada sumbu z
serta satu bagian yang menyerupai bentuk donat dan terletak di bagian tengah.
4. Orbital f
Bentuk orbital atom yang keempat yaitu orbital f yang merupakan orbital dengan
1=3. Bentuk orbital f ini sendiri memiliki tujuh jenis orientasi, seperti halnya
terdapat tujuh nilai m yang memiliki kemungkinan (2l + 1 = 7).

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 38

BAB 4

SISTEM PERIODIK UNSUR

A. SEJARAH PENEMUAN DAN PERKEMBANGA SISTEM PERIODIK UNSUR
1. Pengelompokkan Menurut Lavoisier
Pada 1789, Antione Lavoisier membuat pengelompokan terhadap 33 unsur kimia.
Unsur-unsur tersebut dibagi kedalam empat kelompok, yaitu tanah, gas, nonlogam, dan
logam . Oleh karena pengetahuan tentang sifat-sifat unsur masih sederhana, unsur-unsur
tersebut kelihatan berbeda antara yang satu dengan yang lain, artinya belum terlihat
adanya kemiripan antara unsur yang satu dengan unsur yang lainnya.
Kelompok unsur gas menurut Lavoisier diantaranya ozote (nitrogen), oksigen,
hidrogen, cahaya dan kalor. Kelompok unsur-unsur nonlogam diantaranyakarbon, fosfor,
karbon, asam fluorida, asam klorida, dan asam borak. Sedangkan unsur-unsur logam
diantaranya arsenik, bismuth, antimon, perak, tembaga, kobalt,besi, timah, raksa, mangan,
emas, molibdenum, nikel, timbal, platina, seng, dan tungsten. Adapun kelompok unsur
tanah diantaranya kapur, barium oksida, magnesium oksida, silikon oksida, dan aluminium
oksida.
2. Johann Wolfgang Doubereiner (Konsep Triad).
Pada 1829, J.W. Dobereiner mengelompokan unsur-unsur berdasarkan kemiripan
sifat-sifatnya. Unsur pembentuk garam dan massa atomnya, yaitu Cl = 35,5, Br = 80, dan
I = 127. Unsur pembentuk alkali dan atomnya, yaitu Li=7, Na=23, dan K=39. Unsur
pembentuk alkali tanah danmassa atomnya, yaitu Ca=40, Sr=88, dan Ba=136.
Dari pengelompokan unsur-unsur tersebut, terdapat suatu keteraturan. Setiap tiga
unsur yang sifatnya mirip, massa atom (Ar) unsur yang kedua(tengah) merupakan massa
atom rata-rata dari massa atom unsur yang pertama dan ketiga. Perhatikan contoh berikut.
Ar Na = (Ar Li + Ar K) / 2 = (7+39) / 2 = 46 / 2 = 2

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 39

Tabel 4.. Massa Atom Relatif Unsur Triad Dobereiner

Litium (Li) Kalsium Klorin (Cl) Mangan
Natrium (Na) (Ca) Bromin (Br) (Mn)
Kalium (K)
Stronsium Iodin (I) Kromium
(Sr) (Cr)

Barium (Ba) Besi (Fe)

Konsep ini tidak efisien, sebab suatu kelompok tidak hanya terdiri dari tiga
unsur, melainkan banyak.

3. John Alexander Reina Newland (Hukum Oktaf).

J. Newlands merupakan orang pertama yang mengelompokan unsur- unsur
berdasarkan kenaikan massa atom relatif. Pada 1863, ia menyatakan bahwa sifat-sifat
unsur berubah secara teratur. Unsur pertama mirip dengan unsur kedelapan, unsur kedua
mirip dengan unsurkesembilan, dan seterusnya. Jadi, jika diurutkan

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 40

John Alexander Reina Newland mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan
pertambahan (kenaikan) berat atom sesuai dengan pengulangan not lagu (oktaf).

Tabel 5. Kelompok Unsur Newland
H ........................1 F.............................8 Cl ............................... 15
Li.......................... 2 Na .......................... 9 K................................16
Be........................3 Mg........................ 10 Ca . . . . . .. . . . . . . .17
B . . . . . . . . . . . 4 Al . . . . . .. . . . . . 11 Cr . . . . . .. . . . . . . . .18
C.........................5 Si .......................... 12 Ti ...............................19
N . . . . . . . . . . .6 P............................. 13 Mn . . . . . .. . . . . . . .20

S........................... 14 Fe . . . . . .. . . . . . . . ..21

Tabel 6. Tabel Oktaf Newland

Hukum oktaf Newlands ternyata hanya berlaku untuk unsur-unsur dengan massa
atom relatif sampai 20 (kalsium). Kemiripan sifat terlalu dipaksakan apabila
pengelompokan dilanjutkan.
4. Julius Lother Meyer.

Ilmuwan kimia Jerman Julius Lother Meyer menyusun 57 unsur kimia berdasarkan
kenaikan massa tom. Hal yang membedakan dengan Mendeleev, Meyer
mengelompokannya dengan menekankan pada sifat- sifat fisika unsur. Adapun
Mendeleev, berdasarkan sifat kimia unsur. Sistem periodik Meyer tersebut disusun
pada 1868, namun baru dipublikasikan pada 1870.
Menurut Meyer, unsur-unsur yang memiliki sifat fisika sama ditempatkan pada
kolom yang sama.

