Rumah Pintar – Cara menentukan golongan dan periode unsur merupakan salah satu materi penting dalam Kimia SMA Kelas 11 karena berkaitan langsung dengan konfigurasi elektron dan sistem periodik unsur. Setelah mempelajari cara menyusun konfigurasi elektron, langkah berikutnya adalah menentukan letak suatu unsur pada tabel periodik, yaitu golongan dan periodenya.
Sahabat Rumah Pintar, banyak siswa menghafalkan letak unsur di tabel periodik tanpa memahami alasannya. Padahal, golongan dan periode dapat ditentukan dengan mudah hanya dari konfigurasi elektron. Jika konsep ini dipahami, siswa tidak perlu lagi menghafal posisi setiap unsur satu per satu ketika mengerjakan soal.
Apa Itu Golongan dan Periode?
Golongan adalah kelompok unsur yang tersusun secara vertikal pada sistem periodik. Unsur-unsur dalam satu golongan memiliki jumlah elektron valensi yang sama sehingga sifat kimianya cenderung mirip.
Sementara itu, periode adalah deretan unsur yang tersusun secara horizontal pada sistem periodik. Nomor periode menunjukkan jumlah kulit elektron terbesar yang dimiliki suatu atom dalam keadaan dasar.
Mengapa Golongan dan Periode Dapat Ditentukan dari Konfigurasi Elektron?
Konfigurasi elektron menunjukkan bagaimana elektron tersusun pada setiap kulit dan subkulit atom. Dari susunan tersebut dapat diketahui jumlah elektron valensi serta kulit elektron terluar yang menjadi dasar penentuan golongan dan periode.
Dengan kata lain, konfigurasi elektron menjadi “alamat” suatu unsur dalam sistem periodik. Semakin baik memahami konfigurasi elektron, semakin mudah pula menentukan letak unsur pada tabel periodik.
Langkah-Langkah Menentukan Golongan dan Periode Unsur
Menentukan golongan dan periode dapat dilakukan melalui beberapa langkah sederhana. Langkah-langkah ini berlaku untuk sebagian besar soal yang dijumpai pada tingkat SMA.
1. Tentukan Nomor Atom Unsur
Langkah pertama adalah mengetahui nomor atom unsur yang akan dicari. Pada atom netral, nomor atom sama dengan jumlah elektron sehingga dapat digunakan untuk menyusun konfigurasi elektron.
Sebagai contoh, natrium memiliki nomor atom 11. Artinya, atom natrium mempunyai 11 elektron yang harus ditempatkan sesuai aturan konfigurasi elektron.
2. Susun Konfigurasi Elektron
Setelah mengetahui jumlah elektronnya, susun konfigurasi elektron menggunakan aturan Aufbau.
Sebagai contoh, konfigurasi elektron natrium adalah:
1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
Konfigurasi inilah yang akan digunakan untuk menentukan golongan dan periode.
3. Tentukan Nomor Periode
Nomor periode diperoleh dari angka kulit terbesar (nilai n terbesar) yang muncul pada konfigurasi elektron.
Perhatikan contoh berikut.
| Konfigurasi Elektron | Periode |
|---|---|
| 1s² | 1 |
| 1s² 2s² | 2 |
| 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ | 3 |
| 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² | 4 |
Pada konfigurasi 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹, angka terbesar adalah 3, sehingga natrium berada pada periode 3.
Dengan demikian, cara menentukan periode sangat sederhana karena cukup melihat angka kulit terbesar pada konfigurasi elektron.
Cara Menentukan Golongan Unsur
Cara menentukan golongan bergantung pada jenis unsur yang dipelajari. Pada materi SMA, unsur biasanya dibedakan menjadi unsur golongan utama (blok s dan p) serta unsur transisi (blok d).
Menentukan Golongan Unsur Golongan Utama (Blok s dan p)
Untuk unsur golongan utama, golongan ditentukan dari jumlah elektron pada kulit terluar.
Berikut hubungan jumlah elektron valensi dengan golongan.
| Elektron Valensi | Golongan (IUPAC) |
|---|---|
| 1 | 1 |
| 2 | 2 |
| 3 | 13 |
| 4 | 14 |
| 5 | 15 |
| 6 | 16 |
| 7 | 17 |
| 8 | 18 |
Sebagai contoh, konfigurasi elektron klorin adalah:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
Elektron pada kulit terluar adalah:
3s² + 3p⁵ = 7 elektron
Artinya, klorin berada pada golongan 17 (VIIA).
Menentukan Golongan Unsur Transisi (Blok d)
Untuk unsur transisi, jumlah elektron valensi tidak hanya berasal dari subkulit terluar, tetapi juga melibatkan subkulit d yang belum penuh.
