Silahkan Masuk atau Login menggunakan Akun Pengguna untuk akses penuh. Jika belum memiliki akun, silahkan Klik Tombol Ini untuk mendaftar.  KEMBALI >>>>

Unsur dan Persenyawaan

Unsur-unsur Kimia

Atom-atom suatu unsur semuanya merupakan satu jenis. Bagi ahli-ahli kimia jenis atom dicirikan oleh nomor atom, karena Z (nomor atom) merupakan sifat yang menentukan perilaku kimianya. Sampai kini telah diketahui atom dengan Z = 1 sampai Z = 106 sebanyak 106 unsur kimia yang telah diketahui. Tiap unsur kimia mempunyai nama dan lambang. Lambang umumnya merupakan bentuk singkatan sederhana dari nama inggris yang terdiri dari satu atau dua huruf, sebagai contoh:

• Oksigen = O
• Nitrogen = N
• Neon = Ne, dsb.

Beberapa unsur yang telah dikenal lama mempunyai simbol yang didasarkan atas  nama latinnya, contohnya :

• Besi =Fe (ferrum)
• Tembaga = Cu (cuprum)
• Timbal = Pb (Plumbum), dsb.

Sebagian unsur mempunyai simbol-simbol yang didasarkan nama latin dari satu diantara senyawa-senyawanya, unsur unsur itu sendiri baru-baru saja diketemukan, contohnya :

• Sodium = Na (natrium = sodium carbonat)
• Potassium = K (Kalium = Potassium carbonat)

Lambang Tungsten, W, didasarkan pada nama jerman, Wolfram. Daftar lengkap unsur-unsur terdapat pada Tabel 1 tentang Susunan Berkala Unsur-Unsur. Keterangan tentang susunan dan inti atomnya dapat dicantumkan dalam lambang:

 misalnya: , , , 

Arti lambang  adalah jenis atom yang disebut nuklida dari unsur X, yang  mempunyai nomor atom Z dan nomor massa A. Pada salah satu nuklida diatas, unsur karbon (C) adalah atom dengan 6 proton dan 6 neutron didalam intinya dan 6 elektron diluar inti.

Semua atom suatu unsur dapat mempunyai nomor atom sama, tetapi dapat mempunyai jumlah massa yang berlainan. Nuklida yang berbeda dari suatu unsur bersama-sama disebut dengan isotop dari suatu unsur. Atom neon dengan massa   lebih besar dari atom neon yang biasa. Terdapat 3 nuklida yang berbeda, atau dapat disebut 3 isotop neon:

dengan lambang:     

Penyebaran isotop-isotop ini di alam berturut-turut 90,0 %, 0,3 %, dan 8,8 % yang dinamakan persen kelimpahan alam isotop neon. Kadang-kadang, jumlah massa dari isotop itu dicantumkan pada nama unsur itu, misalnya neon-20, karbon-12, oksigen-16.

Dalam atom yang netral jumlah elektron harus sama dengan jumlah proton. Tetapi jika sebuah atom kehilangan atau mendapat tambahan elektron, maka akan timbul muatan listrik dan menjadi sebuah ion.

Jenis dan   adalah ion. Ion pertama mempunyai 10 proton, 10 neutron dan 9 elektron sedangkan ion kedua mempunyai 10 proton, 10 neutron dan 8 elektron.Lambang kimia dapat pula disusun dalam empat bilangan dalam indeks bawah dan indeks atas, yaitu . Pada skema ini, A adalah jumlah atom, dan C adalah muatan listrik resik, seperti pada  . Bilangan keempat indeks bawah kanan (D) menyatakan jumlah atom dalam molekul.

Dalam tabel susunan berkala unsur-unsur, dapat pula diperoleh informasi tentang sifat-sifat fisik maupun sifat-sifat kimia unsur tersebut. Dicontohkan satu jenis unsur yang dilengkapi dengan data data sifat fisis dan kimia dalam satu kotak bagian dari susunan berkala unsur tersebut, ditampilkan Gambar 1.

Gambar 1. Unsur K (kalium ) dan sifat-sifatnya dalam kotak unsur.

Dalam unsur Kalium tersebut di cantumkan variabel-variabel yang memberi keterangan tentang nomor atom dan massa atom dari unsur tersebut. Seperti disebutkan sebelumnya bahwa nomor atom menunjukkan jumlah elektron yang ada pada unsur tersebut, maka nomor atom Kalium (K) = 19 memiliki arti bahwa jumlah elektron Kalium adalah 19, 19 neutron dan 19 proton.

