unsur periode ketiga

Disusun untuk memenuhi salah satu tugas Kimia

Disusun Oleh:

Lusy Yusmaniar

Mellania Windu Pauly

Mislahah

Nurlaela

Shinta Damayanti

XII IPA 3

SMAN 1 KLARI

Tahun Pelajaran 2011-2012

 

UNSUR-UNSUR PERIODE KETIGA

 

1.Unsur-Unsur Periode Ketiga

Unsur – unsur periode ketiga terdiri atas Na, Mg, Al_, Si, P, S, Cl dan Ar.          

Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
Logam			Metaloid	Nonlogam			Gas mulia

Harga keelektronegatifan unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin besar dan sebaliknya, harga keelektropositifan semakin kecil.

Sifat Senyawa	Na	Mg	Al	Si		P			S			Cl	Ar
Nomor atom	11	12	13	14		15			16			17	18
Elektron valensi	3S1	3S2	3S23p1	3S2p32		3S23p3			3S23p4			3S23p5	3S23p6
Jari-jari atom	1,86	1,60	1,43	1,17		1,10			1,04			0,99	0,97
Energi ionisasi(Kj/mol)	496	738	578	786		1012			1000			1251	1527
Keelektronegatifan	0,9	1,2	1,5	1,8		2,1			2,5			3,0	-
Afinitas Electron (kj/mol)	-53	230	-44	-134		-72		-200			-349		35
Keelektronegatifan	0,9	1,2	1,5	1,8	2,1		2,5			3,0			-

Tabel, data sifat periodik unsur-unsur periode ketiga

Berdasarkan tabel tersebut, dapat diketahui bahwa dari kiri ke kanan, jumlah elektron valensi semakin banyak, sedangkan jumlah kulitnya tetap. Akibatnya, jari-jari atom semakin kecil sehingga semakin sukar melepaskan elektron (ionisasinya semakin besar).

2. Sifat Fisik Unsur Periode KeTiga

Table titik leleh dan titik didih unsur periode ke tiga

Sifat Senyawa	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
Titik leleh (0C)	97,8	648,8	660,37	1410	44,1	119,0	-100,98	-189,2
Titik didih	903,8	1105	2467	2680	280	445	-34,6	-185,7
Struktur	Kristal Logam			Kristal Kovalen Raksasa	Molekul Poliatom		Molekul Diatom	Molekul monoatom

Berdasarkan tabel di atas telah diketahui bahwa unsur Na, Mg, Al, Si, P, S berwujud padat pada suhu kamar karena unsur-unsur tersebut memiliki harga (t.l) dan (t.d) di atas suhu ruangan (di atas 25⁰C). Sedangkan unsur Cl dan Ar berwujud gas karena memiliki (t.l) dan (t.d) di bawah suhu ruangan.

Dalam periode ketiga, letak logam disebelah kiri, makin ke kiri sifat logam semakin reaktif, Na>Mg> Al. Jadi Na paling reaktif. Bukan logam terletak sebelah kanan makin ke kanan sifat bukan logamnya makin kuat, a> 5> P> Si. Klor paling reaktif dan Si paling tidak reaktif. Jadi , unsur periode ketiga dari Na ke Cl sifat logamnya makin bertambah.

3. Sifat Kimia Unsur Periode Ketiga

Unsur – unsur periode ketiga memiliki keteraturan sifat secara berurutan dari kiri kekanan sebagai berikut :

1. Sifat preduksi berkurang dan sifat pengoksidasi bertambah
2. Sifat logam semakin lemah dan sifat nonlogam semakin kuat
3. Sifat basa semakin lemah dan sifat asam semakin kuat

A.Sifat Pereduksi dan Sifat Pengoksidasi

Sifat pereduksi semakin bertambah, sedangkan sifat pengoksidasi unsure-unsur periode ke tiga ini dapat anda lihat dari harga potensial reduksinya.

Table potensial reduksi standart unsur-unsur periode ketiga.

Sifat Senyawa	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
	-2,711	-2,375	-1,706	-0,13	-0,276	-0,508	+1,358	-

Dari kiri ke kanan unsur periode ketiga memiliki harga potensial reduksi 5 standart yang semakin positif sehingga sifat pereduksinya semakin berkurang dan sifat pengoksidasinya semakin bertambah.

