Cara Membedakan Ikatan Ionik dengan Ikatan Kovalen

Sobat chem, pada edisi sebelumnya, kita sudah membahas cara membuat ikatan ionik dan ikatan kovalen serta cara-cara pembentukannya. Sangat mudah membuat dan membedakannya manakala kita diberikan nomor atom dari unsur-unsur yang berikatan. 
 

Namun, ketika nomor atomnya tidak diketahui, maka tentu hal tersebut akan menyulitkan bagi beberapa orang yang belum banyak hafal unsur-unsur kimia.

Nah, untuk mengatasi hal tersebut, mau tidak mau kita harus menghafalkan unsur-unsur kimia beserta termasuk ke dalam kelompok apa (logam, nonlogam, atau metaloid).

Mengapa kita harus menghafalkan unsur logam, nonlogam, dan metaloid?

Karena sifat ikatan (ionik atau kovalen), sangat ditentukan oleh jenis unsur penyusunnya. Pasangan unsur logam dengan nonlogam akan membentuk ikatan ionik, sedangkan pasangan unsur nonlogam dengan nonlogam akan membentuk ikatan kovalen.

Lalu bagaimana dengan unsur semilogam atau metaloid?

Unsur semilogam atau metaloid terletak di tengah-tengah antara unsur logam dengan nonlogam. Sifat fisikanya mirip dengan logam, seperti wujudnya padat, mengkilap, titik lelehnya cukup tinggi, dll. Akan tetapi, sifat kimianya (reaktifitasnya) mirip dengan nonlogam. Nah, karena pembentukan ikatan termasuk sifat kimia, maka dalam hal ikatannya, metaloid dikelompokkan bersama nonlogam. Sehingga ikatan yang terbentuk antara unsur metaloid dengan nonlogam, sama jenisnya dengan ikatan antara nonlogam dengan nonlogam (kovalen).

Jadi, sekarang kita memiliki tiga variasi kombinasi, yaitu :

Logam – nonlogam = ionik

nonlogam – nonlogam = kovalen

metaloid – nonlogam = kovalen

Karena jumlah unsur logam sangat banyak, sedangkan unsur nonlogam dan metaloid jumlahnya sedikit, maka kita hafalkan unsur nonlogam dan metaloid saja.

Unsur-unsur nonlogam meliputi : karbon (C), Fosfor (P), Nitrogen (N), Belerang (S), Oksigen (O), Hidrogen (H), Fluorin (F), Klorin (Cl), Bromin (Br), dan Iodin (I).

Cara menghafal unsur-unsur nonlogam sudah dibahas di sini, yaitu menggunakan jembatan keledai :

CPNS Ongkos Hajinya Fia (via) Celengan BrI

Selain itu, yang termasuk nonlogam juga adalah gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn).

Adapun metaloid, jumlahnya lebih sedikit lagi, hanya 7 buah, yaitu Boron (B), Silikon (Si), Arsen (As), Germanium (Ge), Antimon atau stibium (Sb), Tellurium (Te), dan Polonium (Po). Tiga unsur pertama penting untuk dihafal, sedangkan sisanya jarang keluar dalam soal-soal ujian. Tiga unsur pertama (B, Si, dan As) dapat dirangkai menjadi :

BSi Asyik

Nah, di luar unsur-unsur di atas, maka semuanya adalah unsur logam.

Jadi, jika kita diberikan pertanyaan, manakah senyawa-senyawa berikut ini yang berikatan ionik dan mana yang berikatan kovalen : CO₂, SiO₂, KO₂.

Jawab :

C = karbon = nonlogam

O = oksigen = nonlogam

Si = silikon = metaloid

K = kalium = logam.

Sehingga jawabannya adalah :

CO₂ = kovalen

SiO₂ = kovalen

KO₂ = ionik

Demikian penjelasannya, semoga memberikan penjelasan yang memuaskan bagi sobat chem sekalian.

@IF'38

Read More

Ikatan Kimia (bag. 2) : Cara membuat Ikatan Kovalen

2. Ikatan Kovalen

Setelah sebelumnya kita membahas ikatan ionik, sekarang kita akan membahas tentang ikatan kovalen.

Ketika atom-atom dari unsur-unsur yang cenderung menarik elektron ingin berikatan satu sama lain, maka tidak akan terjadi serah terima elektron, karena tidak ada yang mau memberikan elektronnya. Untuk memungkinkan terjadinya ikatan kimia, maka atom-atom tersebut membentuk ikatan kovalen.

