Sifat Keperiodikan Unsur

Posisi Unsur dan Tarikan Inti

Posisi unsur dalam tabel periodik memberi petunjuk tentang ukuran atom, energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron, dan kekuatan tarikan atom terhadap elektron saat berikatan.

Tren tersebut bergantung pada tarikan inti terhadap elektron valensi. Elektron valensi adalah elektron pada kulit terluar. Saat jumlah proton bertambah, tarikan inti cenderung makin kuat. Saat jumlah kulit bertambah, elektron valensi makin jauh dari inti dan tarikan yang dialaminya melemah.

Empat Sifat Periodik

Setiap sifat menjelaskan aspek atom yang berbeda. Panah tren menunjukkan perubahan ukuran atom, energi untuk melepas elektron, perubahan energi saat elektron ditambahkan, dan tarikan terhadap elektron yang dipakai bersama dalam ikatan.

• Jari-jari atom menunjukkan ukuran atom. Atom tidak memiliki batas permukaan yang tegas, sehingga jari-jari atom dihitung dari jarak antarinti. Nilai jari-jari atom bergantung pada jenis ikatan dan cara pengukuran yang digunakan.
• Energi ionisasi pertama adalah energi yang dibutuhkan untuk melepas elektron pertama dari atom netral terisolasi dalam fase gas.
• Afinitas elektron adalah perubahan energi saat satu elektron ditambahkan ke atom terisolasi dalam fase gas.
• Keelektronegatifan menunjukkan seberapa kuat sebuah atom menarik elektron yang dipakai bersama dalam ikatan.

Perbedaan afinitas elektron dan keelektronegatifan ada pada keadaan elektron. Afinitas elektron berkaitan dengan penambahan elektron ke atom gas. Keelektronegatifan berkaitan dengan tarikan elektron di dalam ikatan.

Tren dalam Periode dan Golongan

Dalam satu periode, jumlah proton bertambah, tetapi elektron valensi masih berada pada kulit utama yang sama. Tarikan inti efektif makin kuat. Akibatnya, jari-jari atom cenderung mengecil, sedangkan energi ionisasi dan keelektronegatifan cenderung membesar.

Makin ke bawah dalam satu golongan, jumlah kulit yang terisi bertambah. Elektron valensi berada lebih jauh dari inti, sedangkan elektron bagian dalam mengurangi tarikan inti yang dirasakan elektron valensi. Pengurangan ini disebut efek perisai elektron.

Afinitas elektron memakai dua konvensi tanda. IUPAC Gold Book memakai energi yang dilepas ketika elektron melekat. Dengan konvensi ini, pelekatan yang menguntungkan memiliki $\mathrm{EA}>0$. Jika proses yang sama ditulis sebagai perubahan energi reaksi, berlaku $\Delta E=-\mathrm{EA}<0$.

Pada atom klorin, penambahan elektron melepaskan energi. Afinitas elektronnya positif, $\mathrm{EA}>0$, sedangkan perubahan energi reaksinya negatif, $\Delta E=-\mathrm{EA}<0$:

Gas mulia seperti $\mathrm{Ar}$ sudah memiliki kulit valensi stabil, sehingga tidak mudah menerima elektron tambahan. Karena itu, afinitas elektron memiliki lebih banyak pengecualian daripada tren jari-jari atom dan energi ionisasi.

Arah Tren Sifat Periodik

Pakai dua pertanyaan ini sebagai pegangan cepat: apakah elektron valensi makin dekat atau makin jauh dari inti? Apakah tarikan inti efektifnya makin kuat atau makin lemah?

Jika elektron valensi makin dekat dan tarikan inti makin kuat, atom cenderung makin kecil dan elektronnya lebih sulit dilepas. Jika penambahan kulit membuat elektron valensi makin jauh, atom cenderung makin besar dan elektron luarnya lebih mudah lepas. Kedua hubungan ini menjelaskan arah utama tren periodik.