SISTEM PERIODIK UNSUR

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA
Mata Kuliah : PRAKTIKUM KIMIA UMUM-1

SISTEM PERIODIK UNSUR

I. JUDUL PERCOBAAN : SISTEM PERIODIK UNSUR

II. TUJUAN PERCOBAAN :

1. Mempelajari kereaktifan unsur-unsur golongan alkali dan alkali tanah.

2. Memahami perubahan-perubahan yang terjadi selama percobaan.

3. Memahami dan mengetahui sifat periodik unsur (golongan alkali dan golongan alkali tanah).

III. TINJAUAN TEORITIS :

Sistem periodik modern dikenal juga dengan sistem periodik bentuk panjang disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Dalam sistem periodik unsur modern lajur mendatar yang disebut periode dan vertikal yang disebut golongan. 

Jumlah golongan dalam sistem periodik unsur ada 8 dan ditandai dengan angk romawi. Ada 2 golongan besar, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Golongan B terletak diantara golongan IIA dan golongan IIIA.

Nama-nama golongan pada unsur golongan A :

Golongan IA : Golongan Alkali

Golongan IIA : Golongan Alkali Tanah

Golongan IIIA : Golongan Boron

Golongan IVA : Golongan Karbon

Golongan VA : Golongan Nitrogen

Golongan VIA : Golongan Oksigen

Golongan VIIA : Golongan Halogen

Golongan VIIIA : Golongan Gas Mulia (Chang Raymond,2004)

Sifat-sifat logam :

Berdasarkan sifat kelogamannya, secara unsur dibedakan menjadi 3 kategoi, yaitu unsur logam, unsur nonlogam, unsur metaloid. Jika dilihat dari konfigurasi elektronnya, unsur-unsur logam cenderung melepaskan elektron (memiliki energi ionisasi kecil). Sedangkan unsur-unsur nonlogam cenderung merangkap elektron (memiliki energi ionisasi yang besar). Dengan demikian, dapat dilihat kecenderungan sifat nonlogam dalam sistem periodik unsur yaitu:

* Dalam satu periode sifat logam dari kiri ke kanan semakin kecil.

* Dalam satu golongan sifat logam dari atas ke bawah semakin besar.

Logam-logam Alkali

Mempunyai beberapa sifat antara lain: semuanya lunak, boleh mengkilat dan mudah dipotong. Jika logam- logam tersebut diudara terbuka maka pemuaiannya akan menjadi kusam karena logam-logam mudah bereaksi dengan air dan oksigen dan biasanya disimpan dalam minyak tanah.

Logam-logam Alkali Tanah

Logam-logam alkali tanah kecuali Berilium berwarna putih, mudah dipotong dan tampak mengkilat jika dipotong, serta cepat kusam diudara reaktivitasnya terhadap air berbeda-beda. Berilium dapat bereaksi dengan air dingin secara lambat dan akan semakin cepat bila semakin panas. Logam-logam alkali tanah yang lain sangat cepat bereaksi dengan air dingin menghasilkan gas-gas hidrogen dan hidroksid serta menghasilkan banyak panas. (Petruci Ralph, 1987)

Sifat-sifatPeriodik Unsur :

A. Jari-jari atom : didefinisikan sebagai jara dari inti atom terhadap kulit terluar tempat eletron valensi. "Dari atas kebawah semakin besar, dari kiri ke kanan semakin kecil"

B. Energi Ionisasi (I): didefiniskan sebagai sumber energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan eletron valensi dari suatu atom. "Dari atas kebawah semakin kecil, dari kiri ke kanan semakin besar."

C. Afinitas Elektron (A) : didefinisikan sebagai energi yang dilepaskan pada saaat atom dalam keadaan gas menerima elektron pada kulit valensinya. "Dari atas kebaawah semakin kecil, dari kiri ke kanan semakin besar."