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 41

5. Domitri Ivanovick Mendeleev.
Dmitri Mendeleev seorang ahli kimia Rusia dan Lothar Meyer ahli kimia

Jerman hampir secara bersamaan mengembangkan tabel periodik berdasarkan
kenaikan massa atom. Dalam penelitiannya, Mendeleev menyusun seperangkat kartu,
setiap kartu berisi atom dan sifat-sifat kimianya. Kartu disusun secara berurutan menurut
kenaikan massa atom dan sifat kimianya. Beritkut tabel periodik Mendeleev.

Tabel 7. Sistem periodic Unsur Mendeleev

Gol I Gol II Gol III Gol IV Gol V Gol VI Gol VII Gol VIII

1 H1

2 Li 7 Be 9,4 B 11 C12 N 14 O16 F 19

3 Na 23 Mg 24 Al 27,3 Si 28 P 31 S 32 Cl 35,5

4 K 39 Ca 40 44 Fe 56, Co 59
Ti 48 V 51 Cr 52 Mn 55

Ni 59, Cu 63

5 (Cu 63) Zn 65 68 72 As 75 Se 78 Br 80

Ru 104, Rh

6 Rb 85 Sr 87 ?Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 100 104
Pd 105, Ag

100

7 (Ag 108) Cd 412 Ln 113 Sn 118 Sb 122 Te 128 I 127

8 Cs 133 Ba 137 ?Di 138 ?Ce 140 - - - --
--

9- - - - - - - -

Os 195, Ir 197

10 - - ?Er 178 ?La 180 Ta 182 W 184 - Pt 198, Au

199

11 (Au 199) Hg 200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 -

12 - - - Th 231 - U 240 -

Mendeleev membagi atom atas 8 golongan dan 12 periode, sehingga unsur
dalam satu golongan mempunyai kemiripan sifat dan dalam satu periode disusun
berdasarkan kenaikan massa atomnya. Mendeleev mengosongkan beberapa tempat, hal
ini dilakukan untuk menetapkan kemiripan sifat dalam golongan. Contoh: Mendeleev
menetapkan Ti (Ar = 48) pada golongan IV dan membiarkan golongan III kosong,
karena Ti lebih mirip dengan C dan Si, dari pada B dan Al. Mendeleev juga dapat
meramalkan sifat atom yang belum dikenal seperti ekasilikon.

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 42

Tabel 8. Sifat eka-silikon yang diramal Mendeleev dibandingkan germanium

Sifat eka-silicon germanium
Massa atom relatif 72 72,32
5,5 5,47
Rapat massa 13 13,22
Volume atom 4 4
0,076
Valensi 0,073 4,703
Kalor jenis 4,7 86
Rapat jenis dioksida <100
Titik didih tetrakhlorida

(°C)

Kelebihan system periodik Mendeleev adalah: Sifat kimia dan fisika unsure dalam
satu golongan mirip dan berubah secara teratur, valensi tertinggi suatu unsur sama dengan
golongannya, dapat meramalkan sifat unsur yang belum ditemukan waktu itu dan telah
mempunyai tempat yang kosong

Kelemahan dari sistem periodik Mendeleev adalah masih terdapat atom- atom
yang massanya lebih besar letaknya di depan atom yang massanya lebih kecil, contoh:
Telurium (Te) = 128 terletak pada golongan VI sebelum Iodin (I) = 127 yang terletak
pada golongan VII. Hal ini dikarenakan atom yang mempunyai kemirpan sifat diletakkan
dalam satu golongan.

Sistem Periodik Mendeleev versi Modern
Moseley (1915) memperbaiki susunan sistem periodik Mendeleev. Moseley

berhasil menemukan nomor atom, sehingga disusun sistem periodik baru yang didasarkan
kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat unsur. Sistem ini disebut sistem periodik
Mendeleev versi modern. Dalam sistem ini, unsur dibagi atas 8 golongan dan 7 perioda.
Perioda ada yang pendek (1, 2, 3) dan yang panjang (4, 5, 6, dan 7). Disamping itu, juga
dikenal golongan Lantanida dan Aktinida.

6. Sistem Periodik Modern
Sistem periodik yang dipakai sekarang adalah sistem periodik modern (sistem

periodik panjang), disusun berdasarkan kenaikan nomor atom mengikuti aturan Aufbau.
Letak atom ditentukan oleh orbital yang terisi paling akhir. Karena ada empat macam
orbital, maka ada empat blok atom, yaitu blok s, p, d, dan f.

 Blok s : atom-atom yang elektron terluarnya mengisi orbital s. Dalam susunan

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 43

berkala atom-atom yang elektron terluarnya mengisi orbital s adalah atom- atom
golongan IA dan IIA.
 Blok p : atom-atom yang elektron terluarnya mengisi orbital p. Dalam susunan
berkala atom-atom yang elektron terluarnya mengisi orbital p adalah atom- atom
golongan IIIA sampai golongan VIIIA.
 Blok d : atom-atom yang elektron terluarnya mengisi orbital d. Dalam susunan
berkala atom-atom yang elektron terluarnya mengisi orbital d adalah atom- atom
golongan transisi IB sampai golongan VIIB ditambah golongan VIIIB.
 Blok f : atom-atom yang elektron terluarnya mengisi orbital f. atom-atom blok f ini
meliputi atom-atom Lantanida dan aktinida.