·          Natrium merupakan pereduksi yang reaktif terhadap air. Sifat pereduksi magnesium lebih lemah dibandingkan natrium. Sehingga logam Mg hanya dapat bereaksi dengan air panas.

Contoh :

2Na  + 2H₂ O                 2Na OH  + H₂

Mg  + H₂O (tidak bereaksi)

Mg  + 2H₂O                                       Mg (OH)₂ + H₂

Al  + H₂O (tidak bereaksi)

2Al  + 3H₂O                                     Al₂ O₃  + 3H₂

Sedangkan silicon memiliki sifat pereduksi lebih lemah dibandingkan aluminium sehingga silicon yang bereaksi dengan oksidator kuat, seperti oksigen dan klorin.

Contoh :

Si ₍₅₎ + O_{2 (g)}                       Si O_{2 (5)}

Si ₍₅₎ + 2Cl_{2 (g)}                                  Si Cl_{4 (l)}

B. Sifat Logam dan Nonlogam

Unsur-unsur periode ketiga, seperti Na, Mg, dan Al merupakan unsur logam, sedangkan unsur-unsur P, S, dan Cl merupakan unsur nonlogam. Adapun Si merupakan unsur yang memiliki sifat peralihan antara unsur logam dan nonlogam sehingga disebut unsur metalloid (semi logam). Argon (Ar) termasuk golongan gas mulia yang bersifat insert (sulit bereaksi) sehingga tidak dibahas lebih lanjut dalam bab ini.

C. Sifat Asam-Basa

Sifat asam berkaitan dengan sifat non logam,sedangkan sifat basa berkaitan dengan logam. Sifat basa atau sifat asam dari suatu unsure bergantung pada konfigurasi electron dan harga ionisasi unsure-unsur tersebut.

1. Sifat Basa

Dari kiri ke kanan, unsur-unsur periode ketiga memiliki harga ionisasi yang semakin besar sehingga semakin sukar melepas electron. Penyebabnya electron Dari unsur tersebut akan kurang tertarik kearah atau oksigen sehingga kecenderungan untuk membentuk ion OH menjadi berkurang.

Contoh :

M – OH                      M⁺ + OH^-

Jadi, dari kiri kekanan sifat basa usnur periode ketiga semakin lemah.

2. Sifat Asam

Energi ionisasi unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin besar sehingga semakinmudah menarik electron dari atom oksigen. Jadi dari kiri ke kana sifat asam unsur periode ketiga semakin kuat.

Contoh : M – OH                   MO^- + H⁺

Senyawa asam unsur periode ketiga, yaitu : asam siukat (H₂SiO₃) asam fosfat (H₃PO₄) asam sinfat (H₂SO₄) dan asam paklorat (HCO₄). Senyawa H₂SiO₃ merupakan asam sangat lemah sehingga mudah terurai menjadi senyawa SiO₂ dan H₂O₁

UNSUR	PEMBUATAN	KEGUNAAN	TERDAPAT PADA	RUMUS SENYAWA
Na	Elektrolisis leburan NaCl (Proses Down)	· Pembuatan TEL · Mereduksi bijih loga (Ti) · Lampu Kabut	Garam	NaCl
			Sendawa Chili	NaNO3
			Kriolit	Na3AlF6
			Bijih silikat	Na2SiO3
Mg	Elektrolisis lelehan MgCl2	· Magnalium untuk bahan kerangka pesawat terbang	Air laut	MgCl2
			Magnetit	MgCO3
			Kiserit	MgSO4.3H2O
			Dolomit	MgCO3.CaCO3
			Karnalit	KCl.MgCl2.6H2O
			Asbes	CaMg(SiO3)4
			Mika	K-Mg-Al Silikat
Si	Reduksi pasir SiO2 dengan C dalam tanur listrik	· Bahan semikonduktor untuk kalkulator, mikrokomputer, polimer silikon untuk mengubah jaringan pada tubuh	Pasir/kuarsa	SiO2
			Tanah liat	Al2O3.2SiO2.2H2O
			Asbes	Mg-Ca-Silikat
			Mika	K-Mg-Silikat
P	Proses Wohler (memanaskan campuran fosforit, pasir dan C pada suhu 1300oC dalam tanur listrik)	· Fosfor putih (beracun) untuk bahan baku pembuatan H3PO­4 · Fosfor merah (tidak beracun) untuk bidang gesek korek api	Batu karang fosfat (apatit dan fosforit)	Ca3(PO4)2
Al	Marten Hall Penambahan kriolit dalam proses Hall berfungsi: Melarutkan Al2O3 Menurunkan titik leleh Al2O3	· Alat masak, karena tahan panas dan tahan karat karena membentuk lapisan oksida · Paduan Al untuk pesawat terbang · Al(OH)3 untuk obat maag	Alumino silikat	Campuran Al-O-Si
			Korundum	Al2O3
			Kriolit	Na3AlF6
			Bauksit	Al2O3.xH2O
S	Pembuatan dengan 2 cara: 1) Metode Frasch (yang ada di dalam tanah) 2) Metode Sisilia (yang ada di permukaan tanah) Pembuatan H2SO4 ada 2 cara: 1) Proses Kontak dengan bahan baku SO2, katalisnya V2O5 2) Proses Bilik Timbal dengan bahan baku SO2, katalisnya uap nitroso (campuran NO dan NO2)	· Pembuatan korek api · Proses vulkanisasi karet · Pembuatan CS2 (bahan baku serat rayon) · (NH4)SO4 atau pupuk ZA · H2SO4 untuk elektrolit pada aki (accumulator) · CuSO4.5H2O (terusi) untuk anti jamur pada tanaman dan kayu	Pirit	FeS2