Ikatan kovalen terbentuk karena pemakaian pasangan elektron secara bersama oleh dua buah atom yang berdekatan. (ingat, ikatan terbentuk oleh pasangan elektron, tidak boleh ganjil). Ikatan kovalen terjadi antara dua atom yang tidak memiliki perbedaan keelektronegatifan, atau perbedaannya tidak terlalu besar, keduanya sama-sama senang menarik elektron. Sehingga, ikatan kovalen umumnya terjadi pada ikatan antarunsur nonlogam. 

Senyawa yang berikatan kovalen disebut senyawa kovalen atau lebih dikenal dengan nama Molekul. Molekul adalah partikel terkecil dari suatu unsur atau senyawa yang memiliki keberadaaan yang stabil dan bebas. Ukuran molekul sangatlah kecil, jika kita perbesar gelas yang berisi air menjadi sebesar bumi, maka sebuah molekul air hanya akan berukuran sebesar bola golf.

Perlu diketahui, ikatan kovalen tidak hanya terbentuk antar atom unsur-unsur yang berbeda jenis, tapi juga dapat terjadi antar atom unsur-unsur yang sama, yang dikenal dengan nama molekul homonuklir atau molekul unsur. Contoh molekul unsur : O₂, N₂, H₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂, P₄, dan S₈. Lawannya adalah molekul heteronuklir atau molekul senyawa. Molekul senyawa terbentuk dari atom unsur-unsur yang berbeda jenis seperti : HCl, CO₂, H₂O, HNO₃, dll.

Ikatan kovalen tidak tersusun atas ion-ion. Ikatan ini terbentuk karena pasangan elektron membentuk semacam tali yang mengikat kedua atom dengan sangat kuat.

Senyawa dan unsur yang berikatan kovalen jumlahya sangat banyak. Berikut ini sebagiannya :

• gas oksigen (O₂) dan air (H₂O), dua molekul yang paling vital bagi kehidupan di muka bumi
• glukosa (C₆H₁₂O₆), sumber energi bagi tubuh makhluk hidup
• amonia (NH₃), bahan baku pembuatan pupuk urea

Contoh Soal :

Tentukan rumus kimia dari senyawa yang terbentuk dari unsur-unsur di bawah ini :

1. ₁H dengan ₁₆S 
2. Cl (gol. VIIA) dengan N (gol. VA)
3. ₆C dengan ₈O

Jawab :

Hal pertama kali yang harus dilakukan sama seperti cara membuat ikatan ionik, yaitu menentukan elektron valensi untuk mengetahui jumlah elektron yang dibutuhkan atau dilepaskan. Kemudian “mengawinkan” kedua atom menggunakan perkalian silang untuk mengetahui nilai indeksnya.

1. 

Ingat, H mengikuti aturan duplet, sehingga hanya membutuhkan 1 elektron supaya sama dengan unsur Helium, sehingga :

atau cukup : H₂S (angka "1" tidak perlu dituliskan)

 2.

3.

      C₂O₄ : 2 = CO₂ (angka pembagi yaitu 2 menunjukkan bahwa di dalamnya terdapat ikatan rangkap 2)

Nah, itulah beberapa cara untuk membuat ikatan kovalen. Seperti biasa, cara manapun yang dipakai, hasilnya akan sama, semuanya punya keunggulan dan kekurangan. Satu-satunya cara yang paling efektif dan paling jitu adalah dengan banyak berlatih dan belajar. Semakin sering kita berlatih, semakin mahir kita dalam membuat ikatan kimia.  Semoga yang sedikit ini bisa membantu sobat chem sekalian untuk lebih mudah memahami ikatan kimia Jika mau lebih lengkap dan lebih jelas, silahkan download bukunya di sini. Pada edisi selanjutnya, insya allah kita akan membahas tentang cara membedakan ikatan kovalen dengan ikatan ionik. Semoga bermanfaat

@IF'38

Read More

Ikatan Kimia (bag. 1) : Cara membuat ikatan ionik

Ikatan kimia merupakan ikatan yang terjadi antar atom unsur-unsur di alam. Ikatan inilah yang bertanggung jawab pada terbentuknya berjuta macam molekul dan senyawa. Ikatan kimia mampu mengukuhkan unsur-unsur untuk tetap dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain. Senyawa kimia adalah konsekwensi dari adanya ikatan kimia.

Berikut ini konfigurasi elektron dari unsur-unsur gas mulia

Helium	: 2
Neon	: 2 . 8
Argon	: 2 . 8 . 8
Kripton	: 2 . 8 . 18 . 8
Xenon	: 2 . 8 . 18 . 18 . 8
Radon	: 2 . 8 . 18 . 32 . 18 . 8

Nah, karena tidak semua unsur memiliki 8 buah elektron valensi, maka unsur-unsur tersebut berusaha mencari kekurangan elektron atau melepaskan kelebihan elektronnya agar mencapai konfigurasi elektron seperti gas mulia. Lewis berprinsip bahwa, atom membentuk ikatan dengan melepas, atau menarik, atau berbagi sejumlah elektron untuk mencapai struktur elektron terluar dari gas mulia terdekat. Konsepnya, atom cenderung untuk mengambil jalan tersingkat untuk menempuh konfigurasi gas mulia.

