Kumpulan dan Kala dalam Jadual Berkala
Kumpulan ialah lajur menegak, bernombor 1 hingga 18. Kala ialah baris mendatar, bernombor 1 hingga 7. Unsur disusun ikut nombor proton menaik, jadi nombor proton menentukan kedudukan setiap unsur.
Jadual berkala moden: lajur dan baris
Penomboran kumpulan 1 hingga 18 ialah cadangan IUPAC sejak 1988. Dalam jadual berkala IUPAC (versi 4 Mei 2022), lantanid (unsur 57 hingga 71) dan aktinid (89 hingga 103) diletakkan dalam dua baris di bawah jadual utama.
IUPAC memanggil unsur kumpulan 1, 2 dan 13 hingga 18, kecuali hidrogen, sebagai unsur kumpulan utama. Kumpulan 3 hingga 12 ialah unsur peralihan.
Cara tentukan kumpulan dan kala daripada susunan elektron
DSKP Kimia Tingkatan 4 meminta murid meramal kumpulan dan kala sesuatu unsur berdasarkan susunan elektronnya. Bagi 20 unsur pertama, caranya begini:
- Tulis susunan elektron. Natrium (11 proton): 2.8.1.
- Kira petala yang berisi elektron. Bilangan itu ialah nombor kala. Natrium ada 3 petala, jadi kala 3.
- Lihat elektron valens, iaitu elektron dalam petala paling luar. Kalau 1 atau 2, itulah nombor kumpulan. Kalau 3 hingga 8, tambah 10. Natrium ada 1 elektron valens, jadi kumpulan 1; klorin (2.8.7) ada 7, jadi kumpulan 17.
| Unsur dan susunan elektron | Kala | Kumpulan |
|---|---|---|
| Na Natrium2.8.1, 1 elektron valens | 3 | 1 |
| Cl Klorin2.8.7, 7 elektron valens | 3 | 17 |
| He Helium2, 2 elektron valens | 1 | 18 |
| Ca Kalsium2.8.8.2, 2 elektron valens | 4 | 2 |
Helium ialah pengecualian. Ia ada 2 elektron valens tetapi berada dalam kumpulan 18, bersama gas adi yang lain.
Halaman ini guna cara ini untuk 20 unsur pertama sahaja, iaitu skop yang DSKP Kimia Tingkatan 4 gunakan untuk menulis susunan elektron. Kesemua 20 ada dalam jadual 20 unsur pertama.
Kumpulan 18: gas adi
Gas adi ialah nama keluarga bagi helium, neon, argon, kripton, xenon dan radon. DSKP Sains Tingkatan 1 memanggilnya gas nadir.
- 2HeHelium4.0026
- 10NeNeon20.180
- 18ArArgon39.95
- 36KrKripton83.798
- 54XeXenon131.29
- 86RnRadon[222]
- 118OgOganessonikut kedudukan
Dalam KSSM, unsur kumpulan 18 dikatakan lengai kerana susunan elektronnya stabil: duplet bagi helium (2) dan oktet bagi yang lain, contohnya neon (2.8) dan argon (2.8.8).
Oganesson (118) berada dalam kumpulan 18 ikut kedudukannya. Senarai gas adi dalam IUPAC Red Book 2005 ditulis sebelum unsur ini dinamakan pada 2016, jadi ia tiada dalam senarai itu.
Kumpulan 1: logam alkali
Logam alkali ialah enam unsur di bawah hidrogen dalam kumpulan 1. Hidrogen berada dalam kumpulan 1 jadual berkala, tetapi ia bukan logam alkali.
| Unsur | Nombor proton | Jisim atom relatif | Kala |
|---|---|---|---|
| Li Litium | 3 | 6.94 | 2 |
| Na Natrium | 11 | 22.990 | 3 |
| K Kalium | 19 | 39.098 | 4 |
| Rb Rubidium | 37 | 85.468 | 5 |
| Cs Sesium | 55 | 132.91 | 6 |
| Fr Fransium | 87 | [223] | 7 |
Eksperimen kumpulan 1 dalam Kimia Tingkatan 4 hanya guna litium, natrium dan kalium, dan tindak balas logam ini dengan air ditunjukkan oleh guru. Jangan cuba sendiri di rumah.
Kumpulan 17: halogen
- 9FFluorin18.998
- 17ClKlorin35.45
- 35BrBromin79.904
- 53IIodin126.90
- 85AtAstatin[210]
- 117TsTennessineikut kedudukan
Halogen ialah fluorin, klorin, bromin, iodin dan astatin. Tennessine (117) berada dalam kumpulan 17 ikut kedudukan sahaja. Namanya diluluskan IUPAC pada 28 November 2016, selepas senarai halogen dalam Red Book 2005.