Pada tingkat SMA, penentuan golongan unsur transisi biasanya menggunakan jumlah elektron pada subkulit ns dan (n−1)d. Namun, soal yang diberikan umumnya masih didominasi oleh unsur golongan utama sehingga siswa lebih sering menggunakan cara menghitung elektron valensi pada kulit terluar.
Contoh Menentukan Golongan dan Periode
Contoh 1: Natrium (Na)
Nomor atom = 11
Konfigurasi elektron:
1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
Kulit terbesar adalah 3, sehingga natrium berada pada periode 3.
Elektron valensi berjumlah 1, sehingga natrium termasuk golongan 1 (IA).
Contoh 2: Magnesium (Mg)
Nomor atom = 12
Konfigurasi elektron:
1s² 2s² 2p⁶ 3s²
Kulit terbesar adalah 3, sehingga magnesium berada pada periode 3.
Elektron valensi berjumlah 2, sehingga magnesium berada pada golongan 2 (IIA).
Contoh 3: Aluminium (Al)
Nomor atom = 13
Konfigurasi elektron:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
Kulit terbesar adalah 3, sehingga aluminium berada pada periode 3.
Elektron valensi terdiri atas 3s² dan 3p¹, sehingga jumlahnya 3 elektron. Oleh karena itu, aluminium termasuk golongan 13 (IIIA).
Contoh 4: Oksigen (O)
Nomor atom = 8
Konfigurasi elektron:
1s² 2s² 2p⁴
Kulit terbesar adalah 2, sehingga oksigen berada pada periode 2.
Elektron valensinya adalah:
2s² + 2p⁴ = 6 elektron
Dengan demikian, oksigen berada pada golongan 16 (VIA).
Ringkasan Cara Menentukan Golongan dan Periode
Agar lebih mudah diingat, perhatikan ringkasan berikut.
| Yang Dicari | Cara Menentukan |
|---|---|
| Periode | Lihat angka kulit terbesar pada konfigurasi elektron |
| Golongan utama | Hitung jumlah elektron valensi pada kulit terluar |
| Golongan transisi | Jumlahkan elektron pada subkulit ns dan (n−1)d |
Ringkasan ini dapat digunakan sebagai langkah cepat ketika mengerjakan soal tentang sistem periodik unsur.
Contoh Soal
Contoh Soal 1
Tentukan golongan dan periode unsur dengan nomor atom 17.
Penyelesaian
Konfigurasi elektron:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
Kulit terbesar adalah 3 sehingga unsur berada pada periode 3. Elektron valensinya berjumlah 7 sehingga unsur berada pada golongan 17.
Jawaban:
Golongan 17 (VIIA), periode 3.
Contoh Soal 2
Suatu unsur memiliki konfigurasi elektron:
1s² 2s² 2p⁶ 3s²
Tentukan golongan dan periodenya.
Penyelesaian
Kulit terbesar adalah 3 sehingga unsur berada pada periode 3. Elektron valensinya berjumlah 2 sehingga termasuk golongan 2.
Jawaban:
Golongan 2 (IIA), periode 3.
Contoh Soal 3
Suatu unsur mempunyai konfigurasi elektron:
1s² 2s² 2p³
Tentukan letak unsur tersebut dalam sistem periodik.
Penyelesaian
Kulit terbesar adalah 2 sehingga unsur berada pada periode 2. Elektron valensinya terdiri atas lima elektron sehingga termasuk golongan 15.
Jawaban:
Golongan 15 (VA), periode 2.
Kesalahan yang Sering Dilakukan Siswa
Kesalahan yang paling sering terjadi adalah menentukan periode berdasarkan jumlah kulit yang terisi tanpa melihat angka kulit terbesar pada konfigurasi elektron. Cara yang benar adalah selalu mengambil nilai n terbesar karena angka tersebut menunjukkan kulit terluar atom.
Kesalahan lainnya adalah menghitung seluruh elektron dalam konfigurasi untuk menentukan golongan. Padahal, pada unsur golongan utama yang dihitung hanyalah elektron pada kulit terluar atau elektron valensi. Jika seluruh elektron dijumlahkan, hasil golongan tentu menjadi tidak sesuai dengan letak unsur pada sistem periodik.
Kesimpulan
Cara menentukan golongan dan periode unsur dapat dilakukan dengan menyusun konfigurasi elektron terlebih dahulu. Nomor periode ditentukan dari angka kulit terbesar yang terdapat pada konfigurasi elektron, sedangkan golongan utama ditentukan dari jumlah elektron valensi pada kulit terluar.
Dengan memahami hubungan antara konfigurasi elektron dan sistem periodik, siswa tidak perlu menghafalkan letak setiap unsur satu per satu. Penguasaan konsep ini akan mempermudah penyelesaian berbagai soal tentang struktur atom, konfigurasi elektron, dan cara menentukan golongan dan periode unsur pada Kimia SMA Kelas 11.
