Unsur-unsur Sistem Periodik
Sistem periodik memperlihatkan
pengelompokkan atau susunan unsur-unsur dengan tujuan mempermudah dalam
mempelajari sifat-sifat berbagai unsur yang berubah secara periodik.
1) Triade Dobereiner
Pada tahun 1829,
Johann Dobereiner mengelompokkan unsure berdasarkan kemiripan sifat ke dalam
tiga kelompok yang disebut triade. Dalam triade, sifat unsur kedua
merupakan sifat antara unsur pertama dan unsur ketiga. Contohnya: suatu triade
Li-Na-K terdiri dari Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K) yang mempunyai
kemiripan sifat. Dia juga menemukan bahwa massa atom unsur kedua adalah
rata-rata massa atom unsur pertama dan unsur ketiga. Tabel pengelompokkan unsur
dapat dilihat pada Tabel 1. Contohnya: massa atom unsur Na adalah rata-rata
massa atom unsur Li dan massa atom unsur K.
Contoh triade yang lain adalah triade Ca-Sr-Ba, triade
Cl-Br-I.
Tabel 1. Tabel Triade
Litium
(Li)
|
Kalsium
(Ca)
|
Klorin
(Cl)
|
Belerang
(S)
|
Mangan
(Mn)
|
Natrium
(Na)
|
Stronsium
(Sr)
|
Bromin
(Br)
|
Selenium
(Se)
|
Kromium
(Cr)
|
Kalium
(K)
|
Barium
(Ba)
|
Iodin
(I)
|
Telurium
(Te)
|
Besi
(Fe)
|
2) Hukum Oktaf Newlands
Pada tahun 1865, John
Newlands mengklasifikasikan unsur berdasarkan kenaikan massa atomnya. Newlands
mengamati ada pengulangan secara teratur keperiodikan sifat unsur. Unsur ke-8
mempunyai sifat mirip dengan unsur ke-1. Begitu juga unsur ke-9 mirip sifatnya
dengan unsur ke-2, dan seterusnya. Karena kecenderungan pengulangan selalu
terjadi pada sekumpulan 8 unsur (seperti yang telah dijelaskan) maka sistem
tersebut disebut Hukum Oktaf.
Tabel 2. Tabel unsur Newlands
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
No
|
H 1
|
F 8
|
Cl 15
|
Co&Ni 22
|
Br
29
|
Pd 36
|
Te 43
|
Pt&Ir 50
|
Li 2
|
Na 9
|
K 16
|
Cu
23
|
Rb
30
|
Ag 37
|
Cs 44
|
Os 51
|
Be 3
|
Mg 10
|
Ca 17
|
Zn
24
|
Sr
31
|
Cd 38
|
Ba 45
|
V 52
|
B 4
|
Al 11
|
Cr 18
|
Y
25
|
Ce&La 32
|
U 39
|
Ta 46
|
Tl 53
|
C 5
|
Si 12
|
Ti 19
|
In
26
|
Zr
33
|
Sn 40
|
W 47
|
Pb 54
|
N 6
|
P 13
|
Mn 20
|
As
27
|
Di&Mo 34
|
Sb 41
|
Nb 48
|
Bi 55
|
O 7
|
S 14
|
Fe 21
|
Se
28
|
Ro&Ru 35
|
I 42
|
Au 49
|
Th 56
|
Kelemahannya adalah Hukum Oktaf Newlands hanya berlaku
untuk unsur-unsur dengan massa atom yang rendah.
3) Sistem Periodik Mendeleev
Sesuai dengan
kegemarannya yaitu bermain kartu, ahli kimia dari Rusia, Dimitri Ivanovich
Mendeleev (1869) mengumpulkan informasi sebanyak-banyaknya tentang unsur,
kemudian ia menulis pada kartu-kartu. Kartu-kartu unsur tersebut disusun
berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan sifat. Kartu-kartu unsur yang
sifatnya mirip terletak pada kolom yang sama yang kemudian disebut golongan.
Sedangkan pengulangan sifat menghasilkan baris yang disebut periode.