Artinya : Atom Hidrogen dan Litium cenderung menginginkan elektron terluarnya berjumlah 2 buah (mirip dengan atom helium). Sementara atom unsur-unsur lain ingin agar konfigurasi elektron terluarnya berjumlah 8 buah (mirip dengan gas mulia yang lain).

Ikatan kimia yang dibentuk dapat berupa ikatan ionik, dan dapat berupa ikatan kovalen. Selain kedua ikatan ini, ada juga ikatan logam yang tidak membentuk senyawa, namun ikatan ini mempertahankan atom-atom logam agar tidak bercerai-berai.

1. Ikatan Ionik

Bagaimana proses terbentuknya ikatan ionik ? ikatan ionik terjadi karena serah terima elektron antara satu unsur dengan unsur yang lain. Ikatan ionik terjadi antara dua jenis atom yang memiliki perbedaan keelektronegatifan yang sangat besar, atom yang satu melepaskan elektron, sedangkan yang lainnya menarik elektron. Sehingga, ikatan ionik hampir semuanya merupakan persenyawaan logam dengan nonlogam.

Secara umum, unsur-unsur yang jumlah elektron valensinya 1, 2, atau 3 buah, cenderung melepaskan elektron, sementara unsur-unsur yang jumlah elektron valensinya 4, 5, 6, atau 7 buah, cenderung menarik elektron.

Catatan :

Meskipun Hidrogen (₁H) memiliki 1 buah elektron valensi, dan boron (₅B) memiliki 3 buah elektron valensi, mereka cenderung menarik elektron

Senyawa yang terbentuk dari ikatan ionik disebut senyawa ionik atau garam. Dalam senyawa ionik pasti selalu ada kation (ion positif) dan anion (ion negatif).

Berikut ini tahap-tahap pembentukan senyawa ionik (kita pakai contoh natrium (₁₁Na) dengan klorin (₁₇Cl) membentuk natrium klorida) :

• Konfigurasi elektron Natrium = 2 . 8 . 1 ; jumlah elektron valensi = 1 buah. Konfigurasi elektron Klorin = 2 . 8 . 7 ; jumlah elektron valensi = 7 buah. Agar stabil, Natrium melepaskan 1 elektron supaya memiliki konfigurasi elektron dari gas mulia terdekat yaitu neon (2 . 8), sedangkan klorin menarik 1 elektron supaya memiliki konfigurasi elektron dari gas mulia terdekat yaitu argon (2 . 8 . 8).
• Karena melepaskan 1 buah elektron, maka natrium berubah menjadi ion positif (Na⁺), sementara klorin, karena menerima 1 buah elektron, maka dia berubah menjadi ion negatif (Cl^-).
• Karena adanya dua ion yang berbeda muatan (positif dan negatif), maka terjadilah gaya tarik menarik yang menyebabkan keduanya bersatu dan saling terikat. Gaya tarik ini dinamakan gaya elektrostatik. Gaya tersebut sangatlah kuat, sehingga ikatannya sulit diputuskan kecuali dengan memberikan suhu yang sangat tinggi.

Ada setidaknya tiga aturan penting dalam penulisan rumus kimia dalam senyawa ionik, yaitu:

• Ion positif ditulis terlebih dahulu dalam penulisan rumus kimia (Ini bukanlah keharusan, namun hanya aturan untuk memudahkan)
• Subscript pada rumus kimia harus menghasilkan rumus kimia yang secara listrik netral. (Ini keharusan)
• Subscript harus dalam keadaan perbandingan terkecil.

Contoh Soal :

Tentukan senyawa yang akan terbentuk dari reaksi antara unsur-unsur di bawah ini :

1. ₁₉K dengan ₁₆S
2. Ca (gol. IIA) dengan N (gol. VA)

Jawab :

Langkahnya adalah menentukan elektron valensi untuk mengetahui jumlah elektron yang dibutuhkan atau dilepaskan. Kemudian “mengawinkan” ion positif dengan ion negatif supaya menghasilkan senyawa yang netral (tidak bermuatan). (Ket : arah tanda panah keluar menunjukkan elektron dilepaskan, arah tanda panah ke dalam menunjukkan elektron diterima atau ditarik).

1. Kita buat konfigurasi elektron masing-masing unsur untuk menentukan jumlah elektron valensinya sehingga dapat diketahui jumlah elektron yang dilepaskan dan yang dibutuhkan 

Supaya terbentuk senyawa netral, maka untuk sebuah atom S, harus ada 2 buah atom K. Jadi, rumus kimia senyawanya adalah :

2 K ¹⁺ + S^2- = K₂S

2. Seperti biasa, kita tentukan elektron valensinya, kemudian kita hitung berapa elektron yang dilepaskan atau dibutuhkan

Supaya terbentuk senyawa netral, maka kita lakukan perkalian silang, sehingga :

Nah, itulah beberapa cara untuk membuat ikatan ionik. Cara manapun yang dipakai, hasilnya akan sama. Masing-masing cara di atas memiliki keunggulan dan kekurangan. Satu-satunya cara yang paling efektif dan paling jitu adalah dengan banyak berlatih dan belajar. Semakin sering kita berlatih, semakin mahir kita dalam membuat ikatan kimia. 
Semoga yang sedikit ini bisa membantu sobat chem sekalian untuk lebih mudah memahami ikatan kimia Jika mau lebih lengkap dan lebih jelas, silahkan download bukunya di sini.
Pada edisi selanjutnya, insya allah kita akan membahas tentang cara membuat ikatan kovalen dan cara membedakan ikatan kovalen dengan ikatan ionik.
Semoga bermanfaat

@IF'38

Read More

Mengapa Arsenik Beracun ?

Pada tanggal 7 September 2004, seorang pejuang HAM, Munir said Thalib meninggal dunia dalam perjalanannya menuju Amsterdam Negeri Belanda. Kematian yang tiba-tiba ini menimbulkan tanda tanya besar bagi masyarakat Indonesia. Usut punya usut, ternyata Munir diracun menggunakan racun Arsenik. Sampai sekarang, dalang dari aksi pembunuhan tersebut masih bebas berkeliaran di Indonesia. Sepuluh tahun setelah kematiannya, para aktivis HAM mendesak pemerintah untuk kembali membuka kasus Munir dan menggulung para pelakunya ke penjara. 

Kita tidak akan panjang lebar membahas peristiwa di atas, karena itu bukan ranah kita. Yang akan kita bahas adalah mengapa arsenik bisa menjadi racun yang sangat mematikan.

Arsenik adalah unsur dengan nomor atom 33 dalam tabel periodik. Simbol arsenik adalah As dengan massa atom relatif 75.

Arsenik merupakan salah satu racun tertua yang pernah dikenal manusia. Sudah diketahui bersama bahwa menurut sebagian orang, Napoleon raja Perancis meninggal karena keracunan arsenik yang datang dari pewarna hijau yang terdapat pada wallpaper kamarnya. Perlu diperhatikan, bahwa bahkan sejumlah kecil arsenik pun dapat menimbulkan kematian, atau setidaknya sakit yang menahun dan tidak menyenangkan.

Sifat racun dari arsenik (As) terdapat pada kemampuannya untuk menangkap dan melepaskan elektron. Sebagaimana diketahui, sistem syaraf manusia “diperintah” oleh otak dan diatur oleh siklus penerima elektron yang melepaskan dan menangkap elektron. Nah, karena kemampuan arsenik dalam melepaskan dan menangkap elektron, maka elektron yang dilepaskan atau ditangkap oleh arsenik ini, menyebabkan terganggunya aliran elektron normal di atas. Akibat dari kacaunya aliran elektron ini, maka fungsi syaraf sebagai “pengatur” menjadi terganggu. Jika sistem syaraf gagal, maka paru-paru tidak lagi “diperintah” untuk bekerja, jantung tidak “diminta” untuk berdetak, dan lain sebagainya. Akibatnya, kematian akan segera terjadi dalam waktu cepat.

Yang lebih parah lagi, Arsenik termasuk ke dalam golongan VA segolongan dengan Nitrogen (N) dan Fosfor (P). Kedua unsur ini merupakan unsur-unsur yang sangat dibutuhkan oleh tubuh. Nitrogen terdapat pada protein, sedangkan fosfor terdapat pada ATP (penghasil energi). Sebagaimana kita ketahui, unsur-unsur yang segolongan memiliki sifat yang mirip, dan arsenik memiliki sifat yang mirip dengan nitrogen dan fosfor. Dengan kemiripan sifat ini, maka ketika arsenik masuk ke dalam tubuh, sistem pertahanan tubuh tidak menyadari keberadaannya karena arsenik bisa dengan mudah menggantikan posisi nitrogen maupun fosfor dalam jaringan tubuh.

