8 Perkembangan Dasar Pengelompokan Unsur-Unsur (Materi Lengkap)

Follow @HediSasrawan

Pengelompokan unsur-unsur kimia terus berkembang seiring dengan penemuan unsur kimia dan perkembangan ilmu kimia. Usaha pengelompokan unsur-unsur ini telah dimulai pada akhir abad ke-18 mulai dari tabel periodik Lavoisier hingga tabel periodik modern yang saat ini digunakan. Pada awalnya, hanya terdapat 20 unsur yang digolongkan menjadi logam dan nonlogan. Dasar pengelompokan unsur-unsur kimia berkembang pesat setelah John Dalton mengemukakan teori atom. Bahkan jauh sebelum itu, yaitu sekitar tahun 330 SM, Plato mengemukakan konsep “empat elemen” yang terdiri dari bumi, air, udara, dan api. Namun konsep tersebut tidak dapat menjelaskan unsur secara keseluruhan. Berikut adalah perkembangan dasar pengelompokan unsur-unsur kimia. Langsung saja kita simak yang pertama:

Bagian dari: Sistem Periodik Unsur (Materi Lengkap SMA Kelas X)

1. Tabel Periodik Lavoisier

Ilmuwan kimia asal Perancis, Antoine Lavoisier, mengelompokkan 33 unsur kimia ke dalam empat golongan pada tahun 1869 dalam bukunya yang berjudul Traite Elementaire de Chimie. Golongan-golongan tersebut antara lain gas, nonlogam, logam, dan tanah (logam oksida). Berikut adalah tabel periodik Lavoisier:

Golongan I	Golongan II	Golongan III	Golongan IV
Cahaya Kalor Nitrogen Oksigen Hidrogen	Sulfur Asam klorida Fosfor Asam fluorida Karbon Asam borak Klor Fluor	Arsen Emas Bismut Raksa Kobalt Tembaga Timbal Besi Seng Platina Nikel Tungsen Perak Timah	Kalsium oksida Barium oksida Silikon (IV) oksida Magnesium oksida Aluminium oksida

Tabel periodik ini masih memiliki kekurangan antara lain tidak semua unsur dimasukkan ke dalam tabel dan unsur-unsur dalam golongan yang sama tidak memiliki sifat-sifat kimia yang sama.

2. Triade Dobereiner

Selengkapnya: Triade Dobereiner (Artikel Lengkap)

Pada tahun 1829, John Wolfgang Dobereiner mengelompokkan unsur-unsur kimia berdasarkan kemiripan yang ia temukan. Ia telah menemukan hubungan antara sifat unsur dengan massa atom. Dobereiner menemukan bahwa massa atom relatif stronsium (Sr=88) berdekatan dengan rata-rata massa atom relatif dua unsur lain yang mirip dengan stronsium yaitu kalsium (Ca=40) dan barium (Ba=137) yaitu 88,5. Kemudian Dobereiner mengelompokkan semua unsur dalam bentuk triade dimana unsur yang berada di tengah merupakan unsur yang memiliki massa atom relatif yang hampir sama dengan rata-rata massa atom relatif unsur yang berada di atas dan bawah. Triade Dobereiner tersusun atas beberapa triade yang disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya.

Triade 1	Triade 2	Triade 3	Triade 4	Triade 5
Li	Ca	S	Cl	Mn
Na	Sr	Se	Br	Cr
K	Ba	Te	I	Fe

Contoh:

Triade 1

Rata-rata Ar Unsur Pertama dan Ketiga

Ar = (7+39) / 2 = 23

Penemuan Dobereiner menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara massa atom relatif dengan sifat-sifat unsur kimia. Ia adalah pelopor penyusunan tabel periodik berdasarkan berat atom. Namun, triade Dobereiner masih memiliki kekurangan yaitu kemiripan tidak hanya terjadi pada tiga unsur dalam satu triade. Contohnya adalah unsur fluorin yang mirip dengan triade 4 (klorin, bromin, dan iodin).

3. Cara Chancourtois

Tahun 1862, ahli geologi Perancis, Alexander Beguyer de Chancourtois mengelompokkan unsur-unsur kimia berdasarkan kenaikan berat atom. Unsur-unsur kimia disusun membentuk suatu spiral. Unsur-unsur yang sifatnya mirip terletak pada kolom yang sama.