D. Keelektronegatifan : didefinisikan sebagai kemampuan atom untuk menangkap elektron. Semkain besar kelektronegatifan, semakin mudah untuk menangkap elektron. "Dari atas kebawah semakin kecil, dari kirike kanan semakin besar." (Sukardjo,1998)

GOLONGAN

Kelompok unsur-unsur dalam sistem periodik unsur modern yang tersusun dalam kolom vertikal kecuali golongan Lantanida dan Aktinida yang disusun secara horizontal. Unsur-unsur yang satu golongan mempunyai sifat-sifat kimia yang mirip namun sifat kimia maupun kimia unsur tersebut berubah  secar periodik. Dalam tabel periodik unsur modern terdapat 8 golongan unsur utama, 8 unsur logam transisi dalam dan 2 golongan transisi luar.

PERIODE

Kelompok unsur unsur dalam tabel periodik unsur modern yang tersusun dalam bris horizontal. Unsur-unsur dalam satu periode memiliki keteraturan sifat fisik maupun kimia.

PENENTUAN GOLONGAN DAN PERIODE BERDASARKAN KONFIGURASI ELEKTRON
Berdasarkan konfigurasi elektron, unsur-unsur utama (golongan A) dapat di definisikan sebagai unsur-unsur elektron valensinya menempati subkulit s dan p. Jika konfigurasi dituliskan nsx npy, maka n menunjukkan periode kemudian x dan y menunjukkan golongan.
Berdasarkan konfigurasi elektronnya, unsur-unsur transisi (golongan B) dapat didefinisikan sebagai unsur-unsur yang elektron valensinya menempati subkulit s dan d(n-1). Jika konfigurasi elektron valensinya di tulis dengan nsx dan n-1dy maka n menunjukkan periode dan x atau y menunjukkan golongan.
Berdasarkan konfigurasi elektron, unsur-unsur golongan lantanida dan aktinida didefinisikan sebagai unsur-unsur yang valensinya menempati subkulit s dan f(n-2). (Surakiti, 1989)

Unsur logam IIA berisi : berelium, Magnesium, Calsium, Stronsium, Barium, Radium. Unsur tersebut bersifat logam karena cenderung melepaskan elektron. Unsur ini disebut logam alkali tanah karena oksidanya bersifat basa (alkalis) dan senyawanya banyak terdapat pada kerak bumi. (David E. Goldbero, 2007)

IV. ALAT DAN BAHAN

1.    Alat

No	Nama Alat	Ukuran	Jumlah
1	Bak Kaca	-	1
2	Tabung Reaksi	-	6
3	Penjepit Tabung	-	1
4	Lampu Spiritus	-	1
5	Pipet Ukur	-	1
6	Erlenmeyer	-	1

2.    Bahan

No	Nama Bahan	Rumus Kimia	Konsentrasi	Warna	Wujud	Jumlah
1	Natrium	Na	-	Coklat	Padat	Sebesar kepala korek api
2	Magnesium	Mg	-	Abu-Abu	Padat	2 cm
3	Tembaga Sulfat	CuSO4	0.1 M	Biru Muda	Larutan	4 ml
4	Perak Nitrat	AgNO3	0.1 M	Bening	Larutan	6 ml
5	Besi Klorida	FeCl3	0.1 M	Kuning	Larutan	4 ml
6	Raksa Klorida	HgCl2	0.1 M	Bening	Larutan	4 ml
7	Timbal Nitrat	Pb(NO3)2	0.1 M	Bening	Larutan	4 ml
8	Penolftalen	PP	-	Bening	Larutan	6 tetes