Jadi, mengapa arsenik bersifat toksik adalah karena dia telah “membodohi” tubuh sehingga tubuh tidak berfikir bahwa arsenik adalah racun.

Sumber : Physical Chemistry, Understanding Our Chemical World

@IF'38

Read More

Perkembangan Tabel Periodik Unsur

Sejak awal berkembangnya ilmu kimia, para ahli kimia sudah mengenal bahwa unsur-unsur tertentu memiliki sifat yang mirip. Sebagai contoh, logam dapat berikatan dengan oksigen membentuk senyawa yang bersifat basa (berasa pahit), sedangkan nonlogam dapat berikatan dengan oksigen membentuk senyawa yang bersifat asam (berasa masam).

Pada tahun 1829, atau 3 tahun setelah penemuan iodin di tahun 1826, Johan W. Dobereiner menemukan bahwa unsur ini memiliki banyak kemiripan dengan dua unsur yang sebelumnya telah ditemukan, yaitu klorin dan bromin. Salah satu yang menonjol adalah bahwa jika ketiga unsur ini disusun, maka massa atom unsur yang kedua akan merupakan setengah kali dari massa atom unsur pertama ditambah massa atom unsur ketiga.

Perhatikan : karena massa atom klorin, bromin, dan iodin berturut-turut adalah 35,5 ; 81 ; dan 127, maka untuk menyatakan keteraturannya, kita hitung massa unsur yang tengah yaitu bromin, mengunakan massa klorin dan iodin. Sehingga :

Jadi, hasilnya adalah sama seperti yang sudah ditemukan oleh para ahli. Selanjutnya, Dobereiner juga mencari unsur-unsur lain yang memiliki sifat sama dan menghitung massa atom relatifnya. Dan ternyata dia menemukan ada setidaknya 5 kelompok yang berprilaku sama. Akhirnya, dia mencetuskan teorinya, dan dinamakan dengan triad Dobereiner.

Tahun 1865, A.R. Newlands (1837 – 1898), seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris, menyusun 60 unsur yang sudah dikenali waktu itu, berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Dia menemukan bahwa jika unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya dalam 7 kolom, maka sifat unsur ke-8 mirip dengan sifat unsur pertama, juga sifat unsur ke-9 mirip dengan sifat unsur ke-2, dst. Newlands mengumumkan penemuannya ini dalam forum ilmiah dan menamai hukum ini dengan Hukum Oktaf, karena mirip dengan notasi lagu (do re mi fa so la ti). Ilmuwan Inggris pada waktu itu mengolok-oloknya, dan menanyakan kepadanya apa yang akan terjadi jika unsur disusun berdasarkan alfabet.

Sebenarnya penemuan Newlands ini tidaklah salah total. Hal yang kurang dari tabel buatan Newlands adalah dia tidak memberikan tempat bagi unsur-unsur yang belum ditemukan sehingga seolah-olah unsur kimia hanya terbatas pada 60 unsur saja. Selain itu, adanya dua unsur dalam satu kotak yang sama menjadikan tabelnya kurang mendapat respon dari para ahli kimia pada waktu itu.

Akan tetapi, meskipun banyak kekurangannya, tabelnya ini merupakan langkah maju menuju penyempurnaan sistem periodik unsur.

Tahun 1869, Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834 – 1907), seorang ahli kimia dari Rusia, menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Konsepnya hampir sama dengan yang dilakukan Newlands, namun dia tidak menghubungkannya dengan musik. Namun lagi-lagi, upayanya ini tidak menarik perhatian dunia ilmiah, sampai kemudian seorang ahli kimia dari Jerman, Lothar Meyer (1830 – 1895) mempublikasikan penemuannya tentang sistem periodik yang mirip dengan apa yang dilakukan oleh Mendeleev, dan dia mengakui bahwa Mendeleev telah mendahuluinya dalam ide tersebut.

Mendeleev dan Meyer mengelompokkan unsur berdasarkan sudut pandang yang berbeda. Mendeleev menyusun unsur-unsur berdasarkan pada kesamaan sifat kimia, sedangkan Meyer menyusun unsur-unsur berdasarkan pada sifat fisikanya. Hasilnya sungguh menakjubkan, keduanya memberikan hasil yang sama, yaitu sifat unsur-unsur akan berubah secara periodik seiring dengan kenaikan massa atom.

Dalam hal ini, Mendeleev dan Meyer memiliki dua pendapat dan keyakinan yang sama yaitu:

- Daftar unsur yang ada waktu itu belum lengkap dan sempurna

- Diharapkan sifat unsur bervariasi secara sistematis dan periodik, sehingga sifat unsur yang belum ditemukan dapat diprediksi.

Dengan keyakinan ini, Mendeleev bahkan berani memprediksikan unsur-unsur baru yang akan mengisi tabel periodiknya, lengkap dengan sifat-sifatnya. Dia memprediksikan unsur yang bernama eka-alumunium yaitu unsur yang memiliki kesamaan sifat dengan alumunium (berada dalam satu golongan) namun memiliki massa lebih berat.

Pada tahun 1875, seorang kimiawan Perancis Paul Boisbaudran menemukan unsur galium yang tidak lain adalah eka-alumunium yang diprediksi oleh Mendeleev. Unsur lain yang diprediksi oleh Mendeleev adalah eka-silikon, yaitu unsur yang segolongan dengan silikon dan memiliki kemiripan sifat dengan silikon. Lagi-lagi prediksinya ini tepat setelah ditemukannya Germanium oleh Alexander Winkler. Berikut ini perbandingan sifat eka-silikon hasil prediksi Mendeleev dengan Germanium :

Hukum Mendeleev berbunyi : “Bila unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat unsur akan berulang secara periodik”. Mendeleev menempatkan unsur-unsur yang memiliki sifat yang mirip dalam satu lajur vertikal (golongan), dan menempatkan unsur-unsur yang sifat dan massanya mengalami perubahan secara teratur, dalam satu lajur horizontal (periode). Tabel periodik rancangan Mendeleev ini merupakan cikal bakal dari sistem periodik modern. Di beberapa tempat dalam tabelnya, Mendeleev mengosongkan beberapa tempat dan memprediksikan unsur-unsur yang pantas mengisi tempat yang kosong tersebut. Berikut ini tabel periodik usulan Mendeleev.

Tabel periodik Mendeleev ini merupakan langkah maju dan merupakan tabel periodik yang relatif lebih sempurna dibandingkan pendahulunya. Meskipun begitu, ada beberapa kelemahan dari tabel periodik usulan Mendeleev ini, yaitu :

- Jika aturan kenaikan massa atom ini diikuti dengan konsisten, maka sebagian unsur tidak pas untuk ditempatkan pada tempat tersebut. Jadi, posisi Te (Ar = 127,61) dan J (atau Iodin ; Ar = 126,91) harus ditukar.

- Unsur-unsur yang sedang ditemukan, seperti Holmium dan Samarium, ternyata tidak mendapat tempat pada tabel periodiknya Mendeleev. Ini merupakan hal yang cukup memalukan

- Unsur-unsur yang terdapat pada satu golongan terkadang memiliki kereaktifan kimia yang berbeda. Hal ini bisa dilihat pada golongan I yang mencakup unsur-unsur paling reaktif (alkali) dan unsur-unsur logam mulia (Cu, Ag, Au) yang sangat tidak reaktif.

Kelemahan tabel periodik Mendeleev ini juga dikarenakan belum ditemukannya gas mulia dan ternyata dia tidak dapat memprediksikan keberadaan gas mulia. Setelah ditemukannya gas-gas mulia pada tahun 1894, masalah lain datang, Argon dan Kalium “mengikuti jejak” Te dan I. Massa atom Ar (39,95) lebih besar daripada massa atom K (39,10). Jika kedudukannya dibalik, maka tentunya tidak akan sesuai dengan kesamaan sifat dalam satu golongan. Selanjutnya, ternyata massa atom tidak cukup sebagai dasar pengelompokkan unsur, harus ada besaran lain yang lebih akurat dalam mengelompokkan unsur.

Pada tahun 1913, Henry G.J. Moseley (1887 – 1915), seorang fisikawan bangsa Inggris, melakukan percobaan dengan menembakkan sinar X energi tinggi pada suatu padatan unsur murni. Akibat penembakan ini, maka atom unsur tersebut memancarkan sinar X dengan panjang gelombang tertentu. Sinar X yang dihasilkan oleh unsur tersebut direkam secara fotografi. Setiap gambar mengandung seri garis-garis yang merepresentasikan sinar X pada panjang gelombang yang bervariasi. Setiap unsur menghasilkan panjang gelombangnya masing-masing. Panjang gelombang setiap unsur memendek seiring dengan penambahan massa atom dengan beberapa pengecualian. 

Kemudian dia pun menyimpulkan bahwa panjang gelombang sinar X berhubungan dengan nomor atom. Dia mengatakan “Setiap unsur berbeda dari unsur sebelumnya dengan penambahan satu buah muatan positif pada intinya”. Dan kita tahu, muatan positif pada inti adalah proton, dan jumlah proton disebut dengan nomor atom.

