belajar dan belajar karena ilmu itu tidak ada habisnya


Pada halaman ini akan dijelaskan beberapa tren pada sifat fisik dan sifat atom dari unsur-unsur golongan II – berilium, magnesium, kalsium, strontium, dan barium.

Tren dalam Jari-jari Atom



Seperti terlihat di atas, semakin ke bawah jari-jari atom meningkat. Perhatikan bahwa berilium memiliki bentuk atom terkecil dibanding atom lain di golongan ini.

Penjelasan peningkatan jari-jari atom

Jari-jari atom diatur oleh:
E Jumlah lapisan elektron di luar nukleus (inti atom).
E Gaya tarik dari nukleus terhadap elektron luar.

Bandingkan berilium dan magnesium:

Be 1s22s2
Mg 1s22s22p63s2

Untuk atom golongan II, dua elektron di kulit terluar mendapat gaya tarik total 2+ dari inti atom. Muatan positif dari nukleus dihilangkan atau dikurangi oleh muatan negatif dari elektron yagn terletak dikulit dalam.

Satu-satunya faktor yang mempengaruhi ukuran atom adalah jumlah kulit atom yang terisi elektron. Jelas sekali, semakin banyak kulit atom semakin banyak ruang yang dibutuhkan atom, mengingat elektron saling tolak-menolak. Ini berarti semakin kebawah (nomor atom makin besar) ukuran atom harus semakin besar.

Tren dalam Energi Ionisasi Pertama

Energi ionisasi pertama adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan elektron yang paling lemah ikatannya, dari 1 mol atom menjadi ion bermuatan. Dengan kata lain, yang diperlukan untuk 1 mol proses ini:

Perhatikan bahwa semakin kebawah energi ionisasi pertama semakin menurun.

Penjelasan penurunan dalam energi ionisasi pertama

Energi ionisasi diatur oleh:
E muatan dalam inti atom,
E jumlah elektron dalam kulit-kulit atom dalam,
E jarak antara elektron terluar dengan inti atom.

Semakin ke bawah dalam golongan, peningkatan muatan inti atom diimbangi oleh peningkatan jumlah elektron dalam. Jadi, seperti telah dijelaskan sebelumnya, atom terluar tetap mendapat gaya tarik total 2+ dari inti atom.

Tetapi, semakin ke bawah jarak antara inti atom dengan elektron terluar meningkat, sehingga elektron semakin mudah dipindahkan, energi ionisasi yang diperlukan menurun.

Tren dalam Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah ukuran kecenderungan atom untuk menarik pasangan elektron. Ukuran ini biasanya dibuat dalam skala Pauli, dimana unsur paling elektronegatif, yaitu fluorin, diberi angka 4,0.

Semua unsur dalam golongan II ini memiliki sifat keelektronegatifan yang kecil (ingat, unsur paling elektronegatif, fluorin, memiliki keelektronegatifan 4,0). Perhatikan bahwa semakin kebawah keelektronegatifan semakin menurun. Atom-atom menjadi kurang mampu menarik pasangan elektron.

Anda mungkin tidak setuju dengan tren penurunan keelektronegatifan ini, karena pada tabel di atas terlihat kalsium dan strontium sama-sama memiliki keelektronegatifan 1,0. Ini dapat dijelaskan bahwa keelektronegatifan dicatat sampi 1 desimal saja. Misal kalsium memiliki keelektronegatifan 1,04 dan strontium 0,95 (angka permisalan!), keduan atom itu akan tercatat mempunyai keelekronegatifan 1,0.

Penjelasan penurunan dalam keelektronegatifan

Bayangkan ikatan antara atom magnesium dan atom klorin. Dimulai dengan  ikatan kovalen dengan sepasang elektron koordinasi. Pasangan elektron akan tertarik ke arah klorin yang memiliki gaya tarik lebih besar dari inti atom klorin dibanding dari inti atom magnesium.

Pasangan elektron berada dekat dengan klorin sehingga terjadi transfer satu elektron kepada klorin, dan terbentuk ion.

Gaya tarik dari inti atom klorin yagn besar adalah sebab mengapa klorin memiliki keelektronegatifan yang lebih besar dari magnesium.

Selanjutnya bandingkan dengan ikatan antara berilium dan klorin. Gaya tarik total dari tiap atom sama dengan contoh pertama tadi. Tapi harus diingat, berilium memiliki ukuran atom yang lebih kecil dibanding magnesium. Ini berarti pasangan elektron akan berada lebih dekat dengan muatan total 2+ dari berilium, jadi lebih kuat terikat pada berilium.

Pada contoh ini, pasangan elektron tidak tertarik cukup dekat pada klorin untuk membentuk ikatan ion. Karena ukurannya yang kecil, berilium membentuk ikatan kovalen, bukan ikatan ion. Gaya tarik antara inti berilium dengan pasangan elektron terlalu besar untuk dapat membentuk ikatan ion.

Kesimpulan tren ke bawah Golongan II

Semakin besar ukuran atom, setiap pasangan elektron semakin menjauh dari inti atom logam, jadi elektron kurang kuat untuk tertarik ke inti atom. Dengan kata lain, semakin kebaah dalam golongan, unsur semakin kurang elektronegatif.

