Sifat-sifat unsur golongan utama - Kimia Unsur Materi Kimia Kelas 12

Tabel periodik merupakan salah satu pencapaian terbesar dalam dunia kimia. Susunan unsur-unsur kimia yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kesamaan sifat ini pertama kali dirumuskan oleh Dmitri Mendeleev pada abad ke-19. Dari sekian banyak unsur yang ada, unsur golongan utama (main group elements) menjadi salah satu kelompok paling penting karena memiliki peran vital dalam kehidupan sehari-hari, industri, hingga biologi.

Unsur golongan utama adalah unsur-unsur yang terletak pada golongan 1, 2, dan 13 hingga 18 dalam tabel periodik. Kelompok ini juga sering disebut sebagai unsur blok-s dan blok-p, karena elektron valensi terakhirnya berada pada subkulit s atau p. Unsur-unsur ini memiliki sifat yang bervariasi, mulai dari logam aktif, metaloid, hingga nonlogam reaktif.

Dalam artikel ini, kita akan membahas secara komprehensif sifat fisika, kimia, kecenderungan periodik, dan kegunaan dari unsur golongan utama, meliputi alkali, alkali tanah, golongan boron, karbon, nitrogen, oksigen, halogen, dan gas mulia.

Golongan 1: Logam Alkali

Anggota

Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs), dan Fransium (Fr).

Sifat Fisik

• Berupa logam lunak yang mudah dipotong dengan pisau.

• Massa jenis relatif rendah, bahkan litium, natrium, dan kalium lebih ringan dari air.

• Titik leleh dan titik didih rendah dibanding logam lain.

• Konduktor listrik dan panas yang baik.

Sifat Kimia

• Sangat reaktif, terutama dengan air menghasilkan basa kuat (NaOH, KOH).

• Mudah melepaskan satu elektron valensi (konfigurasi ns¹) → membentuk ion M⁺.

• Bereaksi dengan halogen menghasilkan garam ionik (NaCl, KBr).

• Reaktivitas meningkat dari Li → Cs.

Kegunaan

• Natrium untuk pembuatan kaca, lampu natrium, dan pendingin reaktor nuklir.

• Kalium digunakan dalam pupuk (KCl, KNO₃).

• Litium untuk baterai isi ulang (Li-ion).

Golongan 2: Logam Alkali Tanah

Anggota

Berilium (Be), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), Radium (Ra).

Sifat Fisik

• Logam berwarna putih keperakan.

• Lebih keras dan memiliki titik leleh lebih tinggi dibanding logam alkali.

• Konduktor listrik dan panas.

Sifat Kimia

• Memiliki konfigurasi ns² → mudah membentuk ion M²⁺.

• Bereaksi dengan air (kecuali Be dan Mg) menghasilkan basa (Ca(OH)₂).

• Reaktivitas meningkat dari Be → Ba.

• Senyawa karbonat, sulfat, dan fosfatnya umumnya sukar larut dalam air.

Kegunaan

• Mg untuk pembuatan paduan ringan dan kembang api.

• Ca penting dalam industri semen dan gigi/tulang.

• Sr dan Ba dipakai dalam kembang api serta pelacakan medis.

Golongan 13: Golongan Boron

Anggota

Boron (B), Aluminium (Al), Galium (Ga), Indium (In), Talium (Tl).

Sifat Fisik

• Boron adalah metaloid keras dan rapuh.

• Aluminium logam ringan, konduktor baik, dan tahan karat.

• Ga, In, Tl berupa logam lunak.

Sifat Kimia

• Konfigurasi ns²np¹ → umumnya membentuk ion M³⁺.

• Boron bersifat kovalen, berbeda dari anggota lain yang lebih logam.

• Aluminium amfoter: dapat bereaksi dengan asam maupun basa.

• Tl cenderung stabil dalam bentuk Tl⁺ dibanding Tl³⁺ (efek pasangan inert).

Kegunaan

• Boron untuk bahan semikonduktor dan deterjen (boraks).

• Al untuk bahan bangunan, transportasi, dan kemasan.

• Ga untuk LED dan panel surya.

Golongan 14: Golongan Karbon

Anggota

Karbon (C), Silikon (Si), Germanium (Ge), Timah (Sn), Timbal (Pb).

Sifat Fisik

• Karbon ada dalam bentuk alotrop (grafit, intan, grafena).

• Si dan Ge adalah metaloid semikonduktor.

• Sn dan Pb berupa logam lunak.

Sifat Kimia

• Konfigurasi ns²np².

• C cenderung membentuk senyawa kovalen stabil (hidrokarbon, polimer).

