Kimia Unsur Golongan Utama (Blok s dan p)

Unsur Golongan Utama mencakup Golongan 1, 2 (Blok s), dan Golongan 13 hingga 18 (Blok $p$). Kimia kelompok ini sangat penting karena menunjukkan tren periodik yang jelas dan mencakup sebagian besar unsur yang menyusun kehidupan dan lingkungan.

1. Unsur Blok s: Logam Alkali dan Logam Alkali Tanah

Unsur-unsur ini dikenal sebagai logam yang sangat reaktif karena energi ionisasi yang rendah, memungkinkan mereka mudah melepaskan elektron valensi.

A. Golongan 1: Logam Alkali Li, Na, K,)

Konfigurasi Valensi: $ns^1$.
Sifat Fisik: Sangat lunak (dapat dipotong pisau), memiliki kerapatan dan titik leleh yang sangat rendah (terendah di antara logam), berwarna perak.
Sifat Kimia:
- Bilangan Oksidasi: Selalu $+1$. Reaksi utama mereka adalah oksidasi (pelepasan satu elektron) menjadi ion $\text{M}^+$.
- Reaktivitas: Sangat tinggi, meningkat dari $\text{Li}$ ke $\text{Cs}$.
- Reaksi dengan Air: Bereaksi hebat (sangat eksotermik) menghasilkan basa dan gas hidrogen:$$2\text{M}(s) + 2\text{H}_2\text{O}(l) \rightarrow 2\text{MOH}(aq) + \text{H}_2(g)$$
- Penyimpanan: Disimpan dalam minyak tanah (kerosene) untuk mencegah reaksi dengan udara dan uap air.
Anomali Litium ($\text{Li}$): Memiliki sifat yang berbeda dari kelompoknya karena ukuran ionnya sangat kecil dan memiliki muatan/jari-jari yang tinggi. $\text{Li}$ menunjukkan hubungan diagonal dengan Magnesium ($\text{Mg}$) (Golongan 2), seperti: kedua-duanya membentuk oksida dan nitrida yang tidak larut, dan garam karbonatnya mudah terdekomposisi.

B. Golongan 2: Logam Alkali Tanah ($\text{Be}, \text{Mg}, \text{Ca}, \ldots$)

Konfigurasi Valensi: $ns^2$.
Sifat Kimia:
- Bilangan Oksidasi: Selalu $+2$. Reaksi utama mereka adalah oksidasi (pelepasan dua elektron) menjadi ion $\text{M}^{2+}$.
- Reaktivitas: Cukup reaktif, tetapi kurang reaktif dibandingkan logam alkali.
- Kelarutan: Kelarutan garam sulfat ($\text{MSO}_4$) dan hidroksida ($\text{M}(\text{OH})_2$) cenderung menurun dari atas ke bawah.
Anomali Berilium ($\text{Be}$): Memiliki ukuran yang sangat kecil dan energi ionisasi yang relatif tinggi. $\text{Be}$ cenderung membentuk ikatan yang lebih kovalen daripada ionik, berbeda dengan anggota golongan lainnya. $\text{Be}$ menunjukkan hubungan diagonal dengan Aluminium ($\text{Al}$) (Golongan 13), misalnya dalam sifat amfoterik oksida dan hidrosida mereka.

2. Unsur Blok $p$: Variasi dan Kekhasan

Blok $p$ (Golongan 13-18) adalah yang paling bervariasi, menunjukkan transisi dari logam ke metaloid, dan akhirnya ke nonlogam.

A. Golongan 13 (Boron Group)

Tren Sifat: Berpindah dari metaloid ($\text{B}$) ke logam ($\text{Al}, \text{Ga}, \ldots$).
Bilangan Oksidasi Umum: $+3$ (terutama untuk $\text{B}$ dan $\text{Al}$).
Kekhasan Boron ($\text{B}$): Hanya memiliki 3 elektron valensi, sehingga sering membentuk senyawa yang kekurangan elektron (kurang dari oktet), misalnya $\text{BF}_3$. $\text{BF}_3$ berperan sebagai Asam Lewis kuat (penerima pasangan elektron). Boron juga membentuk senyawa unik yang disebut borana ($\text{B}_x\text{H}_y$) yang menggunakan ikatan tiga pusat-dua elektron untuk menstabilkan struktur.
Aluminium ($\text{Al}$): Logam yang paling melimpah. Membentuk oksida yang kuat ($\text{Al}_2\text{O}_3$), dan hidroksida $\text{Al}(\text{OH})_3$ bersifat amfoter (dapat bereaksi dengan asam dan basa).

B. Golongan 14 (Karbon Group)

Tren Sifat: Transisi dari nonlogam ($\text{C}$) ke metaloid ($\text{Si}, \text{Ge}$) dan logam ($\text{Sn}, \text{Pb}$).
Bilangan Oksidasi Umum: $+4$ dan $+2$ (stabilitas $+2$ meningkat dari atas ke bawah, fenomena efek pasangan inert).
Kekhasan Karbon ($\text{C}$): Mampu membentuk ikatan $\text{C}-\text{C}$ yang kuat dan stabil (proses katenasi) yang tak terbatas, mendasari seluruh Kimia Organik. Membentuk alotropi seperti intan, grafit, dan fulerena.
Silikon ($\text{Si}$): Dasar dari industri semikonduktor. Tidak membentuk ikatan $\pi$ yang kuat seperti $\text{C}$, tetapi membentuk polimer stabil yang disebut silikon (berbasis rantai $\text{Si-O}$).

C. Golongan 15 (Nitrogen Group / Pniktogen)

Tren Sifat: Dari nonlogam ($\text{N}, \text{P}$) ke metaloid ($\text{As}, \text{Sb}$) dan logam ($\text{Bi}$).
Bilangan Oksidasi Umum: $-3$ hingga $+5$.
Kekhasan Nitrogen ($\text{N}$): Hanya membentuk 4 ikatan maksimal karena tidak memiliki orbital $d$ kosong. Membentuk ikatan rangkap tiga yang sangat kuat ($\text{N} \equiv \text{N}$), menjadikannya gas yang sangat inert.
Kekhasan Fosfor ($\text{P}$): Mampu membentuk senyawa hipervalen (lebih dari 4 ikatan, misalnya $\text{PCl}_5$) karena adanya orbital $3d$ kosong. Memiliki alotropi yang beragam (putih, merah, hitam).

D. Golongan 16 (Kalkogen)

Tren Sifat: Dari nonlogam ($\text{O}, \text{S}$) ke metaloid ($\text{Te}$) dan logam ($\text{Po}$).
Bilangan Oksidasi Umum: $-2$ (paling umum) hingga $+6$.
Kekhasan Oksigen ($\text{O}$): Unsur paling elektronegatif kedua ($\text{F}$ yang pertama). Mendukung kehidupan dan membentuk ikatan hidrogen kuat.

E. Golongan 17 (Halogen)

Konfigurasi Valensi: $ns^2np^5$ (membutuhkan 1 elektron untuk oktet).
Sifat Kimia:
- Reaktivitas: Paling reaktif di antara nonlogam, meningkat dari $\text{I}$ ke $\text{F}$.
- Bilangan Oksidasi: $-1$ (paling umum), tetapi $\text{Cl}, \text{Br}, \text{I}$ dapat memiliki $+1, +3, +5, +7$ dalam senyawa dengan oksigen dan halogen yang lebih ringan (misalnya $\text{HClO}_4$).
- Kekuatan Oksidator: Halogen adalah oksidator kuat; kekuatannya menurun dari $\text{F}$ ke $\text{I}$.
- Asam Halida: $\text{HX}$ ($\text{HF}, \text{HCl}, \text{HBr}, \text{HI}$). Kekuatan asam meningkat dari $\text{HF}$ ke $\text{HI}$ (berlawanan dengan tren keelektronegatifan, karena ukuran $\text{X}^-$ yang lebih besar memudahkan pelepasan $\text{H}^+$).

F. Golongan 18 (Gas Mulia)

Konfigurasi Valensi: $ns^2np^6$ (penuh), kecuali $\text{He}$ ($1s^2$).
Sifat Kimia: Sangat inert (tidak reaktif) karena energi ionisasi yang sangat tinggi dan afinitas elektron yang nol.
Senyawa: Senyawa yang stabil hanya dapat dibentuk oleh gas mulia yang lebih berat ($\text{Kr}, \text{Xe}$) dengan unsur yang sangat elektronegatif, terutama Fluorin. Contoh: $\text{XeF}_2, \text{XeF}_4, \text{XeF}_6$.

3. Ikatan dan Reaktivitas Lanjut dalam Blok $p$

Perbedaan mendasar dalam reaktivitas antara unsur periode 2 ($\text{C}, \text{N}, \text{O}, \text{F}$) dan unsur periode di bawahnya (seperti $\text{Si}, \text{P}, \text{S}, \text{Cl}$) disebabkan oleh:

Ketersediaan Orbital $d$ Kosong: Unsur periode 3 ke bawah memiliki orbital $3d$ kosong yang dapat digunakan untuk ekspansi kulit valensi (hipervalensi), memungkinkan pembentukan senyawa seperti $\text{PCl}_5$ atau $\text{SF}_6$. Unsur periode 2 tidak dapat melakukan ini (maksimal 4 ikatan).
Kemampuan Ikatan $\pi$: Unsur periode 2 ($\text{C}, \text{N}, \text{O}$) dapat membentuk ikatan $\pi$ yang kuat melalui tumpang tindih orbital $2p-2p$ (misalnya $\text{CO}_2, \text{N}_2$). Unsur di bawahnya lebih cenderung membentuk ikatan $\sigma$ tunggal yang panjang (misalnya $\text{Si-Si}$ dan $\text{P-P}$).

Langkah Selanjutnya: Pembahasan akan berlanjut ke Bab 4: Kimia Logam Transisi dan Senyawa Koordinasi, yang berfokus pada Blok $d$.

Pendidikan Indonesia