4. Hukum Oktaf Newlands

Pada tahun 1864, John Alexander Reina Newlands, seorang ahli kimia Inggris, mengumumkan penemuannya yang disebut hukum oktaf atau teori Oktaf. Hukum oktaf adalah pemgelompokan unsur-unsur kimia berdasarkan kenaikan berat atom. Hukum ini ditemukan setelah Newlands menemukan hubungan antara sifat unsur dan kenaikan berat atom. Sifat-sifat unsur akan berulang pada unsur kedelapan sebanyak tujuh kali sehingga disebut hukum oktaf (delapan). Berikut adalah bunyi hukum oktaf: “Jika unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor massa atom, sifat unsur tersebut akan berulang pada unsur kedelapan.” Uniknya, satu kelompok unsur dinamakan sesuai tangga nada. Berikut adalah pengelompokan unsur dalam oktaf Newlands.

Do 1	Re 2	Mi 3	Fa 4	Sol 5	La 6	Si 7
H	Li	Be	B	C	N	O
F	Na	Mg	Al	Si	P	S
Cl	K	Ca	Cr	Ti	Mn	7
Co, Ni	Cu	Zn	Y	In	As	Se
Br	Rb	Sr	Ge, La	Zr	Di, Mo	Ro, Ru
Pd	Ag	Cd	U	Sn	Sb	I
Te	Cs	Ba, V	Ta	W	Nb	Au
Pt, Ir	Os	Hg	Tl	Pb	Bi	Th

Kekurangan dari hukum oktaf Newlands adalah hanya berlaku untuk 17 unsur pertama yakni dari hidrogen hingga kalsium dan hanya sesuai untuk unsur-unsur ringan dengan massa atom relatif rendah. Perlu diketahui bahwa saat itu unsur-unsur gas mulia masih belum ditemukan.

5. Tabel Periodik Mendeleev

Pada tahun 1869, Dmitri Ivanovich Mendeleyev, kimiawan dari Rusia, mengelompokan 63 unsur yang sudah dikenal saat itu berdasarkan massa atom relatifnya. Ia menemukan bahwa sifat-sifat unsur fungsi periodik diketahui dari massa atom relatifnya. Hal itu berarti unsur dengan sifat-sifat yang sama akan tersusun secara periodik. Unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatif dan persamaan sifat. Berikut adalah tabel periodik Mendeleev:

Per.\Gol.	I	II	III	IV	V	VI	VII	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	Cl=35,5
4	K=39	Ca=40	?=44	Ti=48	V=51	Cr=52	Mn=55	Fe=56, Co=59, Ni=59
5	(Cu=63)	Zn=65	?=68	?=72	As=75	Se=78	Br=80
6	Rb=65	Sr=87	?Yt=88	Zr=90	Nb=94	Mo=96	?=100	Ru=104, Rh=104, Pd=106
7	(Ag=108)	Cd=112	In=113	Sn=118	Sb=122	Te=125	J=127
8	Cs=133	Ba=137	?Di=138	?Ce=140
9
10			?Er=178	?La=180	Ta=182	W=184		Os=195, Ir=197, Pt=198
11	(Au=199)	Hg=200	Tl=204	Pb=207	Bi=208
12				Th=231		U=240

Tabel periodik terdiri dari 8 golongan dan 12 periode. Beberapa kotak pada tabel periodik Mendeleev kosong. Mendeleev mengatakan bahwa kotak kosong itu nantinya akan diisi oleh unsur yang ditemukan di masa yang akan datang. Ramalan unsur tersebut terbukti setelah beberapa ilmuwan menemukan unsur baru yang memiliki sifat yang mirip dengan unsur-unsur yang diramalkan Mendeleev. Contohnya adalah galium dan germanium. Unsur gas mulia juga dapat dimasukkan ke dalam tabel periodik tanpa mengubah posisi unsur yang telah tersusun.

Kekurangan dari tabel periodik Mendeleev adalah belum ditemukan metode pemisahan antara unsur logam dan nonlogam, panjang periode tidak sama dan tidak diketahui penyebabnya, terlalu banyak tempat yang kosong, beberapa urutan unsur terbaik bila disusun sebagai fungsi nomor massa atom, dan penempatan unsur cenderung acak karena terkadang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatif.

