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.

Sifat-sifat fisika logam dan nonlogam

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.

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).

1 sma = 1/12 x massa 1 atom ¹²C
          = 1/12 x 1,99268 x 10^–23 gram
          = 1,66057 x 10^–24 gram

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 sebagai berikut:

1. Triade Dobereiner

Contoh-contoh kelompok triade

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

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

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.

Perbandingan massa atom dan volume atom.
Sumber: Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti.

3. Sistem Periodik Mendeleyev
Sesuai kegemarannya bermain kartu, Dimitri Mendeleyev (1869) mengumpulkan informasi sebanyak-banyaknya tentang unsur, kemudian ia menulis pada kartu-kartu. 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.

Sistem Periodik Mendeleyev (1871)

Kelebihan Sistem Periodik Mendeleyev:

a. Dapat meramalkan tempat kosong untuk unsur yang belum ditemukan (diberi tanda ?). Contoh: Unsur Eka-silikon (Germanium-Ge) berada di antara Si dan Sn.

b. Menyajikan data massa atom yang lebih akurat, seperti Be dan U.

c. 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.

d. Penempatan gas mulia yang baru ditemukan tahun 1890–1900 tidak menyebabkan perubahan susunan Sistem Periodik Mendeleyev.

Kelemahan Sistem Periodik Mendeleyev:
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).

Pengelompokan golongan dan
periode unsur.

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

1) Golongan Utama (A), meliputi:

a) golongan IA disebut golongan alkali;
b) golongan IIA disebut golongan alkali tanah;
c) golongan IIIA disebut golongan boron/aluminium;
d) golongan IVA disebut golongan karbon/silikon;
e) golongan VA disebut golongan nitrogen/fosfor;
f) golongan VIA disebut golongan oksigen/sulfur;
g) golongan VIIA disebut golongan halogen;
h) golongan VIIIA/O disebut golongan gas mulia/gasinert.

2) Golongan Transisi (B), meliputi:
Golongan IB sampai dengan VIIIB. Khusus golongan B.

b. Periode
Periode adalah susunan unsur-unsur dalam SPU arah mendatar (horizontal). Periode dibagi 2 yaitu:

1) periode pendek, meliputi:

a) periode 1 terdiri atas 2 unsur;
b) periode 2 terdiri atas 8 unsur;
c) periode 3 terdiri atas 8 unsur.

2) periode panjang, meliputi:

a) periode 4 terdiri atas 18 unsu;
b) periode 5 terdiri atas 18 unsur;
c) periode 6 terdiri atas 32 unsur.
d) periode 7 belum lengkap