Gambar 13. Sistem Periodik Modern
Sumber : https://rumusrumus.com/tabel-periodik-unsur-kimia/
B. Penggolongan Periodik Unsur-Unsur
Menurut jenis subkulit yang terisi, unsur-unsur dapat dibagi menjadi beberapa
golongan unsur utama, gas mulia, unsur transisi (logam transisi), lantanida dan aktinida.
Menurut Gambar 6.2 unsur-unsur utama (golongan utama) adalah unsur-unsur dalam
Golongan 1A hingga 7A, yang semuanya memliki subkulit s atau p dengan bilangan
kuantum utama tertinggi yang belum terisi penuh.
Dengan pengecualian pada Helium, seluruh gas mulia (unsur-unsur golongan 8A)
mempunyai subkulit p yang terisi penuh (konfigurasi elektronnya adalah 1s2 untuk Helium

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 44

dan ns2 np6 untuk gas mulia yang lain, dimana n adalah bilangan kuantum utama untuk kulit
terluar). Logam transisi adalah unsur-unsur dalam Golongan 1B dan 3B hingga 8B, yang
mempunyai subkulit d yang tidak terisi penuh atau mudah menghasilkan kation dengan
subkulit d yang tak terisi penuh. Lantanida dan aktinida disebut unsur transisi blok f karena
kedua golongan ini memiliki subkulit f yang tidak terisi penuh.

Gambar 14. Konfigurasi elektron pada keadaan dasar. Agar sederhana, hanya
ditampilkan konfigurasi kulit terluar.

Berdasarkan sifat kelogaman, unsur dapat dibagi tiga, yaitu:
 Logam
 Bukan logam
 Metalloid (semi logam)

Yang termasuk logam adalah unsur blok s (kecuali H), blok d, blok f dan sebagian
blok p (bagian kiri bawah). Unsur bukan logam adalah sebagian blok p, yaitu bagian kanan
atas, sedangkan unsur metaloid terletak pada blok p yaitu antara logam dan bukan logam.
Yang termasuk unsur metaloid adalah B, Al, Si, Ge, As, Sb, dan Te.

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 45

 Periode dan Golongan
a. Periode.
Periode ditempatkan pada lajur horizontal dalam sistem periodik unsur modern.
Periode suatu unsur menunjukan nomor kulit yang sudah terisi elektron (n terbesar)
berdasarkan konfigurasi elektron. Periode adalah garis mendatar dengan nomor atom
yang urut dengan jumlah kulit atom yang sama. Periode juga menyatakan banyaknya kulit
atom suatu unsur yang terisi elektron. Terdapat tujuh periode dalam sistem periodik
panjang, yaitu:

Tabel 9. Tujun Periode Dalam SPU

Periode Jumlah Kulit Atom Jumlah Unsur Disebut
1 1 1 atau 2 Periode pendek
2 2 8
3 3 8 Periode
4 4 18 panjang
5 5 18
6 6 32
7 7 19

b. Golongan

Golongan suatu unsur disusun berdasarklan jumlah elektron pada kulit terluar.
Dalam satu golongan, jumlah elektron valensinya sama. Unsur-unsur yang terdapat dalam
satu golongan mempunyai sifat yang sama dan penempatan golongan dilakukan secara
vertikal atau lajur kolom dan ditulis dengan angka romawi. Golongan adalah urutan unsur-
unsur dengan arah vertikal dan banyak mempunyai persamaan sifat. Terdapat dua
golongan dalam sistem periodik panjang, yaitu :

Golongan A, disebut golongan utama.

Nomor golongan utama ini menunjukkan banyaknya elektron pada kulit terluar
(elektron valensi) yang sama. Terdapat delapan golongan utama, yaitu :

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 46

Tabel 10. Delapan Golongan Utama dalam SPU

Golongan Jumlah elektron Nama golongan
valensi
IA 1 Alkali Alkali
II A 2 tanah
III A 3
IV A 4 Boron aluminium
VA 5 Karbon silikon
VI A 6 Nitrogen fosfor
VII A 7
VIII A 8 Oksigen belerang
Halogen
Gas mulia

Golongan B, disebut golongan transisi.
Unsur-unsur golongan transisi semuanya merupakan unsur logam. Jika dilihat

pada periode ke enam, ketiga unsur pertama berisi kalsium Ca (Kalsium), Ba (Barium)
dan La (Lantium). Keempat belas unsur berikutnya(dari Ce sampai Cu), sifat-sifat kimia
maupun sifat fisikanya mendekati sifat-sifat La. Oleh karena itu unsur-unsur tersebut
disebut golongan lantanida. Demikian juga pada periode ke tujuh, ketiga unsur pertama
berisi Fr (Fransium), Ra (Radium) dan Ac (Aktinium). Keempat belas unsur berikutnya
dari Th sampai Lw, mempunyai sifat-sifat kimia dan sifat fisika yang mendekarti sifat-
sifat Ac. Oleh karena itu unsur-unsur tersebutjuga disebut golongan aktinida.

C. MENETUKAN GOLONGAN DAN PERIODA UNSUR

Sistem periodik modern disusun berdasarkan konfigurasi elektron. Konfigurasi
elektron dapat dibuat jika nomor atom suatu unsur diketahui. Jadi, letak suatu unsur dalam
sistem periodik dapat dicari dari nomor atomnya. Dari konfigurasi elektron dapat dihitung
jumlah elektron kulit terluar atau elektron valensinya.

Jika elektron terakhir (electron valensi) pada orbital s atau p maka unsure termasuk
golongan utama (golongan A).

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 47

Contoh: Golongan VA
7X : 1s2 2s2 2p3 Golongan IA
11Y: 1s2 2s2 2p6 3s1

Unsur elektron terakhir (elektron valensi) pada orbital d termasuk golongan transisi.

