SIFAT FISIK DAN KIMIA UNSUR

1. SIFAT FISIS DAN KIMIA UNSUR-UNSUR
GOLONGAN UTAMA
DAN TRANSISI

2. SIFAT FISIS
Sifat fisis adalah sifat yang dapat diukur dan
diteliti tanpa mengubah komposisi atau susunan dari
zat tersebut. Sebagai contoh, kita dapat mengukur titik
leleh dari es dengan memanaskan sebuah balok es dan
mencatat pada suhu berapa es tersebut berubah
menjadi air. Air dengan es hanya berbeda dalam hal
penampilan saja, bukan dalam komposisi, jadi ini
termasuk kedalam perubahan fisis. Demikian juga bila
kita membekukan air tersebut kembali menjadi es
seperti mula-mula. Karena itu, titik leleh dari suatu zat
termasuk kedalam sifat fisisnya. Sama halnya bila kita
mengatakan Helium lebih ringan daripada udara, kita
mereferensikannya pada sifat fisis helium tersebut.

3. SIFAT KIMIA
Sifat kimia adalah sifat yang untuk mengukurnya
diperlukan perubahan kimiawi. Sebagai contoh,
pernyataan yang menyebutkan bahwa “Gas hidrogen
terbakar oleh gas oksigen dan membentuk air” yang
mendeskripsikan sifat kimia dari hidrogen, karena
untuk menyelidikinya kita harus melakukan
perubahan kimiawi, dalam hal ini pembakaran. Setelah
terjadi perubahan kimiawi, zat mula-mula, yakni
Hidrogen, menghilang dan berubah menjadi zat kimia
lain-air. Kita tidak dapat mengembalikan Hidrogen
dari air sebagaimana perubahan-perubahan fisis seperti
pelelehan atau pembekuan.

4. UNSUR ALKALI
Li Na K Rb Cs Fr
Nomor atom
Konfigurasi elektron
Titik leleh (oC)
Titik didih (oC)
Rapat jenis (20 oC, g/cm3)
Jari-jari ion (10–12 m)
Jari-jari atom (10–12m)
Energi ionisasi I (kJ/mol)
Energi ionisasi II (kJ/mol)
Eo, L → L+ + e– (V)
Elektronegativitas
3
[He]2s1
179
1.336
0,54
60
123
520
7.296
3,05
1,0
11
[Ne]3s1
98
883
0,97
95
157
496
4.563
2,71
1,0
19
[Ar]4s1
63
762
0,86
133
203
419
3.069
2,92
0,9
37
[Kr]5s1
39
700
1,53
148
216
403
2.650
2,49
0,9
55
[Xe]6s1
28
670
1,90
169
235
376
2.420
3,02
0,9
87
[Rn]7s1
–
–
–
–
–
370
2.170
–
–
Sifat-Sifat Umum Logam Alkali

5. Beberapa Reaksi Logam Alkali
1) Semua logam alkali dapat bereaksi dengan hidrogen, halogen, oksigen,
belerang, dan fosforus.
2 M(s) + H2(g) → 2 MH(s) (senyawa hidrida)
2) Litium dapat bereaksi dengan nitrogen membentuk nitrida.
6 Li(s) + N2(g) → 2 Li3N(s) (nitrida)
3) Reaksi dengan air menghasilkan basa dan gas hidrogen. Reaksi ini
bersifat eksotermis.
2 M(s) + H2O(l) → 2 MOH(aq) + H2(g)
Reaksi air dengan:
(a) litium,
(b) natrium/sodium,
(c) kalium/potassium.
(a) (b) (c)

6. 4) Logam alkali sebagai reduktor.
Al2O3 + 6 Na → 2 Al + 3 Na2O
5) Logam-logam alkali terlarut dalam amonia cair membentuk larutan
biru.
6)Reaksi nyala. Jika logam-logam
alkali dibakar, akan
menghasilkan warna nyala
yang khas.
Litium : merah
Natrium : kuning
Kalium : merah/violet
Rubidium : Merah ungu
Sesium : biru
natrium kalsium litium