Tabel: Konfigurasi electron unsur-unsur periode ke tiga

UNSUR	NOMOR ATOM	KONFIGURASI		GOLONGAN
Na	11	(Ne) 3S¹		I A
Mg	12	(Ne) 3S²		II A
Al	13	(Ne) 3S¹ 3P¹		III A
Si	14	(Ne) 3S² 3P²		IV A
P	15	(Ne) 3S² 3P³		V A
S	16	(Ne) 3S²  3P		VI A
Cl	17	(Ne) 3S²  3P		VII A
Ar	18	(Ne) 3S²  3P		VIII A

4.    Jari-jari atom

Kecenderungan

Diagram di bawah ini menunjukkan bagaimana perubahan jari-jari atom pada unsur-unsur periode 3.

Gambaran yang digunakan untuk membuat diagram ini adalah berdasarkan pada:

• Jari-jari metalik / ionik untuk Na, Mg dan Al;
• Jari-jari kovalen untuk Si, P, S dan Cl;
• Jari-jari van der Waals untuk Ar, karena Ar tidak dapat membentuk ikatan yang kuat.

Elektronegativitas / keelektronegatifan

·        Keelektronegatifan adalah ukuran kecenderungan atom untuk menarik pasangan elektron ikatan.

Daya hantar arus listrik       

• Natrium, magnesium dan alumunium semuanya merupakan penghantar / konduktor arus listrik yang baik;
• Silikon merupakan semikonduktor;
• Sisanya bukan merupakan konduktor.

Tabel : Sifat-Sifat Periodik, Fisika Dan Kimia

UNSUR 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar Konfigurasi electron [Ne] 3s1 [Ne] 3s2 [Ne] 3s2, 3p1 [Ne] 3s2, 3p2 [Ne] 3s2, 3p3 [Ne] 3s2, 3p4 [Ne] 3s2, 3p5 [Ne] 3S23p6 Jari-jari atom <---------------------------- makin besar sesuai arah panah Keelektronegatifan -----------------------------> makin besar sesuai arah panah Kelogaman Logam Semi logam Bukan Logam Gas Mulia Oksidator/reduktor Reduktor <----------------------------             (makin besar sesuai arah panah) oksidator - Konduktor/isolator Konduktor Isolator Oksida (utama) Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7 - Ikatan Ion Kovalen Sifat oksida Basa Amfoter Asam Hidroksida NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4 Kekuatan basa/asam Basa kuat Basa lemah Basa lemah Asam lemah Asam lemah Asam kuat Asam kuat Klorida NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 PCl5 SCl2 Cl2 Ikatan Ion Kovalen Senyawa dengan hydrogen NaH MgH2 AlH3 SiH4 PH3 H2S HCl Ikatan Ion Kovalen Reaksi dengan air Menghasilkan bau dan gas H2 Tidak bersifat asam Asam lemah Asam kuat

Unsur-unsur periode ketiga dapat membentuk oksida melalui reaksi pembakaran dengan gas oksigen. Reaksi yang terjadi pada masing-masing unsur adalah sebagai berikut :

1. Natrium Oksida
Natrium mengalami reaksi hebat dengan oksigen. Logam Natrium yang terpapar di udara dapat bereaksi spontan dengan gas oksigen membentuk oksida berwarna putih yang disertai nyala berwarna kuning.
    4 Na_(s) +  O_2(g) ——> 2 Na₂O_(s)

2. Magnesium Oksida
Magnesium juga bereaksi hebat dengan udara (terutama gas oksigen) menghasilkan nyala berwarna putih terang yang disertai dengan pembentukan oksida berwarna putih.
    2 Mg_(s) +  O_2(g) ——> 2 MgO_(s)
3. Aluminium Oksida
Oksida ini berfungsi mencegah (melindungi) logam dari korosi. Oksida ini berwarna putih.
   4 Al_(s) +  3 O_2(g) ——> 2 Al₂O_3(s)
4. Silikon Oksida (Silika)
    Si_(s) +  O_2(g) ——> SiO_2(s)
5. Fosfor (V) Oksida
Fosfor mudah terbakar di udara. Ketika terdapat gas oksigen dalam jumlah berlebih, oksida P₄O₁₀ yang berwarna putih akan dihasilkan.
    P_4(s) +  5 O_2(g) ——> P₄O_10(s)
6. Belerang Dioksida dan Belerang Trioksida
Padatan Belerang mudah terbakar di udara saat dipanaskan dan akan menghasilkan gas Belerang Dioksida (SO₂). Oksida ini dapat direaksikan lebih lanjut dengan gas oksigen berlebih yang dikatalisis oleh Vanadium Pentaoksida (V₂O₅) untuk menghasilkan gas Belerang Trioksida (SO₃).
   S_(s) +  O_2(g) ——>SO_2(g)
   2 SO_2(g) +  O_2(g) ——> 2SO_3(g)
7. Klor (VII) Oksida
    2 Cl_2(g) +  7 O_2(g) ——> 2 Cl₂O_7(g)

Selain dapat membentuk oksida, unsur-unsur periode ketiga juga dapat membentuk senyawa halida. Senyawa tersebut terbentuk saat unsur direaksikan dengan gas klor. Reaksi yang terjadi pada masing-masing unsur adalah sebagai berikut :

1. Natrium Klorida
Natrium direaksikan dengan gas klor akan menghasilkan endapan putih NaCl.
   2 Na_(s) +  Cl_2(g) ——> 2 NaCl_(s)
2. Magnesium Klorida
Sama seperti Natrium, logam Magnesium pun dapat bereaksi dengan gas klor membentuk endapan putih Magnesium Klorida.
    Mg_(s) +  Cl_2(g) ——> MgCl_2(s)
3. Aluminium Klorida
Ketika logam Aluminium direaksikan dengan gas klor, akan terbentuk endapan putih AlCl₃.
   2 Al_(s) +  3 Cl_2(g) ——> 2 AlCl_3(s)
Dalam bentuk uap, senyawa ini akan membentuk dimer Al₂Cl₆.
4. Silikon (IV) Klorida
Senyawa ini merupakan cairan yang mudah menguap. Senyawa ini dihasilkan dari reaksi padatan Silikon dengan gas klor.
    Si_(s) +  2 Cl_2(g) ——> SiCl_4(l)
5. Fosfor (III) Klorida dan Fosfor (V) Klorida

Fosfor (III) Klorida merupakan cairan mudah menguap tidak berwarna yang dihasilkan saat Fosfor bereaksi dengan gas klor tanpa pemanasan. Saat jumlah gas klor yang digunakan berlebih, senyawa ini dapat bereaksi kembali dengan gas klor berlebih membentuk senyawa Fosfor (V) Klorida, suatu padatan berwarna kuning.

