PENJELASAN SKL-8 KIMIA SMA/MA 2010 Bagian V

SKL-8

Memahami karakteristik unsur-unsur penting, terdapatnya di alam, pembuatan dan kegunaanya.

Konsep 2

Mendeskripsikan sifat unsur golongan tertentu.

5. Unsur-unsur perioda 3 SPU: Na Mg Al Si P S Cl Ar

Dari kiri ke kanan kofigurasi elektron valensinya,

Na 3s1;

Mg 3s2;

Al 3s2 3px1;

Si 3s2 3px1 3py1;

P 3s2 3px1 3py1 3pz1;

S 3s2 3px2 3py1 3pz1;

Cl 3s2 3px2 3py2 3pz1;

Ar 3s2 3px2 3py2 3pz2.

Dari konfigurasi elektron di atas, dapat disimpulkan bahwa energi ionisasi pertama, yaitu energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron yang terikat paling lemah, dari Na ke Mg naik, namun Al turun, karena elektron pada 3px1 lebih mudah lepas daripada ns2. Dari Al menuju Si dan P naik, kemudian turun pada S, karena elektron pada P setengah penuh sehingga lebih stabil dari S. Setelah S terus naik menuju Cl dan Ar. Ar tertinggi karena orbitalnya terisi penuh. Jadi energi ionisasi pertama dari kiri ke kanan dalam perioda cenderung naik yang berarti bahwa unsur-unsur tsb. makin sulit melepas elektron. Oleh karena itu, daya reduksi terkuat adalah Na.

Akibat dari sifat di atas, maka klor yang energi ionisasinya relatif besar, sedangkan jumlah elektron valensinya 7, maka untuk mencapai kestabilan, lebih mudah menangkap 1 elektron menjadi oktet sehingga isoelektronik dengan gas mulia terdekat, Ar. Mengingat keelektronegatifannya relatif besar, maka klor cenderung membentuk anion klorida, Cl-. Dapat disimpulkan bahwa dalam perioda 3, daya oksidasi terkuat adalah klor.

Melihat strukturnya, Na Mg Al adalah kristal logam, Si kristal kovalen, sedang P4 S8 Cl2 Ar memiliki struktur molekul sederhana. Akibatnya, titik leleh dan titik didih unsur-unsur ini naik dari Na hingga Si, turun dengan drastis ke P4. P4 s.d. Ar titik leleh dan titik didih relatif rendah. Maka pada suhu kamar, Na s.d. S8 padat, namun P4 dan S8 mudah meleleh dan Cl2 serta Ar berupa gas.

Na s.d. Al logam, namun Al amfoter; Si s.d. Ar non logam, dan Si bersifat semi logam. Amfoter artinya dapat bereaksi dengan asam kuat maupun basa kuat. Sedang semi logam karena memiliki sifat semi konduktor baik hantaran kalor maupun listrik.

Reaksi dengan gas oksigen membentuk Na2O MgO oksida basa; Al2O3 amfoter; SiO2, P2O3 P2O5, SO2 SO3, Cl2O s.d. Cl2O7 oksida asam. Oksida basa dalam air membentuk basa, NaOH basa kuat; Mg(OH)2 basa lemah; oksida asam membentuk asam, kecuali SiO2 sukar larut dalam air; H3PO3 dan H3PO4 asam lemah; H2SO3 asam lemah, H2SO4 asam kuat; HClO s.d. HClO4, HClO4 asam kuat.

Mengapa NaOH sifat basanya lebih kuat dibanding Mg(OH)2? Jari-jari Na lebih besar, daya tariknya terhadap O lebih lemah, sehingga ikatan O-H lebih kuat, derajat ionisasi menjadi Na+ dan OH- lebih besar.

Mana yang lebih kuat sifat asamnya, H2SO4 atau HClO4? Perhatikan jari-jari atom S dan Cl sebagai atom pusat. Cl jari-jarinya lebih kecil, sehingga ikatan Cl - O lebih kuat, akibatnya ikatan O - H lebih lemah, derajat ionisasi lebih besar. Oleh karena itu asam HClO4 lebih kuat.

Sifat keamfoteran Al terjadi pada logam, oksida, dan hidroksidanya.

2Al(s) + 6HCl(aq) --> 2AlCl3(aq) + 3H2(g)

2Al(s) + 2NaOH(aq) + 2H2O(l) --> 2NaAlO2(aq) + 3H2(g)

Al2O3(s) + 6HCl(aq) --> 2AlCl3(aq) + 3H2O(l)

Al2O3(s) + 2NaOH(aq) --> 2NaALO2(aq) + H2O(l)

2Al(OH)3(s) + 6HCl(aq) --> 2AlCl3(aq) + 6H2O(l)

Al(OH)3(s) + NaOH(aq) --> NaAlO2(aq) + 2H2O(l)

P4 memiliki 2 alotrop (struktur berbeda) yaitu merah dan putih; S8 juga 2, rombis dan monoklin. Molekul S8 stabil, maka dapat terdapat bebas di alam disamping sebagai sulfida dan sulfat. Fosfor untuk pupuk fosfat, dicampur dengan pupuk lain menjadi pupuk majemuk NPK. Sulfur banyak digunakan untuk penawar racun dan sabun.