• Si penting dalam bentuk silikat dan silikon dioksida.

• Pb cenderung stabil sebagai Pb²⁺ (efek pasangan inert).

Kegunaan

• Karbon sebagai bahan bakar, baja, dan teknologi nano.

• Si untuk industri kaca, keramik, dan chip komputer.

• Sn untuk solder.

• Pb dalam baterai aki.

Golongan 15: Golongan Nitrogen

Anggota

N, P, As, Sb, Bi.

Sifat Fisik

• N adalah gas tidak berwarna, tidak berbau.

• P ada dalam bentuk putih, merah, hitam.

• As, Sb metaloid.

• Bi logam rapuh.

Sifat Kimia

• Konfigurasi ns²np³.

• Nitrogen stabil sebagai molekul N₂ (ikatan rangkap tiga kuat).

• P membentuk senyawa oksigen (P₄O₁₀).

• As dan Sb bersifat metaloid.

• Bi bersifat logam lemah.

Kegunaan

• N untuk pupuk (NH₃, urea).

• P dalam pupuk fosfat dan korek api.

• As sebagai racun serangga.

• Bi untuk kosmetik dan paduan logam.

Golongan 16: Golongan Oksigen (Kalkogen)

Anggota

O, S, Se, Te, Po.

Sifat Fisik

• O₂ gas tak berwarna.

• S berupa padatan kuning.

• Se, Te padatan rapuh.

• Po radioaktif.

Sifat Kimia

• Konfigurasi ns²np⁴.

• O bersifat sangat elektronegatif → oksidator kuat.

• S membentuk senyawa H₂S, SO₂, SO₃.

• Se dan Te lebih bersifat logam dibanding O dan S.

• Po berperilaku logam.

Kegunaan

• O untuk respirasi dan pembakaran.

• S untuk asam sulfat dan vulkanisasi karet.

• Se dalam sel surya.

• Te untuk paduan logam.

Golongan 17: Halogen

Anggota

F, Cl, Br, I, At.

Sifat Fisik

• F₂ gas kuning pucat.

• Cl₂ gas hijau kekuningan.

• Br₂ cair merah kecokelatan.

• I₂ padat ungu.

• At radioaktif.

Sifat Kimia

• Konfigurasi ns²np⁵ → mudah membentuk ion X⁻.

• Sangat reaktif, terutama F (paling elektronegatif).

• Membentuk garam dengan logam (NaCl, KI).

• Reaktivitas menurun dari F → I.

Kegunaan

• F dalam pasta gigi dan Teflon.

• Cl untuk desinfektan dan PVC.

• Br untuk fotografi.

• I untuk kesehatan tiroid.

Golongan 18: Gas Mulia

Anggota

He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

Sifat Fisik

• Gas tidak berwarna, tidak berbau.

• Titik didih sangat rendah.

• Sangat stabil.

Sifat Kimia

• Konfigurasi ns²np⁶ (kecuali He: 1s²).

• Inert, hampir tidak bereaksi.

• Xe dan Kr dapat membentuk senyawa dengan F dan O.

Kegunaan

• He untuk balon dan pendingin superkonduktor.

• Ne untuk lampu neon.

• Ar untuk las listrik.

• Xe untuk lampu sorot.

Kecenderungan Periodik Unsur Golongan Utama

1. Jari-jari atom meningkat ke bawah golongan, menurun ke kanan periode.

2. Energi ionisasi menurun ke bawah golongan, meningkat ke kanan periode.

3. Ke-elektronegatifan menurun ke bawah golongan, meningkat ke kanan periode.

4. Reaktivitas:

   • Logam (golongan 1 & 2) semakin reaktif ke bawah.

   • Nonlogam (golongan 16 & 17) semakin reaktif ke atas.

5. Sifat logam meningkat ke bawah, berkurang ke kanan periode.

Unsur golongan utama memainkan peran fundamental dalam kehidupan dan teknologi. Dari natrium dalam garam dapur, silikon dalam komputer, hingga oksigen yang kita hirup setiap hari, semuanya adalah bagian dari golongan utama. Pemahaman mengenai sifat-sifat unsur ini bukan hanya penting dalam kimia teoritis, tetapi juga dalam aplikasinya di dunia nyata.

Artikel ini telah membahas sifat-sifat fisika, kimia, kecenderungan periodik, serta kegunaan dari masing-masing golongan utama. Dengan memahami pola dan tren ini, kita dapat memprediksi perilaku unsur lain dan mengaitkannya dengan berbagai aspek kehidupan modern.