Berdasarkan penemuan ini, maka Moseley menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan nomor atomnya, dan ternyata hasilnya hampir sama dengan tabel periodik Mendeleev namun tentunya lebih tepat dan lebih sempurna.

Tabel periodik usulan Moseley inilah yang kemudian disetujui oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) dan kita pakai sekarang. Sehingga, dapat kita simpulkan bahwa sifat unsur adalah fungsi periodik dari nomor atomnya.

Sistem periodik Moseley bisa dikatakan hanyalah penyempurnaan dari tabel periodik Mendeleev. Dalam tabel Mendeleev, kita melihat bahwa Tellurium (Te) berada pada golongan VI mendahului Iodin (J) yang berada pada golongan VII. Hal ini tentunya tidak pas jika kita menggunakan kenaikan massa atom, karena massa atom Te = 127,6 lebih besar daripada massa atom I (126,9). Alasan mengapa Mendeleev menyusun seperti itu adalah karena kesamaan sifat antara Te dengan unsur-unsur diatasnya, sebagaimana I memiliki sifat yang mirip unsur-unsur diatasnya.

Dengan menggunakan tabel periodik usulan Moseley ini, maka masalah ini bisa dipecahkan, karena sesuai dengan kenaikan nomor atom, Te yang memiliki nomor atom 52, mendahului I yang memiliki nomor atom 53. Begitu pula dengan Ar (nomor atom 18) dan K (nomor atom 19).

Tak lama kemudian setelah penemuannya, Moseley termasuk ke dalam daftar orang yang wajib ikut berperang dalam perang dunia I. Dia terbunuh dalam pertempuran berdarah di Gallipoli pada tahun 1915 pada usia 27 tahun!. Para ahli percaya, seandainya Moseley hidup lebih lama, maka dia akan menjadi salah seorang Kimiawan terbesar abad XX. Sayangnya, Moseley tidak mendapat penghargaan yang baik atas karyanya. Tidak ada Nobel yang diberikan padanya, dan tidak ada pula unsur yang diberi nama atas namanya.

@IF'38

Read More

Cara Menghafal penyusunan Konfigurasi elektron Metode Aufbau

Sobat Chem, mungkin banyak dari kita yang kesulitan dalam menghafalkan aturan penyusunan elektron dalam subkulit berdasarkan aturan Aufbau (atau yang lebih populer disebut aturan spdf).

Beberapa dari kita akan menggambar “diagram hujan” seperti yang tertera pada gambar di atas, sebelum menjawab pertanyaan yang meminta kita untuk membuat konfigurasi elektron berdasarkan aturan Aufbau. Tentu ini hal merepotkan bukan ?

Nah, sekarang kita akan membahas metode yang lebih ringkas dalam menyelesaikan soal tentang konfigurasi elektron. Nama metodenya adalah Metode Pengulangan (Repetition Method). Baiklah, langsung saja kita ke TKP.

Sebagaimana kita ketahui, subkulit yang sudah disepakati keberadaannya ada 4 buah yaitu subkulit s, p, d, dan f.

Nah, cara menghafal penyusunan konfigurasi elektron dengan metode spdf ini adalah dengan mengulang-ulang keempat subkulit tersebut. Begini caranya :

Pertama, ulang s dua kali

s s

Selanjutnya, tambahkan p di depan s, ulang dua kali

ps ps

Terus, tambahkan d di depan p, ulang duakali

dps dps

Terakhir, tambahkan f di depan d, ulang dua kali

fdps fdps

Sehingga kita dapatkan :

ss ps ps dps dps fdps fdps

Lalu, bagaimana cara memberikan penomoran ?

Tenang, kita tahu bahwa subkulit s dimulai dari kulit ke-1, subkulit p dimulai dari kulit ke-2, subkulit d dimulai dari kulit ke-3, dan subkulit f dimulai dari kulit ke-4.

1ss     2ps ps     3dps dps     4fdps fdps

Maka, tuliskan angka 1 di depan subkulit s yang pertama, angka 2 di depan subkulit s yang kedua, dst. Begitu pula dengan p, d, dan f.

Sehingga kita dapatkan :

1s, 2s    2p,3s, 3p,4s     3d,4p,5s, 4d,5p,6s      4f,5d,6p,7s, 5f,6d,7p,8s

Bagaimana, lebih mudah kan ? 

@IF'38

Read More

Bagaimanakah Konfigurasi Elektron ion-ion Logam Transisi Dijelaskan ?

