Sifat Utama Logam, Nonlogam, dan Metaloid: Konduktivitas, Kelembutan, dan Fisik State
Elemen dapat diklasifikasikan sebagai logam, nonlogam, atau semilogam (metaloid).
Logam adalah konduktor panas dan listrik yang baik, dan lentur (dapat digunting menjadi lembar) dan duktil (dapat ditarik menjadi kawat). Sebagian besar logam padat pada suhu ruangan dengan kilauan perak khas (dengan pengecualian merkuri, yang cair).
Nonlogam (biasanya) konduktor panas dan listrik yang buruk dan tidak lentur atau duktil; Banyak nonlogam dasar adalah gas pada suhu ruangan, yang lain cair, dan yang lain padat.
Metaloid berada di antara propertinya. Dalam properti fisiknya, mereka lebih mirip dengan nonlogam, tetapi dalam keadaan tertentu, beberapa dapat dibuat untuk menghantar listrik. Semikonduktor ini sangat penting dalam komputer dan perangkat elektronik lainnya.
Banyak tabel periodik di sisi kanan tabel memisahkan logam dari nonlogam. Logam berada di sebelah kiri garis (kecuali hidrogen, yang merupakan nonlogam), nonlogam berada di sebelah kanan garis, dan elemen yang segera berdekatan dengan garis adalah metaloid.
Ketika elemen digabungkan untuk membentuk senyawa, ada dua jenis ikatan utama yang dapat terjadi. Ikat ionik terjadi ketika ada transfer elektron dari satu spesies ke yang lain, menghasilkan ion bermuatan yang menarik satu sama lain sangat kuat melalui interaksi elektrostatis, dan ikatan kovalen, yang terjadi ketika atom berbagi elektron untuk menghasilkan molekul netral.
Secara umum, logam dan nonlogam digabungkan untuk membentuk senyawa ionik, sementara nonlogam digabungkan dengan nonlogam lainnya untuk membentuk senyawa kovalen (molekul).
Logam dalam tabel periodik
Sebagian besar elemen dalam tabel periodik adalah logam. Mereka dikelompokkan bersama di tengah hingga sisi kiri tabel periodik. Logam terdiri dari logam alkali, logam tanah alkali, logam transisi, lanthanida, dan actinida.
Sumber daya lebih lanjut: Apa Itu Logam dan Jenis-jenisnya?
Logam Alkali
Logam alkali dapat ditemukan di kolom pertama di sisi kiri Tabel Periodik. Mereka adalah logam lunak yang sangat reaktif dan memiliki satu elektron dalam sub-shell s terluarnya.
Enam logam alkali adalah: Litium, Sodium, Kalium, Rubidium, Sumber Mineral Lepidolite untuk Rubidium, dan Cesium, Cesium, Francium.
Logam Tanah Alkali
Logam tanah alkali ditemukan di kolom 2 di sisi kiri Tabel Periodik. Mereka umumnya lebih keras dan lebih padat dari logam alkali, memiliki 2 elektron dalam sub-shell s terluarnya, dan masing-masing memberikan warna yang berbeda dalam nyala mereka.
Enam logam tanah alkali adalah: Beryllium, Magnesium, Kalsium, Stronsium, Barium, Radium.
Logam Transisi
Logam transisi ditemukan di tengah tubuh utama Tabel Periodik. Mereka kadang-kadang disebut logam berat dan lebih padat dari logam alkali atau logam tanah alkali.
Ada 38 logam transisi termasuk: Kobalt, Tembaga, Tembaga asli dari Arizona, Emas, Besi, Merkuri, Platinum, Perak, Titanium, Tungsten, Seng.
Logam Langka
Logam langka biasanya ditemukan dalam tabelnya sendiri di bawah Tabel Periodik utama. Namun, mereka sebenarnya cocok di tengah Tabel Periodik. Ada dua jenis logam langka: Lanthanida dan Actinida.
Logam Lanthanida
Ada 15 lanthanida yang tercantum dalam Tabel Periodik. Semua elemen ini sangat mirip, sangat sulit untuk membedakannya.
