Hingga saat ini sekitar 118 unsur kimia telah ditemukan yang meliputi unsur alam dan unsur sintetis (buatan). Jumlah unsur yang banyak ini akan menimbulkan kesulitan dalam mempelajarinya, jika tidak ada cara praktis untuk mempelajarinya. Oleh karena itu, para ahli berusaha membuat pengelompokan sehingga unsur-unsur tersebut tertata dengan baik. Puncak dari usaha tersebut adalah terciptanya suatu tabel unsur yang disebut tabel periodik unsur.
Tabel periodik unsur mengandung banyak informasi tentang sifat-sifat unsur, sehingga sangat membantu dalam mempelajari unsur-unsur.
Perkembangan tabel periodik dimulai pada tahun 1789 setelah Lavoisier mengeluarkan definisi tentang unsur dan bermula pada tahun 1803 ketika John Dalton guru SMU di Manchester-Inggris, mengemukakan teorinya tentang atom.
Lavoisier menyatakan unsur merupakan bahan dasar materi yang tidak dapat dibagi lagi dengan menggunakan reaksi kimia biasa.
1. ANTOINE LAVOISER
 |
| Gambar Antoine Lavoisier. Lavoisier disebut sebagai bapak kimia modern. |
Pada tahun 1789 Lavoisier menerbitkan suatu daftar unsur dalam bukunya yang berjudul Traite Elementire de Chemie pada waktu itu dikenal sekitar 23 unsur.
Lavoisier membagi unsur-unsur menjadi :
* logam
* nonlogam
Setelah ditemukan banyak unsur tidak mungkin bagi Lavoiser untuk mengelompokan unsur-unsur itu lebih lanjut. Selain itu Lavoisier juga memasukan cahaya, panas, alumina dan silika (SiO2, pasir) sebagai unsur.
2. JOHANN WOLFGANG DOBEREINER
Dobereiner ahli kimia Jerman, merupakan orang pertama yang menemukan adanya hubungan antara sifat unsur dan massa atom relatifnya (Ar).
Teori Dobereiner disebut Triade Dobereiner yang membagi 3 jenis unsur sebagai satu kelompok dan 3 unsur tersebut disebut sebagai satu triade.
Dobereiner mengatakan massa atom relatif unsur yang kedua merupakan rata-rata massa atom relatif unsur pertama dan ketiga. Menurut Doberainer unsur-unsur yang berada dalam satu triade menunjukan kemiripan sifat dan sifat unsur kedua dalam satu triade berada diantara unsur pertama dan unsur ketiga.
Berapa contoh triade sebagai berikut.
Setelah ditemukan lebih banyak unsur, sistem ini menjadi kurang efisien karena ternyata ada beberapa unsur yang tidak termasuk dalam satu triade tetapi mempunyai sifat yang mirip dengan triade tersebut.
3. J. A. K. NEWLAND
Newland (1863-1865) menyatakan apabila unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya (Ar) unsur-unsur yang berselisih 1 oktaf (unsur nomor 1 dengan nomor 8, unsur nomor 2 dengan nomor 9 dan seterusnya) menunjukan kemiripan sifat.
Artinya jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatif (Ar) maka sifat unsur-unsur akan berulang setelah unsur kedelapan. Susunan ini dikenal sebagai Hukum Oktaf Newland.
Kelemahan Hukum Oktaf Newland yaitu :
1) Hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan (Ar kecil).
2) Tidak ada tempat kosong untuk unsur-unsur yang belum ditemukan seperti gas mulia.
3) Terdapat beberapa unsur yang terpaksa ditempatkan pada satu tempat.
4. DIMITRI IVANOVICH MENDELEEV
Gambar Dimitri Ivanovich Mendeleev ahli kimia Rusia. Dalam pemilihan untuk mendapatkan hadiah nobel pada tahun 1906, Mendelev kalah satu suara dan meninggal sebelum pemilihan tahun berikutnya.
Setelah diketahui kelemahan sistem periodik yang disusun Newland, para ahli kimia berusaha menyusun sebuah tabel periodik yang baik. Salah satu yang berhasil menarik perhatian adalah tabel periodik unsur yang disusun oleh ahli kimia Rusia Dimitri Ivanovich Mendeleev. Pada waktu itu telah dikenal sekitar 63 unsur.
Mendeleev menyusun unsur-unsur kimia berdasarkan :
* sifat fisika
* kimia unsur
Mendeleev mengatakan sifat unsur-unsur merupakan fungsi berkala dari massa atom relatifnya (Ar), artinya jika unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya maka sifat tertentu akan berulang secara periodik.
Unsur-unsur yang disusun horisontal berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya disebut Periode, sedangkan unsur-unsur yang menunjukan kemiripan sifat ditempatkan pada satu lajur tegak yang disebut Golongan.