V. PROSEDUR KERJA

NO.	PROSEDUR KERJA	HASIL PENGAMATAN
A	LOGAM ALKALI
1	·         Ambil sebuah bak kaca, kemudian isi air sebanyak 50 ml air kedalamnya. ·         Buatlah sebuah sampan kertas dan usahakan terapung di atas air dalam bak kaca. ·         Letakkan sepotong kecil logam Na (tidak lebih dari sebesar kepala korek api), diatas kertas sampan tersebut. Amati yang terjadi setelah logam Na bersinggungan dengan air.	Logam Na yang berada diatas sampan kertas membentuk gelembung. Setelah bersinggungan dengan air, timbul nyala api dan dalam sekejap logam Na menghilang/ habis.
2	·       Sediakan 6 buah tabung reaksi yang bersih dan urutkan mulai nomor 1 s/d 6, kemudian pada masing-masing tabung reaksi masukkan larutan yang dari bak kaca tadi sebanyak 5 ml. ·       Pada tabung reaksi 1 teteskan 3 tetes PP, kedalam tabung reaksi 2 masukkan 2 ml larutan CuSO4 0,1M. Kedalam tabung reaksi 3 masukkan 3 ml larutan AgNO3 0,1M. Kedalam tabung reaksi 4 masukkan 2 ml larutan Pb(NO3)2 0,1 M. Ke dalam tabung reaksi 5 masukkan 2ml larutan FeCl3 0,1 M. Ke dalam tabung reaksi 6 masukkan 2 ml larutan HgCl2 0,1 M. ·       Catat dan perhatikan apa yang terjadi pada masing-masing tabung reaksi.	Air percobaan Na mulanya berwarna bening. Tabung 1 : setelah ditambahkan 3 tetes PP warnanya menjadi ungu. Tabung 2 : setelah ditambahkan 2 ml larutan CuSO4 warnanya menjadi warna biru bening. Tabung 3 : setelah ditambahkan 3 ml larutan AgNO3 menghasilkan warna putih keruh. Tabung 4 : setelah ditambahkan 2 ml Pb(NO3)2 warnanya berubah menjadi warna putih pekat. Tabung 5 : setelah ditambahkan 2 ml larutam FeCl3 warnanya berubahn menjadi warna kuning kehijauan. Tabung 6 : setelah ditambahkan 2 ml HgCl2 warnanya berubah menjadi warna putih bening.
B	LOGAM ALKALI TANAH
1	Ambil 2 cm pita Mg, kemudian celupkan ke dalam air dan tunggu selama 5 menit. Perhatikan yang terjadi.	Logam Mg yang dicelupkan kedalam air membentuk gelembung yang melekat pada logam Mg.
2	Ambillah pita Mg tadi, jepit dengan penjepit tabung, kemudian bakar dengan lampu spiritus dan hasil pembakaran (abu) ditampung dalam kertas, kemudian dihaluskan.	Ketika dibakar Logam Mg menghasilkan nyala api ungu dan abu yang dihasilkan warna putih.
3	Sediakan 1 erlenmeyer, isi dengan air sebanyak 30 ml dan selanjutnya masukkan serbuk yang dihaluskan tadi kedalamnya dan aduk sampai larut.	Air abu logam Mg berwarna keruh dengan endapan abu dibawahnya.
4	·     Sediakan 6 buah tabung reaksi bersih dan kering, kemudian isilah masing-masing tabung rekasi dengan dengan larutan erlenmeyer tadi sebanyak 5 ml. ·     Pada tabung reaksi 1 teteskan 3 tetes PP, kedalam tabung reaksi 2 masukkan 2 ml larutan CuSO4 0,1M. Kedalam tabung reaksi 3 masukkan 3 ml larutan AgNO3 0,1M. Kedalam tabung reaksi 4 masukkan 2 ml larutan Pb(NO3)2 0,1 M. Ke dalam tabung reaksi 5 masukkan 2ml larutan FeCl3 0,1 M. Ke dalam tabung reaksi 6 masukkan 2 ml larutan HgCl2 0,1 M. ·     Catat dan perhatikan apa yang terjadi pada masing-masing tabung reaksi.	Tabung 1 : setelah ditambahkan 3 tetes larutan PP warnanya berubah menjadi warna ungu bening. Tabung 2 : setelah ditambahkan 2 ml larutan CuSO4 warnanya berubah menjadi warna biru langit . Tabung 3 : setelah ditambahkan 3 ml larutan AgNO3 warnanya berubah menjadi warna putih keruh. Tabung 4 : setelah ditambahkan 2 ml larutan Pb(NO3)2 warnanya berubah menjadi warna putih pekat. Tabung 5 : setelah ditambahkan 2 ml FeCl3 warnanya berubah menjadi warna kuning bening. Tabung 6 : ditambahkan 2 ml larutan HgCl2 warnanya berubah menjadi warna putih bening. Pada setiap tabung terjadi endapan yang awalnya berasal dari endapan abu Mg yang tidak larut seluruhnya kecuali pada tabung 1 ditambahkan larutan PP.

