Cara menerangkan aliran Kumpulan 1 dan Kumpulan 17

Kumpulan 1 dan Kumpulan 17 ialah dua kumpulan yang SPM paling kerap minta anda bandingkan, dan sebabnya kemas: keduanya berkelakuan dalam arah bertentangan. Kereaktifan bertambah apabila anda menuruni Kumpulan 1 tetapi berkurang apabila anda menuruni Kumpulan 17, dan idea asas yang sama, saiz atom, menerangkan kedua-duanya. Kuasai satu perbandingan ini dalam jadual berkala dan anda mempunyai sumber markah yang boleh dipercayai. Panduan ini menerangkan setiap kumpulan, kemudian perbandingan pentingnya.

Kumpulan 1: logam alkali

Kumpulan 1 mengandungi litium (Li), natrium (Na), kalium (K) dan logam yang lebih berat di bawahnya. Susunan elektron mereka, Li ialah 2.1, Na ialah 2.8.1, K ialah 2.8.8.1, semuanya berkongsi satu elektron valens. Satu elektron luar itulah keseluruhan cerita kumpulan ini.

Untuk mencapai petala luar penuh yang stabil, atom Kumpulan 1 perlu kehilangan satu elektron luarnya, membentuk ion positif bercas satu seperti Na⁺. Jadi kereaktifan logam alkali sebenarnya soal betapa mudahnya ia kehilangan elektron itu.

Tindak balas dengan air. Logam alkali bertindak balas dengan air membentuk logam hidroksida beralkali dan gas hidrogen. Bagi natrium:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Litium bertindak balas secara tetap, berbuih di permukaan. Natrium bertindak balas lebih cergas, ia melebur menjadi bebola berkilat dan meluncur di atas air. Kalium lebih cergas lagi, menyalakan hidrogen dengan nyalaan ungu. Aliran itu jelas: kereaktifan bertambah menuruni kumpulan.

Mengapa kereaktifan bertambah menuruni Kumpulan 1. Apabila anda menuruni, setiap atom mempunyai satu lagi petala elektron, jadi atom lebih besar dan elektron luar tunggal lebih jauh daripada nukleus serta lebih terlindung oleh petala dalam. Tarikan nukleus pada elektron luar itu oleh itu lebih lemah, jadi ia lebih mudah hilang, dan kehilangan elektron itulah yang menjadikan logam bertindak balas. Atom lebih besar, lebih mudah kehilangan elektron, lebih reaktif.

Kumpulan 17: halogen

Kumpulan 17 mengandungi fluorin (F), klorin (Cl), bromin (Br) dan iodin (I). Susunan elektron mereka, F ialah 2.7, Cl ialah 2.8.7, semuanya berkongsi tujuh elektron valens. Ia wujud sebagai molekul dwiatom: F₂, Cl₂, Br₂, I₂.

Keadaan fizikal dan warna. Fakta Kertas 1 kegemaran ialah perubahan keadaan fizikal pada suhu bilik apabila menuruni kumpulan:

• Klorin ialah gas kuning kehijauan
• Bromin ialah cecair perang kemerahan
• Iodin ialah pepejal ungu kehitaman

Warna menjadi lebih gelap dan takat lebur serta takat didih naik menuruni kumpulan, kerana molekul menjadi lebih besar dan daya antaranya menjadi lebih kuat.

Mengapa kereaktifan berkurang menuruni Kumpulan 17. Untuk mencapai oktet stabil, atom halogen perlu memperoleh satu elektron, membentuk ion negatif bercas satu seperti Cl⁻. Menuruni kumpulan, atom lebih besar, jadi petala luar tempat elektron masuk itu lebih jauh daripada nukleus dan lebih terlindung. Atom oleh itu menarik elektron tambahan dengan kurang kuat, jadi ia memperoleh elektron dengan kurang mudah, bermakna kereaktifan berkurang menuruni kumpulan. Fluorin dan klorin sangat reaktif; iodin jauh kurang.

Tindak balas penyesaran. Kerana halogen yang lebih reaktif memegang elektron dengan lebih kuat, ia boleh menyesarkan halogen yang kurang reaktif daripada larutan garamnya. Klorin menyesarkan bromin:

Cl₂ + 2KBr → 2KCl + Br₂

Anda akan melihat larutan tak berwarna bertukar perang kemerahan apabila bromin dibebaskan. Klorin boleh menyesarkan kedua-dua bromin dan iodin; bromin boleh menyesarkan iodin; tetapi iodin tidak boleh menyesarkan mana-mana, cara kemas untuk membuktikan susunan kereaktifan. Anda boleh melihat tindak balas seperti ini ditulis dalam rujukan tindak balas.

Perbandingan yang memberi markah

Inilah perbezaan untuk dinyatakan dengan tepat dalam peperiksaan:

• Kereaktifan Kumpulan 1 bertambah menuruni kumpulan kerana atom kehilangan elektron luar tunggalnya dengan lebih mudah apabila ia menjadi lebih besar.
• Kereaktifan Kumpulan 17 berkurang menuruni kumpulan kerana atom memperoleh elektron dengan kurang mudah apabila ia menjadi lebih besar.

Poin mendalamnya ialah punca yang sama, atom lebih besar dengan petala luarnya lebih jauh daripada nukleus dan lebih terlindung, menolak kedua-dua kumpulan ke arah bertentangan, kerana satu kumpulan perlu kehilangan elektron dan satu lagi perlu memperolehnya. Jika anda boleh menyatakan ayat itu, anda memahami kedua-dua aliran serentak.

Semakan kendiri pantas

Uji diri anda: yang mana lebih reaktif, litium atau kalium? (Kalium, ia lebih rendah dalam Kumpulan 1.) Yang mana lebih reaktif, klorin atau iodin? (Klorin, ia lebih tinggi dalam Kumpulan 17.) Jika kedua-dua jawapan datang dengan sebabnya, bukan sekadar kedudukan, anda sudah bersedia untuk peperiksaan.

Jika kedua-dua aliran terus bercampur, kekeliruan yang sangat lazim, biasanya membantu untuk melihatnya bersebelahan dengan guru sekali. Anda boleh meneroka setiap unsur pada jadual berkala interaktif kami, dan kelas dalam talian satu-ke-satu kami berjalan dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam dengan sesi percubaan satu jam berbayar jika anda mahu penaakulannya diajar terhadap kelemahan anda sendiri; lihat cara ia berjalan.