Contoh: Golongan VIB
24P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 konfigurasi elektron menjadi:
47Q : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 5s2 4d9

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d14p6 Golongan IB

Periode unsur dapat ditentukan dari bilangan kuantum (n) yang terbesar ataun
kulit terluarnya. Dengan demikian, perioda keempat unsur di atas adalah:

7X : 1s2 2s2 2p3 Periode 2 karena n terbesar 2, yaitu 2s2 atau 2p3
11Y :1s2 2s2 2p6 3s1 Periode 2 karena n terbesar 3, yaitu 3s1

24P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 Periode 4 karena n terbesar 4, yaitu 4s2

47Q : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10 Periode 5 karena n terbesar 5, yaitu 5s1

D. SIFAT PERIODIK UNSUR
1. Jari-Jari Atom

Atom terdiri dari inti atom dan elektron yang beredar mengelilingi inti. Jari-jari
atom atau ion menggambarkan jarak dari pusat inti atom ke kulit terluar atom. Jari-jari
atom beberapa unsur terlihat pada Tabel berikut ini.

Tabel 11. Jari-Jari Atom Unsur-Unsur (dalam Angstron)

Unsur perioda ke-2 Li Be B C N O F
Jari-jari 0,72
Unsur perioda ke-3 1,55 1,12 0,98 0,77 0,75 0,74 Cl
Jari-jari 0,99
Unsur perioda ke-4 Na Mg Al Si P S Br
Jari-jari 1,14
1,90 1,60 1,43 1,11 1,06 1,02

K Ca Ga Ge As Se

2,35 1,98 1,41 1,22 1,19 1,16

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 48

Unsur perioda ke-5 Rb Sr In Sn Sb Te I
Jari-jari
Unsur perioda ke-6 2,48 2,15 1,66 1,41 1,38 1,35 1,33
Jari-jari
Cs Ba Tl Pb Bi

2,67 2,21 1,71 1,75 1,46

Perhatikan Tabel 11, bagaimana kecenderungan jari-jari atom untuk unsur-unsur
seperiode? Pada umumnya jari-jari atom unsur-unsur dalam satu periode dari kiri
ke kanan berangsur- angsur berkurang, sedangkan jari-jari atom unsur-unsur
dalam satu golongan dari atas ke bawah bertambah. Mengapa? Dalam satu periode
nomor atom unsur-unsur dari kiri ke kanan bertambah, sehingga muatan intinya juga
makin besar. Makin besarnya muatan inti (muatan positif), makin besar tarikannya
terhadap elektron yang terdapat dalam kulit atom, berarti dari ke kanan jarak elektron
ke inti makin dekat yang mengakibatkan jari-jari atom makin kecil. Unsur- unsur dalam
satu golongan dari atas ke bawah, muatan inti atom bertambah dan jumlah kulit
elektron juga bertambah banyak, menyebabkan jari-jari atom bertambah besar.
Hubungan nomor atom dengan jari-jari atom dapat dilihat pada grafik berikut.

Gambar 15. Hubungan Nomor Atom dan Jari-Jari Atom

2. Energi Ionisasi
Elektron dapat terlepas dari atom netral membentuk ion positif. Energi minimum

yang diperlukan oleh atom netral dalam bentuk gas untuk melepaskan satu elektron
membentuk ion bermuatan positif satu (+1) disebut energi ionisasi pertama. Jika atom
tersebut melepaskan elektronnya yang kedua dari ion bermuatan +1, diperlukan energi

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 49

minimum untuk melepaskan elektron kedua yang disebut energi ionisasi kedua, yang jauh
lebih besar dari energi ionisasi pertama. Jadi, energi ionisasi semakin besar seiring
dengan banyaknya elektron yang dilepaskan.

Contoh: = 577,4 kJ mol-
Al (g) → Al+(g) + 1e-, energi ionisasi pertama

Al+ → Al2+ + 1e , energi ionisasi kedua = 1816 kJ mol-
Energi ionisasi beberapa atom unsur terlihat pada Tabel 2.17 berikut ini.

Tabel 12. Energi ionisasi Unsur-Unsur (k kal/mol atom)

Unsur perioda ke-2 Li Be B C N O F Ne
Energi ionisasi 124 215 191 260 325 314 402 495

Unsur perioda ke-3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
Energi ionisasi 362
Unsur perioda ke-4 118 176 138 188 253 239 299 Kr
Energi ionisasi 322
K Ca Ga Ge As Se Br
Unsur perioda ke-5 Xe
Energi ionisasi 100 141 138 187 242 225 273 279

Unsur perioda ke-6 Rb Sr In Sn Sb Te I Rn
Energi ionisasi 248
96 131 133 169 199 208 241

Cs Ba Tl Pb Bi
90 120 141 171 195

Perhatikan Tabel 12 di atas, bagaimana kecenderungan energi ionisasi untuk
unsur-unsur seperiode dan segolongan? Perhatikan unsur-unsur seperiode, pada
umumnya dari kiri ke kanan energi ionisasi makin besar sedangkan untuk unsur-
unsur segolongan dari atas ke bawah energi ionisasi makin kecil. Mengapa?

Faktor-faktor yang mempengaruhi energi ionisasi atau potensial ionisasi adalah
muatan inti dan ukuran jari-jari atom. Makin besar muatan inti berarti makin kuat
menarik elektron ke inti, menyebabkan elektron sulit terlepas atau memerlukan energi
ionisasi yang besar. Sedangkan makin besar jari-jari atom berarti daya tarik inti terhadap
elektron terluarnya makin kecil menyebabkan elektron mudah terlepas. Dengan demikian
energi ionisasi makin kecil dan makin reaktif atom unsur tersebut. Untuk unsur-unsur
seperiode dari kiri ke kanan muatan inti bertambah besar sedangkan jumlah kulit elektron
tetap, mengakibatkan daya tarik inti terhadap elektron terluarnya makin besar maka
energi ionisasi makin besar. Sedangkan unsur-unsur segolongan dari atas ke bawah jari-

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 50

jari atom bertambah besar, daya tarik inti terhadap elektron terluarnya makin kecil
akibatnya energi ionisasi makin kecil. Hubungan energi ionisasi pertama dan nomor
atom unsur-unsur digambarkan pada grafik gambar grafik berikut.

Gambar 16. Hubungan Nomor Atom dan Energi Ionisasi
3. Afinitas Elektron

Atom-atom dapat membentuk ion negatif. Energi yang diserap atau dibebaskan
oleh atom netral dalam bentuk gas ketika menerima sebuah elektron untuk membentuk
ion negatif disebut afinitas elektron.

Contoh: Cl (g) + 1e → Cl– + 88 kkal

Atom Cl menerima sebuah elektron dan berubah menjadi ion Cl– dengan
membebaskan energi sebesar 88 kkal. Unsur-unsur halogen merupakan unsur yang paling
mudah menerima elektron berarti makin mudah membentuk ion negatif dan makin reaktif
unsurnya. Harga afinitas elektron unsur halogen dapat dilihat pada Tabel 13 berikut.

Tabel 13. Tabel reaktifitas unsur halogen

Unsur Halogen F Cl Br I
Afinitas elektron (kJ mol-1) - 354 - 370 - 348 - 320

Perhatikan Tabel 13. bagaimana kecenderungan harga afinitas elektron dari atas ke

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 51

bawah untuk unsur golongan halogen? Dalam satu periode dari kiri ke kanan, harga afinitas
elektron bertambah atau semakin negatif. Sedangkan dalam satu golongan dari atas ke
bawah harga afinitas elektron berkurang atau semakin positif. Mengapa? Harga afinitas
elektron bagi kebanyakan unsur belum diketahui dengan tepat karena belum ditemukan
cara yang baik untuk menentukannya secara langsung.

4. Keelektronegatifan

Menurut skala Pauling harga keelektronegatifan terbesar dimiliki oleh atom F,
yaitu 4 dan harga terkecil dimiliki oleh atom Fr, yaitu 0,7. Harga keelektronegatifan
unsur-unsur terlihat pada Tabel 14 berikut.

Tabel 14. Keelektronegatifan Unsur

Unsur perioda ke-1 H
Keelektronegatifan 2,1

Unsur perioda ke-2 Li Be B C N O F

Keelektronegatifan 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Unsur perioda ke-3 Na Mg Al Si P S Cl

Keelektronegatifan 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0

Unsur perioda ke-4 K Ca Sc Ge As Se Br

Keelektronegatifan 0,8 1,0 1,3 1,8 2,0 2,4 2,8

Unsur perioda ke-5 Rb Sr Y Sn Sb Te I

Keelektronegatifan 0,8 1,0 1,2 1,8 1,9 2,1 2,5

Unsur perioda ke-6 Cs Ba
Keelektronegatifan 0,7 0,9

Perhatikan Tabel 14, bagaimana kecenderungan harga keelektronegatifan unsur-
unsur seperiode dan unsur-unsur segolongan? Ukuran kemampuan suatu atom untuk
menarik elektron dalam ikatannya disebut keelektronegatifan. Dari tabel 2.19 terlihat
bahwa untuk unsur-unsur seperiode dari kiri ke kanan harga keelektronegatifan semakin
besar. Sedangkan untuk unsur- unsur segolongan, dari atas ke bawah harga
keelektronegatifan berkurang.

Menganalisis sifat keperiodikan unsur, meliputi: jari-jari atom, energi ionisasi,
afinitas elektron, dan keelektronegatifan dikaitkan dengan nomor atom unsur segolongan
dan seperioda.

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 52

RANGKUMAN

 Tabel Sistem Periodik Unsur merupakan suatu cara untuk menyusun dan
mengklasifikasi unsur-unsur, dimana unsur-unsur yang mirip sifatnya diletakkan
pada kelompok yang sama.

 Hukum Triade Johann W. Dobereiner (1817): Jika tiga unsur yang sama
sifatnya disusun menurut bertambahnya massa atom relatifnya, maka massa
atom relatif unsur yang kedua merupakan rata-rata massa atom relatif unsur
pertama dan ketiga.

 Hukum Oktaf John Newlands (1865): Setiap unsur kedelapan mempunyai sifat
yang mirip dengan unsur pertama.

 “Sistem Periodik Pendek Julius Lothar Meyer (Jerman, 1870): Adanya
hubungan keperiodikan antara sifat-sifat fisika unsur dengan massa atom relatif.

 Tabel Sistem Periodik Mendeleyev yang telah disempurnakan (1871) terdiri atas
golongan (lajur tegak) dan periode (deret mendatar)

 Sistem Periodik Panjang Henry Mosely: “Sifat unsur-unsur merupakan fungsi
periodik dari nomor atom”. Nomor golongan = jumlah elektron valensi , Nomor
periode = jumlah kulit.

 Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai ke elektron pada kulit terluar.
Dalam satu golongan:Jari-jari atom makin ke bawah makin besar. Dalam satu
periode: Jari-jari atom semakin pendek dari kiri ke kanan.