Ada 15 actinida yang tercantum dalam Tabel Periodik. Sebagian besar tidak terjadi dalam alam karena sangat tidak stabil tetapi diproduksi dalam reaktor nuklir dan percepartikel.
Logam yang tercantum sebagai logam lainnya ditemukan di sisi kanan tubuh utama Tabel Periodik. Ini kadang-kadang disebut semilogam dan kadang-kadang disebut logam pasca-transisi. Biasanya lebih lunak dari logam lainnya dan memiliki titik leleh lebih rendah.
Ilmuwan tidak sepakat secara universal tentang elemen mana yang termasuk dalam kategori ini, jadi tergantung pada tabel yang Anda lihat, mungkin ada antara 8-14.
Logam adalah elemen yang membentuk ion positif dengan kehilangan elektron selama reaksi kimia, kecuali hidrogen. Oleh karena itu, mereka adalah elemen elektropositif dengan energi ionisasi rendah. Sebagian besar logam memiliki properti bersinar, sangat padat, dan memiliki titik leleh tinggi. Selain itu, mereka duktil, lentur, dan bersinar. Logam juga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Semua logam padat pada suhu ruangan, kecuali merkuri yang cair.
Logam umumnya membentuk ikatan ionik dengan nonlogam, tetapi ada pengecualian. Sebagian besar logam membentuk setidaknya satu oksida basa, meskipun beberapa amfoterik. Logam menunjukkan berbagai reaktivitas. Grup khusus logam termasuk logam mulia Ru, Rh, Pd, Pt, Au, Os, Ir, Ag, dan logam refraktori Nb, Mo, Ta, W, dan Re.
Sifat Fisik Logam:
Beberapa properti fisik utama logam adalah sebagai berikut.
Logam lentur, dalam keadaan padat dan dapat dipukul menjadi lembar tipis. Emas adalah yang paling lentur dari semua logam
Logam duktil, yang berarti dapat ditarik menjadi kawat. Perak adalah salah satu logam yang paling duktil.
Logam merupakan konduktor panas dan listrik yang baik.
Logam bersinar, yang berarti memiliki penampilan yang bersinar. Beberapa logam akan membentuk patina dan kilauan hilang.
Logam memiliki kekuatan tarik tinggi. Ini berarti mereka dapat menahan beban berat.
Logam sonorous. Ini berarti ketika kita memukulnya, mereka mengeluarkan suara berdering.
Logam keras. Ini berarti mereka tidak dapat dipotong dengan mudah.
Membentuk kation dalam larutan air dengan kehilangan elektron mereka
Titik leleh logam: Logam sering memiliki titik leleh dan didih yang tinggi, tetapi ada banyak pengecualian terhadap titik leleh, seperti cesium, galium, merkuri, rubidium, dan timah yang semuanya memiliki titik leleh yang cukup rendah. Namun, sebagian besar titik didih masih cukup tinggi.
Logam menunjukkan berbagai densitas, tetapi umumnya lebih padat dari nonlogam. Tungsten, platinum, osmium, emas, dan iridium sangat padat.
Sebagian besar logam berwarna perak, meskipun beberapa seperti emas, cesium, dan tembaga berwarna.
Sifat Kimia Logam
Logam adalah elemen elektropositif yang umumnya membentuk oksida basa atau amfoterik dengan oksigen. Sifat kimia lainnya meliputi:
Karakter Elektropositif: Logam cenderung memiliki energi ionisasi rendah, dan biasanya kehilangan elektron (i.e. dioksidasi) ketika mengalami reaksi kimia Mereka biasanya tidak menerima elektron. Sebagai contoh:
Logam alkali selalu 1+ (kehilangan elektron dalam sub-shell s)
Logam tanah alkali selalu 2+ (kehilangan kedua elektron dalam sub-shell s)
Ion logam transisi tidak mengikuti pola yang jelas, 2+ umum (kehilangan kedua elektron dalam sub-shell s), dan 1+ dan 3+ juga diamati
Na0→Na++e−Na0→Na++e−
Mg0→Mg2++2e−Mg0→Mg2++2e−
Al0→Al3++3e−Al0→Al3++3e−
Senyawa logam dengan nonlogam cenderung bersifat ionik. Sebagian besar oksida logam adalah oksida basa dan larut dalam air untuk membentuk hidroksida logam:
Lebih dari 75% elemen adalah logam, jadi mereka mengisi sebagian besar tabel periodik. Logam berada di sisi kiri tabel. Dua baris elemen di bawah tubuh utama tabel (lanthanida dan actinida) adalah logam.