Semakin ke bawah dalam golongan, ikatan yang terbentuk antara unsur-unsur ini dengan unsur lain, seperti klorin, menjadi semakin ionik. Pasangan elektron semakin mudah tertarik dari unsur golongan II ke unsur klorin (atau unsur lain).

Tren dalam Titik Leleh


Terlihat pada tabel di atas bahwa (dengan perkecualian pada magnesium) semakin ke bawah titik didih semakin menurun.

Penjelasan tren dalam titik leleh

Penjelasan tentang kecenderungan tren pada titik leleh ini sangat sulit. Mungkin anda berpikir bahwa (kecuali magnesium) semakin rendah titik leleh semakin lemah ikatan logamnya, tetapi tidak, dan akan berbahaya untuk berpikir seperti itu. Ikatan logam tidak tidak dirusak oleh pelelehan. Tetapi dengan titik didih biasanya tolak ukur yang lebih baik dalam hal kekuatan ikatan yang terlibat.

Untuk titik leleh magnesium yang rendah, anda mungkin menemukan penjelasan adalah karena atom magnesium tersusun berbentuk kristal. Dan memang titik didih magnesium juga rendah. Tetapi pemikiran tentang susunan ini akan tidak relevan untuk unsur bentuk cairan. Untuk magnesium, pasti ada hal lain yang mempengaruhi lemahnya ikatan logam magnesium.

Untuk titik didih, tidak ada pola yang jelas dalam golongan II ini. Jadi, tidak ada pola yang jelas pula untuk kekuatan ikatan logam.

Ukuran lain yang munkin digunakan untuk kekuatan ikatan logam adalah energi ionisasi. Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol atom dalam keadaan gas dari keadaan awalnya (yaitu keadaan dalam kondisi suhu dan tekanan ruang/ standar).

Lagi-lagi, tidak ada pola atau tren yang jelas dalam energi ionisasi ini. Dan memang belum ada penjelasan yang pasti mengenai ini.

Reaksi Unsur-unsur Golongan II dengan Udara atau Oksigen

Fakta

Reaksi dengan oksigen

Pembentukan oksida sederhana

Dengan oksigen, logam- logam Golongan III ini terbakar membentuk logam oksida sederhana.

Berilium sulit untuk terbakar kecuali dalam bentuk serbuk. Berilium memiliki lapisan berilium oksida yang tipis tetapi kuat pada permukaannya, yang mencegah oksigen baru untuk bereaksi dengan berilium dibawah lapisan tersebut.

2X + O2 → 2XO

X pada persamaan diatas menunjukkan logam Golongan II.

Agak mustahil untuk menemukan tren dalam reaksi logam Golongan II dengan oksigen. Karena untuk itu kita harus mendapat logam yang sama-sama bebas dari lapisan oksida, dengan luas permukaan dan bentuk yang setara, memiliki aliran oksigen yang setara, dan dipanaskan sampai sama-sama mulai bereaksi. Tetapi ini mustahil dilakukan!

Seperti apa logam-logam ini ketika dibakar sedikit rumit!

* Berilium: penulis belum dapat menemukan referensi (internet atau buku teks) mengenai warna api yang dihasilkan dari pembakaran berilium. Mungkin percikan perak seperti yang terjadi pada pembakaran magnesium atau alumunium.

* Magnesium: pembakarannya menghasilkan api berwarna putih kuat.

* Kalsium: agak sulit untuk mulai terbakar, tetapi kemudian terbakar cepat, menghasilkan api putih kemudian sedikit merah.

* Strotium: penulis belum pernah melihat pembakaran strontium, kemungkinan seperti kalsium, tetapi dengan warna merah yang lebih kuat.

* Barium: penulis hanya pernah melihat pembakaran barium melalui video, yang meyebutkan api yang dihasilkan adalah berwarna hijau pucat, tetapi yang terlihat api berwarna putih dengan sedikit hijau pucat.

Pembentukan peroksida

Strontium dan barium juga bereaksi dengan oksigen membentuk strontium atau barium peroksida.

Strontium membentuk strontium peroksida jika dipanaskan dengan oksigen di bawah tekanan tinggi, tetapi barium membentuk barium peroksida dengan pemanasan normal dengan oksigen. Pada reaksi ini akan dihasilkan campuran barium oksida dan barium peroksida.

Ba + O2 → BaO2

Persamman reaksi untuk strontium sama seperti persaman di atas.

Reaksi dengan udara

Reaksilogam-logam Golongan II dengan udara lebih rumit karena selain dengan oksigen, logam ini juga bereaksi dengan nitrogen menghasilkan nitrida. Pada tiap kasus, akan dihasilkan campuran logam oksida dan logam nitrida.

Persamaan umum untuk reaksi ini adalah:

3X + N2 → X3N2

Debu putih yang dihasilkan ketika membakar pita magnesium dengan udara adalah campuran magnesium okisida dan magnesium nitrida.

 

Download Latihan Soal KIMIA UN SMA 2010 – IPA

download soal UN kimia SMA

DOWNLOAD SOAL INTERNATIONAL CHEMISTRY OLYMPIAD (IChO)

DOWNLOAD SOAL kimia  UAN/UAS/EBTANAS

DOWNLOAD APLIKASI KIMIA

Download soal olimpiade kimia

download soal-soal pelajaran kimia

 

Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Awan Tag

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: