Tabel periodik unsur sering terlihat seperti kumpulan kotak berisi huruf dan angka yang membingungkan. Padahal, susunan tersebut menyimpan informasi penting tentang sifat dan karakteristik setiap unsur kimia. Salah satu informasi yang dapat diketahui dari tabel periodik adalah letak golongan dan periode suatu unsur. Untuk menentukannya, kita perlu memahami konfigurasi elektron dan cara elektron menempati kulit serta subkulit atom.
Mengenal Golongan dan Periode
Dalam tabel periodik, unsur-unsur disusun berdasarkan nomor atom dan dikelompokkan menurut karakteristik tertentu. Dua bagian penting yang perlu dipahami adalah golongan dan periode.
Golongan adalah kolom vertikal pada tabel periodik. Unsur-unsur dalam golongan utama yang sama umumnya memiliki jumlah elektron valensi yang sama, sehingga cenderung menunjukkan sifat kimia yang mirip.
Sementara itu, periode adalah baris horizontal pada tabel periodik. Letak periode menunjukkan tingkat kulit elektron tertinggi yang ditempati dalam konfigurasi elektron suatu unsur.
Langkah Pertama: Menentukan Konfigurasi Elektron
Sebelum menentukan golongan dan periode, langkah pertama adalah menuliskan konfigurasi elektron berdasarkan nomor atom unsur. Pada atom netral, jumlah elektronnya sama dengan nomor atom.
Elektron menempati orbital berdasarkan tingkat energi dengan mengikuti aturan pengisian elektron, termasuk prinsip Aufbau. Urutan pengisian subkulit yang umum digunakan adalah sebagai berikut:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶.
Urutan tersebut digunakan sesuai dengan jumlah elektron yang dimiliki atom. Perlu diingat bahwa beberapa unsur memiliki konfigurasi elektron khusus yang menyimpang dari urutan pengisian sederhana.
Contoh Konfigurasi Elektron Kalium
Kalium (K) memiliki nomor atom 19. Artinya, atom kalium netral mempunyai 19 elektron. Konfigurasi elektronnya adalah:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹.
Konfigurasi tersebut menjadi dasar untuk menentukan golongan dan periode kalium pada tabel periodik.
Cara Menentukan Periode Unsur
Periode suatu unsur ditentukan berdasarkan nilai kulit utama terbesar yang muncul dalam konfigurasi elektronnya. Nilai kulit utama ditunjukkan oleh angka di depan simbol subkulit, seperti angka 1 pada 1s atau angka 4 pada 4s.
Sebagai contoh, konfigurasi elektron kalium adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹. Angka kulit utama terbesar dalam konfigurasi tersebut adalah 4, sehingga kalium berada pada periode 4.
Dengan demikian, cara praktis menentukan periode adalah mencari angka kulit utama terbesar dalam konfigurasi elektron suatu unsur.
Cara Menentukan Golongan Unsur
Penentuan golongan bergantung pada blok unsur dan konfigurasi elektronnya. Secara umum, unsur dalam tabel periodik dapat dibedakan menjadi unsur golongan utama, unsur transisi, serta unsur yang termasuk deret lantanida dan aktinida.
1. Golongan Utama (Golongan A)
Unsur golongan utama berada pada blok s dan p. Untuk unsur-unsur ini, jumlah elektron pada kulit terluar menjadi petunjuk utama dalam menentukan golongannya.
Jika konfigurasi elektron terluarnya berbentuk ns¹ atau ns², unsur tersebut berada pada blok s. Jika elektron terluarnya menempati subkulit p, jumlah elektron pada subkulit s dan p di kulit terluar digunakan untuk menentukan golongan.
Dalam sistem penamaan lama, golongan utama dikenal sebagai golongan A. Padanan golongan dalam sistem penomoran modern adalah sebagai berikut:
- Golongan IA = golongan 1.
- Golongan IIA = golongan 2.
- Golongan IIIA = golongan 13.
- Golongan IVA = golongan 14.
- Golongan VA = golongan 15.
- Golongan VIA = golongan 16.
- Golongan VIIA = golongan 17.
- Golongan VIIIA = golongan 18.
Contoh: Kalium memiliki konfigurasi elektron berakhir pada 4s¹. Elektron terluarnya berjumlah satu dan berada pada subkulit s, sehingga kalium termasuk golongan IA atau golongan 1 dalam sistem penomoran modern.
2. Golongan Transisi (Golongan B)
Unsur transisi umumnya berada pada blok d. Dalam sistem penamaan lama, unsur-unsur ini dikelompokkan ke dalam golongan B. Penentuan golongannya dapat dilakukan dengan memperhatikan jumlah elektron pada subkulit ns dan (n-1)d.
Dalam aturan yang biasa digunakan pada pembelajaran kimia dasar, jumlah elektron pada subkulit s dan d dipakai untuk menentukan golongan transisi. Pemetaan dalam sistem lama adalah sebagai berikut:
- Jumlah 3 elektron: golongan IIIB.
- Jumlah 4 elektron: golongan IVB.
- Jumlah 5 elektron: golongan VB.
- Jumlah 6 elektron: golongan VIB.
- Jumlah 7 elektron: golongan VIIB.
- Jumlah 8, 9, atau 10 elektron: golongan VIIIB.
- Jumlah 11 elektron: golongan IB.
- Jumlah 12 elektron: golongan IIB.
Aturan ini merupakan penyederhanaan untuk mempelajari unsur transisi. Beberapa unsur memiliki konfigurasi elektron khusus, sehingga penentuan golongannya perlu disesuaikan dengan konfigurasi dan letaknya pada tabel periodik.
Contoh: Unsur dengan konfigurasi elektron [Kr] 5s² 4d¹ memiliki dua elektron pada subkulit 5s dan satu elektron pada subkulit 4d. Jumlahnya adalah 2 + 1 = 3, sehingga dalam sistem lama unsur tersebut termasuk golongan IIIB atau golongan 3 dalam sistem modern. Karena kulit utama tertingginya adalah 5, unsur tersebut berada pada periode 5.
3. Golongan Lantanida dan Aktinida
Lantanida dan aktinida merupakan dua deret unsur yang berkaitan dengan pengisian subkulit f. Lantanida berada pada periode 6, sedangkan aktinida berada pada periode 7. Kedua deret ini biasanya ditampilkan terpisah di bagian bawah tabel periodik agar susunan tabel lebih ringkas.
Untuk mengenali kedua deret tersebut, perhatikan periode dan konfigurasi elektronnya. Namun, penentuan golongan unsur-unsur ini tidak selalu sesederhana menjumlahkan elektron pada subkulit s dan f, sehingga letak unsur pada tabel periodik dan konfigurasi lengkapnya perlu diperhatikan.
Contoh Soal Menentukan Golongan dan Periode
Soal
Tentukan golongan dan periode unsur yang memiliki nomor atom 25.
Penyelesaian
Nomor atom 25 menunjukkan bahwa atom netral tersebut memiliki 25 elektron. Konfigurasi elektronnya adalah:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵.
Menentukan periode:
Angka kulit utama terbesar dalam konfigurasi elektron tersebut adalah 4, yaitu pada subkulit 4s. Jadi, unsur tersebut berada pada periode 4.
Menentukan golongan:
Elektron pada subkulit 4s berjumlah 2, sedangkan elektron pada subkulit 3d berjumlah 5. Jumlah keduanya adalah 2 + 5 = 7. Dengan demikian, unsur tersebut termasuk golongan VIIB dalam sistem lama atau golongan 7 dalam sistem penomoran modern.
Jadi, unsur dengan nomor atom 25 adalah mangan (Mn), yang terletak pada golongan 7 (VIIB) dan periode 4.
Tips Mempermudah Penentuan Golongan dan Periode
Agar lebih mudah menentukan letak unsur dalam tabel periodik, perhatikan beberapa tips berikut:
- Mulai dari nomor atom. Pada atom netral, nomor atom menunjukkan jumlah elektron yang harus dituliskan dalam konfigurasi elektron.
- Tulis konfigurasi elektron secara berurutan. Ikuti urutan pengisian orbital dan perhatikan kapasitas maksimum setiap subkulit.
- Tentukan periode terlebih dahulu. Cari angka kulit utama terbesar yang muncul dalam konfigurasi elektron.
- Kenali blok unsur. Perhatikan apakah elektron terakhir menempati subkulit s, p, d, atau f.
- Pahami aturan golongan. Unsur golongan utama ditentukan berdasarkan elektron pada kulit terluar, sedangkan unsur transisi memerlukan perhatian pada elektron subkulit s dan d.
- Periksa kembali hasilnya. Cocokkan konfigurasi elektron dengan letak unsur pada tabel periodik, terutama untuk unsur yang memiliki konfigurasi khusus.
Penutup
Menentukan golongan dan periode unsur pada tabel periodik dapat dilakukan dengan memahami konfigurasi elektron serta aturan penempatan elektron dalam kulit dan subkulit atom. Periode ditentukan dari angka kulit utama terbesar, sedangkan golongan ditentukan berdasarkan konfigurasi elektron dan jenis blok unsur.
Dengan berlatih menggunakan berbagai contoh nomor atom, kemampuan membaca tabel periodik akan semakin baik. Pemahaman ini juga membantu mempelajari sifat kimia unsur, termasuk kecenderungan unsur dalam bereaksi dan membentuk ikatan kimia.
