Pada
bagian ini Anda akan mempelajari Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur,
Golongan, Periode, dan Sifat Periodik Unsur.
Hingga akhir abad 18, hanya dikenal penggolongan unsur atas logam dan
nonlogam. Sekitar dua puluh jenis unsur yang dikenal pada masa itu tampak
mempunyai sifat yang berbeda satu dengan yang lainnya.
Suatu
perkembangan baru terjadi pada awal abad 20, yaitu ketika John Dalton
mengemukakan teorinya tentang atom. Menurut Dalton, setiap unsur mempunyai atom-atom
dengan sifat-sifat tertentu yang berbeda dari atom unsur lainnya. Salah satu
perbedaan antar atom unsur itu adalah massanya. Akan tetapi, Dalton belum dapat
menentukan massa atom.
Sebagaimana
diketahui atom mempunyai massa yang amat kecil. Para ahli pada masa itu belum
dapat menentukan massa atom individu. Sebagai gantinya mereka menggunakan massa
atom relatif, yaitu perbandingan massa antar-atom yang satu terhadap yang
lainnya. Metode penentuan massa atom relatif dikemukakan oleh Berzelius (1814)
dari Swedia dan P. Dulong dan A. Petit (1819), keduanya darl Perancis.
Berzelius
maupun Dulong dan Petit menentukan massa atom relatif berdasarkan kalor jenis
unsur. Massa atom relatif merupakan sifat penting unsur dan merupakan sifat
spesifik, karena setiap unsur mempunyai massa atom relatif tertentu yang
berbeda dari unsur lainnya. Dobereiner, Newlands, Mendeleev, dan Lothar Meyer
membuat pengelompokan unsur berdasarkan massa atom relatif.
PERKEMBANGAN TABEL
PERIODIK UNSUR
1. Hukum Triade
Dobereiner
Pada
tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner, seorang professor kimia di Jerman,
mengemukakan bahwa massa atom relatif Strontium sangat dekat dengan massa
rata-rata dari dua unsur lain yang mirip dengan strontium, yaitu Kalsium dan
Barium. Dobereiner juga menemukan beberapa kelompok unsur lain seperti itu.
Karena itu, Dobereiner mengambil kesimpulan bahwa unsur-unsur dapat
dikelompokkan ke dalam kelompok-kelompok tiga unsur yang disebutnya Triade.
Akan tetapi, Dobereiner belum berhasil menunjukkan cukup banyak triade sehingga
aturan tersebut bermanfaat.
Penggambaran
Triade Doberainer adalah sebagai berikut :
TRIADE Ar Rata-rata
Unsur ditengah
Kalsium 40
Stronsium ?
Barium 137
Meskipun
gagasan yang dikemukakan oleh Dobereiner selanjutnya gugur (tidak berhasil),
tetapi hal tersebut merupakan upaya yang pertama kali dilakukan dalam
menggolongkan unsur.
2. Hukum Oktaf Newlands
Pada
tahun 1866, John A.R Newlands seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris
mengemukakan bahwa unsur-unsur yang disusun berdasarkan urutan kenaikan massa
atomnya mempunyai sifat yang akan berulang tiap unsur kedelapan. Artinya, unsur
pertama mirip dengan unsur kedelapan, unsur kedua mirip dengan unsur
kesembilan, dan seterusnya.
Sifat
keperiodikan unsur berdasarkan urutan kenaikan massa atom setiap kelipatan
delapan dinamakan hukum oktaf. Saat itu, baru ditemukan 60 unsur. Gas mulia
tidak termasuk dalam pengelompokan sistem oktaf karena belum ditemukan .
Berikut
ini disampaikan pengelompokan unsur berdasarkan hukum oktaf Newlands, yaitu sebagai
berikut :
H F Cl
Co/Ni Br Pd I Pt
Li Na K
Cu Rb Ag Cs Tl
Be Mg Ca
Zn Sr
Cd Ba/V
Pb
B Al Cr
Y Ce/La
U Ta
Th
C Si Ti
In Zr
Sn W
Hg
N P Mn
As Di/Mo
Sb Nb Bi
O S Fe
Se Ro/Ru
Te Au Os
Beberapa
unsur ditempatkan tidak urut sesuai massanya dan terdapat dua unsur yang
ditempatkan di kolom yang sama karena kemiripan sifat.
3. Sistem Periodik
Mendeleyev
Pada
tahun 1869, Dmitri Ivanovich Mendeleyev seorang ahli kimia berkebangsaan Rusia
menyusun 65 unsur yang sudah dikenal pada waktu itu. Mendeleev mengurutkan
unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom dan sifat kimianya.
