Sejak
awal berkembangnya ilmu kimia, para ahli kimia sudah mengenal bahwa
unsur-unsur tertentu memiliki sifat yang mirip. Sebagai contoh, logam
dapat berikatan dengan oksigen membentuk senyawa yang bersifat basa
(berasa pahit), sedangkan nonlogam dapat berikatan dengan oksigen
membentuk senyawa yang bersifat asam (berasa masam).
Pada
tahun 1829,
atau 3 tahun setelah penemuan iodin di tahun 1826, Johan
W. Dobereiner menemukan
bahwa unsur ini memiliki banyak kemiripan dengan dua unsur yang
sebelumnya telah ditemukan, yaitu klorin dan bromin. Salah satu yang
menonjol adalah bahwa jika ketiga unsur ini disusun, maka massa atom
unsur yang kedua akan merupakan setengah kali dari massa atom unsur
pertama ditambah massa atom unsur ketiga.
Perhatikan
: karena massa atom klorin, bromin, dan iodin berturut-turut adalah
35,5 ; 81 ; dan 127, maka untuk menyatakan keteraturannya, kita
hitung massa unsur yang tengah yaitu bromin, mengunakan massa klorin
dan iodin. Sehingga :
Jadi,
hasilnya adalah sama seperti yang sudah ditemukan oleh para ahli.
Selanjutnya, Dobereiner juga mencari unsur-unsur lain yang memiliki
sifat sama dan menghitung massa atom relatifnya. Dan ternyata dia
menemukan ada setidaknya 5 kelompok yang berprilaku sama. Akhirnya,
dia mencetuskan teorinya, dan dinamakan dengan triad Dobereiner.
Tahun
1865, A.R. Newlands (1837 – 1898), seorang ahli kimia
berkebangsaan Inggris, menyusun 60 unsur yang sudah dikenali waktu
itu, berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Dia menemukan bahwa
jika unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya dalam 7
kolom, maka sifat unsur ke-8 mirip dengan sifat unsur pertama, juga
sifat unsur ke-9 mirip dengan sifat unsur ke-2, dst. Newlands
mengumumkan penemuannya ini dalam forum ilmiah dan menamai hukum ini
dengan Hukum Oktaf, karena mirip dengan notasi lagu (do re mi
fa so la ti). Ilmuwan Inggris pada waktu itu mengolok-oloknya, dan
menanyakan kepadanya apa yang akan terjadi jika unsur disusun
berdasarkan alfabet.
Sebenarnya
penemuan Newlands ini tidaklah salah total. Hal yang kurang dari
tabel buatan Newlands adalah dia tidak memberikan tempat bagi
unsur-unsur yang belum ditemukan sehingga seolah-olah unsur kimia
hanya terbatas pada 60 unsur saja. Selain itu, adanya dua unsur dalam
satu kotak yang sama menjadikan tabelnya kurang mendapat respon dari
para ahli kimia pada waktu itu.
Akan
tetapi, meskipun banyak kekurangannya, tabelnya ini merupakan langkah
maju menuju penyempurnaan sistem periodik unsur.
Tahun
1869, Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834 – 1907),
seorang ahli kimia dari Rusia, menyusun unsur-unsur
berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Konsepnya hampir sama
dengan yang dilakukan Newlands, namun dia tidak menghubungkannya
dengan musik. Namun lagi-lagi, upayanya ini tidak menarik perhatian
dunia ilmiah, sampai kemudian seorang ahli kimia dari Jerman, Lothar
Meyer (1830 – 1895) mempublikasikan penemuannya tentang sistem
periodik yang mirip dengan apa yang dilakukan oleh Mendeleev, dan dia
mengakui bahwa Mendeleev telah mendahuluinya dalam ide tersebut.
Mendeleev
dan Meyer mengelompokkan unsur berdasarkan sudut pandang yang
berbeda. Mendeleev menyusun unsur-unsur berdasarkan pada kesamaan
sifat kimia, sedangkan Meyer menyusun unsur-unsur berdasarkan pada
sifat fisikanya. Hasilnya sungguh menakjubkan, keduanya memberikan
hasil yang sama, yaitu sifat unsur-unsur akan berubah secara periodik
seiring dengan kenaikan massa atom.
Dalam
hal ini, Mendeleev dan Meyer memiliki dua pendapat dan keyakinan yang
sama yaitu:
-
Daftar unsur yang ada waktu itu belum lengkap dan sempurna
-
Diharapkan sifat unsur bervariasi secara sistematis dan periodik,
sehingga sifat unsur yang belum ditemukan dapat diprediksi.
Dengan
keyakinan ini, Mendeleev bahkan berani memprediksikan unsur-unsur
baru yang akan mengisi tabel periodiknya, lengkap dengan
sifat-sifatnya. Dia memprediksikan unsur yang bernama eka-alumunium
yaitu unsur yang memiliki kesamaan sifat dengan alumunium (berada
dalam satu golongan) namun memiliki massa lebih berat.
Pada
tahun 1875, seorang kimiawan Perancis Paul Boisbaudran menemukan
unsur galium yang tidak lain adalah eka-alumunium yang diprediksi
oleh Mendeleev. Unsur lain yang diprediksi oleh Mendeleev adalah
eka-silikon, yaitu unsur yang segolongan dengan silikon dan memiliki
kemiripan sifat dengan silikon. Lagi-lagi prediksinya ini tepat
setelah ditemukannya Germanium oleh Alexander Winkler. Berikut ini
perbandingan sifat eka-silikon hasil prediksi Mendeleev dengan
Germanium :
Hukum
Mendeleev berbunyi : “Bila
unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, maka
sifat unsur akan berulang secara periodik”.
