NOTA KIMIA TINGKATAN 4 BAB 4
Jadual Berkala Unsur
Menyingkap susunan rahsia alam: daripada gas lengai ke logam alkali dan unsur peralihan yang berwarna-warni.
4.1 Perkembangan Jadual Berkala Unsur
Jadual Berkala Unsur moden tidak terhasil dalam satu malam. Ia melalui evolusi panjang berkat sumbangan beberapa ahli sains terkemuka.
Antoine Lavoisier
Ahli sains pertama yang mengelaskan bahan kepada 4 kumpulan: logam, bukan logam, gas dan tanah (walaupun terdapat kesilapan memasukkan haba & cahaya).
Johann W. Dobereiner
Memperkenalkan Hukum Triad. Mengelaskan unsur kepada kumpulan tiga-tiga dengan sifat kimia yang serupa.
John Newlands
Menyusun ikut jisim atom menaik. Memperkenalkan Hukum Oktet (sifat berulang pada setiap unsur kelapan).
Dmitri Mendeleev
Bapa Jadual Berkala! Beliau meninggalkan ruang kosong untuk unsur yang belum ditemui dan berjaya meramal sifatnya.
Henry Moseley
Menyusun unsur mengikut Nombor Proton yang menaik. Inilah asas kepada Jadual Berkala Moden hari ini!
4.2 Susunan Unsur Moden
Prinsip Asas Susunan
Dalam Jadual Berkala Moden, unsur-unsur disusun mengikut tertib nombor proton yang menaik (dari kiri ke kanan, atas ke bawah).
Kumpulan (Mencancang)
Terdapat 18 Kumpulan. Kedudukan unsur ditentukan oleh bilangan elektron valens.
- • 1 atau 2 e- valens → Kumpulan 1 / 2
- • 3 hingga 8 e- valens → Kumpulan 13 hingga 18
(Formula: Bil. e- valens + 10)
Kala (Mengufuk)
Terdapat 7 Kala. Kedudukan unsur ditentukan oleh bilangan petala berisi elektron.
- • 1 petala → Kala 1
- • 2 petala → Kala 2
- • 3 petala → Kala 3 (dan seterusnya…)
4.3 Unsur Kumpulan 18 (Gas Adi)
Sifat Kimia: Lengai (Tidak Reaktif)
Gas adi tidak reaktif secara kimia kerana atomnya telah mencapai susunan elektron duplet (Helium) atau oktet (selain Helium) yang stabil. Oleh itu, gas adi tidak akan menderma, menerima, atau berkongsi elektron dengan unsur lain. Wujud sebagai gas monoatom.
Kegunaan Gas Adi
Mengisi belon kaji cuaca dan tangki oksigen penyelam (kerana ringan & tidak mudah terbakar).
Digunakan dalam lampu papan iklan pada waktu malam (bercahaya merah apabila arus elektrik mengalir).
Diisi ke dalam mentol lampu untuk mengelakkan filamen tungsten daripada teroksida/terbakar.
4.4 Unsur Kumpulan 1 (Logam Alkali)
Sifat Fizik
- Logam yang sangat lembut (boleh dipotong dengan pisau).
- Ketumpatan rendah (terapung di atas air).
- Takat lebur dan takat didih yang rendah berbanding logam lain.
Kereaktifan BERTAMBAH Menuruni Kumpulan
Saiz atom bertambah, elektron valens tunggal lebih jauh dari nukleus, menjadikan daya tarikan nukleus terhadap elektron valens semakin lemah. Atom lebih mudah melepaskan elektron (membentuk ion positif).
Tindak Balas Kimia (Contoh: Natrium)
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
4Na + O2 → 2Na2O
2Na + Cl2 → 2NaCl
4.5 Unsur Kumpulan 17 (Halogen)
Sifat Fizik
- Wujud sebagai molekul dwiatom (F2, Cl2, Br2).
- Menuruni kumpulan, warna menjadi semakin gelap (Kuning pucat → Kuning kehijauan → Perang → Hitam keunguan).
- Keadaan fizik berubah: Gas (F, Cl) → Cecair (Br) → Pepejal (I).
Kereaktifan BERKURANG Menuruni Kumpulan
Sukar untuk menarik satu elektron masuk ke petala terluar kerana saiz atom bertambah, menyebabkan daya tarikan nukleus terhadap elektron dari luar semakin lemah.
Tindak Balas Kimia (Contoh: Klorin)
Cl2 + H2O ⇌ HCl + HOCl
3Cl2 + 2Fe → 2FeCl3
4.6 Unsur Merentasi Kala 3
Perubahan Fizik (Kiri ke Kanan)
- Saiz Atom Berkurang: Nombor proton bertambah. Daya tarikan nukleus terhadap elektron semakin kuat, menarik petala rapat ke nukleus.
- Kegelektronegatifan Bertambah: Kecenderungan atom menarik elektron menjadi lebih kuat.
- Sifat berubah daripada Logam → Separa Logam (Metaloid: Si) → Bukan Logam.
Sifat Oksida (Kiri ke Kanan)
*Oksida amfoterik (Aluminium oksida) boleh bertindak balas dengan kedua-dua asid dan alkali.
4.7 Unsur Peralihan
Logam peralihan terletak di antara Kumpulan 2 dan 13. Selain mempunyai sifat-sifat umum logam (kuat, berkilat, konduktor baik), ia memiliki 4 ciri-ciri istimewa.
Membentuk Ion Berwarna
Garam unsur peralihan biasanya berwarna. Contoh: Kuprum(II) klorida (biru), Ferum(III) sulfat (perang).
Nombor Pengoksidaan Pelbagai
Boleh mempunyai lebih dari satu cas ion. Contoh: Fe2+ (Ferum(II)) dan Fe3+ (Ferum(III)).
Bertindak Sebagai Mangkin
Mempercepatkan tindak balas dalam industri. Contoh: Serbuk besi dalam Proses Haber (hasilkan ammonia).
Membentuk Ion Kompleks
Contohnya ion heksasianoferat(III), [Fe(CN)6]3-.
Batu Permata (Gemstones)
Tahukah anda? Warna pada batu permata rubi dan zamrud adalah disebabkan oleh kehadiran sebatian unsur peralihan seperti kromium dan besi di dalamnya!
Nota padat ini dibawakan oleh
LUBUKSOALAN
KIMIA TINGKATAN 4
Bab 4: Jadual Berkala Unsur
Uji Pengetahuan Anda!
Kuiz interaktif ini mengandungi soalan berkaitan sejarah Jadual Berkala, Kumpulan 1, Kumpulan 17, Kumpulan 18, dan Unsur Peralihan.
10 soalan rawak akan dipilih. Bersedia?
Keputusan Kuiz
Prestasi anda bagi Bab 4