 Energi ionisasi: Energi yang diperlukan untuk melepas elektron terluar dari
suatu atom dalam wujud gas. Energi ionisasi unsur-unsur dalam satu golongan
dari atas ke bawah berkurang. Energi ionisasi dalam satu periode dari kiri ke
kanan bertambah besar Semakin besar energi ionisasi, semakin sukar atom itu
melepaskan elektron terluarnya. Jadi semakin stabil atom tersebut.

 Afinitas elektron: Afinitas elektron dalam satu golongan dari atas ke bawah
berkurang dan dalam satu periode dari kiri ke kanan bertambah

 Keelektronegatifan merupakan ukuran kemampuan suatu atom untuk menarik
elektron dalam ikatannya. Unsur-unsur dalam satu golongan dari atas ke bawah
harga keelektronegatifannya berkurang. Unsur-unsur dalam satu periode dari
kiri k kanan harga keelektronegatifannya semakin besar

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 53

UJI KOMPETENSI 4

A. Pilihan berganda

1. Jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor massa atom, sifat unsur

tersebut akan berulang pada unsur kedelapan. Pernyataan ini dikenal dengan hukum
oktaf yang dikemukakan oleh ....
A. Dobereiner
B. Newlands
C. Lothar Meyer
D. Mendeleev
E. Moseley
2. Konfigurasi elektron yang benar untuk 24Cr adalah ....
A. 1s2 2s2 3p2 3s2 3p6 4s2 3d4
B. 1s2 2s2 3p6 3s2 3p6 3d4 4s2
C. 1s2 2s2 3p6 3s2 3p6 4s2 4p4
D. 1s2 2s2 3p6 3s2 3p6 4s1 3d5

E. 1s2 2s2 3p6 3s2 3p6 3d2 4f4

3. Diketahui 10 unsur yang diurutkan menurut kenaikan nomor massanya sebagai
berikut :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
H Li Be B C N O F Na Mg
Pernyataan yang benar menurut teori Oktaf yaitu . . .
A. H memiliki sifat sama dengan Na.
B. Li memiliki sifat sama dengan Na.
C. Be memiliki sifat sama dengan F.
D. B memiliki sifat sama dengan Mg.
E. C memiliki sifat sama dengan N.

4. Berdasarkan sifat reduktornya, urutan yang benar dari unsur periode ke-3 dari yang
terendah ke yang terbesar sifat reduktornya adalah
A. Na – Mg – Al – Si – P – S – Cl – Ar
B. Ar – Cl – S – P – Si – Al – Mg – Na
C. Mg – Al – Na – P – Si – S – Ar – Cl
D. Na – Mg – Al – Si – Ar – Cl – S – P
E. Ar – Cl – S – P – Si – Na – Mg – Al

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 54

5. Unsur dengan konfigurasi elektron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d8 5s2 terletak
pada…
A. periode ke-5, golongan VIIIB
B. periode ke-5, golongan IIB
C. periode ke-5, golongan IIA
D. periode ke-4, golongan IIA
E. periode ke-4, golongan VIIIA

6. Unsur tembaga, Cu, dengan nomor atom 29, terletak pada golongan dan periode …
A. IA/5
B. IIA/4
C. IB/4
D. VB/7
E. VII/5

7. Nomor atom unsur-unsur P, Q, R dan S berturut-turut adalah 20, 19, 18 dan 12.
Unsur-unsur yang terletak pada golongan yang sama adalah…
A. P dan Q
B. Q dan R
C. R dan S
D. P dan S
E. Q dan S

8. Dalam satu golongan dari atas ke bawah sifat oksidator halogen semakin lemah,
berarti harga potensial reduksi dari unsur halogen..
A. Cl2 < I2
B. Br2 > Cl2
C. F2 > Br2
D. I2 > Cl2
E. F2 < I2

9. Jika sifat unsur natrium dibandingkan dengan sifat unsur magnesium maka unsur
natrium..
A. Energi ionosasinya lebih besar
B. Jari-jari atomnya lebih kecil
C. Lebih bersifat oksidator
D. Sifat reduktornya lebih lemah
E. Lebih bersifat basa

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 55

10.Kelompok unsur berikut yang semuanya bersifat logam yaitu ....

A. Emas, seng, dan Karbon
B. Besi, nikel dan belerang
C. Fosfor, oksigen dan tembaga
D. Emas, perak dan nikel
E. Belerang, fosfor dan perak

B. Essay

1. Jelaskan konsep sistem periodik unsur menurut pendapat ahli di bawah ini!
2. Tuliskan sifat-sifat unsur yang berada pada golongan gas mulia!
3. Apa yang dimaksud dengan jari-jari atom?
4. Apa yang dimaksud dengan energi ionisasi?
5. Bagaimana kecenderungan elektronegatifitas atom unsur-unsur seperioda dari kiri ke

kanan?.

KUNCI JAWABAN UJI KOMPETENSI 4

Kunci PEMBAHASAN
No Jawaban
1B Menurut Newlands, jika unsur-unsur diurutkan
2D letaknya sesuai dengan kenaikan massa atom
relatifnya, maka sifat unsur akan terulang pada tiap
unsur kedelapan. Keteraturan ini sesuai dengan
pengulangan not lagu (oktaf) sehingga disebut Hukum
Oktaf (law of octaves)
Konfigurasi elektron dari atom kromium

24Cr = 1s2 2s2 3p6 3s2 3p6 4s1 3d5

Menurut teori Oktaf unsure yang berselisih satu Oktaf
menunjukkan kemiripan sifat. Unsure ke 2 dan ke 9
B merupakan unsure yang memiliki selisih satu Oktaf,
3 sehingga Unsure ke 2 dan ke 9 menunjukkan
kemiripan sifat.

