33 Tren Periodik
Tren periodik adalah “peta” untuk menebak sifat unsur tanpa menghafal satu per satu: cukup lihat posisi unsur di tabel, lalu tarik kesimpulan. Ini induk dari banyak soal struktur atom, ikatan, dan reaktivitas.
33.1 Dua “mesin” di balik semua tren
Hampir semua tren dijelaskan oleh dua hal:
- Muatan inti efektif (\(Z_\text{eff}\)) — tarikan inti yang benar-benar dirasakan elektron terluar setelah dikurangi perisai (shielding) elektron dalam: \(Z_\text{eff} = Z - S\). Makin besar \(Z_\text{eff}\), elektron ditarik makin kuat.
- Jumlah kulit (\(n\)) — makin banyak kulit, elektron terluar makin jauh dari inti, tarikan makin lemah.
Aturan arah:
- Sepanjang periode (kiri → kanan): \(n\) tetap, tapi \(Z_\text{eff}\) naik → tarikan menguat.
- Menuruni golongan (atas → bawah): \(n\) bertambah → elektron terluar makin jauh, tarikan melemah.
33.2 Ringkasan empat tren
| Sifat | Kiri → kanan (periode) | Atas → bawah (golongan) | Alasan utama |
|---|---|---|---|
| Jari-jari atom | turun | naik | \(Z_\text{eff}\) vs jumlah kulit \(n\) |
| Energi ionisasi (IE) | naik | turun | elektron makin sukar/mudah dilepas |
| Afinitas elektron (eksoterm) | makin negatif | makin kurang negatif | seberapa “senang” terima elektron |
| Elektronegativitas | naik | turun | tarikan inti atas elektron ikatan |
Catatan arah: jari-jari adalah “kebalikan” dari tiga tren lainnya.
33.3 Jari-jari atom
Ukuran atom. Mengecil ke kanan karena \(Z_\text{eff}\) naik (elektron ditarik lebih dekat), membesar ke bawah karena bertambah kulit.
33.4 Energi ionisasi (IE)
Energi untuk melepas 1 elektron dari atom gas: \(\ce{X(g) -> X^+(g) + e^-}\). Naik ke kanan, turun ke bawah.
Lompatan IE membongkar golongan. Setelah semua elektron valensi habis, elektron berikutnya berasal dari kulit dalam → IE melonjak tajam. Banyaknya IE “kecil” sebelum lompatan = nomor golongan (jumlah elektron valensi). Contoh pola Mg (golongan 2):
\[ IE_1 < IE_2 \ \underbrace{\lll}_\text{lompatan besar}\ IE_3 \]
Dua IE kecil lalu melonjak → 2 elektron valensi → golongan 2.
33.5 Afinitas elektron (EA)
Perubahan energi saat atom gas menangkap 1 elektron: \(\ce{X(g) + e^- -> X^-(g)}\). Makin negatif = makin banyak energi dilepas = makin “suka” menerima elektron. Cenderung makin negatif ke kanan; halogen paling negatif. Gas mulia ~0 (sudah penuh).
33.6 Elektronegativitas (EN)
Kecenderungan satu atom menarik pasangan elektron ikatan ke arah dirinya (skala Pauling). Naik ke kanan, turun ke bawah. F paling elektronegatif (≈ 4,0). Selisih EN menentukan jenis ikatan: makin besar selisih → makin ionik/polar.
33.7 Contoh
1. Bandingkan jari-jari Na dan Cl (satu periode 3). Cl lebih ke kanan → \(Z_\text{eff}\) lebih besar, kulit sama (\(n=3\)) → elektron ditarik lebih dekat. Jadi Na lebih besar dari Cl.
2. Data IE (kJ/mol) suatu unsur: 738, 1451, 7733, 10540. Golongan berapa? Lompatan besar terjadi dari \(IE_2\) (1451) ke \(IE_3\) (7733). Berarti ada 2 elektron valensi → golongan 2 (cocok untuk Mg).
33.8 Mengapa penting di OSN-K
Tren periodik muncul sebagai dasar soal struktur atom dan ikatan di paket pembahasan 2024 (urutan jari-jari/IE/EN sering jadi pilihan ganda), dan langsung diuji di OSN 2025 #45 (struktur & ikatan). Lihat juga sumber lengkap. Dua bacaan singkat yang bagus: Periodicity: Trends in the Periodic Table – Compound Interest Infographic dan Periodic Trends – Chemistry LibreTexts.
- Mana jari-jari lebih besar, Li atau F? (Li — sama periode, F lebih ke kanan jadi lebih kecil)
- Pola IE: 578, 1817, 2745, 11577 kJ/mol — golongan berapa? (golongan 3; lompatan setelah IE ketiga → 3 elektron valensi, mis. Al)
- Unsur paling elektronegatif di tabel periodik? (F, fluor ≈ 4,0)