6. Tabel Periodik Meyer

Pada tahun 1864, Lothar Meyer menyusun 28 unsur ke dalam tabel periodik yang susunannya mirip dengan tabel periodik Mendeleev. Namun, ia kurang dikenal karena ia baru mempublikasikan tabel periodik tersebut pada tahun 1870. Sedangkan Mendeleev telah mempublikasikannya sejak tahun 1869. Tabel periodik Meyer disusun berdasarkan valensi, dalam bentuk tabel, dan merupakan pengembangan dari grafik hubungan antara volume dengan berat atom. Grafik tersebut menunjukkan suatu pola periodik terhadap susunan unsur yang diurutkan berdasarkan berat atom. Volume suatu atom dicari dengan membagi massa 1 mol atom unsur dengan kerapatan unsur. Tabel periodik Meyer terdiri dari 9 golongan dan 16 periode. Berikut adalah tabel periodik Meyer:

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX
-	B (11,0)	Al(27,3)	-	-	-	In (113,4)	Tl (202,7)	-
-	-	-	-	-	-	-	-	-
-	C (11,97)	Si (28)	-	-	-	Sn (117,8)	-	Pb (206,4)
-	-	-	Ti (48)	-	Zr (89,7)	-	-	-
-	N (14,01)	P (30,9)	-	As (74,9)	-	Sb (122,1)	-	Bi (207,5)
-	-	-	V (51,2)	-	Nb (93,7)	-	Ta (182,2)	-
-	O (15,96)	-	-	Se (78)	-	Te (128)	-	-
-	-	-	Cr (52,4)	-	Mo (95,6)	-	W (183,5)	-
-	F (19,1)	Cl (35,38)	-	Br (79,75)	-	J (126,5)	-	-
-	-	-	Mn (54,8)	-	Ru (103,5)	-	Os (198,6)	-
-	-	-	Fe (55,9)	-	Rh (140,1)	-	Ir (196,7)	-
-	-	-	Co=Ni (58,6)	-	Pd (106,2)	-	Pt (196,7)	-
Li (7,01)	Na (22,99)	K (39,04)	-	Rb (85,2)	-	Cs (132,7)	-	-
-	-	-	Cu (63,3)	-	Ag (107,66)	-	Au (196,2)	-
Be (9,3)	Mg (23,9)	Ca (39,9)	-	Sr (87)	-	Ba (136,8)	-	-
-	-	-	Zn (64,9)	-	Cd (111,6)	-	Hg (199,8)	-

7. Pengelompokan Unsur Moseley

Setelah Rutherford menemukan proton dan inti atom, Henry Moseley mencoba menyusun unsur kimia dalam bentuk tabel periodik berdasarkan kenaikan nomor atom. Penyusunan tersebut berdasarkan hasil percobaan spektrum sinar X terhadap kenaikan nomor atom. Hasil percobaannya berupa garis lurus yang menunjukkan hubungan antara nomor atom dan sifat atom secara periodik. Tabel periodik Moseley menyempurnakan kekurangan tabel periodik Mendeleev yaitu penempatan unsur yang terkadang tidak sesuai dengan kenaikan berat atom. Selain itu, tabel periodik ini juga dapat memuat gas-gas mulia yang ditemukan Sir William Ramsay. Tabel periodik ini berlaku dan diakui hingga pertengahan abad ke-20. Berikut adalah pengelompokan unsur Moseley:

8. Pengelompokan Unsur Seaborg

Pengelompokan unsur Seaborg berupa tabel periodik modern yang digunakan saat ini. Awalnya Glenn Seaborg menemukan unsur transuranium pada tahun 1940 dengan nomor atom 94 sampai 102, namun timbul masalah penempatan unsur-unsur tersebut dalam tabel periodik Mendeleev. Kemudian tabel periodik dimodifikasi hingga menjadi tabel periodik yang digunakan saat ini. Tabel periodik ini disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Pengelompokan unsur Seaborg terdiri dari 7 periode dan 18 golongan yang terbagi menjadi 8 golongan utama (A) dan 8 golongan transisi (B). Berikut adalah pengelompokan unsur cara Seaborg:

Anda bisa request artikel tentang apa saja, kirimkan request Anda ke hedisasrawan@gmail.com atau langsung saja lewat kolom komentar :)

Hedi Sasrawan

Top Menu