MACAM , SIFAT DAN HASIL PENGUJIAN PADA UNSUR PERIODE KETIGA

A.      Macam – Macam Unsur Periode Ketiga

Unsur periode ketiga dalam sistem periode unsur terdiri dari delapan unsur yaitu natrium(Na), magnesium(Mg), aluminium(Al), silikon(Si), fosfor(P), sulfur(S), klorin(Cl) dan argon(Ar). Unsur tersebut terletak dalam golongan yang berlainan, berikut tabel mengenai letak unsur periode 3;

Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
Logam			Metaloid	Nonlogam			Gas mulia
IA,IIA,IIIA			IVA	VA,VIA,VIIA			VIIIA

           

      Cl              S             Si               Al                 Mg              Na             Ar                 P

Gambar unsur periode 3.

a.         Natrium (Na)

Natrium atau sodium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Na dan nomor atom 11. Natrium adalah logam reaktif yang lunak, keperakan, dan seperti lilin, yang termasuk ke logam alkali yang banyak terdapat dalam senyawa alam (terutama halite). Dia sangat reaktif, apinya berwarna kuning, beroksidasi dalam udara, dan bereaksi kuat dengan air, sehingga harus disimpan dalam minyak. Karena sangat reaktif, natrium hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur murni.
Natrium banyak ditemukan di bintang-bintang. Garis D pada spektrum matahari sangat jelas. Natrium juga merupakan elemen terbanyak keempat di bumi, terkandung sebanyak 2.6% di kerak bumi. Unsur ini merupakan unsur terbanyak dalam grup logam alkali.

b.        Magnesium (Mg)

Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang terletak pada golongan IIA,  memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang sering disebut "magnalium" atau "magnelium".

c.         Aluminium (Al)

Aluminum ialah unsur kimia dalam tabel periodik unsur yang  terletak pada golongan IIIA, dengan simbol Al dan nomor atom 13.  Aluminium adalah  logam yang paling berlimpah, merupakan konduktor listrik yang baik, terang dan kuat serta tahan terhadap korosi. Aluminium dapat ditempa menjadi lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan bermacam-macam penampang. Aluminium banyak digunakan dalam kabel bertegangan tinggi, bingkai jendela dan badan pesawat terbang, ditemukan di rumah  sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil.

d.        Silikon (Si)

Silikon adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Si dan nomor atom 14. Merupakan unsur terbanyak kedua di bumi. Senyawa yang dibentuk bersifat paramagnetik. Unsur kimia ini dtemukan oleh Jöns Jakob Berzelius. Silikon hampir 25.7% mengikut berat. Biasanya dalam bentuk silikon dioksida (silika) dan silikat. Silikon sering digunakan untuk membuat serat optik dan dalam operasi plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuk silikone.

e.         Fosfor (P)

Fosfor ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens (pendaran yang terjadi walaupun sumber pengeksitasinya telah disingkirkan). Fosfor berupa berbagai jenis senyawa logam transisi atau senyawa tanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang ditambah tembaga atau perak, dan zink silikat (Zn₂SiO₄)yang dicampur dengan mangan. Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda (CRT) dan lampu fluoresen, sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap (glow in the dark).

f.          Sulfur (S)

Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate. Sulfur adalah unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam dua asam amino. Penggunaan komersilnya terutama dalam fertilizer namun juga dalam bubuk mesiu, korek api, insektisida dan fungisida.

g.         Klorin(Cl)

Klor (bahasa Yunani: Chloros, "hijau pucat"), adalah unsur kimia dengan simbol Cl dan nomor atom 17. Dalam tabel periodik, unsur ini termasuk kelompok halogen (VIIA). Dalam bentuk ion klorida, unsur ini adalah pembentuk garam dan senyawa lain yang tersedia di alam dalam jumlah yang sangat berlimpah dan diperlukan untuk pembentukan hampir semua bentuk kehidupan, termasuk manusia. Dalam bentuk gas, klorin berwarna kuning kehijauan, dan sangat beracun. Dalam bentuk cair atau padat, klor sering digunakan sebagai oksidan, pemutih, atau desinfektan.

h.         Argon(Ar)

Argon adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ar dan nomor atom 18. Gas mulia ke-3, di periode 8, argon membentuk 1% dari atmosfer bumi.

Nama "argon" berasal dari kata Yunani αργον berarti "malas" atau "yang tidak aktif", sebuah referensi untuk fakta bahwa elemen hampir tidak mengalami reaksi kimia. Oktet lengkap (delapan elektron) di kulit atom terluar membuat argon stabil dan tahan terhadap ikatan dengan unsur-unsur lainnya. Titik triple suhu 83,8058 K adalah titik tetap yang menentukan dalam Skala Suhu Internasional 1990.

B.       Sifat Fisik dan Kimia Unsur Periode Ketiga

1.      Sifat Fisik Unsur Periode Ketiga

Data sifat periodic unsur-unsur periode ketiga

Sifat Senyawa	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar
Nomor atom	11	12	13	14	15	16	17	18
Elektron valensi	35	352	3523p1	352p32	3523p3	3523p4	3523p5	3523p6
Jari-jari atom	1,86	1,60	1,43	1,17	1,10	1,04	0,99	0,97
Energi ionisasi(Kj/ma)	495,8	737,7	577,6	786,4	1011,7	999,6	1251,1	1520,4
Keelektronegatifan	0,93	1,31	1,61	1,90	2,19	2,58	3,16	-
Titik leleh (0C)	97,81	648,8	660,37	1,410	44,1	119,0	-100,98	-189,2
Titik didih	903,8	1,105	2467	2,355	280	44,67	-34,6	-185,7

Berdasarkan tabel tersebut, kita dapat mengetahui 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). Harga keelektronegatifan unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin besar dan sebaliknya, harga keelektropositifan semakin kecil. 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.

2.      Sifat Kimia Unsur Periode Ketiga

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

a.         Sifat Pereduksi dan Sifat Pengoksidasi

Sifat pereduksi semakin bertambah, sedangkan sifat pengoksidasi unsur - 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 ₍₅₎ + 2H O _(l) 2Na OH _(ag) + H_{2 (g)}

Mg ₍₅₎ + H₂O _(l) (tidak bereaksi)

Mg ₍₅₎ + 2H₂O _(l) panas →Mg (OH)₂ + H_{2 (g)}

Al ₍₅₎ + H₂O _(l) (tidak bereaksi)

2Al ₍₅₎ + 3H₂O _(g) panas →Al₂ O_{3 (5)} + 3H_{2 (g)}

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 unsur bergantung pada konfigurasi electron dan harga ionisasi unsur - unsur tersebut.

·                     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 kea rah 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.

·                     Sifat Asam

Energi ionisasi unsur periode ketiga dari kiri ke kanan semakin besar sehingga semakin mudah 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 (H₃DO₄) asam sinfat (H₂SO₄) dan asam paklorat (HCO₄). Senyawa H₂SiO₃ merupakan asam sangat lemah sehingga mudah terurai menjadi senyawa SiO₂ dan H₂O_.

C.           Pengujian Unsur – Unsur Periode Ketiga

·                Reaksi dengan Air

1.    Natrium

Natrium mengalami reaksi yang sangat eksoterm dengan air dingin menghasilkan hidrogen dan larutan NaOH yang tak berwarna.

2.    Magnesium

Magnesium mengalami reaksi yang sangat lambat dengan air dingin, tetapi terbakar dalam uap air. Lempeng magnesium yang sangat bersih dimasukkan ke dalam air dingin akhirnya akan tertutup oleh gelembung gas hidrogen yang akan mengapungkan lempeng magnesium ke permukaan. Magnesium hidroksida akan terbentuk sebagai lapisan pada lempengan magnesium dan ini cenderung akan menghentikan reaksi.

Magnesium terbakar dalam uap air dengan nyala putih yang khas membentuk magnesium oksida dan hidrogen.

3.    Aluminium

Serbuk alumunium dipanaskan dalam uap air menghasilkan hidrogen dan alumunium oksida. Reaksinya berlangsung relatif lambat karena adanya lapisan alumunium oksida pada logamnya, membentuk oksida yang lebih banyak selama reaksi.