7. UNSUR ALKALI TANAH
Be Mg Ca Sr Ba Ra
Nomor atom
Konfigurasi elektron
Titik leleh (oC)
Titik didih (oC)
Rapat jenis (20 oC, g/cm3)
Jari-jari ion (10–12 m)
Jari-jari atom (10–12m)
Energi ionisasi I (kJ/mol)
Energi ionisasi II (kJ/mol)
Eo, L → L+ + e– (V)
4
[He]2s2
1.280
2.970
1,86
89
31
899
1.757
1,85
12
[Ne]3s2
651
1.107
1,75
136
65
738
1.450
2,37
20
[Ar]4s2
851
1.487
1,55
174
99
590
1.146
2,87
38
[Kr]5s2
800
1.366
2,6
191
113
549
1.064
2,89
56
[Xe]6s2
725
1.637
3,59
198
135
503
965
2,91
88
[Rn]7s2
700
1.140
5,0
–
–
509
978
2,92
Sifat-Sifat Umum Logam Alkali Tanah

8. Perbandingan Unsur Alkali dengan Unsur Alkali Tanah
 Jari-jari atom maupun jari-jari ion yang isoelektronis (jumlah elektronnya
sama) golongan alkali tanah lebih kecil dibanding alkali.
 Kristal dari unsur-unsur golongan alkali tanah kerapatannya lebih besar
sehingga kekerasan, titik leleh, dan titik didihnya lebih tinggi daripada
golongan alkali.
 Logam golongan IIA merupakan reduktor yang cukup kuat meskipun
kurang kuat bila dibanding logam golongan IA.
 Energi ionisasi golongan IIA lebih besar daripada golongan IA.
 Logam golongan alkali tanah kurang reaktif jika dibandingkan golongan
alkali.

9. Beberapa Reaksi Logam Alkali Tanah
1)Dengan halogen (X2), membentuk halida (X = F, Cl, Br, dan I).
M + X2 → MX2
2)Dengan oksigen, membentuk oksida, kecuali Ba juga menghasilkan
BaO2.
3)Dengan belerang, membentuk sulfida, juga dengan Se dan Te.
M + S → MS
4)Dengan nitrogen, membentuk nitrida (pada temperatur tinggi).
3 M + N2 → M3N2
5)Dengan karbon, membentuk karbida, kecuali Be membentuk Be2C.
M + 2 C → MC2
Karbida ini dengan air membentuk basa dan gas asetilena (untuk
mengelas).

10. 6) Dengan hidrogen, membentuk hidrida (pada temperatur tinggi).
M + H2 → MH2
7) Dengan asam, membentuk gas H2.
M(s) + 2 H+(aq) → M2+(aq) + H(g)
8) Kecuali berilium, logam-logam alkali tanah dengan air membebaskan
gas hidrogen.
M + 2 H2O(l) → M(OH)2 + H2(g)
9) Berilium dan oksidanya bersifat amfoter, dapat larut dalam asam
maupun basa kuat.
Be + 2 H2O + 2 OH– → [Be(OH)4]2– + H2(g)
10) Tes nyala logam alkali tanah memberikan warna yang khas.
Magnesium : nyala sangat terang, Strontium : merah, Kalsium : merah
bata, Barium : kuning kehijauan.

11. UNSUR PERIODE KETIGA
Unsur-unsur periode ke-3 terdiri atas Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, dan Ar.
Sepanjang periode dari Na sampai Cl terjadi perubahan sifat:
1) Sifat logam berkurang, sedangkan sifat nonlogam bertambah
2) Sifat reduktor berkurang, sedangkan sifat oksidator bertambah
3) Sifat kebasaan berkurang, sedangkan sifat
keasaman bertambah
4) Titik didih dan titik lelehnya makin tinggi
5) Jari-jari atom makin kecil
6) Energi ionisasinya makin besar, kecuali pada
Al dan S

12. UNSUR PERIODE KETIGA
b. Kekuatan sebagai Reduktor dan Oksidator
>> Kekuatan reduktor bertambah dari kanan ke kiri.
>> Atom Na, Mg, dan Al tergolong reduktor kuat.
>> Sifat oksidator bertambah ke arah kanan.
kekuatan asam bertambah
Na Mg Al Si P S Cl Ar
kekuatan basa bertambah
c. Sifat Asam-Basa
 dari kiri ke kanan, sifat asam bertambah, sedangkan sifat
basa berkurang.
 dari kanan ke kiri, sifat basa bertambah, sedangkan sifat
asam berkurang.