Keunggulan Tabel Periodik Mendeleev:
a) Sifat kimia dan sifat fisika unsur dalam satu golongan berubah secara teratur.
b) Tabel Periodik Mendelev tidak mengalami perubahan setelah penemuan unsur-unsur gas mulia. Unsur gas mulia yang ditemukan pertama kali adalah argon oleh Rayleigh dan Ramsay pada tahun 1894.
c) Pembetulan massa atom.
Dalam tabel periodik pendek, agar unsur-unsur dalam satu golongan memiliki kemiripan sifat maka Mendeleev merubah massa atom dari beberapa unsur yang telah disepakati pada saat itu.
Salah satunya adalah indium. Mendeleev merombak massa atom indium dari 76 menjadi 113 dan ditempatkan diantara kadmium dan timah. Hal ini ternyata terbukti benar dikemudian hari.
Massa atom lain yang dirombak oleh Mendeleev dan terbukti benar adalah massa atom (Ar) berilium (dari 13,5 menjadi 9), uranium (dari 120 menjadi 240).
d) Terdapat tempat kosong untuk unsur-unsur yang belum ditemukan dan telah meramal sifat-sifatnya.
Contohnya germanium yang ditemukan oleh kimiawan Jerman Clemens Alexander Winkler ternyata tidak lain adalah ekasilicon (bahasa Sansekerta, eka = mula-mula) yang keberadaan dan sifatnya telah diprediksikan oleh Mendeleev.
Kelemahan Tabel periodik Mendeleev:
# Panjang periode tidak sama.
# Panjang periode tidak sama.
# Penempatan beberapa unsur tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya, unsur-unsur tersebut adalah Te dengan I, Co dengan Ni dan Th dengan Pa. Hal ini disebabkan dalam penyusunan Mendeleev lebih mementingkan kemiripan sifat.
# Triade besi (Fe, Co, dan Ni), triade platina ringan (Ru, Rh, dan Pd), dan triade platina (Os, Ir, dan Pt) dimasukkan ke dalam golongan VIII.
# Selisih massa atom relatifnya antara dua unsur yang berurutan tidak teratur (antara –1 dan +4), sehingga sukar untuk meramal unsur-unsur yang belum ditemukan.
Hal ini diperumit dengan penentuan massa atom belum distandarkan dan terkadang kimiawan menggunakan massa atom yang berbeda untuk unsur yang sama.
5. TABEL PERIODIK MODERN
Tabel periodik unsur yang digunakan saat ini merupakan tabel periodik yang telah disempurnakan oleh Moseley dari tabel periodik pendek Mendeleev.
Tabel periodik modern disusun oleh Henry Moseley (1887-1915) Pada tahun 1913 melalui percobaannya menggunakan sinar-X. Dalam tabel periodik modern, unsur-unsur kimia disusun berdasarkan kenaikan nomor atom (jumlah proton) dan kemiripan sifat.
Dasar penyusunan unsur-unsur dalam tabel periodik modern, diawali dengan penemuan sinar-X oleh Roentgen. Sinar-X yaitu salah satu gelombang elektromagnetik seperti gelombang radio atau gelombang cahaya namun memiliki energi lebih tinggi, mampu menembus suatu bahan, tidak memiliki muatan dan massa.
Sinar-X terbentuk bila sinar katode (elektron) ditembakan pada suatu materi. Setelah ditemukan inti atom, pada tahun yang sama, Moseley rekan Rorherford, melakukan eksperimen mengenai inti atom dan diperoleh fakta mencengangkan.
Jika dalam suatu tabung, sinar katoda ditembakan pada suatu unsur yang digunakan sebagai anoda maka akan menghasilkan suatu sinar-X yang khas (karakteristik) dan berbeda antara satu unsur dengan unsur lainnya. Perbedaan tersebut terletak pada panjang gelombang sinar-X yang dihasilkan. Ternyata sinar-X yang dihasilkan bergantung pada jumlah muatan positif (proton) dalam atom unsur tersebut.
Berdasakan data-data yang diperoleh Moseley menyimpulkan bahwa jumlah proton dalam atom disebut nomor atom.
Tabel periodik atau sistem periodik yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atom atau jumlah proton dan kemiripan sifat ditunjukan pada gambar berikut ini.
UJI KOMPETENSI
1) Apakah tujuan para ahli kimia mengelompokkan unsur-unsur?
2) Jelaskan dasar penyusunan unsur-unsur dan kelemahannya dalam tabel periodik menurut:
(a) Antoine Lavoiser
(b) Johann Wolfgang Dobereiner
(c) Newland
(d) Dimitri Ivanovich Mendelev
3) Berdasarkan apakah Moseley menyempurnakan tabel periodik Mendeleev?
4) Apakah perbedaan pengelompokan unsur menurut Mendeleev dengan Moseley berdasarkan golongan dan periode?
5) Jelaskan dasar penyusunan dan kelebihan tabel periodik modern.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar