Suatu unsur adalah zat murni yang terdiri dari satu jenis atom. Sifat kimia dari unsur yang dimiliki karena potensinya yang bisa mengalami perubahan kimia atau reaksi, tergantung pada komposisinya. Suatu unsur dapat dibedakan oleh sifat kimianya seperti nomor atom, massa atom, ti-tik didih, dll, yang bergantung pada jumlah proton (ion bermuatan positif) hadir pada intinya.
Istilah Unsur umumnya disebut zat kimia murni yang terdiri dari atom, dengan jumlah yang sama dari proton dan elektron. Sampai saat ini, 117 unsur telah ditemukan, dari 94 yang ada terjadi secara alami di Bumi. Beberapa contoh dari unsur adalah karbon, tembaga, besi, hidrogen, nitrogen, perak, oksigen, dll
Sifat Kimia Unsur
1. Nomor atom
Nomor atom suatu unsur menunjukkan jumlah proton yang ada dalam inti atom. Ini merupakan konsep penting kimia dan mekanika kuantum. Suatu unsur dan posisinya dalam tabel periodik tergantung pada nomor atom. Ketika sebuah atom netral, nomor atom sama dengan jumlah elektron (bermuatan negatif ion) terdapat di sekitar inti atom.
Nomor atom menunjukkan jumlah proton di dalam inti atom. Nomor atom adalah konsep penting dalam kimia dan mekanika kuantum. Unsur dan tempatnya dalam tabel periodik diturunkan dari konsep ini.
Ketika atom umumnya netral secara elektrik, nomor atom akan sama dengan jumlah elektron dalam atom, yang dapat ditemukan di sekitar inti. Elektron ini terutama menentukan perilaku kimiawi sebuah atom. Atom yang membawa muatan listrik disebut ion. Ion memiliki jumlah elektron yang lebih besar (bermuatan negatif) atau lebih kecil (bermuatan positif) daripada nomor atomnya.
2. Massa Atom
Massa atom merupakan massa atom yang diukur dalam satuan massa atom (amu). Massa suatu unsur tergantung pada proton dan neutron yang hadir dalam inti suatu unsur. Berat proton atau neutron adalah sekitar 1 sma, maka massa atom hampir sama dengan massa nukleon atau nomor. Massa atom dari isotop merupakan jumlah neutron yang hadir dalam inti.
Sebagian besar massa atom terkonsentrasi di proton dan neutron yang terkandung dalam inti. Setiap proton atau neutron memiliki berat sekitar 1 amu atau sma, dan dengan demikian massa atom selalu sangat dekat dengan nomor massa (atau nukleon), yang menunjukkan jumlah partikel di dalam inti atom; ini berarti proton dan neutron. Setiap isotop suatu unsur kimia dapat bervariasi dalam massanya. Massa atom isotop menunjukkan jumlah neutron yang ada di dalam inti atom. Massa atom total suatu unsur setara dengan satuan massa isotopnya. Kemunculan relatif isotop di alam merupakan faktor penting dalam penentuan massa atom keseluruhan suatu unsur. Mengacu pada unsur kimia tertentu, massa atom seperti yang ditunjukkan pada tabel periodik adalah massa atom rata-rata dari semua isotop stabil unsur kimia tersebut. Rata-rata ditimbang oleh kelimpahan alami relatif dari isotop unsur tersebut.
3. Elektronegativitas
Selama ikatan kimia antara dua atom, kecenderungan sebuah atom untuk memaksakan awan elektron di dalam kearah hal tersebut disebut elektronegativitas. Menurut skala Pauling, unsur fluor memiliki elektronegativitas tertinggi nilai 4.0 dan fransium memiliki elektronegativitas terendah dari nilai 0,7.
Elektronegativitas mengukur kecenderungan sebuah atom untuk menarik awan elektronik ke arahnya selama ikatan kimia dengan atom lain.
Skala Pauling adalah metode yang banyak digunakan untuk mengurutkan unsur kimia menurut negativitas elektro mereka. Pemenang hadiah Nobel Linus Pauling mengembangkan skala ini pada tahun 1932.
Nilai negatif elektro tidak dihitung, berdasarkan rumus matematika atau pengukuran. Ini lebih seperti rentang pragmatis.
Pauling memberi elemen dengan elektro negatif tertinggi, fluor, nilai 4,0. Fransium, unsur dengan elektro negatifitas serendah mungkin, diberi nilai 0,7. Semua elemen yang tersisa diberi nilai di antara kedua ekstrem ini.
4. Densitas
Kepadatan dari suatu unsur didefinisikan sebagai jumlah unit massa, dari unsur yang hadir dalam volume media tertentu. Kepadatan suatu unsur tergantung pada suhu dan tekanan, karena itu umumnya dinyatakan secara grafis dengan dua sifat ini. Kepadatan diukur dalam kilogram per meter kubik (kg/m3).
Massa jenis suatu unsur menunjukkan jumlah satuan massa unsur yang ada dalam suatu volume media tertentu. Secara tradisional, massa jenis dinyatakan melalui huruf Yunani ro (ditulis sebagai ρ). Dalam sistem SI, massa jenis dinyatakan dalam kilogram per meter kubik (kg / m3). Massa jenis suatu unsur biasanya dinyatakan secara grafik dengan suhu dan tekanan udara, karena kedua sifat ini mempengaruhi massa jenis.
5. Titik leleh
Titik leleh didefinisikan sebagai suhu di mana suatu unsur berubah keadaan dari padat ke cair. Pada titik ini, keadaan padat dan cair dari suatu unsur yang ada dalam keseimbangan.
Titik leleh suatu unsur atau senyawa berarti suhu di mana bentuk padat suatu unsur atau senyawa berada pada kesetimbangan dengan bentuk cair. Kita biasanya menganggap tekanan udara menjadi 1 atmosfer.
Contoh: titik leleh air adalah 0 oC, atau 273 K.
6. Titik Didih
Titik didih didefinisikan sebagai suhu di mana bentuk cair dari suatu unsur sama dengan bentuk gas. Pada suhu ini, cairan dan bentuk gas yang ada dalam keseimbangan.
Titik didih suatu unsur atau senyawa berarti suhu di mana bentuk cair suatu unsur atau senyawa berada pada kesetimbangan dengan bentuk gas. Kami biasanya menganggap tekanan udara menjadi 1 atmosfer.
Contoh: titik didih air adalah 100 oC, atau 373 K. Pada titik didih tekanan uap suatu unsur atau senyawa adalah 1 atmosfer.
7. Konfigurasi Elektron
Konfigurasi elektron suatu unsur menunjukkan susunan elektron dalam lingkaran di sekitar inti. Setiap lingkaran memiliki tingkat energi yang tetap, elektron jauh dari inti memiliki tingkat energi yang tinggi sedangkan elektron lebih dekat ke inti, memiliki tingkat energi yang rendah. Lingkaran ini tidak bulat sempurna dan dibagi ke dalam kulit dan sub-kulit.
Konfigurasi elektron sebuah atom adalah gambaran susunan elektron dalam lingkaran di sekitar inti. Lingkaran ini tidak persis bulat; mereka mengandung pola seperti gelombang. Untuk setiap lingkaran, probabilitas elektron untuk berada di lokasi tertentu dijelaskan dengan rumus matematika. Setiap lingkaran memiliki tingkat energi tertentu, dibandingkan dengan inti. Umumnya tingkat energi elektron lebih tinggi ketika mereka lebih jauh dari inti, tetapi karena muatannya, elektron juga dapat saling mempengaruhi tingkat energi. Biasanya lingkaran tengah diisi terlebih dahulu, tetapi mungkin ada pengecualian karena penolakan.
Lingkaran dibagi menjadi cangkang dan sub kulit, yang dapat diberi nomor berdasarkan jumlah.
8. Potensial Standard
Potensial standar dari suatu unsur didefinisikan sebagai potensi reaksi redoks, ketika unsur tersebut berada dalam kesetimbangan. Jika potensi melebihi nol, itu adalah reaksi oksidasi, lainnya reaksi reduksi. Potensi standar diukur dalam volt (V) dan dinyatakan dengan simbol V0.
Sifat kimia suatu unsur, mencerminkan kualitas substansi, yang menjadi jelas selama reaksi kimia. Sifat tersebut membantu kita memahami sifat dan perilaku suatu unsur dalam kondisi yang berbeda.
9. Jari-jari Vanderwaals
Bahkan ketika dua atom yang berdekatan tidak akan mengikat, mereka tetap akan menarik satu sama lain. Fenomena ini dikenal sebagai interaksi Vanderwaals.
Gaya Vanderwaals menyebabkan gaya antara dua atom. Gaya ini menjadi lebih kuat, saat atom saling mendekat. Namun, ketika dua atom terlalu dekat satu sama lain, gaya tolak akan bekerja, sebagai konsekuensi dari penolakan yang berlebihan antara elektron bermuatan negatif dari kedua atom. Akibatnya, jarak tertentu akan berkembang di antara dua atom, yang biasa dikenal sebagai jari-jari Vanderwaals.
Melalui perbandingan jari-jari Vanderwaals dari beberapa pasangan atom yang berbeda, kami telah mengembangkan sistem radius Vanderwaals, di mana kita dapat memprediksi jari-jari Vanderwaals antara dua atom, melalui penambahan.
10. Jari-jari ion
Jari-jari ion adalah jari-jari yang dimiliki ion dalam kristal ionik, di mana ion-ion tersebut berkumpul bersama ke titik di mana orbital elektronik terluarnya bersentuhan satu sama lain. Orbital adalah area di sekitar atom yang menurut teori orbital, kemungkinan menemukan elektron adalah yang terbesar.