Massa atom atau dalam dikenal dengan Atom relatif (Ar) unsur, merupakan massa dari satu buah atom yang tidak bersenyawa (tunggal) dari unsur tersebut. Dalam susunan berkala unsur K memiliki Ar = 39,102. Angka itu menunjukkan massa satu buah atom Kalium yang biasanya diberi satuan amu.

Apabila atom unsur tersebut bersenyawa dengan unsur lain, atau bersenyawa dengan unsur itu sendiri, maka momor massa dari atom tersenyawa tersebut disebut dengan “molekul relatif“ atau Mr. Dicontohkan suatu senyawa H₂0, maka senyawa tersebutmerupakan senyawa antara unsur H (2 atom H) dan unsur O (1 atom O). Besarnyamassa molekul relatif (Mr) dari H₂O adalah:

Mr H₂O = (2 x Ar H ) + ( 1 x Ar O)

Mr H₂O = 2 x 1,0 + 1 x 16

Mr H₂O = 18

(Ar H dan Ar O dicari dari tabel susunan berkala unsur)

Pengelompokan unsur berdasarkan sifat-sifatnya

1. Unsur logam: pada suhu kamar berbentuk padat kecuali air raksa, mempunyai sifat kilau, dapat ditempa menjadi lembaran, dapat ditarik menjadi kawat, konduktor panas dan konduktor listrik yang baik.Contoh: Aluminium (Al), Barium (Ba), Ferrum (Fe) Chromium (Cr). Calsium (Ca), Cobalt (Co), dan sebagainya.

2. Unsur bukan logam: Unsur ini pada suhu kamar berbentuk padat, cair dan gas, tidak menghantar panat atau listrik kecuali grafit, tidak berkilau kecuali karbon dan yodium, tidak dapat ditempa atau ditarik. Contoh: Argon (Ar), Belerang (S), Brom (Br), Pospor (P), Helium (He), Hidrogen (H), Oksigen (O), Silikon (Si), dan sebagainya.

3. Unsur kelompok metaloida: unsur-unsur yang mempunyai sifat sebagian seperti logam dan sebagian seperti bukan logam. Contoh: Antimon (Sb), Arsen (as), Boron (Bo), Germanium (Ge), Polonium (Po), dan Tellerium (Te).

Unsur-unsur, ada yang dapat berdiri sendiri sebagai suatu zat ada yang tidak dapat berdiri sendiri. Unsur yang dapat berdiri sendiri dinamakan gas mulia, seperti He, Ne, Ar, Xe, dan Rn. Zat-zat yang terdiri dari 2 unsur misalnya: H₂, O₂, N₂, F₂, Cl₂, Br₂, J₂, dan sebagainya.

Persenyawaan

Persenyawaan merupakan penggabungan dua atau lebih unsur yang sejenis maupun berlainan jenis yang membentuk satu kesatuan sehingga memiliki sifat yang berbeda dengan unsur-unsur penyusunnya. Hal-hal yang berkaitan dengan persenyawaan adalah valensi.

Valensi suatu unsur dalam senyawa merupakan kemampuan mengikat unsur H oleh satu atom unsur tersebut untuk membentuk satu molekul senyawa, atau dengan kata lain kemampuan mengikat separuh unsur O oleh satu atom unsur tersebut untuk membentuk satu molekul senyawa.

Unsur-unsur hanya mempunyai valensi kalau dalam keadaan terikat dalam suatu senyawa. Dalam keadaan bebas unsur tidak mempunyai valensi (valensi = 0). Fe sebagai unsur tidak mempunyai valensi, tetapi Fe dalam senyawa FeO dan Fe₂O₃ maka Fe mempunyai valensi masing-masing 2 dan 3.

Daftar unsur-unsur penting dan valensinya

Hubungan valensi dengan rumus molekul

Molekul adalah sekumpulan atom-tom yang terikat dan merupakan kesatuan serta mempunyai sifat-sifat fisik dan kimiawi yang khas. Dari gambar 2. dapat dilihat bahwa satuan rumus CCl₄ adalah sebuah molekul. Sebaliknya, satuan rumus NaCl merupakan sepasang atom (ion) dari sekumpulan atom (ion yang banyak).

Bila sebuah senyawa mengandung molekul-molekul terkumpul, dapat juga didefinisikan bobot molekulnya. Bobot molekul adalah massa dari sebuah molekul nisbi terhadap massa yang telah ditentukan 12,000 untuk satu atom . Untuk menentukan bobot molekul (molekul relatif, Mr) dari Carbon tetra clorida (CCl₄) dapat dilakukan sebagai berikut:

1 molekul CCl₄ terdiri dari 1 atom C dan 4 atom Cl

Bobot molekul (Mr) CCl₄ = Ar C + (4 × Ar Cl)

Bobot molekul (Mr) CCl₄ = 2,01 + (4 x 35,45)

Bobot molekul (Mr) CCl₄ = 153,8.

Bila molekul-molekul suatu senyawa terdiri dari 2 atau lebih satuan rumus, bobot molekul merupakan penggandaan dari bobot rumusnya. Dalam pembentukan suatu senyawa, terjadi karena suatu reaksi kimia yang melibatkan unsur-unsur lain. Reaksi kimia yang terjadi dapat digolongkan menjadi 2 jenis reaksi, yaitu reaksi oksidasi dan reaksi reduksi.

• Reaksi Oksidasi didefinisikan sebagai reaksi antara satu unsur atau senyawa dengan oksigen atau zat lain yang dalam keadaan tertentu dapat menghasilkan oksigen.

Contoh reaksi oksidasi:

Al + O₂  →  Al₂O₃

C  + O₂  →  CO₃

S   + O₂  →  SO₃

P₄ + O₂  →  P₂O₅

Al, C, S, dan P disebut bahan yang dioksidasi, dan O₂ disebut oksidator. Al₂O₃, CO₃, SO₃, dan P₂O₅ disebut hasil oksidasi.

• Reaksi reduksi didefinisikan sebagai reaksi pengurangan kadar oksigen atau penambahan kadar hydrogen dalam suatu zat.

Contoh reaksi reduksi

CuO  +  NH₃  →  Cu + N₂ + H₂O

C  +  O₂  →  CO

Perbedaan Unsur, Senyawa, dan Campuran

Tes Formatif

1. Apakah yang dimaksud dengan isotop ? Isotop pada Ne (neon) ada 3 jenis, sebutkan dan jelaskan perbedaan pada ketiga jenis isotop neon tersebut !
2. Dalam susunan berkala unsur terdapat unsur Fe. Berapa nomor massa (atom relatif Fe), nomor atom Fe, titik leleh Fe, titik didih Fe, berat jenis Fe dan tingkat oksidasi Fe? Hitung pula jumlah elektron, proton dan netron dalam satu atom netral Fe!
3. Berapakah bobot molekul dari senyawa FeCl3! Mengapa bentuk senyawannya tersusun dari 1 Fe dan 3 Cl, jelaskan!

Kunci Jawaban Formatif

1. Isotop merupakan atom suatu unsur dapat mempunyai nomor atom sama, tetapi dapat mempunyai jumlah massa yang berlainan. Atom neon dengan massa lebih besar dari atom neon yang biasa. Terdapat 3 nuklida yang berbeda, atau dapat disebut 3 isotop neon, dengan lambang , , dan . Ketiga jenis isotop terdapat perbedaan massa atomnya yaitu 20, 21 dan 22 amu.
2. Dalam susunan berkala, unsur Fe nomor massa = 55,85 amu, nomor atom Fe = 26, titik leleh Fe = 1536 C, titik didih Fe = 3080 C, berat jenis Fe = 7,86 gr/ml, dan tingkat oksidasi Fe = 2 atau 3. Dari nomor atom Fe dapat dihitung pula jumlah elektron = 26, proton = 26 dan netron = 55-26 = 29.

3. Bobot molekul dari senyawa FeCl₃ dihitung:

Bobot molekul FeCl₃ = Ar Fe + (3 × Ar Cl)

Bobot molekul FeCl₃ = 55,85 + (3 x 35,45)

Bobot molekul FeCl₃ =162,2

Bentuk senyawa tersusun dari 1 Fe dan 3 Cl karena valensi dari Fe adalah 3 dan valensi dari Cl adalah 1 negatif, sehingga senyawa Fe³⁺ + 3Cl^- = FeCl₃ (FeCl₃ bermuatan netral).

Tabel Sistem periodik unsur-unsur kimia