Sifat fisik dan sifat kimia unsur dan keteraturannya dalam sistem periodik

Sifat periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur, yaitu dari kiri ke kanan. Dalam satu periode atau dari atas ke bawah dalam satu golongan. Sifat-sifat periodik unsur yang sering dibahas pada tingkat SMA meliputi jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, keelektronegatifan.
Jari-jari atom adalah jarak dari inti hingga kulit elektron terluar. Kecenderungan jari-jari atom dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin kecil. Hal ini berarti bahwa dalam satu periode jumlah muatan dari kiri ke kanan semakin besar tetapi jumlah kulit tetap, akibatnya gaya tarik ini terhadap kulit terluar semakin besar sehingga jari-jari atom semakin kecil. Dalam satu golongan dari atas ke bawah jari-jari atom semakin bertambah. Hal ini berati bahwa dalam satu golongan jumlah kulit dari atas ke bawah semakin bertambah, akibatnya jarak inti atom terhadap alaktron terluar semakin jauh.
Energi ionisasi adalah energi yang digunakan atom untuk melepas 1 elektron terluar sehingga atom tersebut menjadi muatan positif. Dalam satu golongan dari atas ke bawah energi ionisasi semakin kecil, dalam satu periode dari kiri ke kanan energi ionisasi semakin besar.Afinitas elektron adalah energi yang digunakan untuk menangkap 1 elektron membentuk ion negatif. Dalam satu golongan dari atas ke bawah afinitas elektron cenderung berkurang, sedangkan dalam satu periode dari kiri ke kanan afinitas elektron cenderung bertambah.

Perkembangan sistem periodik unsur

Penggolongan unsur-unsur telah dilakukan sejak lama dimulai denga penggolongan unsur-unsur atas logam dan non logam yang dilakukan oleh Lavoisier. Pada saat itu baru sekitar 20 jenis unsur yang sudah dikenal. Karena pengetahuan tentang sifat-sifat unsur masih sederhana, unsur-unsur tersebut kelihatannya berbeda satu sama lain sehingga belum terlihat jelas adanya kemiripan antara unsur yang satu dengan yang lain. Sehingga pengelompokkan berdasar atas logam dan non logam tidak dapat digunakan karena dasar pengelompokkan masih sederhana sebab diantara logam maupun non logam masih terdapat perbedaan.
Triade Dobereiner mengelompokkan unsur ke dalam kelompok-kelompok tiga unsur dinamakan triade. Teori yang dikemukakan bahwa massa atom relatif suatu unsur stronsium sama dengan massa rata-rata barium dan kalium. Namun, teori ini tidak dapat dikembangkan karena Dobereiner tidak dapat menunjukkan triade yang cukup banyak sehingga aturan tersebut tidak berlaku.
Kemudian penggolongan unsur dilakukan oleh Octave Newland. Dasar yang digunakan dalam menggolongkan unsur berdasar atas kenaikan massa atom relatifnya. Ternyata dari hasil penemuan tersebut diketahui bahwa unsur yang berselisih 1 oktaf (unsur ke-1 dan unsur ke-8) menunjukkan kemiripan sifat. Namun, hukum oktaf tidak berlaku karena hanya dapat digunakan untuk unsur-unsur ringan.
Penggolongan unsur dilakukan oleh Mendeleev berdasar pengamatan 63 unsur yang telah ditemukan pada saat itu. Kemudian Mendeleev menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Artinya jika unsur-unsur disusun berdasar atas kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat tertentu akan berulang secara periodik. Mendeleev menempatkan unsur yang mempunyai kemiripan sifat dalam satu lajur vertikal dinamakan golongan, dan menyusun unsur berdasar kenaikan massa atom relatifnya dalam lajur horizontal dinamakan periode. Mendeleev meramalkan bahwa masih banyak unsur-unsur yang belum ditemukan, sehingga terdapat bagian kosong dalam tabel periodiknya.Henry Mosley menyempurnakan tabel periodik Mendeleev dengan menempatkan unsur-unsur baru yang ditemukan di dalam ruang kosong yang telah disediakan dalam tabel Mendeleev. Sehingga sistem periodik yang disempurnakan oleh Henry Mosley digunakan hingga ekarang dikenal dengan Sistem Periodik Modern.

Pengenalan ilmu kimia dan penggolongan materi di alam serta partikel dasar penyusun atom

Ilmu kimia didefinisikan sebagai ilmu alam yang mempelajari tentang komposisi, struktur, dan karakteristik materi serta perubahannya dan energi yang menyertai dalam proses perubahan kimia. Materi dan segala perubahannya berada dalam kehidupan kita sehari-hari. Ilmu kimia memiliki peranan yang penting diantara ilmu pengetahuan yang lain. Pengembangan dalam bidang, kedokteran, farmasi, geologi, pertanian dan sebagainya tidak mungkin terjadi tanpa kemajuan yang dicapai dalam ilmu kimia.
Di alam materi kelelompokkan menjadi 2 jenis yaitu zat murni dan campuran. Campuran digolongkan menujut jenisnya menjadi 3 yaitu homogen dan heterogen serta koloid. Sistem homogen berarti fasa penyusun sama dan heterogen berarti fasa penyusunnya berbeda. Sedangkan koloid memiliki sifat diantara homogen dan heterogen. Contoh campuran yang bersifat homogen misalnya air teh, air gula, dst. Yang termasuk campuran heterogen misalnya air tanah, air kopi, dst. Sedangkan yang termasuk koloid misalnya santan, minyak, susu, dst. Pemisahan campuran baik homogen, heterogen dapat dilakukan dengan proses fisika. Kemudian yang termasuk zat murni dibedakan menjadi 2 jenis yaitu atom/elemen/unsur dan senyawa. Yang termasuk unsur misalmya emas, besi, aluminium, dst sedangkan yang termasuk senyawa misalnya air, karbondioksida, dst. Pemisahan dan penggabungan atom menjadi senyawa maupun sebaliknya dilakukan melalui peroses reaksi kimia.Atom/unsur/elemen merupakan partikel terkecil dari suatu zat. Dalam penelitian menemukan bahwa atom merupakan partikel yang terdiri atas inti atom dan kulit atom. Di dalam inti atom terdapat proton yang memiliki muatan positif dan neutron yang bermuatan neutron.

Konfigurasi elektron, elektron valensi serta letaknya dalam sistem periodik

Konfigurasi elektron menggambarkan susunan elektron dalam atom, sehingga dapat dilihat letak elektron dalam kulit-kulit atom. Data yang diperoleh dari hasil percobaan yang terdahulu, menunjukkan bahwa konfigurasi elektron mengikuti pola tertentu sehingga dapat dengan mudah menggambarkan konfigurasi elektron berdasarkan jumlah elektron. Pengisian elektron dimulai dari kulit K, kemudian kulit L, M, N, dst.

Jumlah kulit yang ditempati elektron dalam suatu atom menunjukkan periode atom dalam tabel periodik.Elektron valensi adalah elektron yang terletak pada kulit terluar. Elektron valensi merupakan elektron yang dapat digunakan pada unsur-unsur golongan utama (A), elektron valensi-nya menunjukkan letak golongan unsur tersebut dalam tabel periodik. Sedangkan elektron valensi unsur transisi akan dibahas pada tingkat selanjutnya.