Sobat Chem, mungkin kalian ada yang bertanya-tanya, mengapa ketika kita ingin membuat ion-ion (positif) dari logam transisi, kita harus buat dulu konfigurasi elektron atom netralnya, kemudian baru kita keluarkan elektron dari kulit terluar. Itulah konfigurasi elektron ion logam transisi yang tepat. Masalahnya, kulit terluar yang melepaskan elektronnya itu bukanlah kulit (atau lebih tepatnya orbital) terakhir yang diisi elektron, namun kulit yang memiliki nilai n (bilangan kuantum utama) dengan angka terbesar. Maksudnya ?

Begini, perhatikan ! kofigurasi elektron dari ₁₃Al adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹, sementara konfigurasi elektron dari ion Al³⁺ adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s⁰ 3p⁰. Hal ini sesuai dengan konsep : “elektron yang pertama kali keluar adalah elektron yang paling terakhir masuk”.

Sekarang perhatikan ! konfigurasi elektron dari atom ₂₆Fe adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶, sementara konfigurasi elektron dari ion ₂₆Fe³⁺ adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s⁰ 3d⁵ dan bukan 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d³. Hal ini tentunya tidak sesuai dengan konsep : “elektron yang pertama kali keluar adalah elektron yang paling terakhir masuk”.

Mungkin sebagian dari kalian ada yang bertanya-tanya, namun sebagian yang lain (bahkan mungkin sebagian besarnya) tidak terlalu mempedulikan masalah ini. Hal ini karena saya juga dulu termasuk yang tidak banyak tanya dalam masalah ini dan teman-teman saya juga santai-santai aja, gak ada yang kritis menanyakan hal ini pada guru. Dan pengalaman saya sebagai guru, tidak ada satu pun, siswa yang bertanya tentang masalah ini. Mereka semua pada taat, patuh, dan gak neko-neko.

Baiklah, kembali kepada permasalahan di atas, bagaimana penjelasannya ?

Jawab :

Untuk menjawab pertanyaan ini, konsep yang harus difahami adalah bahwa proses pengisian elektron menyebabkan terjadinya perubahan tingkat energi. Perhatikan, ketika elektron mulai mengisi orbital-orbital, maka elektron akan mengisi orbital-orbital yang memiliki tingkat energi terendah terlebih dahulu kemudian yang lebih tinggi darinya.

Pada awalnya, tingkat energi 4s sedikit lebih rendah di bawah tingkat energi 3d, hal ini menyebabkan elektron akan mengisi 4s terlebih dahulu. 

Akan tetapi, segera setelah 1 buah elektron mengisi subkulit 3d (seperti pada unsur ₂₁Sc), maka subkulit 3d akan turun sedikit di bawah 4s.  

Semakin banyak elektron yang mengisi subkulit 3d, maka semakin jauh pula penurunan tingkat energi 3d, sehingga beda energi antara 3d dan 4s pun semakin jauh. (Seperti pada unsur ₃₀Zn).

Nah, karena subkulit 4s sekarang lebih tinggi tingkat energinya daripada subkulit 3d, maka elektron yang dilepaskan pertama kali adalah elektron yang berada di subkulit 4s (karena energinya lebih tinggi).

Hal ini menjelaskan mengapa unsur-unsur logam transisi nomor atom rendah seperti Skandium dan Titanium, ketika membentuk ion positif, lebih cenderung melepaskan semua elektron valensinya (baik dari 3d maupun dari 4s) karena tingkat energi kedua subkulit tersebut berdekatan, sedangkan unsur-unsur logam transisi nomor atom tinggi, lebih cenderung untuk melepaskan elektron valensi pada subkulit 4s saja membentuk ion 2+.

Sebagai contoh, Skandium dan Titanium lebih cenderung membentuk ion dengan muatan masing-masing +3 dan +4 (seperti pada senyawa ScCl₃ dan TiCl₄). Hal ini karena elektron valensi skandium dan titanium masing-masing adalah 3 dan 4.

₂₁Sc = [Ar] 3d¹ 4s² ==> ₂₁Sc³⁺ = [Ar] 3d⁰ 4s⁰

₂₂Ti = [Ar] 3d₂ 4s₂ ==> ₂₂Ti₄₊ = [Ar] 3d₀ 4s₀

Sementara itu, seng lebih cenderung menjadi ion 2+ karena perbedaan energi antara 3d dengan 4s sangat jauh, sehingga lebih mudah melepaskan 2 elektron dari 4s daripada melepaskan keseluruhan elektron terluarnya.

₃₀Zn = [Ar] 3d¹⁰ 4s² ==> ₃₀Zn²⁺ = [Ar] 3d¹⁰

Nah, bagaimana sudah menjawab kebingungan sobat chem sekalian ? jika masih ada yang mau ditanyakan, silahkan isi kolom komentarnya. Insya Allah, jika saya bisa menjawabnya, akan saya jawab

Selamat belajar kimia

@IF"38

Read More