Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur Kimia

Perkembangan Sistem Periodik Unsur - Pada awalnya unsur-unsur dipelajari secara terpisahpisah. Ketika jumlah unsur yang ditemukan cukup banyak, hal ini menyulitkan para ilmuwan untuk mempelajari. Kimiawan dari Arab dan Persia mulai mengelompokkan unsur berdasarkan sifat kelogamannya.

Sistem Periodik Unsur Kimia Modern (https://www.ilmukimia.org/)

Perbedaan sifat fisiks dari logam dengan nonlogam:

Sifat Fisika Logam	Sifat Fisika Nonlogam
1. Mengilap.	1. Tidak mengilap.
2. Pada suhu kamar umumnya berwujud padat.	2. Pada suhu kamar dapat berwujud padat, cair, dan gas.
3. Mudah ditempa/dibentuk.	3. Sulit dibentuk dan rapuh.
4. Penghantar panas dan listrik yang baik.	4. Bukan penghantar panas dan listrik yang baik.

Dulu Lavoisier masih menganggap cahaya dan kalori sebagai zat/unsur dan beberapa senyawa sebagai unsur. Oleh Lavoisier berdasarkan sifat kimia zat-zat dibagi menjadi unsur gas, logam, nonlogam, dan tanah. Namun Menurut Dalton, atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat dan massa atom yang berbeda. Massa atom adalah perbandingan massa atom unsur tersebut terhadap massa atom unsur hidrogen. Dalton kemudian mengelompokkan 36 unsur yang ada berdasarkan kenaikkan massa atomnya. Meskipun kemudian penentuan massa atom tersebut salah.

Setelah ditemukan spektrometer massa (awal abad XX), muncul perubahan dalam penentuan massa atom. Bukan lagi hidrogen yang menjadi pembanding melainkan isotop C-12. Satuan yang digunakan bukan lagi gram melainkan satuan massa atom (sma).

Satuan massa atom (sma) terlalu kecil sehingga tidak ada neraca di dunia yang mampu menimbang massa atom. Berdasarkan hasil penghitungan massa atom ini Berzellius kemudian mempublikasikan daftar massa atom unsur-unsur yang akurat.

Perkembangan Sistem Periodik Unsur

Dalam sejarah perkembangan sistem periodik unsur yang melibatkan beberapa ilmuan dunia diantaranya Triade Dobereiner, Oktaf Newlands, Dimitri Mendeleyev, sampai dilahirkannya sistem periodik unsur modern oleh Henry Moseley. Untuk lebih jelasnya, berikut penjelasannya:

1. Triade Dobereiner

Contoh-contoh kelompok triade:

Kelompok	Nama Unsur
Li, Na, K	litium, natrium, kalium
Ca, Sr, Ba	kalsium, stronsium, barium
Cl, Br, l	klorin, bromin, iodin

Tahun 1829, Johann Dobereiner mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kemiripan sifat. Tiap kelompok terdiri atas 3 unsur (triad). Ternyata terdapat kecenderungan di mana massa atom unsur yang di tengah merupakan rata-rata massa atom 2 unsur yang mengapit.

Contoh: Kelompok Li, Na, K

Kelebihan:

Adanya keteraturan setiap unsure yang sifatnya mirip massa Atom (Ar) unsure yang kedua (tengah) merupakan massa atom rata-rata di massa atom unsure pertama dan ketiga.

Kelemahan:

Pengelompokan unsur ini kurang efisian dengan adanya beberapa unsur lain dan tidak termasuk dalam kelompok triad padahal sifatnya sama dengan unsur dalam kelompok triefd tersebut.

2. Oktaf Newlands

Triade Dobereiner mendorong John Alexander Reina Newlands untuk melanjutkan upaya pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kenaikkan massa atom dan kemiripan sifat unsur. Newlands mengamati ada pengulangan secara teratur keperiodikan sifat unsur. Unsur ke-8 mempunyai sifat mirip dengan unsur ke-1. Begitu juga unsur ke-9 mirip sifatnya dengan unsur ke-2.

Tabel unsur Newlands

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

Grafik Perbandingan massa atom dan volume atom.

Pada kenyataannya pengulangan sifat unsur tidak selalu terjadi pada unsur ke-8. Hal ini ditunjukkan oleh Lothar Meyer (1864) yang melakukan pengamatan hubungan antara kenaikkan massa atom dengan sifat unsur. Meyer melihat pengulangan sifat unsur tidak selalu terjadi setelah 8 unsur. Berdasarkan kurva tersebut ia melihat adanya keteraturan unsur-unsur dengan sifat yang mirip. Tahun 1870 Meyer mempublikasikan sistem periodiknya setelah sistem periodik Mendeleyev keluar.

Kelebihan:

Newlands merupakan orang yang pertama kali menunjukkan bahwa unsur-unsur kimia bersifat periodik.