Sifat reduktor = dari kiri ke kanan semakin kecil.

Berdasarkan sifat reduktornya, urutan yang benar dari

4 B unsur periode ke-3 dari yang terendah ke yang
terbesar sifat reduktornya adalah
Ar – Cl – S – P – Si – Al – Mg – Na

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 56

Jumlah elektron valensi = nomor golongan
Jumlah kulit = nomor periode
A Konfigurasinya adalah :
5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2 4d8
Maka unsur tersebut terletak pada Golongan VIIIB
Periode ke- 5

Jumlah elektron valensi = nomor golongan
Jumlah kulit = nomor periode
C Konfigurasi elektron :
6 29Cu = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d3
Maka,
Cu terletak pada Golongan IB Periode ke-4

Unsur-unsur yang terletak pada golongan yang sama
7 D adalah P dan S

Dalam satu golongan dari atas ke bawah sifat

8 C oksidator halogen semakin lemah, berarti harga
potensial reduksi dari unsur halogen F2 > Br2

Berdasarkan sifat periodik unsur dalam satu periode
dari kanan ke kiri sifat basa semakin kuat, maka jika
9 E sifat unsur natrium dibandingkan dengan sifat unsur
magnesium maka unsur natrium lebih bersifat basa

10 A Sudah jelas yang termasuk unsur logam adalah
emas, perak, dan nikel

JAWABAN ESSAY

1. Sistem periodik unsur
 Lavoisier : Atom-atom disusun / dikelompokkan berdasarkan unsur logam dan non
logam
 Johann Wolfgang Doubereiner membagi unsurunsur dalam kelompok-kelompok triad
(tiga anggota) dan sifat-sifat unsur yang di tengah mempunyai sifat antara kedua
anggota triad lainnya.

 John Alexander Reina Newland mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan

pertambahan (kenaikan) berat atom sesuai dengan pengulangan not lagu (oktaf). John
Alexander Reina Newland mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan pertambahan

(kenaikan) berat atom sesuai dengan pengulangan not lagu (oktaf

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 57

 Julius Lother Meyer menyusun unsur-unsur dalam suatu tabel
berdasarkan kenaikan berat atom dan dilihat dari sifat-sifat fisika. Unsur-
unsur yang memiliki sifat fisika sama ditempatkan pada kolom yang
sama.

 Mendeleyev menyusun unsur-unsur dalam suatu tabel berdasarkan
kenaikan berat atom dan dilihat dari sifat-sifat kimia. Unsur-unsur yang
memiliki sifat kimia sama ditempatkan pada kolom yang sama.

2. Sifat gas mulia merupakan gas yang monoatomik, tidak berwarna, tidak
berasa, tidak berbau, sedikit larut dalam air kecuali helium dan neon

3. Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit elektron terluar. Dalam
satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom semakin besar. Dalam satu
periode dari kiri ke kanan, jari-jari atom semakin kecil.

4. Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan
elektron dari suatu atom netral dalam wujud gas. Energi yang diperlukan
untuk melepaskan elektron kedua disebut energi ionisasi kedua dan
seterusnya. Dalam satu golongan dari atas ke bawah energi ionisasi semakin
berkurang. Dalam satu periode dari kiri ke kanan energi ionisasi cenderung
bertambah.

5. Dalam satu periode dari kiri ke kanan keelektronegatifan semakin
bertambah.

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 58

VIDEO PEMBELAJARAN
Berikut link video pembelajaran mengenai Struktur Atom dan Sistem Periodik
unsur:

https://youtu.be/7uJQyLHKubs

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 59

TABEL SISTEM PERIODIK UNSUR

Gambar 17. Sistem Periodik Unsur
https://amirsarifuddin.blogspot.com/2014/11/tabel-sistem-periodik-unsur-dan-

penjelasannya-lengkap.html

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 60

GLOSARIUM

Unsur adalah materi yang tersusun dari atom-atom yang sejenis dengan massa dan sifat yang
sama.

Atom suatu unsur tidak diubah menjadi atom unsur lain, misalnya besi tidak dapat diubah
jadi emas.

Senyawa adalah materi yang tersusun dua jenis atom atau lebih dengan perbandingan tetap.
Isotop adalah Atom unsur sejenis yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi memiliki

nomor massa yang berbeda disebut dengan isotop.
Isoton adalah unsur-unsur yang memiliki nomor massa dan nomor atom berbeda tetapi

memiliki jumlah neutron sama.
Isobar adalah unsur-unsur berbeda yang memiliki nomor massa yang sama. Adanya isotop

yang membuat adanya isobar
Periode adalah garis mendatar dengan nomor atom yang urut dengan jumlah kulit atom yang

sama
Golongan adalah urutan unsur- unsur dengan arah vertikal dan banyak mempunyai

persamaan sifat.
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai ke elektron pada kulit terluar
Keelektronegatifan adalah ukuran kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam

ikatannya
Ionisasi adalah proses fisik mengubah atom atau molekul menjadi ion dengan menambahkan atau

mengurangi partikel bermuatan seperti elektron atau lainnya.

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 61

INDEKS

A

Afinitas 51, 63

Atom i, iii, v, vi, xi, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 12, 13, 14, 17, 18, 19, 21, 23, 24, 28, 31, 40, 46, 48, 49,

51, 57, 61, 65, 66

B
Blok 43, 44

E iii, v, 4, 6, 9, 10, 11, 13, 15, 17, 23, 25, 28, 29, 33, 35, 49, 51
v, vi, 49, 50, 51, 55, 58
Elektron
Energi

G iv, vi, 44, 45, 46, 47, 48, 57, 61
Golongan

H 30, 31
Hund

I v, 49, 51, 61
iii, 20, 22, 24, 25, 61
Ionisasi iii, 19, 22, 24, 25, 61
Isobar iii, 19, 22, 24, 25, 61
Isoton
Isotop

K

Keelektronegatifan vi, 52, 61
konfigurasi i, v, viii, x, 7, 30, 31, 35, 44, 45, 46, 47, 48, 55
Kuantum
iii, vi, 11, 26, 27, 28

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 62

L 31, 45
Logam

M 27
iii, vi, 2, 10, 14, 17, 21, 24, 40, 43
Magnetik
Massa 45
Metalloid 10, 22
Muatan

N 16, 21, 23
17, 23, 24, 35, 55
Neutron 16, 18, 23, 24, 25
Nomor atom
Nomor massa

O vi, 28, 34, 37, 38
Orbital

P iii, 16, 21, 23, 25
30
Partikel
Pauli iv, vi, 46, 48, 57, 61
Periode 15, 17, 21, 23, 25
Proton

S
Spin 28

U

Unsur i, iv, v, vi, xi, 2, 22, 31, 39, 40, 41, 42, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 55, 57, 58, 60,
61, 65, 66

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 63

DAFTAR PUSTAKA

Iskandar, H. (2017)., Keteraturan Dalam Kimia., Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan
Juwita, R. (2017)., Kimia Dasar., Padang : Sekolah Tinggi Keguruan dan Ilmu Pendidikan

(STKIP) PGRI
Meiyanti, F. (2016)., Modul Paket Keahlian Kimia Kesehatan SMK :Teori Atom & Sejarah

Sistem Periodik Unsur., Jakarta : Copyright
Myrantika, F., (2020)., Modul Pembelajaran SMA, Kimia., Direktorat SMA, Direktorat

IUPAD, DIKDAS & DIKMEN
Sugiarto, B., (2004)., Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur., Jakarta
Sulastri & Ratu. F. (2017). Buku Ajar Kimia Dasar 1., Banda Aceh : Universitas Syiah Kuala

University Press
Yerimadesi., dkk., (2019)., Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur., Padang : Kementerian

Pendidikan dan Kebudayaan

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 64

SUMBER GAMBAR

Gambar 18. Domecritus https://mindlikegallows.wikispaces.com/Democritus
Gambar 19. John Dalton (1766-1844)
https://www.sciencephoto.com/media/813739/view/john-dalton-english-chemist
Gambar 20. Model Atom Dalton https://chemistricks.science.blog/kimia-x/semester-
1/perkembangan-teori-atom/
Gambar 21. Percobaan tabung sinar katode
https://sumberbelajar.seamolec.org/Media/Dokumen/5acb1a65865eac2e63321ca4/f74f03310
5a47a7687ab90d56ced6984.pdf
Gambar 22. J. J Thomson : https://herayantiyusuf.blogspot.com/2017/03/penjeleasan-dari-
teori-model-atom-jj.html
Gambar 23. Model Atom Thomson
https://herayantiyusuf.blogspot.com/2017/03/penjeleasan-dari-teori-model-atom-jj.html
Gambar 24. Penembakan Lempeng Emas https://mempelajari.com/mengapa-rutherford-
menyimpulkan-bahwa-inti-atom-bermuatan-positif
Gambar 25. Model Atom Rutherford https://www.gramedia.com/literasi/apa-itu-atom/
Gambar 26. Model Atom Bohr https://docplayer.info/98365335-Modul-2-keteraturan-dalam-
kimia.html
Gambar 27. Konfigurasi Elektron https://online.anyflip.com/nzmui/rwje/mobile/
Gambar 28. Sistem Periodik Modern https://rumusrumus.com/tabel-periodik-unsur-kimia/
Gambar 29. Konfigurasi elektron pada keadaan dasar. Agar sederhana, hanyaditampilkan
konfigurasi kulit terluar https://rumusrumus.com/tabel-periodik-unsur-kimia/
Gambar 30. Hubungan Nomor Atom dan Jari-Jari Atom
https://sumberbelajar.seamolec.org/Media/Dokumen/5acb1a65865eac2e63321ca4/f74f03310
5a47a7687ab90d56ced6984.pdf
Gambar 31. Hubungan Nomor Atom dan Energi Ionisasi
https://sumberbelajar.seamolec.org/Media/Dokumen/5acb1a65865eac2e63321ca4/f74f03310
5a47a7687ab90d56ced6984.pdf
Gambar 32. Sistem Periodik Unsur https://amirsarifuddin.blogspot.com/2014/11/tabel-sistem-
periodik-unsur-dan-penjelasannya-lengkap.html

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 65

BIOGRAFI PENULIS

NAMA : ALISYA SALSABILA
NIM : 4213131022
PRODI : PENDIDKAN KIMIA

NAMA : IRMA YULIANI
NASUTION

NIM : 4213131046
PRODI : PENDIDKAN KIMIA

NAMA : LABA MIKARI SOLIN
NIM : 4213133022
PRODI : PENDIDKAN KIMIA

E - M o d u l : S t r u k t u r A t o m d a n S i s t e m P e r i o d i k U n s u r | 66