VI. HASIL PERCOBAAN / REAKSI-REAKSI / PEMBAHASAN

A.  HASIL PERCOBAAN

NO	PERCOBAAN	HASIL PENGAMATAN
1	Logam Na dalam sampan diletakkan di atas permukaan air. Larutan hasil rekasi Na dalam air setelah ditambahi dengan larutan PP, CuSO4, AgNO3, Pb(NO3)2, FeCl3, HgCl2.	Logam Na yang berada diatas sampan membentuk gelembung setelah bersentuhan dengan air dan timbul nyala api dan dalam sekejap menghilang. 1.      Berubah warna menjadi warna ungu bening. 2.      Menghasilkan warna biru bening. 3.      Menghasilkan warna putih keruh. 4.      Menghasilkan warna putih pekat. 5.      Menghasilkan warna kuning kehijauan. 6.      Menghasilkan warna putih bening.
2	Logam Mg dicelupkan dalam air. Pita Mg dibakar. Larutan hasil pembakaran Mg setelah ditambah dengan larutan PP, CuSO4, AgNO3, Pb(NO3)2, FeCl3, HgCl2.	Terbentuk gelembung-gelembung pada menit ke 3 dan pada menit ke 5 gelembung-gelembung menjadi banyak. Saat dibakar gelembung-gelembung menyelimuti pita Mg menghasilkan warna nyala ungu. 1.      Menghasilkan warna ungu bening. 2.      Menghasilkan warna biru langit. 3.      Menghasilkan warna putih keruh. 4.      Menghasilkan warna kuning bening 5.      Menghasilkan warna putih bening. 6.      Menghasilkan warna abu-abu.

 B. REAKSI-REAKSI

1.      Logam Alkali (Na)

a.       2Na(s) + 2H2O(l)  2NaOH(aq) + H2(g)

b.      NaOH(aq) + PP  warna ungu bening

c.       2NaOH(aq) + CuSO4(aq)  NaSO4(aq) + Cu(OH)2(aq)

d.      NaOH(aq) + AgNO3(aq)  NaNO3(aq) + AgOH(aq)

e.       2NaOH(aq) + Pb(NO3)2(aq)  2NaNO3(aq) + Pb(OH)3(aq)

f.       3NaOH(aq) + FeCl3(aq)  3NaCl(aq) + Fe(OH)3(aq)

g.       NaOH(aq) + HgCl2(aq) NaCl(aq) + Hg(OH)2(aq)

2.      Logam Alkali Tanah (Mg)

a.       MgO(s) + H2O(l) Mg(OH)2(aq)

b.      Mg(OH)2(aq) + PP  warna ungu bening

c.       Mg(OH)2(aq) + CuSO4(aq)   MgSO4(aq) + Cu(OH)2(aq)

d.      Mg(OH)2(aq) + 2AgNO3(aq)  Mg(NO3)2(aq) + 2AgOH(aq)

e.       Mg(OH)2(aq) + Pb(NO3)2(aq)  Mg(NO3)2(aq) + 2Pb(OH)2(aq)

f.       3Mg(OH)(aq) + 2FeCl3(aq)  3MgCl2(aq) + 2Fe(OH)3(aq)

g.       Mg(OH)(aq) + AgCl2(aq)  MgCl2(aq) + Hg(OH)3(aq)

C. PEMBAHASAN

1.      Unsur-unsur dalam satu golongan diletakkan berdasarkan kesamaan elektron valensinya, golongan alkali (golongan IA) terdiri dari unsur H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr dengan valensi elektron terakhir dari unsur-unsur tersebut adalah 1.

1H = 1

3Li = 2, 1

11Na = 2, 8, 1

19K = 2, 8, 8, 1

37Rb = 2, 8, 18, 8, 1

55Cs = 2, 8, 18, 18, 8, 1

2.      Unsur-unsur dalam satu periode diletakkan berdasarkan jumlah kulit yang ditempatinya. Logam Na (Natrium) dan logam Mg (magnesium) terletak pada periode yang sama yaitu periode 3.

Na = 2, 8, 1                        Mg = 2, 8, 2

        K L M                                 K L M

Dari kedua elektron diatas Na dan Mg sama-sama menempati kulit K, L, M maka logam Na dan Mg dinyatakan dalam satu periode yaitu periode ke 3.

3.      Terjadinya ledakan pada Natrium (Na) ketika bersentuhan dengan air disebabkan karena sifat logam Natrium sangat reaktif terhadap air maupun udara (oksigen) itu penyebabnya kenapa natrium disimpan dalam minyak, karena dengan adanya perlindungan oleh minyak, logam natrium tidak mudah bereaksi dengan air dan oksigen. Karena air dengan udara tidak bisa menembus lapisan minyak. Pada percobaan yang dilakukan logam Na yang berada diatas perahu mulanya membentuk gelembung setelah bersinggungan dengan air timbul nyala api dan dalam sekejap menghilang.

4.      Logam natrium diletakkan kedalam sampan agar logam natrium tidak bersentuhan langsung dengan air sehingga praktikan dapat mengamati terjadinya reaski. Kalau kita coba masukkan logam Na ke dalam air tanpa sampan akan terjadi ledakan dan langsung mengenai praktikan, itulah sebabnya dibuat sampan untuk pembatas logam Na dengan air.

5.      Logam Mg dibakar berubah menjadi warna ungu terang dengan pemanasan Mg dapat bereaksi dengan oksigen sehingga membentuk oksidanya 2Mg + O2  2MgO. Pada saat Mg dibakar maka akan sangat reaktif terhadap panas.

6.      Mg didalam air memiliki reaksi yang cukup lama karena logam Mg yang didalam air tidak panas atau dingin akan bereaksi sama. Saat dibakar Mg sangat reaktif terhadap panas sehingga menimbulkan warna nyala logam tersebut. Dan Mg yang lebih cepat bereaksi adalah saat Mg dibakar.

7.      Dari kedua golongan yaitu alkali dan alkali tanah yang paling reaktif terhadap air adalah alkali (golongan IA) itu disebabkan karena golongan alkali lebih cenderung melepaskan elektron pada kulit terluarnya, hal ini juga dipengaruhi oleh gaya tarik menarik antarelektron terluar akan terlepas dan bereaksi dengan anion sebagai reduksi. Perbedaan yang dapat dari hail praktikum adalah kereaktifan terhadap air dan mudah larut dalam air.

VII. KESIMPULAN

1.      Logam alkali lebih reaktif dibandingkan logam alkali tanah, sifat unsur golongan alkali adalah bereaksi lama didalam air yang dingin ini merupakan sifat periodik yang kereaktifannya kecil daripada Na memiliki sifat basa yang kuat.

2.      Perubahan-perubahan yang terjadi selama percobaan adalah terjadinya perubahan warna, terjadinya endapan, terjadi ledakan, terjadi nyala api, terjadi gelembung-gelembung gas.

3.      Sifat-sifat logam alkali:

-          Semuanya lunak

-          Boleh mengkilat

-          Mudah dipotong

-          Sangat reaktif

-          Warna terang

-          Jika diudara terbuka maka pemuaiannya akan menjadi kusam karena logam-logam mudah bereaksi dengan air dan oksigen.

-          Titik didih dan titik leleh berkurang dari atas ke bawah, berwujud padat pada suhu ruangan.

-          Massa jenis lebih kecil daripada air.

Sifat-sifat logam alkali tanah :

-          Berwarna putih (kecuali Berilium)

-          Mudah dipotong

-          Cepat kusam diudara

-          Sangat cepat bereaksi dengan air

-          Menghasilkan gas hidrogen dan hidroksid

-          Memiliki sifat basa yang kuat

-          Termasuk pereduksi lemah

-          Kereaktifannya lebih kecil

-          Mudah bereaksi dengan unsur logam.

