8 Perkembangan Dasar Pengelompokan Unsur-Unsur (Materi Lengkap)

loading...
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
Ar
Rata-rata Ar Unsur Pertama dan Ketiga
Li
Na
K
7
23
39
 
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.


Cara Chancourtois

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:

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:

Pengelompokan unsur Seaborg






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

No comments:

Post a Comment