4.    Silicon

Terdapat beberapa perbedaan dalam beberapa buku atau web mengenai bagaimana reaksi silikon dengan air atau uap air. Sebenarnya hal ini tergantung pada silikon yang digunakan. Umumnya silikon abu-abu yang berkilat dengan keadaan agak seperti logam hampir tidak reaktif.
Banyak sumber menyatakan bahwa bentuk silikon ini bereaksi dengan uap air pada suhu tinggi menghasilkan silikon dioksida dan hidrogen.

Tapi juga mungkin untuk membuatnya menjadi bentuk silikon yang lebih reaktif yang akan bereaksi dengan air dingin menghasilkan produk yang sama.

5.     Fosfor dan sulfur

Fosfor dan sulfur tidak bereaksi dengan air.

6.     Klor

Klor dapat larut dalam air untuk beberapa tingkat membentuk larutan berwarna bijau. Terjadi reaksi reversibel (dapat balik) menghasilkan asam klorida dan asam hipoklorit.

·                Reaksi dengan Oksigen

1.    Aluminium
Alumunium akan terbakar dalam oksigen jika bentuknya serbuk, sebaliknya lapisan oksidanya yang kuat pada alumunium cenderung menghambat reaksi.
Jika kita taburkan serbuk alumunium ke dalam nyala bunsen, maka akan kita dapatkan percikan. Alumunium oksida yang berwana putih akan terbentuk.

2.    Silikon
Silikon akan terbakar dalam oksigen jika dipanaskan cukup kuat. Dihasilkan silikon dioksida.

3.    Fosfor
Fosfor putih secara spontan menangkap api di udara, terbakar dengan nyala putih dan menghasilkan asap putih campuran fosfor (III) oksida dan fosfor (V) oksida.
Proporsinya bergantung pada jumlah oksigen yang tersedia. Dengan oksigen berlebih, produk yang dihasilkan hampir semuanya berupa fosfor (V) oksida.
Untuk fosfor (III) oksida:

Untuk fosfor (V) oksida:

4.   Sulfur
Sulfur terbakar di udara atau oksigen dengan pemanasan perlahan dengan nyala biru pucat. Ini menghasilkan gas sulfur dioksida yang tak berwarna.

5.   Klor     dan       Argon
Walaupun memiliki beberapa oksida, klor tidak langsung bereaksi dengan oksigen. Argon juga tidak bereaksi dengan oksigen.

·                Reaksi dengan Klor

1.   Natrium
Natrium terbakar dalam klor dengan nyala jingga menyala. Padatan NaCl akan terbentuk.

2.   Magnesium
Magnesium terbakar dengan nyala putih yang kuat menghasilkan magnesium klorida.

3.   Aluminium
Alumunium seringkali bereaksi dengan klor dengan melewatkan klor kering di atas alumunium foil yang dipanaskan sepanjang tabung. Alumunium terbakar dalam aliran klor menghasilkan alumunium klorida yang kuning sangat pucat. Alumunium klorida ini dapat menyublim (berubah dari padatan ke gas dan kembali lagi) dan terkumpul di bagian bawah tabung  saat      didinginkan.
Silikon
Jika klor dilewatkan di atas serbuk silikon yang dipanaskan di dalam tabung, akan bereaksi menghasilkan silikon tetraklorida. Silikon tetraklorida adalah cairan yang tak berwarna yang berasap dan dapat terkondensasi.

4.   Silikon
Jika klor dilewatkan di atas serbuk silikon yang dipanaskan di dalam tabung, akan bereaksi menghasilkan silikon tetraklorida. Silikon tetraklorida adalah cairan yang tak berwarna yang berasap dan dapat terkondensasi.

5.   Fosfor
Fosfor putih terbakar di dalam klor menghasilkan campuran dua klorida. Fosfor (III) klorida dan fosfor (V) klorida (fosfor triklorida dan fosfor pentaklorida).
Fosfor (III) klorida adalah cairan tak berwarna yang berasap.

Fosfor (V) klorida adalah padatan putih (hampir kuning).

6.  Sulfur
Jika aliran klor dilewatkan di atas sulfur yang dipanaskan, akan bereaksi menghasilkan cairan berwarna jingga dengan bau tak sedap, disulfur diklorida, S₂Cl₂.

7.    Klor dan Argon
Tidak bermanfaat bila kita membicarakan klor bereaksi dengan klor lagi dan argon tidak bereaksi dengan klor.