Klorin ialah satu-satunya halogen dalam kala 3, jadi ia termasuk dalam dua standard topik 4.0 Kimia Tingkatan 4: 4.5 (kumpulan 17) dan 4.6 (kala 3).
Kala 3: natrium hingga argon
Kala 3 ada lapan unsur. Kesemuanya ada tiga petala berisi elektron, dan bilangan elektron valens naik satu demi satu dari kiri ke kanan.
| Kumpulan | Unsur | Nombor proton | Susunan elektron |
|---|---|---|---|
| 1 | Na Natrium | 11 | 2.8.1 |
| 2 | Mg Magnesium | 12 | 2.8.2 |
| 13 | Al Aluminium | 13 | 2.8.3 |
| 14 | Si Silikon | 14 | 2.8.4 |
| 15 | P Fosforus | 15 | 2.8.5 |
| 16 | S Sulfur | 16 | 2.8.6 |
| 17 | Cl Klorin | 17 | 2.8.7 |
| 18 | Ar Argon | 18 | 2.8.8 |
DSKP Kimia Tingkatan 4 memberi silikon dan germanium sebagai contoh separa logam (metaloid) yang digunakan dalam mikroelektronik. Silikon berada dalam kala 3, germanium di bawahnya dalam kala 4.
Unsur peralihan (kumpulan 3 hingga 12)
Unsur peralihan ialah unsur dalam kumpulan 3 hingga 12. IUPAC mencatat bahawa unsur kumpulan 12 (zink, kadmium, merkuri dan copernicium) tidak selalu dimasukkan. Lantanid dan aktinid kadang-kadang dipanggil unsur peralihan dalam.
- Kala 4: skandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), kromium (Cr), mangan (Mn), ferum (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), kuprum (Cu), zink (Zn)
- Kala 5: itrium (Y), zirkonium (Zr), niobium (Nb), molibdenum (Mo), teknetium (Tc), rutenium (Ru), rodium (Rh), paladium (Pd), argentum (Ag), kadmium (Cd)
- Kala 6: hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), renium (Re), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), aurum (Au), merkuri (Hg)
- Kala 7: rutherfordium (Rf), dubnium (Db), seaborgium (Sg), bohrium (Bh), hassium (Hs), meitnerium (Mt), darmstadtium (Ds), roentgenium (Rg), copernicium (Cn)
DSKP Kimia Tingkatan 4 menyenaraikan empat ciri khas unsur peralihan:
- bertindak sebagai mangkin
- mempunyai lebih daripada satu nombor pengoksidaan
- membentuk sebatian berwarna
- membentuk ion kompleks
Kumpulan 2: logam bumi beralkali
- 4BeBerilium9.0122
- 12MgMagnesium24.305
- 20CaKalsium40.078
- 38SrStrontium87.62
- 56BaBarium137.33
- 88RaRadium[226]
Istilah DBP ialah logam bumi beralkali. Sesetengah buku sekolah menulisnya sebagai logam alkali bumi.
Lantanid dan aktinid
Dua baris di bawah jadual utama, 15 unsur setiap satu. Lantanid dan aktinid ialah istilah DBP. IUPAC, dalam bahasa Inggeris, memanggilnya lanthanoids dan actinoids.
Lantanid (kala 6)
lantanum (La), serium (Ce), praseodimium (Pr), neodimium (Nd), prometium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), disprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), tulium (Tm), iterbium (Yb), lutetium (Lu)
Aktinid (kala 7)
aktinium (Ac), torium (Th), protaktinium (Pa), uranium (U), neptunium (Np), plutonium (Pu), amerisium (Am), kurium (Cm), berkelium (Bk), kalifornium (Cf), einsteinium (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), nobelium (No), lawrensium (Lr)
Lihat kesemua unsur dalam jadual berkala unsur interaktif, atau semak nama, simbol dan jisim atom relatif dalam senarai unsur kimia.
Sumber
- Jadual berkala IUPAC (4 Mei 2022): susunan, simbol dan nombor jisim dalam kurungan siku.
- Pengumuman IUPAC tentang nama unsur 113, 115, 117 dan 118 (28 November 2016).
- IUPAC Red Book 2005, seksyen IR-3.5: nama keluarga seperti logam alkali, halogen dan gas adi.
- Nilai jisim atom relatif ringkas CIAAW 2024 dan nota CIAAW tentang unsur radioaktif.
- Pusat Rujukan Persuratan Melayu DBP (Kamus Dewan Edisi Keempat dan Istilah): ejaan nama Melayu.
- DSKP KSSM Kimia Tingkatan 4 dan 5 (KPM, September 2018) dan DSKP KSSM Sains Tingkatan 1 (KPM, Mei 2015): tajuk topik dan skop kurikulum.