Mendeleev menempatkan unsur-unsur
yang memiliki sifat yang mirip dalam satu lajur vertikal (golongan),
dan menempatkan unsur-unsur yang sifat dan massanya mengalami
perubahan secara teratur, dalam satu lajur horizontal (periode).
Tabel periodik rancangan Mendeleev ini merupakan cikal bakal dari
sistem periodik modern. Di beberapa tempat dalam tabelnya, Mendeleev
mengosongkan beberapa tempat dan memprediksikan unsur-unsur yang
pantas mengisi tempat yang kosong tersebut. Berikut ini tabel
periodik usulan Mendeleev.
Tabel
periodik Mendeleev ini merupakan langkah maju dan merupakan tabel
periodik yang relatif lebih sempurna dibandingkan pendahulunya.
Meskipun begitu, ada beberapa kelemahan dari tabel periodik usulan
Mendeleev ini, yaitu :
- Jika
aturan kenaikan massa atom ini diikuti dengan konsisten, maka
sebagian unsur tidak pas untuk ditempatkan pada tempat tersebut.
Jadi, posisi Te (Ar = 127,61) dan J (atau Iodin ; Ar = 126,91) harus
ditukar.
-
Unsur-unsur yang sedang ditemukan, seperti Holmium dan Samarium,
ternyata tidak mendapat tempat pada tabel periodiknya Mendeleev. Ini
merupakan hal yang cukup memalukan
-
Unsur-unsur yang terdapat pada satu golongan terkadang memiliki
kereaktifan kimia yang berbeda. Hal ini bisa dilihat pada golongan I
yang mencakup unsur-unsur paling reaktif (alkali) dan unsur-unsur
logam mulia (Cu, Ag, Au) yang sangat tidak reaktif.
Kelemahan
tabel periodik Mendeleev ini juga dikarenakan belum ditemukannya gas
mulia dan ternyata dia tidak dapat memprediksikan keberadaan gas
mulia. Setelah ditemukannya gas-gas mulia pada tahun 1894, masalah
lain datang, Argon dan Kalium “mengikuti jejak” Te dan I. Massa
atom Ar (39,95) lebih besar daripada massa atom K (39,10). Jika
kedudukannya dibalik, maka tentunya tidak akan sesuai dengan kesamaan
sifat dalam satu golongan. Selanjutnya, ternyata massa atom tidak
cukup sebagai dasar pengelompokkan unsur, harus ada besaran lain yang
lebih akurat dalam mengelompokkan unsur.
Pada
tahun 1913,
Henry G.J. Moseley (1887 – 1915),
seorang fisikawan bangsa Inggris, melakukan
percobaan dengan menembakkan sinar X energi tinggi pada suatu padatan
unsur murni. Akibat penembakan ini, maka atom unsur tersebut
memancarkan sinar X dengan panjang gelombang tertentu. Sinar X yang
dihasilkan oleh unsur tersebut direkam secara fotografi. Setiap
gambar mengandung seri garis-garis yang merepresentasikan sinar X
pada panjang gelombang yang bervariasi. Setiap unsur menghasilkan
panjang gelombangnya masing-masing. Panjang gelombang setiap unsur
memendek seiring dengan penambahan massa atom dengan beberapa
pengecualian.
Kemudian
dia pun menyimpulkan bahwa panjang gelombang sinar X berhubungan
dengan nomor atom. Dia mengatakan “Setiap
unsur berbeda dari unsur sebelumnya dengan penambahan satu buah
muatan positif pada intinya”. Dan
kita tahu, muatan positif pada inti adalah proton, dan jumlah proton
disebut dengan nomor atom.
Berdasarkan
penemuan ini, maka Moseley menyusun unsur-unsur berdasarkan kenaikan
nomor atomnya, dan ternyata hasilnya hampir sama dengan tabel
periodik Mendeleev namun tentunya lebih tepat dan lebih sempurna.
Tabel
periodik usulan Moseley inilah yang kemudian disetujui oleh IUPAC
(International Union of Pure and Applied
Chemistry) dan kita pakai sekarang.
Sehingga, dapat kita simpulkan bahwa sifat
unsur adalah fungsi periodik dari nomor atomnya.
Sistem
periodik Moseley bisa dikatakan hanyalah penyempurnaan dari tabel
periodik Mendeleev. Dalam tabel Mendeleev, kita melihat bahwa
Tellurium (Te) berada pada golongan VI mendahului Iodin (J) yang
berada pada golongan VII. Hal ini tentunya tidak pas jika kita
menggunakan kenaikan massa atom, karena massa atom Te = 127,6 lebih
besar daripada massa atom I (126,9). Alasan mengapa Mendeleev
menyusun seperti itu adalah karena kesamaan sifat antara Te dengan
unsur-unsur diatasnya, sebagaimana I memiliki sifat yang mirip
unsur-unsur diatasnya.
Dengan
menggunakan tabel periodik usulan Moseley ini, maka masalah ini bisa
dipecahkan, karena sesuai dengan kenaikan nomor atom, Te yang
memiliki nomor atom 52, mendahului I yang memiliki nomor atom 53.
Begitu pula dengan Ar (nomor atom 18) dan K (nomor atom 19).
Tak
lama kemudian setelah penemuannya, Moseley termasuk ke dalam daftar
orang yang wajib ikut berperang dalam perang dunia I. Dia terbunuh
dalam pertempuran berdarah di Gallipoli pada tahun 1915 pada usia 27
tahun!. Para ahli percaya, seandainya Moseley hidup lebih lama, maka
dia akan menjadi salah seorang Kimiawan terbesar abad XX. Sayangnya,
Moseley tidak mendapat penghargaan yang baik atas karyanya. Tidak ada
Nobel yang diberikan padanya, dan tidak ada pula unsur yang diberi
nama atas namanya.
@IF'38
0 komentar:
Posting Komentar