Pada
waktu yang sama, Julius Lothar Meyer membuat susunan unsur-unsur seperti yang
dikernukakan oleh Mendeleyev. Hanya saja, Lothar Meyer menyusun unsur-unsur
tersebut berdasarkan sifat fisiknya. Meskipun ada perbedaan, tetapi keduanya
menghasilkan pengelompokan unsur yang sama.
Mendeleyev
menyediakan kotak kosong untuk tempat unsur-unsur yang waktu itu belum
ditemukan, seperti unsur dengan nomor massa 44, 68, 72, dan 100. Mendeleyev
telah meramal sifat-sifat unsur tersebut dan ternyata ramalannya terbukti
setelah unsur-unsur tersebut ditemukan. Susunan unsur-unsur berdasarkan hukum
Mendeleev disempurnakan dan dinamakan sistem periodik Mendeleyev.
Sistem
periodik Mendeleev terdiri atas golongan (unsur-unsur yang terletak dalam satu
kolom) dan periode (unsur-unsur yang terletak dalam satu baris). Tabel sistem
periodik Mendeleyev yang dibuat adalah sebagai berikut :
Periode Gol.I Gol.II
Gol.III Gol.IV Gol.V Gol.VI Gol.VII Gol.VIII
1 H 1
2 Li 7 Be
9,4 B 11 C 12 N
14 O 16 F 19
3 Na 23 Mg
24 Al 27,3 Si 28 P
31 S 32 C 35,5
4 K 39 Ca
40 ? (44) Ti 48 V 51 Cr 52 Mn
55 Fe 56, Co 59
Ni
59, Cu 63
5 Cu 63 Zn
65 ? (68) ? (72) As
75 Se 78 Br
80
6 Rb 86 Sr
87 ?Yt 88 Zr 90 Nb 94 Mo 96 ? (100) Ru
104, Rh 104
Pd
106, Ag 108
7 Ag 108 Cd
112 In 115 Sn 118 Sb 122 Te
125 I 127 ?
8 Cs 133 Ba
137 ?Di 138 ?Ce 140 ? ? ?
9 ? ?
? ? ? ? ?
10 ? ?
?Er 178 ?La 180 Ta 182
W 184 ? Os 195, Ir
197
11 Au 199 Hg
200 Tl 204 Pb 207 Bi 208 ? ? Pt
198, Au 199
12 ? ?
? Th 231 ? U 240 ?
4. Pengelompokan
Unsur Berdasarkan Sistem Periodik Modern
Sistem
periodik Mendeleyev dikemukakan sebelum penemuan teori struktur atom, yaitu
partikel-partikel penyusun atom. Partikel penyusun inti atom yaitu proton dan
neutron, sedangkan elektron mengitari inti atom. Setelah partikel-partikel
penyusun atom ditemukan, ternyata ada beberapa unsur yang mempunyai jumlah
partikel proton atau elektron sama, tetapi jumlah neutron berbeda. Unsur
tersebut dikenal sebagai isotop. Jadi, terdapat atom yang mempunyai jumlah
proton dan sifat kimia sama, tetapi massanya berbeda karena massa proton dan neutron
menentukan massa atom.
Dengan
demikian, sifat kimia tidak ditentukan oleh massa atom, tetapi ditentukan oleh
jumlah proton dalam atom tersebut. Jumlah proton digunakan sebagai nomor atom
unsur dan unsur- unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.
Ternyata,
kenaikan nomor atom cenderung diikuti dengan kenaikan massa atomnya.
Keperiodikan
sifat fisika dan kimia unsur disusun berdasarkan nomor atomnya. Pernyataan
tersebut disimpulkan berdasarkan hasil percobaan Henry Moseley pada tahun 1913.
Sistem periodik yang telah dikemukakan berdasarkan percobaan Henry Moseley
merupakan sistem periodik modern dan masih digunakan hingga sekarang.
Sistem
periodik unsur modern merupakan modifikasi dari sistem periodik Mendeleyev.
Perubahan dan penyempumaan dilakukan terhadap sistern periodik Mendeleyev
terutama setelah penemuan unsur-unsur gas mulia. Mendeleyev telah meletakan
dasar-dasar yang memungkinkan untuk perkembangan sistem periodik unsur.
5. Golongan dan
Periode Unsur dalam Tabel Sistem Periodik Unsur Modern
Unsur-unsur
dalam tabel sistem periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.
Karena sistem periodik yang disusun berbentuk panjang, maka tabel periodik yang
sekarang ini disebut tabel periodik panjang. Terkadang disebut pula tabel
periodik modern, dikarenakan disusun oleh konsep-konsep yang sudah modern.
Berbeda
dengan tabel periodik Mendeleyev, karena berbentuk pendek, maka sering disebut
sistem periodik pendek. Pada sistem periodik bentuk panjang, sifat unsurnya
merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya. Hal ini berarti bahwa sifat unsur
tergantung dari nomor atomnya.
Pada
tabel periodik bentuk panjang, juga dikenal istilah periode dan golongan.
Penyusunan unsur dengan arah mendatar ke kanan disebut periode, sedangkan
penyusunan unsur dengan arah ke bawah disebut golongan. Tabel periodik bentuk
panjang terdiri atas 7 periode dan 8 golongan. Adapun tampilan fisik tabel
Sistem Periodik Modern, adalah sebagai berikut :P eriode dibedakan menjadi
periode pendek dan periode panjang, sedangkan golongan dibedakan menjadi
golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Periode pendek
mencakup periode 1 (terdiri dari 2 unsur), periode 2 (terdiri dari 8 unsur) dan
periode 3 (terdiri dari 8 unsur). Sedangkan periode panjang mencakup periode 4
sampai dengan periode 7.
a. Golongan
Golongan
unsur pada sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan jumlah elektron
valensi (elektron yang terletak pada kulit terluar). Unsur dalam satu golongan
mempunyai sifat yang cenderung sama dan ditempatkan dalam arah vertikal
(kolom).
Pada
sistem periodik unsur modern, golongan dibagi menjadi 18 berdasarkan aturan
IUPAC. Berdasarkan aturan Amerika, sistem periodik unsur modern dibagi dua
golongan yaitu golongan A dan B. Jadi, golongan unsur dari kiri ke kanan ialah
IA, IIA, 11113, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, 1113, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA,
dan VIIIA. Umumnya, digunakan pembagian golongan menjadi A dan B.
Golongan
unsur pada sistem periodik unsur modern mempunyai nama khusus yaitu sebagai
berikut :
Golongan Nama Khusus Unsur-unsur
IA 1 Alkali
Li, Na, K, Rb, Cs, dan Fr
IIA 2 Alkali
Tanah Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra
IIIA 13 Boron
B, Al, Ga, In, dan Tl
IVA 14 Karbon
C, Si, Ge, Sn, dan Pb
VA 15 Nitrogen
N, P, As, Sb, dan Bi
VIA 16 Oksigen
O, S, Se, Te, dan Po
VIIA 17 Halogen
F, Cl, Br, I, dan At
VIIIA 18 Gas
Mulia He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn
b. Periode
Periode
unsur pada sistem periodik unsur modem disusun dalam arah horisontal (baris)
untuk menunjukkan kelompok unsur yang mempunyai jumlah kulit sama.
Sistem
periodik bentuk panjang terdiri atas 7 periode sebagai berikut
1) Periode 1 = periode sangat pendek
berisi 2 unsur, yaitu H dan He
2) Periode 2 = periode pendek berisi 8
unsur
3) Periode 3 = periode pendek berisi 8
unsur
4) Periode 4 = periode panjang berisi 18
unsur
5) Periode 5 = periode panjang berisi 18
unsur
6) Periode 6 = periode sangat panjang
berisi 32 unsur
7) Periode 7 = periode yang unsur-unsurnya
belum lengkap berisi 30 unsur
Pada
periode 6 termasuk periode sangat panjang, yaitu berisi 32 unsur. Golongan IIIB
periode 6 berisi 14 unsur dengan sifat mirip yang dinamakan golongan lantanida.
Begitu juga golongan IIIB periode 7 berisi 14 unsur dengan sifat mirip
dinamakan golongan aktinida.
Unsur
golongan aktinida dan lantanida biasanya dituliskan terpisah di bawah. Golongan
lantanida dan aktinida disebut golongan transisi dalam.
6. Penetapan
Golongan dan Periode
Golongan
dan periode dapat ditentukan dengan cara menuliskan konfigurasi elektron.
Konfigurasi elektron adalah penataan elektron dalarn atom yang ditentukan
berdasarkan jumlah elektron.
Pada konfigurasi elektron,
jumlah elektron valensi menunjukkan nomor golongan, sedangkan jumlah kulit yang
sudah terisi elektron (n terbesar) m
Tidak ada komentar:
Posting Komentar