Dalam tabel periodik, Anda dapat melihat garis tangga yang dimulai dari Bor (B), nomor atom 5, dan berlanjut hingga Polonium (Po), nomor atom 84. Kecuali Germanium (Ge) dan Antimoni (Sb), semua elemen di sebelah kiri garis itu dapat diklasifikasikan sebagai logam.
Penggunaan Logam
Logam digunakan dalam setiap aspek kehidupan. Berikut adalah daftar beberapa kegunaannya:
Elemen nonlogam menempati sudut kanan atas dari tabel periodik. Nonlogam termasuk grup nonlogam, halogen, dan gas mulia. Elemen-elemen ini memiliki properti kimia yang serupa satu sama lain yang membedakannya dari elemen yang dianggap logam.
Grup Nonlogam
Grup elemen nonlogam adalah subset dari nonlogam. Grup elemen nonlogam terdiri dari hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, fosfor, sulfur, dan selenium. Hidrogen bertindak sebagai nonlogam pada suhu dan tekanan normal dan secara umum diterima sebagai bagian dari grup nonlogam.
Halogen adalah nonlogam dalam grup 7 dari tabel periodik. Atom elemen ini memiliki status oksidasi -1. Elemen di atas grup adalah gas, tetapi menjadi cair dan padat bergerak ke bawah grup. Halogen adalah fluorin, klorin, bromin, iodin, dan astatin. Properti tennessine tidak diketahui dengan baik. Tennessine mungkin halogen atau mungkin metaloid.
Gas mulia adalah gas yang relatif tidak reaktif yang ditemukan dalam grup 8 (kolom terakhir) dari period table. Gas mulia adalah helium, neon, argon, kripton, ksenon, radon, dan oganesson. Kemungkinan oganesson bukan gas pada suhu ruangan.
Sumber daya lebih lanjut: Apa yang Nonlogam?
Sifat Nonlogam
Elemen yang cenderung menerima elektron untuk membentuk anion selama reaksi kimia disebut non-logam. Ini adalah elemen elektronegatif dengan energi ionisasi tinggi. Mereka tidak bersinar, rapuh, dan konduktor panas dan listrik yang buruk (kecuali grafit). Non-logam dapat berupa gas, cairan, atau padat.
Sifat Fisik Nonlogam
Keadaan Fisik: Sebagian besar non-logam ada dalam dua dari tiga keadaan materi pada suhu ruangan: gas (oksigen) dan padat (karbon). Hanya bromin yang ada sebagai cair pada suhu ruangan.
Tidak Lentur dan Duktil: Non-logam sangat rapuh, dan tidak dapat digulung menjadi kawat atau dipukul menjadi lembar.
Konduksi: Mereka adalah konduktor panas dan listrik yang buruk.
Kilauan: Ini tidak memiliki kilauan logam dan tidak memantulkan cahaya.
Titik Leleh dan Didih: Ketika logam meleleh atau mendidih, ini adalah perubahan keadaan fisik. Energi ditransfer ke suatu zat untuk meleleh atau mendidihnya. Energi ini diperlukan untuk mengatasi gaya tarik antara ion logam dan elektron terdelokalisasi dalam logam. Semakin banyak energi yang diperlukan, semakin tinggi titik leleh atau titik didih. Karena logam adalah struktur jaring raksasa, jumlah gaya elektrostatis yang harus dipecahkan sangat besar, jadi logam memiliki titik leleh dan didih yang tinggi. Ini berarti titik leleh dan didih logam lebih mirip dengan senyawa ionik daripada zat kovalen.
Tujuh non-logam ada di bawah kondisi standar sebagai molekul atom ganda: H2(g)H2(g), N2(g)N2(g), O2(g)O2(g), F2(g)F2(g), Cl2(g)Cl2(g), Br2(l)Br2(l), I2(s)I2(s).
Sifat Kimia Nonlogam
Non-logam memiliki kecenderungan untuk menerima atau berbagi elektron dengan atom lain. Mereka bersifat elektronegatif. Nonlogam, saat bereaksi dengan logam, cenderung menerima elektron (biasanya mencapai konfigurasi elektron gas mulia) dan menjadi anion:
3Br2(l)+2Al(s)→2AlBr3(s)3Br2(l)+2Al(s)→2AlBr3(s)
Senyawa yang terdiri sepenuhnya dari nonlogam adalah zat kovalen. Mereka umumnya membentuk oksida asam atau netral dengan oksigen yang larut dalam air untuk membentuk asam:
Pendingin dan kriogenika (hidrogen, helium, nitrogen, oksigen, fluorin, neon)
Asam industri (karbon, nitrogen, fluorin, fosfor, sulfur, klorin)
Laser dan lampu
Obat dan farmasi
Nonlogam membentuk banyak senyawa. Faktanya, sebagian besar senyawa yang Anda temui mengandung nonlogam. Mereka terjadi dalam air, makanan, kain, plastik, dan barang sehari-hari lainnya.
Sifat Logam dan Non-Logam- Apa Bedanya?
Sifat
Logam
Non-Logam
Penampilan
Bersinar
Kusam
Keadaan pada suhu ruangan
Padat (kecuali merkuri, yang cair)
Setengah padat, setengah gas, dan satu (bromin) cair
Densitas
Tinggi (mereka terasa berat untuk ukurannya)
Rendah (mereka terasa ringan untuk ukurannya)
Kekuatan
Kuat
Lemah
Lentur atau rapuh
Lentur (mereka membengkok tanpa patah)
Rapih (mereka patah atau hancur saat dipukul)
Konduksi panas
Baik
Buruk (mereka isolator)
Konduksi listrik
Baik
Buruk (mereka isolator, kecuali grafit)
Material magnetik
Hanya besi, kobalt, dan nikel
Tidak ada
Suara saat dipukul
Mereka mengeluarkan suara berdering (mereka sonorous)
Mereka mengeluarkan suara kusam
Jenis oksida
Basa atau alkaline
Asam
Metaloid Pada Tabel Periodik
Elemen metaloid, juga dikenal sebagai semilogam, adalah elemen yang memiliki properti baik logam maupun nonlogam. Definisi metaloid dianggap mencakup antara enam hingga sembilan elemen yang terjadi sepanjang garis miring antara elemen logam dan nonlogam dari tabel periodik.
Enam elemen yang sepakat diklasifikasikan sebagai metaloid adalah sebagai berikut: Bor, Silikon, Germanium, Arsenik, Antimoni, Telurium.
Selain enam elemen ini, definisi elemen metaloid kadang-kadang termasuk elemen bismut, polonium, dan astatin juga. Ambiguitas ini sebagian besar disebabkan oleh kurangnya properti spesifik yang dianggap ciri-ciri dari semua metaloid.
Alih-alih, elemen metaloid hanya dikarakterasikan sebagai memiliki campuran properti yang berada di antara properti logam dan nonlogam. Secara struktural, mereka membentuk struktur kristal terikat kovalen, yang merupakan ciri yang ditemukan terutama pada non-logam.
Salah satu penggunaan yang terkenal dari beberapa elemen metaloid adalah sebagai semikonduktor yang ditemukan di dalam banyak perangkat elektronik yang digunakan di setiap rumah tangga.
Sifat Metaloid
Metaloid memiliki properti antara logam dan nonlogam. Metaloid berguna dalam industri semikonduktor. Semua metaloid padat pada suhu ruangan. Mereka dapat membentuk legium dengan logam lain.
Beberapa metaloid, seperti silikon dan germanium, dapat bertindak sebagai konduktor listrik dalam kondisi yang tepat, sehingga mereka disebut semikonduktor. Silikon misalnya tampak bersinar tetapi tidak lentur atau duktil (rapuh – ciri dari beberapa nonlogam).
Ia merupakan konduktor panas dan listrik yang jauh lebih buruk daripada logam. Sifat fisik metaloid cenderung logam, tetapi sifat kimia mereka cenderung non-logam. Nomor oksidasi elemen dalam grup ini dapat bervariasi dari +5 hingga -2, tergantung pada grup di mana ia terletak.
Logam
Non-logam
Metaloid
Emas
Oksigen
Silikon
Perak
Karbon
Bor
Tembaga
Hidrogen
Arsenik
Besi
Nitrogen
Antimoni
Merkuri
Sulfur
Germanium
Seng
Fosfor
Sifat Umum Metaloid
Secara umum, metaloid berbagi properti umum berikut:
Elektronegativitas metaloid berada di antara nonlogam dan logam.
Energi ionisasi metaloid juga berada di antara nonlogam dan logam.
Semilogam/metaloid memiliki beberapa karakteristik nonlogam dan beberapa karakteristik logam.
Reaktivitas metaloid tergantung pada properti elemen yang mereka berinteraksikan.
Metaloid cenderung menjadi semikonduktor yang baik.
Metaloid mungkin memiliki kilauan logam, tetapi mereka juga memiliki trop yang dapat memiliki penampilan nonlogam.
Metaloid biasanya rapuh, dan mereka juga biasanya padat, hanya menjadi non-padat dalam kondisi yang tidak umum.
Metaloid biasanya berperilaku sebagai nonlogam dalam reaksi kimia, dan mereka dapat membuat legium dengan logam.
Sifat kimia Metaloid
Sifat kimia adalah sifat yang mendefinisikan bagaimana suatu zat berinteraksi/bereaksi dengan zat lain atau berubah dari satu zat menjadi zat lain. Reaksi kimia adalah waktu satu-satunya di mana properti kimia elemen dapat diukur. Reaksi kimia termasuk hal-hal seperti karat, membakar, kusam, meledak, dll. Sifat kimia metaloid adalah sebagai berikut:
Metaloid dengan mudah membentuk gas saat mereka oksidasi.
Metaloid dapat digabungkan dengan logam untuk membuat legium.
Metaloid memiliki alotrop logam dan nonlogam yang berbeda.
Saat metaloid meleleh beberapa dari mereka akan menyusut.
Metaloid dapat bereaksi dengan halogen untuk membentuk senyawa.
Lokasi Metaloid pada Tabel Periodik
Seperti yang disebutkan sebelumnya, metaloid adalah sekelompok elemen yang terjadi di sepanjang garis miring antara logam dan nonlogam pada tabel periodik. Garis elemen metaloid ini merentasi antara Grup 13 hingga Grup 16, 17, atau 18 (tergantung pada berapa banyak elemen yang dianggap metaloid sebenarnya).
Di sebelah kiri garis elemen metaloid ini adalah elemen yang diklasifikasikan sebagai logam, dan di sebelah kanannya adalah elemen yang diklasifikasikan sebagai non-logam. Pengecualian satu dari aturan ini adalah elemen hidrogen, yang diklasifikasikan sebagai nonlogam tetapi terjadi di sisi kiri tabel periodik.
Tabel periodik elemen dengan enam elemen metaloid (dimulai dengan bor (B)) ditandai dengan warna beige. Grup ini terkadang juga mencakup elemen bismut (Bi), polonium (Po), dan astatin (At) dari periode 6 dari tabel.
Sumber daya lebih lanjut: Di Mana Letak Metaloid pada Tabel Periodik?
Tren Karakter Logam dan Nonlogam
Karakter logam paling kuat untuk elemen di bagian paling kiri dari tabel periodik dan cenderung menurun saat kita bergerak ke kanan dalam periode apa pun (karakter nonlogam meningkat dengan meningkatnya nilai elektronegativitas dan energi ionisasi).
Dalam setiap grup elemen (kolom), karakter logam meningkat dari atas ke bawah (nilai elektronegativitas dan energi ionisasi umumnya menurun saat kita bergerak ke bawah grup). Tren umum ini tidak selalu diamati dengan logam transisi.