Alternatif pengelompokkan unsur-unsur lebih ditekankan pada sifat-sifat unsur
tersebut daripada kenaikan massa atom relatifnya, sehingga ada tempat-tempat
kosong dalam tabel periodik tersebut. Tempat kosong inilah yang oleh Mendeleev
diduga akan diisi oleh unsur-unsur dengan sifat-sifat yang mirip tetapi pada
waktu itu unsur tersebut belum ditemukan.
Tabel
3. Tabel Sistem Periodik Mendeleev
Reihen
|
Group I
|
Group II
|
Group III
|
Group IV
|
Group V
|
Group VI
|
Group VII
|
Group VII
|
–
|
–
|
–
|
RH4
|
RH3
|
RH2
|
RH
|
–
|
|
R2O
|
RO
|
R2O3
|
RO2
|
R2O5
|
RO3
|
R2H7
|
RO4
|
|
1
|
H = 1
|
|||||||
2
|
Li =7
|
Be = 9,4
|
B = 11
|
C = 12
|
N =14
|
O = 16
|
F = 19
|
|
3
|
Na = 23
|
Mg = 24
|
Al = 27,3
|
Si = 28
|
P = 31
|
S = 32
|
Cl = 35,5
|
|
4
|
K = 39
|
Ca = 40
|
– = 44
|
Ti = 48
|
V = 51
|
Cr = 52
|
Mn = 55
|
Fe = 56, Co =59,
Ni = 59, Cu = 63
|
5
|
(Cu = 53)
|
Zn = 65
|
– = 68
|
– = 72
|
As = 75
|
Se = 78
|
Br = 80
|
|
6
|
Rb = 85
|
S = 87
|
?Yt = 88
|
Zr = 90
|
Nb = 94
|
Mo = 96
|
– = 100
|
Ru = 104, Rh =104,Pd = 106, Ag =108
|
7
|
(Ag =108)
|
Cd = 112
|
In = 113
|
Sn = 118
|
Sb = 122
|
T = 125
|
J = 127
|
|
8
|
Cs = 133
|
Ba = 137
|
?Di = 138
|
?Ce = 140
|
–
|
–
|
–
|
– – – –
|
9
|
(-)
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
–
|
|
10
|
–
|
–
|
?Er= 178
|
?La = 18-
|
Ta= 182
|
W = 184
|
–
|
Os = 195, Ir =197,
Pt 198, Au = 199
|
11
|
(Au =198)
|
Hg = 200
|
Tl = 204
|
Pb = 207
|
Bi = 208
|
|||
12
|
–
|
–
|
–
|
Th = 231
|
–
|
U =240
|
–
|
– – – –
|
Kelebihan sistem
periodik Mendeleev adalah dapat meramalkan sifat unsur yang belum ditemukan
pada saat itu dan telah mempunyai tempat yang kosong, penempatan gas mulia yang
baru ditemukan tahun 1890–1900 tidak menyebabkan perubahan susunan sistem
periodik Mendeleev, sedangkan kekurangannya yaitu adanya penempatan unsur yang
tidak sesuai dengan kenaikan massa atom. Contoh: 127I dan 128Te. Karena
sifatnya, Mendeleev terpaksa menempatkan Te lebih dulu daripada I.
4) Sistem Periodik Modern
Pada tahun 1914, Henry G. Moseley menemukan bahwa
urutan unsur-unsur dalam sistem periodik sesuai dengan kenaikan nomor atom
unsur. Sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan
kemiripan sifat. Moseley berhasil menemukan kesalahan dalam tabel periodik
Mendeleev, yaitu ada unsur yang terbalik letaknya. Penempatan Telurium dan
Iodin yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya, ternyata sesuai
dengan kenaikan nomor atom. Sistem periodik modern bisa dikatakan sebagai penyempurnaan
sistem periodik Mendeleev. Tabel Moseley atau yang dikenal dengan istilah Tabel
Sistem Periodik Modern dapat dilihat pada Tabel 4.
Jumlah periode dalam sistem periodik ada 7 dan diberi
tanda dengan angka:
·
Periode 1 disebut sebagai periode sangat pendek dan
berisi 2 unsur.
·
Periode 2 disebut sebagai periode pendek dan
berisi 8 unsur.
·
Periode 3 disebut sebagai periode pendek dan
berisi 8 unsur.
·
Periode 4 disebut sebagai periode panjang dan
berisi 18 unsur.
·
Periode 5 disebut sebagai periode panjang dan
berisi 18 unsur.
·
Periode 6 disebut sebagai periode sangat panjang dan
berisi 32 unsur, pada periode ini terdapat unsurLantanida yaitu
unsur nomor 58 sampai nomor 71.
·
Periode 7 disebut sebagai periode belum lengkap karena
mungkin akan bertambah lagi jumlah unsur yang menempatinya, sampai saat ini
berisi 24 unsur. Pada periode ini terdapat deretan unsur yang disebutAktinida,
yaitu unsur bernomor 90 sampai nomor 103.
Contoh Macam Macam Energi
Setelah membahas gagasan energi, kali ini akan
dijelaskan tentan berbagai bentuk energi yang dikenal manusia.
1. Energi Kimia
Energi kimia adalah energi yang dibutuhkan oleh
organisme hidup karena bentuk kimia, energi dapat disimpan lama. Energi kimia
yang tersimpan dalam bahan makanan. Dalam metabolisme sel, ATP merupakan salah
satu bentuk energi kimia yang paling berguna dan penting bagi manusia. Juga
disimpan energi kimia dalam bahan bakar yang kita gunakan seperti bensin, dan
minyak tanah. Energi ini muncul sebagai proses memecah ikatan kimia dalam
struktur sehingga menghasilkan energi. Melalui penjelasan di atas, dapat disimpulkan
bahwa energi kimia adalah energi yang paling penting di dunia ini.
2. Energi Panas
Energi panas adalah bentuk energi yang diubah menjadi panas. Energi panas dapat timbul karena perubahan bentuk energi sebagai energi kimia dalam reaksi matahari mengakibatkan munculnya api dan radiasi panas bermigrasi.
Energi panas adalah bentuk energi yang diubah menjadi panas. Energi panas dapat timbul karena perubahan bentuk energi sebagai energi kimia dalam reaksi matahari mengakibatkan munculnya api dan radiasi panas bermigrasi.
3. Energi Suara
Energi ini merupakan salah satu bentuk perubahan
energi. Suara dapat diproduksi oleh tabrakan, tabrakan, serta banyak kegiatan
lain selama ada konduktor seperti udara atau benda lainnya. Unit Suara desibell
4. Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang saat ini paling
banyak digunakan dan dianggap penting oleh penduduk dunia. Energi ini timbul
karena adanya perbedaan muatan antara dua titik konduktor. Energi listrik yang
dihasilkan oleh pembangkit listrik. Energi ini dapat diperoleh dari perubahan
berbagai sumber energi seperti air, angin, panas, cahaya, dan bahan bakar fosil
(bahan kimia).
Energi yang diubah menjadi energi listrik melalui
turbin terputarnya dinamo mampu menghasilkan medan listrik. Untuk cahaya,
energi listrik yang diperoleh reaksi fotovoltaik di permukaan, menyebabkan
perbedaan yang bertanggung jawab dan menghasilkan listrik.
Energi ini sekarang sering diubah menjadi bentuk
energi lainnya seperti panas, gerak, cahaya, dan lain-lain.
5. Energi Gerak
Ini adalah salah satu bentuk dasar energi. Energi
gerak sebagai nama muncul pada objek bergerak atau substansi. Ketika benda
bergerak atau substansi, ada gerakan energi. Hal ini sejalan dengan perubahan
energi air (gerakan air di sungai) untuk memutar turbin untuk menghasilkan
listrik. Energi listrik dengan menggunakan turbin angin
6. Energi Nuklir
Energi ini adalah energi yang ada di materi atau
substansi yang tentu saja terdiri dari atom dan bahan subatomik seperti
elektron, neutron dan proton. Energi nuklir sebenarnya juga energi kimia,
tetapi lebih spesifik dan membutuhkan lebih banyak usaha untuk digunakan. Energi
nuklir dapat diperoleh melalui proses yang cukup rumit, dan untuk saat ini
hanya dapat diambil dari bahan yang radioaktif dan tidak stabil dengan inti
berat seperti uranium dan plutonium. Untuk atom lain masih cukup sulit.
Energi nuklir adalah sesuai dengan rumus E = mc2. Jadi
energi yang sangat besar dapat diproduksi dalam jumlah massal hanya sedikit.
Contoh reaksi nuklir yang ada bersinar matahari terus menerus, maka pembangkit
listrik tenaga nuklir (reaktor nuklir) dan Bom Atom.
COOL
BLUE
Dari
tahun ke tahun banyak peneliti atau pun ilmuwan berlomba – lomba mencari
senyawa terbaru yang dapat berguna bagi kehidupan manusia. salah satu contohnya
yaitu penemuan senyawa terbaru yaitu cool blue yang sudah lama para ilmuwan
mencari tahu apa itu senyawa cool blue dan apa manfaatnya bagi kehidupan.
Penemuan Cool Blue secara
tidak sengaja ditemukan team ilmuwan dari Oregon State University, seperti yang
dirilis dalam website resmi mereka “New Compound Could Become ‘Cool Blue’ for Energy Efficiency in Buildings”.
Penemuan ini nampaknya telah mengungkapkan sebuah pencarian yang selama
beberapa tahun telah menyerap energi dan tenaga orang – orang Mesir kuno,
Dinasti Han dari Cina, dan kebudayaan suku Maya tentang pigmen biru yang
mendekati sempurna.
Melalui berbagai sejarah
manusia yang telah tercatat, orang – orang di seluruh dunia telah mencari
senyawa anorganik yang dapat digunakan untuk melukis dengan warna biru, dan
seringkali dengan sedikit sekali keberhasilan. Kebanyakan telah mengalami
permasalahan lingkungan dan ketahanan. Unsur kobalt biru, yang dikembangkan di
Perancis di awal tahun 1800 an, dapat bersifat carcinogenic. Unsur prusi biru
dapat melepaskan sianida. Pigmen biru lainnya tidaklah stabil ketika terekspos
pada panas atau keadaan asam. Namun para ahli kimia di OSU telah menemukan
senyawa baru berdasarkan pada unsure mangan yang sebaiknya menunjukkan kesemua
perhatian tersebut. Senyawa tersebut sangat aman untuk diproduksi, lebih tahan
lama, dan sebaiknya menuntun pada pigmen (zat warna) biru yang ramah lingkungan
ketimbang sesuatu yang digunakan sekarang ini atau di waktu lampau. Senyawa itu
dapat bertahan pada suhu yang teramat sangat tinggi dan tidak memudar setelah
seminggu di cairan asam. Pingmen biru memiliki karakteristik yang tidak biasa
dalam merefleksikan panas. Penemuan ini disebut “Cool Blue”,
senyawa penting dalam pendekatan baru dalam menghemat energi bangunan.
Temuannya telah dipublikasikan pada Jurnal American
Chemical Society, dan hak patennya telah dilaksanakan terhadap komposisi
persenyawaan dan proses yang digunakan untuk menciptakannya. Penelitian ini
didanai oleh National Science
Foundation.
Potensi senyawa kimia Cool Blue digunakan
untuk membantu mengurangi penyerapan energi panas pada atap dan dinding
bangunan. Salah satu bidang yang berkembang dan cukup menarik perhatian untuk
digunakan di daerah hangat, di mana pendinginan merupakan biaya besar. Saat ini senyawa kimia Cool
Blue sedang dikembangkan dan dipertimbangkan sebagai aplikasi komersial. Mas
Subramanian, seorang profesor kimia Oregon State University yang menemukan
senyawa mengatakan bahwa, pigmen Cool Blue memiliki reflektifitas panas
inframerah sekitar 40 persen, secara signifikan lebih tinggi dari pigmen paling
biru yang sekarang digunakan. Semakin banyak penemuan pigmen, semakin menarik
yang didapatkan. Ilmuwan sudah mengetahui hal tersebut karena memiliki
keuntungan yang lebih tahan lama, aman dan cukup mudah menghasilkan energi.
Saat ini tampaknya akan menjadi kandidat baru dalam efisiensi energi.
Para peneliti mengatakan bahwa
apa yang telah terjadi adalah pada suhu 1,200 derajat centigrade – hampir 2,000
derajat Fahrenheit – mangan oksida lain yang tidak berbahaya ini berubah
menjadi senyawa warna biru yang hidup yang dapat digunakan untuk membuat sebuah
pigmen (zat warna) yang mampu menolak panas dan asam, ramah lingkungan dan
murah untuk diproduksi dari mineral yang telah siap tersedia. Pigmen (zat
warna) biru terbaru – dan kemungkinan yang terbaik – pada sejarah dunia telah
lahir, sampai dengan ion unsur mangan telah di bentuk pada sebuah ketidak
laziman “trigonal bipyramidal coordination” dalam keadaan panas yang teramat
sangat.
Pigmen ini pada akhirnya
mungkin bermanfaat di semua hal dari printer inkjet sampai bidang automobil,
seni atau cat rumah, jelas para peneliti. Cat biru yang digunakan untuk
merefleksikan bagian-bagian signifikan dari energi lama matahari, dengan
demikian akan mengurangi biaya pendinginan dan nantinya akan menjadi tren baru
yang penting dalam konstruksi ‘ramah lingkungan’ serta efisiensi energi. Lapisan
reflektif yang lebih estetis akan mengalami penurunan panas, mengurangi panas
dari efek polusi (seperti rumah kaca) di kota, lebih rendah dalam konsumsi
energi, dan mengurangi polusi udara karena dapat menurunkan penggunaan energi
dan emisi pembangkit listrik. Ilmuwan yakin dapat memberikan kontribusi untuk
solusi efisiensi energi baru di seluruh dunia. Secara umum, warna yang
digunakan atap rumah lebih gelap, begitu juga mobil ataupun aplikasi lain akan
cenderung untuk menyerap energi panas lebih banyak. Tetapi beberapa senyawa
seperti yang ditemukan dalam penelitian Oregon State University, tak hanya
memiliki warna gelap tetapi juga berkemampuan untuk merefleksikan energi panas
ke dalam spektrum inframerah, yang berperan penting dalam sebagian besar energi
panas yang menyerap sinar matahari.
Sifat fisika adalah perubahan yang dialami suatu benda
tanpa membentuk zat baru.
Sifat
ini dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut. Sifat fisika
antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis,
kekerasan, kelarutan, kekeruhan, kemagnetan, dan kekentalan. Berikut ini
pembahasan mengenai sifat-sifat fisika tersebut :
·
Wujud zat
Wujud zat dibedakan atas zat padat, cair, dan gas. Zat
tersebut dapat berubah dari satu wujud ke wujud lain. Beberapa peristiwa
perubahan yang kita kenal, yaitu : menguap, mengembun, mencair, membeku,
meyublim, dan mengkristal.
·
Warna
Setiap benda memiliki warna yang berbeda-beda. Warna
merupakan sifat fisika yang dapat diamati secara langsung. Warna yang dimiliki
suatu benda merupakan ciri tersendiri yang
membedakan
antara zat satu dengan zat lain. Misal, susu berwarna putih, karbon berwarna
hitam, paku berwarna kelabu pudar dan lain–lain.
·
Kelarutan
Kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu merupakan
sifat fisika. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat terlarut. Tidak semua zat
dapat larut dalam zat pelarut. Misal, garam dapat larut dalam air, tetapi kopi
tidak dapat larut dalam air.
·
Daya hantar listrik
Daya hantar listrik merupakan sifat fisika. Benda yang
dapat menghantarkan listrik dengan baik disebut konduktor, sedangkan benda yang
tidak dapat menghantarkan listrik disebut isolator. Benda logam pada umumnya
dapat menghantarkan listrik. Daya hantar listrik pada suatu zat dapat diamati
dari gejala yang ditimbulkannya. Misal, tembaga dihubungkan dengan sumber
tegangan dan sebuah lampu. Akibat yang dapat diamati adalah lampu dapat
menyala.
·
Kemagnetan
Berdasarkan sifat kemagnetan, benda digolongkan
menjadi dua yaitu benda magnetik dan benda non magnetik. Benda magnetik adalah
benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet, sedangkan benda non magnetik adalah
benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet.
·
Titik Didih
Titik
didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih.
·
Titik Leleh
Titik leleh merupakan
suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair.
Energi Surya sebagai Sumber
Energi yang Paling Berperan Untuk Manusia
Energi
surya adalah energy yang berupa sinar dan panas yang dipancarkan oleh matahari
dalam bentuk elektromagnetik. Energy matahari telah dimanfaatkan di banyak
belahan dunia dan jika diekspoitasi dengan tepat, energy ini berpotensi
menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih
lama. Energy matahari ini merupakan energy yang sangat besar karena tidak akan
ada habisnya hingga akhir kehidupan nanti. Matahari akan selalu ada hingga
akhir kehidupan dan energy matahari nantinya akan menjadi sumber energy yang
paling terakhir yang akan digunakan oleh manusia.
Semua kehidupan di dunia ini
bergantung pada energy surya, tanpa energy surya tidak akan ada kehidupan sama
sekali. Bahkan bentuk kehidupan paling rendah seperti plankton dan mikroba
perlu tenaga surya dalam bentuk sinar matahari untuk bertahan hidup.
Pemanfaatan secara langsung dari tenaga surya ini sudah dilakukan sejak jaman
prasejarah. Panas matahari dimanfaatkan untuk pengeringan hasil panen seperti
padi, gandum, jagung dan kacang-kacangan, mengeringkan kulit binatang untuk
pakaian dan lain-lain.
Ada banyak cara untuk memanfaatkan
energy dari matahari. Tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi energy kimia
dengan proses fotosintesis. Bagaimanapun, istilah “tenaga surya” mempunyai arti
mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energy listrik untuk
kegunaan kita. Ada dua tipe dasar tenaga matahari, yaitu sinar matahari dan photovoltaic. Photovoltaic adalah tenaga matahari yang melibatkan
pembangkit listrik dari cahaya.
Sebagai
sumber listrik matahari bisa dikonversi secara langsung dengan komponen solarcell yang
merupakan komponen dari photovoltaic. Solarcell bekerja mengkonversi cahaya matahari yang
menyinari permukaannya dan mengubahnya menjadi tegangan listrik. Dibutuhkan
panel solarcell yang cukup banyak untuk menghasilkan
energy listrik yang besar. Energy listrik dari solarcell ini tidak bisa langsung digunakan ,
tegangan listrik dari solarcell disimpan dulu di baterai dan kemudian
dikonversi menjadi arus bolak-balik (AC).
Pengumpulan
panas matahari di atap rumah dapat menyediakan air panas. System panas matahari
berdasarkan prinsip sederhana yang telah dikenal selama berabad-abad, yaitu
matahari memanaskan air yang mengisi bejana gelap. Teknologi tenaga panas
matahari yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan, salah
satunya dalah pemanas ait tenaga matahari atau solar water heater (swh) yang
digunakan untuk memanaskan air dengan memanfaatkan tenaga sinar matahari. Komponen
utama dari pemanas air tenaga matahari terdiri atas kolektor penyerap panas dan
tangki penyimpanan.
Selain
sebagai pemanas, tenaga matahari juga dapat digunakan sebagai pendingin. Mungkin
kedengarannya aneh mendinginkan ruangan dengan sumber panas itu sendiri. Namun,
dengan teknologi system solar thermal cooling hal ini sangat mungkin dilakukan. Pada
proses ini, input energi panas matahari pada generator menggantikan input
energi listrik pada kompresor. Penyerapan panas terjadi pada evaporator, sama
dengan sistem konvensional dan pembuangan panas terjadi pada absorber dan
kondenser. Dengan menggunakan sistem ini, energi listrik yang mahal dapat
digantikan oleh panas matahari menggunakan proses kompresi.