13. UNSUR PERIODE KETIGA
Sifat-Sifat Khusus
1) Aluminium (Al)
 Aluminium tidak bereaksi dengan udara kering, tetapi dalam udara
lembap akan membentuk lapisan tipis oksida di permukaannya.
 Aluminium murni tidak bereaksi dengan air murni, tetapi aluminium tak
murni (bercampur dengan logam) dapat mengalami korosi jika terkena air
yang mengandung garam-garam.
 Aluminium dapat bereaksi dengan nitrogen membentuk aluminium nitrida.
 Aluminium dapat mereduksi oksida logam menjadi logamnya, proses
termit.
 Aluminium dapat larut dalam basa kuat maupun dalam asam kuat.
 Larutan AlCl3 dalam air bersifat asam maka dapat bereaksi dengan basa,
selanjutnya dapat pula bereaksi dengan asam.

14. UNSUR PERIODE KETIGA
2) Silikon (Si)
 Silikon tidak ditemukan bebas di alam, tetapi ditemukan dalam
senyawanya.
 Silikon dioksida (SiO2) biasa disebut silika, banyak ditemukan sebagai
pasir dan quartz, membentuk jaringan makromolekul struktur tiga
dimensi sehingga titik lelehnya tinggi.
 SiO2 tidak berwarna, tetapi adanya campuran sedikit logam dapat
memberikan warna seperti amethyst (violet), rose quartz (merah muda),
smoky quartz (cokelat), dan citrine (kuning).

15. UNSUR PERIODE KETIGA
3) Fosforus (P)
 Fosforus tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam, sebagian besar terdapat
sebagai fosfat seperti batuan.
 Mempunyai beberapa bentuk alotrop, antara lain fosforus putih dan fosforus merah.
 Fosforus putih mendidih pada 280 oC membentuk uap P4 yang terdisosiasi di atas 700
oC membentuk P2.
 Pemanasan fosforus putih sampai 260 oC menggunakan katalis iodin atau belerang
membentuk fosforus merah yang amorf.
 Fosforus putih sangat reaktif, beracun, mudah
menguap, dan larut dalam pelarut nonpolar.
 Fosforus merah tidak reaktif, kurang beracun,
dan tidak larut dalam banyak pelarut.
 Fosforus putih jika bersentuhan dengan udara,
dapat menyala dan jika tersentuh kulit,
menyebabkan luka bakar.

16. UNSUR PERIODE KETIGA
4) Belerang (S)
 Belerang di alam dapat berada dalam keadaan bebas dan dalam
bentuk senyawa.
 Belerang mempunyai alotrop, yaitu rombis dan monoklin.
Pada temperatur kamar yang stabil, belerang berbentuk rombis yang
mempunyai rumus molekul S8.
 Jika dipanaskan di atas 120 oC kemudian didinginkan perlahan-lahan,
akan terbentuk kristal belerang monoklin (titik leleh 119 oC).
Belerang rombis Belerang monoklin

17. UNSUR PERIODE KEEMPAT
Sifat Unsur Periode Keempat
Unsur Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
Jari-jari atom (nm) 0,16 0,15 0,14 0,13 0,14 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13
Titik leleh (0C) 1540 1680 1900 1890 1240 1540 1500 1450 1080 420
Titik didih (0 C) 2370 3260 3400 2480 2100 3000 2900 2730 2600 910
Kerapatan (g/cm3) 3,0 4,5 6,1 7,2 7,4 7,9 8,9 8,9 8,9 7,1
E ionisasi I (kJ/mol) 6,30 660 650 6500 720 760 760 740 750 910
E ionisasi II (kJ/mol) 1240 1310 1410 1590 1510 1560 1640 1750 1960 1700
E ionisasi III (kJ/mol) 2390 2650 2870 2990 3260 2960 3230 3390 3560 3800
E0 red M2+ (aq) - - -1,2 -0,91 -1,19 -0,44 -0,28 -0,25 +0,34 0,76
E0 red M3+ (aq) -2,1 -1,2 -0,-86 -0,74 -0,28 -0,04 +0,44 - - -
Kekerasan ( skala mohs) - - - 9,0 5,0 4,5 - - 3,0 2,5

18. UNSUR PERIODE KEEMPAT
Warna senyawa logam transisi dengan berbagai bilangan oksidasi
Unsure +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
Sc - - Tb - - - -
Ti - - ungu Tb - - -
V - Ungu Hijau biru Merah - -
Cr - Biru Hijau - - Jingga -
Mn - Merah muda Coklat Coklat tua Biru Hijau Ungu
Fe - Hijau Kuning - - - -
Co - Merah muda Ungu - - - -
Ni - Hijau - - - - -
Cu Tb Biru - - - - -
Zn - Tb - - -

19. GOLONGAN
HALOGEN
Dalam membincangkan sifat kimia halogen, kadangkala fluorin dan astatin
diabaikan. Hal ini dikarenakan astatin adalah bahan radioaktif. Fluorin juga
mempunyai sifat-sifat anomali karena ukurannya yang kecil dan
keelektronegatifannya yang tinggi. Sifat kimia halogen adalah sebagai berikut :
• Unsur halogen selalu dalam bentuk molekul diatomik yang sangat reaktif terhadap
unsur logam maupun nonlogam
• Mempunyai bilangan oksidasi -1
• Dalam sistem periodik, semakin ke atas, dalam satu golongan, akan semakin
mudah menangkap elektron. Karena itu, unsur halogen merupakan oksidator
yang kuat
• Halogen merupakan unsur yang sangat elektronegatif, karena mempunyai7
elektron valensi sehingga cenderung menarik elektron dan menjadi ionnegatif
dalam rangka membentuk susunan elektron gas mulia.
• Jari-jari atom unsur halogen bertambah dari fluorin sampai astatin menyebabkan
gaya tarik inti dengan elektron valensi (pada kulit terluar) makin lemah sehingga
keelektronegatifan (kemampuan menarik elektron) semakin lemah dan
kemampuan membentuk ion negatifnya juga semakin berkurang. Dengan kata
lain dari fluorin sampai iodin kereaktifannya melemah.

20. GOLONGAN
HALOGEN
Sifak fisik halogen:
1. Dari atas ke bawah, titik didih dan titik leleh halogen makin tinggi
2. Wujud Halogen
Pada suhu kamar, flourin dan klorin berupa gas, bromin berupa zat cair yang mudah
menguap, sedangkan iodin berupa zat padat yang mudah menyublim. Pemanasan
iodin padat pada tekanan atmosfer tidak membuat unsur itu meleleh, tetapi
langsung menyublim. Hal ini terjadi karena tekanan uap iodin padat pada suhu
kamar lebih besar dari 1 atm Kecenderungan titik leleh dan titik didih halogen
tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Molekul halogen (X2) bersifat nonpolar,
dengan demikian gaya tarik- menarik antarmolekul halogen merupakan gaya
dispersi. Sebagaimana diketahui, gaya dispersi bertambah besar sesuai dengan
pertambahan massa molekul (Mr). Itulah sebabnya mengapa titik leleh dan titik
didih halogen meningkat dari atas ke bawah dalam tabel periodik unsur.
3. Warna dan Aroma Halogen
Halogen mempunyai warna dan aroma tertentu. Flourin berwarna kuning muda,
klorin berwarna hijau muda, bromin berwarna merah tua, iodin padat berwarna
hitam, sedangkan uap iodine berwarna ungu. Semua halogen berbau rangsang dan
menusuk, serta bersifat racun.

21. GAS MULIA

22. UNSUR TRANSISI
Sifat-Sifat Unsur Transisi
1. Mempunyai bilangan oksidasi lebih dari satu macam, meskipun ada
juga yang hanya mempunyai satu macam.
2. Mempunyai kecenderungan yang kuat membentuk ion kompleks.
3. Senyawanya ada yang bersifat paramagnetik, tetapi ada pula yang
bersifat diamagnetik.
4. Kebanyakan ion atau senyawanya berwarna. Hal ini disebabkan
subkulit d hanya terisi sebagian elektron.
5. Titik leleh dan titik didihnya pada umumnya sangat tinggi.
6. Semua unsur transisi mempunyai sifat logam, seperti konduktor panas
dan listrik yang baik.

23. TERIMAKASIH SEMOGA BERMANFAAT 