11. Isotop
Nomor atom tidak menentukan jumlah neutron dalam inti atom. Akibatnya, jumlah neutron di dalam atom bisa bervariasi. Kemudian atom yang memiliki nomor atom yang sama dapat berbeda massa atomnya. Atom dari unsur yang sama yang berbeda massa atomnya disebut isotop.
Terutama dengan atom yang lebih berat yang memiliki nomor atom lebih tinggi, jumlah neutron di dalam inti dapat melebihi jumlah proton.
Isotop dari unsur yang sama sering ditemukan di alam secara bergantian atau dalam campuran.
Contoh: klor memiliki nomor atom 17, yang pada dasarnya berarti bahwa semua atom klor mengandung 17 proton di dalam intinya. Ada dua isotop. Tiga perempat atom klor yang ditemukan di alam mengandung 18 neutron dan seperempatnya mengandung 20 neutron. Nomor massa isotop ini adalah 17 + 18 = 35 dan 17 + 20 = 37. Isotopnya ditulis sebagai berikut: 35Cl dan 37Cl.
Ketika isotop dicatat dengan cara ini, jumlah proton dan neutron tidak harus disebutkan secara terpisah, karena simbol klorin dalam bagan periodik (Cl) ditetapkan di tempat ketujuh belas. Ini sudah menunjukkan jumlah proton, sehingga seseorang selalu dapat menghitung jumlah neutron dengan mudah menggunakan nomor massa.
Sejumlah besar isotop tidak stabil. Mereka akan hancur selama proses peluruhan radioaktif. Isotop radioaktif disebut radioisotop.
12. Energi ionisasi pertama
Energi ionisasi berarti energi yang dibutuhkan untuk membuat atom atau molekul bebas kehilangan elektron dalam ruang hampa. Dengan kata lain; energi ionisasi adalah ukuran kekuatan ikatan elektron ke molekul. Ini hanya menyangkut elektron di lingkaran luar.
13. Energi ionisasi kedua
Selain energi ionisasi pertama, yang menunjukkan betapa sulitnya melepaskan elektron pertama dari sebuah atom, terdapat juga ukuran energi untuk ionisasi kedua. Energi ionisasi kedua ini menunjukkan tingkat kesulitan untuk melepaskan atom kedua.
Dengan demikian, ada juga energi ionisasi ketiga, dan kadang-kadang bahkan energi ionisasi keempat atau kelima.
Sifat Fisik
Sifat fisik dapat diamati atau diukur tanpa mengubah komposisi materi. Sifat fisik digunakan untuk mengamati dan mendeskripsikan materi. Sifat fisik material dan sistem sering digambarkan sebagai sifat intensif dan ekstensif. Klasifikasi ini berkaitan dengan ketergantungan sifat pada ukuran atau luas sistem atau objek yang dimaksud.
Sifat intensif adalah properti massal, artinya ini adalah sifat fisik sistem yang tidak bergantung pada ukuran sistem atau jumlah material dalam sistem. Contoh sifat intensif meliputi suhu, indeks bias, massa jenis, dan kekerasan suatu benda. Ketika berlian dipotong, potongan tersebut mempertahankan kekerasan intrinsiknya (sampai ukurannya mencapai ketebalan beberapa atom). Sebaliknya, sifat ekstensif merupakan aditif untuk subsistem independen yang tidak berinteraksi. Properti sebanding dengan jumlah material dalam sistem.
Sifat intensif: Sifat fisik yang akan tetap sama berapa pun jumlah materi.
- kepadatan: ρ = mv
- warna: Pigmen atau bayangan
- konduktivitas: listrik mengalir melalui zat
- kelenturan: jika suatu zat dapat diratakan
- kilau: betapa mengilapnya zat itu
- Luas: Sifat fisik yang akan berubah jika jumlah materi berubah.
- massa: berapa banyak materi dalam sampel
- volume: Berapa banyak ruang yang dibutuhkan sampel
- Panjang: Berapa panjang sampelnya
Perubahan fisik
Perubahan di mana tampilan fisik materi diubah, tetapi komposisi tetap tidak berubah.
Perubahan fisik terjadi tanpa perubahan komposisi molekul. Unsur atau senyawa yang sama hadir sebelum dan sesudah perubahan. Molekul yang sama hadir melalui perubahan. Perubahan fisik berkaitan dengan sifat fisik karena beberapa pengukuran mengharuskan perubahan dilakukan. Tiga wujud utama materi adalah: Padat, Cair, Gas
- Padat dibedakan oleh struktur tetap. Bentuk dan volumenya tidak berubah. Dalam padatan, atom-atom dikemas rapat dalam pengaturan tetap.
- Cairan dibedakan berdasarkan bentuknya yang mudah dibentuk (dapat dibentuk menjadi bentuk wadahnya), tetapi volumenya konstan. Dalam cairan, atom berdekatan tetapi tidak dalam pengaturan tetap.
- Gas terdiri dari atom-atom yang terpisah. Namun, tidak seperti padat & cair, gas tidak memiliki bentuk dan volume yang tetap.