VIII. JAWABAN PERTANYAAN DAN TUGAS

1.      Mengapa terjadi ledakan pada percobaan A (Logam Alkali). Jelaskan dan tuliskan persamaan reaksi tersebut.

Jawab :

Karena Na Bereaksi kuat dengan air, membebaskan gas hidrogen menghasilkan basa kuat. Na(s) bereaksi dengan air, bereaksi secara tidak langsung pada kapal kertas. Na memiliki ionisasi yang cukup besar sehingga kereaktifannya besar dna direaksikan dengan air.

2.      Tuliskan persamaan reaksi yang terjadi pada masing-masing tabung percobaan. Jelaskan apa hasil reaksi utamanya.

Jawab :

Logam Alkali

-          2Na(s) + 2H2O(l)  2NaOH(aq) + H2(g)

Reaksi Utama : NaOH (terjadi ledakan)

-          NaOH(aq) + PP  warna ungu bening

Reaksi Utama : NaOH (Basa Kuat)

-          2NaOH(aq) + CuSO4(aq)  Na2SO4(aq) + Cu(OH)2(aq)

Reaksi Utama : Na2So4 (biru)

-          NaOH(aq) + AgNO3(aq)  NaNO3(aq) + AgOH(aq)

Reaksi Utama : NaNO3 (putih keruh)

-          2NaOH(aq) + Pb(NO3)2(aq)  2NaNO3(aq) + Pb(OH)3(aq)

Reaksi Utama : NaNO3 (putih pekat)

-          3NaOH(aq) + FeCl3(aq)  3NaCl(aq) + Fe(OH)3(aq)

Reaksi Utama : NaCl ( kuning kehijauan)

-          NaOH(aq) + HgCl2(aq) NaCl(aq) + Hg(OH)2(aq)

Reaksi Utama : NaCl (putih  bening)

Logam Alkali Tanah (Mg)

-          MgO(s) + H2O(l) Mg(OH)2(aq)

Reaksi Utama : Tidak bereaksi

-          Mg(OH)2(aq) + PP  warna ungu bening

Reaksi Utama : ungu

-          Mg(OH)2(aq) + CuSO4(aq)   MgSO4(aq) + Cu(OH)2(aq)

Reaksi Utama : MgSO4 (biru langit)

-          Mg(OH)2(aq) + 2AgNO3(aq)  Mg(NO3)2(aq) + 2AgOH(aq)

Reaksi Utama : Mg(NO3)2 (putih keruh)

-          Mg(OH)2(aq) + Pb(NO3)2(aq)  Mg(NO3)2(aq) + 2Pb(OH)2(aq)

Reaksi Utama : Mg(NO3)2 (putih pekat)

-          3Mg(OH)(aq) + 2FeCl3(aq)  3MgCl2(aq) + 2Fe(OH)3(aq)

Reaksi Utama : 3MgCl2 (kuning)

-          Mg(OH)(aq) + AgCl2(aq)  MgCl2(aq) + Hg(OH)3(aq)

Reaksi Utama : MgCl2 (putih)

3.      Jelaskan paling sedikit 4 sifat-sifat logam alkali dan logam alkali tanah

Jawab :

Logam Alkali : mempunyai keelektronegatifan yang kecil, kelompok logam yang paling reaktif, bervalensi 1 elektron, dapat larut dalam cairan amoniak.

Logam Alkali Tanah : kurang reaktif, mempunyai warna cerah kecuali Be dan Mg, bersifat kelektronegatifan, memiliki 2 elektron valensi.

4.      Buatlah kesimpulan dari seluruh percobaan yang telah dilakukan.

Jawab :

Logam alkali lebih reaktif dibandingkan logam alkali tanah.

Logam alkali sangan reaktif dengan air sehingga membebaskan hidrogen dan menghasilkan basa kuat. Jika bereaksi dengan zat lain akan menghasilkan warna baru dan endapan.

IX. DAFTAR PUSTAKA

Chang, Raymond.(2004).Kimia Dasar.Erlangga : Jakarta.

David, Goldbero.(2007).Ikatan Kimia. Rineka Cipta : Yogyakarta.

Pettruci, Ralph.(1987).Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern.Erlangga : Jakarta.

Sukardjo.(1998).Kimia Untuk Universitas.Erlangga : Jakarta.

Surakiti.(1989).Kimia Dasar 1.ITB : Bandung