    P_4(s) +  6 Cl_2(g) ——> 4 PCl_3(l)
Saat jumlah gas klor yang digunakan berlebih, akan terjadi reaksi berikut :
    PCl_3(l) +  Cl_2(g) ——> PCl_5(s)
6. Belerang (II) Oksida
    S_(s) +  Cl_2(g) ——> SCl_2(s)

Reaksi antara logam Natrium dan Magnesium dengan air adalah reaksi redoks. Dalam reaksi ini, unsur logam mengalami oksidasi dan dihasilkan gas hidrogen. Larutan yang dihasilkan bersifat alkali (basa). Logam Natrium lebih reaktif dibandingkan logam Magnesium, sehingga larutan NaOH bersifat lebih basa dibandingkan larutan Mg(OH)₂.Padatan NaOH lebih mudah larut dalam air dibandingkan padatan Mg(OH)₂.

Oksida dari logam Natrium dan Magnesium merupakan senyawa ionik dengan struktur kristalin. Saat dilarutkan dalam air, masing-masing oksida akan menghasilkan larutan basa. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa oksida logam dalam air menghasilkan larutan basa.

    Na₂O_(s) +  H₂O_(l) ——> 2 NaOH_(aq)
    MgO_(s) +  H₂O_(l) ——> Mg(OH)_2(aq)

Aluminium Oksida memiliki struktur kristalin dan memiliki sifat kovalen yang cukup signifikan. Dengan demikian, senyawa ini dapat membentuk ikatan antarmolekul (intermediate bonding). Senyawa ini sukar larut dalam air.

Fosfor (V) Oksida merupakan senyawa kovalen. Senyawa ini dapat bereaksi dengan air membentuk asam fosfat. Asam fosfat merupakan salah satu contoh larutan asam lemah dengan pH berkisar antara 2 hingga 4. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

     P₄O_10(s) +  6 H₂O_(l) ——> 4 H₃PO_4(aq)

Belerang Dioksida dan Belerang Trioksida mempunyai struktur molekul kovalen sederhana. Masing-masing dapat bereaksi dengan air membentuk larutan asam.

     SO_2(g) +  H₂O_(l) ——> H₂SO_3(aq)
     SO_3(g) +  H₂O_(l) ——> H₂SO_4(aq)

Dengan demikian, senyawa oksida yang dihasilkan dari unsur periode ketiga dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori, yaitu :

1.          Oksida Logam (di sebelah kiri Tabel Periodik) memiliki struktur ionik kristalin dan bereaksi dengan air menghasilkan larutan basa. Oksida Logam merupakan oksida basa, yang dapat bereaksi dengan asam membentuk garam.

MgO_(s) +  H₂SO_4(aq) ——> MgSO_4(aq) +  H₂O_(l)

2.          Oksida Nonlogam (di sebelah kanan Tabel Periodik) memiliki struktur molekul kovelen sederhana dan bereaksi dengan air menghasilkan larutan asam. Oksida nonlogam merupakan oksida asam, yang dapat bereaksi dengan basa membentuk garam.

SO_3(g) +  MgO_(s) ——> MgSO_4(s)

3.          Oksida Amfoterik (di tengah Tabel Periodik) memiliki sifat asam dan basa sekaligus. Oksida tersebut dapat bereaksi dengan asam maupun basa.

Al₂O_3(s) +  6 HCl_(aq) ——> 2 AlCl_3(aq) +  3 H₂O_(l)

Al₂O_3(s) +  6 NaOH_(aq) +  3 H₂O_(l) ——> 2 Na₃Al(OH)_6(aq)

Natrium Klorida dan Magnesium Klorida merupakan senyawa ionik dengan struktur kristalin yang teratur. Saat dilarutkan dalam air, kedua senyawa tersebut menghasilkan larutan netral (pH = 7). Sementara itu, Aluminium Klorida membentuk struktur dimernya, yaitu Al₂Cl₆ (untuk mencapai konfigurasi oktet). Senyawa dimer ini larut dalam air.

Al₂Cl_6(s) +  12 H₂O_(l) ——> 2 [Al(H₂O)₆]³⁺_(aq) +  6 Cl^-_(aq)

Cairan Silikon (IV) Klorida dan gas PCl₅ merupakan molekul kovalen sederhana. Masing-masing senyawa bereaksi hebat dengan air membentuk gas HCl. Reaksi ini dikenal dengan istilah hidrolisis. Larutan yang terbentuk bersifat asam. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

SiCl_4(l) +  2 H₂O_(l) ——> SiO_2(s) +  4 HCl_(g)

PCl_5(s) +  4 H₂O_(l) ——> H₃PO_4(aq) +  5 HCl_(g)