Kelemahan:

Dalam kenyataanya mesih di ketemukan beberapa oktaf yang isinya lebih dari delapan unsur. Dan penggolonganya ini tidak cocok untuk unsur yang massa atomnya sangat besar dan hanya berlaku untuk unsur-unsur dengan massa atom yang rendah.

3. Sistem Periodik Mendeleyev

Sesuai kegemarannya bermain kartu, Dimitri Mendeleyev (1869) mengumpulkan informasi sebanyakbanyaknya tentang unsur, kemudian ia menulis pada kartukartu. Kartu-kartu unsur tersebut disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan sifat. Kartu-kartu unsur yang sifatnya mirip terletak pada kolom yang sama yang kemudian disebut golongan. Sedangkan pengulangan sifat menghasilkan baris yang disebut periode. Mendeleyev menempatkan unsur-unsur periode 5 berdampingan dengan unsur-unsur dalam periode 4

Tabel Sistem Periodik Mendeleyev (1871)

Kelebihan:

Dapat meramalkan tempat kosong untuk unsur yang belum ditemukan (diberi tanda ?). Contoh: Unsur Eka-silikon (Germanium-Ge) berada di antara Si dan Sn.
Menyajikan data massa atom yang lebih akurat, seperti Be dan U.
Periode 4 dan 5 mirip dengan Sistem Periodik Modern. Contoh: K dan Cu sama-sama berada di periode 4 golongan I. Dalam Sistem Periodik Modern K digolongan IA dan Cu di golongan IB.
Penempatan gas mulia yang baru ditemukan tahun 1890–1900 tidak menyebabkan perubahan susunan Sistem Periodik Mendeleyev.

Kelemahan :

Adanya penempatan unsur yang tidak sesuai dengan kenaikkan massa atom. Contoh: ¹²⁷I dan ¹²⁸Te. Karena sifatnya, Mendeleyev terpaksa menempatkan Te lebih dulu daripada I. Dalam Sistem Periodik Modern yang berdasarkan kenaikkan nomor atom Te (Z = 52) lebih dulu dari I (Z = 53).

4. Sistem Periodik Modern

Tahun 1913 Henry Moseley menemukan bahwa urutan kenaikkan nomor atom sama dengan urutan kenaikkan massa atom. Hasil ini diperoleh berdasarkan pengelompokan unsur-unsur berdasarkan kenaikkan nomor atom adalah Sistem Periodik Modern dan kemudian sering disebut Tabel Periodik Unsur. Di dalam Sistem Periodik Modern ditemukan keteraturan pengulangan sifat dalam periode (baris) dan kemiripan sifat dalam golongan (kolom).

Terdapat pengelompokan golongan dan periode unsur seprti berikut ini:

Golongan:

golongan utama (A)
golongan transisi (B)

Periode:

periode pendek (1–3)
periode panjang (4–7)

a. Golongan

Golongan adalah susunan unsur-unsur dalam SPU (Sistem Periodik Unsur) ke arah tegak (vertikal). Secara garis besar unsurunsur dalam Tabel Periodik Modern dibagi dalam 2 golongan, yaitu:

1) Golongan Utama (A), meliputi:

golongan IA disebut golongan alkali;
golongan IIA disebut golongan alkali tanah;
golongan IIIA disebut golongan boron/aluminium;
golongan IVA disebut golongan karbon/silikon;
golongan VA disebut golongan nitrogen/fosfor;
golongan VIA disebut golongan oksigen/sulfur;
golongan VIIA disebut golongan halogen;
golongan VIIIA/O disebut golongan gas mulia/gas inert.

2) Golongan Transisi (B), meliputi:

Golongan IB sampai dengan VIIIB. Khusus golongan B akan dibahas di kelas XI.

b. Periode

Periode adalah susunan unsur-unsur dalam SPU (Sistem Periodik Unsur) arah mendatar (horizontal).

Periode dibagi 2 yaitu:

1) periode pendek, meliputi:

periode 1 terdiri atas 2 unsur;
periode 2 terdiri atas 8 unsur;
periode 3 terdiri atas 8 unsur.

2) periode panjang, meliputi:

periode 4 terdiri atas 18 unsu;
periode 5 terdiri atas 18 unsur;
periode 6 terdiri atas 32 unsur.
periode 7 belum lengkap.

Demikian bagaimana sejarah perkembangan sistem periodik unsur sampai terbentuknya tabel periodik yang saat ini banyak dimanfaatkan diberbagai bidang sains. Namun tidak menutup kemungkinan kedepannya masih terdapat perkembangan sistem periodik yang lebih lengkap daripada saat ini. Semoga bermanfaat.

Pustaka:

[Perkembangan Sistem Periodik Unsur - RumusKimia.net 2017]

[Sistem Periodik Unsur SMA/MA Jilid 1 - Kimia Kelas 10 Ari Harnanto Ruminten Tahun 2009]

[Kimia Dahsyat Blogspot Indonesia, http://www.nafiun.com, https://www.ilmukimia.org]