Perkembangan Tabel Periodik Unsur

1.1       Perkembangan Sistem Periodik Unsur

1.Lavoisier (1789)

Sejarah perkembangan tabel periodik di dunia dimulai ketika Antoine Lavoisier untuk pertama kalinya melakukan pengelompokkan unsur-unsur. Pada 1789, Lavoisier mengelompokan 33 unsur kimia. Unsur-unsur kimia dibagi menjadi empat kelompok yaitu gas, tanah, logam, dan non logam.Pada saat selesai melakukan Pengelompokkan tersebut, Lavoisier menemukan bahwa di dalam kelompok unsur logam dalam tabel periodik yang dibuatnya masih memiliki kelemahan yaitu ada banyak logam yang memiliki sifat yang berbeda walaupun sama-sama unsur logam.Kemudian, Lavoisier juga melakukan pengelompokkan terhadap unsur gas di dalam tabel periodiknya menjadi kalor, cahaya, nitrogen, dan hidrogen. Walaupun Lavoisier telah berhasil membuat suatu tabel periodik namun masih banyak ditemukan kelemahan di dalam tabel periodiknya yaitu pengelompokan masih terlalu umum.Tetapi ada juga kelebihan dari teori Lavoisier yaitu sudah mengelompokan 33 unsur yang ada berdasarkan sifat kimia sehingga dapat menjadi referensi bagi ilmuan-ilmuan setelahnya.

John Dalton (1808)

Dalton mengemukakan bahwa unsur dari atom yang berbeda mempunyai sifat dan massa yang berbeda. Massa atom diperoleh dari perbandingan massa atom unsur terhadap massa atom unsur hidrogen. Berangkat dari teorinya itu Dalton mengelompokkan zat-zat yang berupa unsur-unsur (sebanyak 36 unsur) berdasarkan kenaikan massa atomnya.

Daftar Unsur yang disusun oleh Dalton: 

3.Triade Dobereiner

Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner melihat adanya kemiripan sifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkannya menurut kemiripan sifat yang ada. Ternyata tiap kelompok terdiri atas tiga unsur, sehingga disebut Triade.

Jika unsur-unsur dalam satu triade tersebut disusun menurut kenaikan massa atom-atomnya, ternyata massa atom maupun sifat-sifat unsur yang kedua merupakan rata-rata dari massa atom unsur pertama dan ketiga. Penemuan ini memperlihatkan adanya hubungan antara massa atom dengan sifat-sifat unsur. 

4. Oktaf Newlands (1865)

Usaha selanjutnya dilakukan oleh seorang ahli kimia asal Inggris bernama A. R. Newlands, yang pada tahun 1864 mengumumkan penemuannya yang disebut hukum oktaf. Newlands menyusun unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Ternyata unsur yang berselisih 1 oktaf (unsur ke-1 dan ke-8, unsur ke-2 dan unsur ke-9), menunjukkan kemiripan sifat. Hukum oktaf ini juga mempunyai kelemahan karena hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan. Jika diteruskan, ternyata kemiripan sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Zn mempunyai sifat yang cukup berbeda dengan Be, Mg, dan Ca. 

5.Lothar Meyer (1869) 

Pada tahun 1969, Lothar Meyer mengamati hubungan antara kenaikan massa atom dengan sifat unsur. Hal ini dilakukan antara lain dengan membuat Kurva volume atom versus fungsi massa atom.

Dari kurva, ia mengamati adanya keteraturan dari unsur-unsur dengan sifat yang mirip, dan pengulangan sifat unsur tidak selalu setelah 8 unsur, seperti dinyatakan dalam hukum oktaf.

Gambar Sistem periodik Meyer. Unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom secara vertikal. Pengulangan sifat unsur membentuk kolom. Sedangkan unsur-unsur dengan sifat yang mirip terletak pada baris yang sama.

6. Dmitri Ivanovich Mendeleev

Kemudian pada tahun 1869, seorang sarjana asal Rusia bernama Dmitri Ivanovich Mendeleev, berdasarkan pengamatannya terhadap 63 unsur yang sudah dikenal ketika itu, menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya dan persamaan sifat. Artinya, jika unsurunsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat tertentu akan berulang secara periodik. Mendeleev menempatkan unsur-unsur yang mempunyai kemiripan sifat dalam satu lajur vertikal, yang disebut golongan. Lajur-lajur horizontal, yaitu lajur unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, disebut periode. Sistem periodik Mendeleev ini mempunyai kelemahan dan juga keunggulan.

Kelemahan sistem ini adalah penempatan beberapa unsur tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya. Selain itu masih banyak unsur yang belum dikenal. Sedangkan keunggulan sistem periodik Mendeleev adalah bahwa Mendeleev berani mengosongkan beberapa tempat dengan keyakinan bahwa masih ada unsur yang belum dikenal.

7. Sistem Periodik Moseley

Kurang lebih 45 tahun berikutnya, tepatnya pada tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan bahwa urutan unsur dalam tabel periodik sesuai kenaikan nomor atom. Tabel periodik modern yang disebut juga tabel periodik bentuk panjang, disusun menurut kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Tabel periodik modern ini dapat dikatakan sebagai penyempurnaan Tabel Periodik Mendeleyev. 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).
Golongan adalah susunan unsur-unsur dalam SPU ke arah tegak (vertikal) yang disusun berdasarkan kemiripan sifat. Secara garis besar unsur-unsur dalam Tabel Periodik Modern dibagi dalam 2 golongan, yaitu:
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.
Golongan Transisi (B), meliputi:
- Golongan Transisi (Gol. B), yaitu : IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB (VIII), IB, dan IIB.
- Golongan Transisi Dalam, ada dua deret. Pada periode 6 golongan IIIB terdapat 14 unsur yang sangat mirip sifatnya, yaitu unsur-unsur Lantanida. Demikian juga pada periode 7 yaitu unsur-unsur Aktinida. Supaya tabel tidak terlalu panjang, unsur-unsur tersebut ditempatkan tersendiri pada bagian bawah sistem periodik.
Periode adalah susunan unsur-unsur dalam SPU arah mendatar (horizontal) yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.
- Periode 1 terdiri atas 2 unsur;
- Periode 2 terdiri atas 8 unsur;
- Periode 3 terdiri atas 8 unsur.
- Periode 4 terdiri atas 18 unsu;
- Periode 5 terdiri atas 18 unsur;
- Periode 6 terdiri atas 32 unsur.
- Periode 7 belum lengkap

1.2     Sifat Periodik Unsur

1.Sifat Logam

Sifat logam yaitu kecenderungan melepas elektron membentuk ion positif.
Sifat dalam satu golongan : sifat logam bertambah sedangkan non logam berkurang.
Sifat dalam satu periode : sifat logam berkurang dan sifat non logam bertambah.

2.Jari-Jari Atom

Jari-Jari Atom yaitu jarak dari inti atom sampai kulit terluar.
Sifat dalam satu golongan : semakin besar (dari atas ke bawah).
Sifat dalam satu periode : semakin kecil (dari kiri ke kanan).

3. Afinitas Elektron

Afinitas Elektron yaitu energi yang menyertai proses penambahan satu elektorn pada satu atom netral dalam wujud gas, sehingga terbentuk ion bermuatan -1.
Sifat dalam satu golongan : semakin berkurang (dari atas ke bawah).
Sifat dalam satu periode : semakin bertambah (dari kiri ke kanan).

4.Energi Ionisasi

Energi Ionisasi yaitu energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar dari suatu atom.
Sifat dalam satu golongan : semakin kecil (dari atas ke bawah).
Sifat dalam satu periode : semakin besar (dari kiri ke kanan).

5.Kelektronegatifan

Keelektronegatifan yaitu kemampuan atau kecenderungan suatu atom untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain.
Sifat dalam satu golongan : semakin kecil (dari atas ke bawah).
Sifat dalam satu periode : semakin besar (dari kiri ke kanan). 

1.3     Menentukan Periode dan Golongan

1.Golongan

Golongan menempati lajur tegak dalam sistem periodik modern. Golongan berkaitan dengan jumlah elektron valensi yang dimiliki atom unsur tersebut. Unsur-unsur dalam satu golongan memiliki sifat-sifat yang mirip

Perhatikan contoh :

Berarti atom Ar terletak pada golongan VIII A.

Contoh:

2. Periode

Penentuan Periode dilakukan dengan menghitung jumlah kulit yang terisi elektron. Contoh:

Perhatikan bahwa jumlah kulit yang terisi elektron adalah 3 kulit sehingga Ar terdapat pada periode 3.

Contoh:

1.4     Menentukan Ar dan Mr

1.  Masssa Atom Relatif (Ar)

                                    

Massa atom relatif adalah massa suatu atom jika dibandingkan dengan massa atom acuan. Namanya juga relatif, jadi tergantung pada yang melihat (atom yang jadi  acuan). Awalnya penentuan massa atom relatif suatu unsur kimia menggunakan pembanding atom hidrogen. Kemudian sejak 62 tahun yang lalu tepatnya tahun 1961 posisi hidrogen sebagai pembanding oleh IUPAC (International Union for Pure and Applied Chemistry) diganti oleh atom karbon C₁₂. Dipilihanya atom karbon karena atom dari karbon lebih stabil. Massa atom relatif dilambangkan dengan Ar dengan satuan sma(satuan massa atom). Cara menentukan massa atom relatif dengan menggunakan rumus massa atom relatif:

Massa atom C₁₂ = 1,993 x 10^-23 g,Jadi 1/12 massa atom C₁₂ = 1/12 x 1,993 x 10^-23 =  1,661 x 0^-24 g Satuan  tidak pernah dicantumkan dalam tabel periodik unsur. Jika sobat melihat dalam tabel Natrium memiliki nomor massa 23, maka artinya massa satu atom dari unsur natrium adalah 23 kali dari 1/12 massa atom C₁₂. Massa atom dari sebuah unsur yang dibandingkan dengan 1/12 massa atom C12 adalah massa atom rata-rata dari isotop-isotop unsur tersebut di alam. Jadi untuk menentukan massa atom relatif suatu unsur yang memiliki beberapa isotop dapat menggunakan rumus massa atom relatif

2.  Massa Molekul Relatif (Mr)

Suatu molekul unsur atau molekul senyawa terdiri dari lebih dari 1 atom baik dari unsur yang sama maupun berbeda. Jika massa atom relatif dari unsur-unsur pembentuk molekul tersebut dijumlahkan maka apabila dihitung akan mendapatkan massa molekul relatif.Mr = ∑ Ar.Contoh : berapakah massa molekul relatif garam dapur  (NaCl) dan asam sulfat (H₂SO₄) jika diketahui massa atom relatif Na = 23, Cl = 35, H = 1, S = 32, dan O = 16?

Jawab:

Massa Molekul Relatif NaCl = Ar Na + Ar Cl = 23+35 = 58

H₂SO₄ = 2 Ar H + Ar S + 4 Ar O = 2(1) + (32) + 4(16) = 2 + 32 + 64 = 98