Selasa, 28 Agustus 2012

Tugas 5 - Ilmu Pilihan


PERKEMBANGAN TABEL PERIODIK


                Tabel periodik unsur adalah sistem tabulasi untuk mengurutkan unsur-unsur berdasar kan nomor atomnya, konfigurasi elektron, atau material penyusun unsur itu sendiri. Elemen unsur ditulis berurutan berdasarkan nomor atomnya, sementara tabel itu sendiri terdiri dari 17 x 18 grid. Tiap unsur yang memiliki elektron valensi sama, atau disebut juga sebagai elektron di kulit terluar, disusun dalam satu garis ke bawah yang dinamakan dengan periode. Secara kasar, ada 118 unsur yang sudah ditemukan, tapi masih ada unsur-unsur lain yang masih tersembunyi. Unsur pertama adalah Hidrogen, sementara unsur kedua adalah Ununoctium.
                Tabel periodik itu sendiri sudah ada sejak zaman dahulu kala, meskipun yang paling berpengaruh dengan tabel periodik yang biasa kita lihat sekarang ini adalah tabel periodik milik Dmitri Mendeleev. Pada awalnya, yang menjadi basis pengelompokan unsur-unsur tersebut adalah Lavoisier. Ia hanya mengelompokkan unsur-unsur tersebut ke dalam katagori logam dan non-logam. Pengkatagorian ini sangat sederhana, masih sangat terlihat banyak perbedaan diantara unsur. Hal ini dulu mungkin membantu, karena dulu hanya ada sekitar 20 unsur.
                Yang kemudian mengambil alih pekerjaan untuk pembuatan sistem periodisasi ini adalah Johan Dobereiner, seorang ahli kimia dari Jerman. Pada tahun 1829, ia mengemukakan sistem pengelompokan unsur berdasarkan sifat-sifatnya. Awalnya ditemukan bahwa massa atom relatif Strontium sangat dekat dengan massa rata-rata dari 2 unsur yang mirip, yaitu Calcium dan Barium. Ia menyatakan bahwa unsur dapat dikelompokkan ke dalam 3 kelompok, yang kemudian disebut dengan Triade Dobereiner. Selain kelompok Strontium, ia juga menyebutkan kelompok unsur pembentuk Alkali dan unsur pembentuk garam. Dari hal itu, ditemukan keteraturan yang lain; yaitu di setiap tiga unsur, unsur kedua, atau yang berada di tengah, memiliki massa atom yang berjumlah sama dengan massa atom rata-rata dari unsuer pertama (diatasnya) dan ketiga (dibawahnya). Sayangnya, dengan menggunakan teori ini, banyak unsur yang tidak termasuk ke dalam triad meskipun sifatnya mirip dengan beberapa unsur lainnya.
                Selanjutnya, seorang ilmuwan Inggris bernama Newlands, membuat sistem urutan baru yang disebut dengan Hukum Oktaf Newlands. Hal ini didasari oleh teorinya yang menyatakan bahwa tiap unsur yang berselisih 1 oktaf (8 hitungan) setelah disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatif menunjukkan kemiripan. Contohnya, unsur pertama memiliki kemiripan dengan unsur ke-8, begitu seterusnya. Hukum ini dinyatakan pada tahun 1864. Tetapi, hal ini hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan saja, hingga Calcium yang memiliki massa atom relatif sejumlah 40. Bila diteruskan ke unsur-unsur yang memiliki bilangan besar, kemiripannya akan dipalsakan. Contohnya, Titanium memiliki sifat yang cukup berbeda bila diurutkan dengan Boron atau Alumunium. Selain itu, banyak deretan unsur-unsur yang jumlahnya melebihi 8 tiap kelompoknya.
                Dmitri Ivanovich Mendeleev, yang juga dikatakan sebagai bapak penemu tabel periodik, membuat pendapat lain tak lama setelah Newlands mengemukakakan pendapatnya. Pada tahun 1869, ia menyatakan bahwa fungsi periodik dari massa atom relatif ialah sifat unsur itu sendiri. Menurutnya, hal itu berlaku terhadap seluruh unsur, yang pada masa itu berjumlah sebanyak 63 unsur. Jika unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, sifat tertentu akan berulang lagi. Unsur yang mempunyai kemiripan sifat disusun secara vertikal, disebut juga dengan golongan. Sedangkan, unsur tersebut juga disusun berdasarkan kenaikan massa dalam urutan horizontal, disebut juga dengan periode. Selain itu, Mendeleev juga mengosongkan beberapa tempat. Hal itu terjadi berdasarkan pengamatannya bahwa terkadang, tidak semua unsur itu harus mirip dengan yang lainnya. Ia menempatkan Ti pada golongan IV karena menurutnya Ti lebih mirip dengan unsur C dan Si, serta mengosongkan golongan III karena Ti tidak begitu mirip dengan B dan Al. Mendeleev juga meramalkan adanya unsur-unsur lain yang belum dikenal. Hal itu didasarkan dari kemiripan unsur-unsur yang sudah ditemukan. Hal ini terbukti dengan ditemukannya unsur Germanium, yang ditemukan tahun 1886, dan dulu dinamakan ekasilikon. Sayangnya, kelemahan dari sistem ini adalah, masih ada unsur-unsur yang massanya lebih besar diletakkan di depan unsur-unsur yang massanya lebih kecil.
                Dalam tahun-tahun setelah publikasi tabel periodik Mendeleev itu, kesenjangan antar ilmuwan bermula setelah ditemukannya unsur-unsur alami tambahan. Awalnya dinyatakan bahwa elemen alami terakhir yang ditemukan adalah Fransium (disebut oleh Mendeleev sebagai eka-cesium) pada tahun 1939. Namun, ditemukan unsur-unsur lain yaitu plutonium, yang diproduksi secara sintetis pada tahun 1940, yang kemudian diteliti hingga dikelompokkan menjadi unsur primodial alami pada 1971, dan pada tahun 2011 ditemukan bahwa semua elemen hingga californium dapat terjadi secara alami dalam jumlah jejak dalam bijih uranium oleh penangkapan neutron dan peluruhan beta.
                Meskipun beberapa elemen transuranic terjadi secara alami, semuanya pertama kali ditemukan di laboratorium. Produksi unsur-unsur tersebut telah memperluas tabel periodik secara signifikan, yang pertama ini menjadi neptunium, disintesis pada tahun 1939. Karena banyak elemen transuranic sangat tidak stabil dan pembusukan cepat, mereka menantang untuk mendeteksi dan mengkarakterisasi saat diproduksi. Ada kontroversi mengenai penerimaan klaim penemuan bersaing untuk beberapa elemen, memerlukan kajian independen untuk menentukan pihak mana yang memiliki prioritas, dan karenanya hak penamaan. Unsur-unsur yang paling baru-baru ini diterima dan diberi nama yang flerovium (elemen 114) dan livermorium (unsur 116), keduanya bernama pada 31 Mei 2012. Pada tahun 2010, Kolaborasi Rusia-AS bersama di Dubna, Moscow Oblast, Rusia, mengaku memiliki disintesis enam atom ununseptium (unsur 117), sehingga penemuan paling baru itupun akhirnya diklaim.
                Pada awal abad ke 20, Henry G. Moseley menunjukkan bahwa urutan dalam sistem Mendeleev  sesuai dengan kenaikan nomor atomnya. Awalnya hal ini menuai protes dari kalangan para ilmuan. Akhinrya, ditemukan bahwa meskipun penempatan Telurium dan Indium yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatif, penempatannya sesuai dengan kenaikan nomor atomnya. Henry Moseley memang tidak membuat sebuah teori baru. Ia hanya membuktikan teori Mendeleev, dan menyusunnya kembali menjadi sebuah tabel periodik yang biasa kita kenal sekarang ini. Inilah yang menjadi sebab mengapa Dmitri Mendeleev disebut-sebut sebagai bapak penemu tabel periodik.
               Dengan perkembangan teori mekanika kuantum modern, konfigurasi elektron dalam atom akhirnya menjadi jelas bahwa setiap periode (baris) dalam tabel berhubungan dengan pengisian kulit kuantum elektron (konfigurasi s-p-d-f). Dalam tabel asli Mendeleev itu, setiap periode adalah sama panjang. Namun, karena atom yang lebih besar memiliki lebih elektron sub-kulit, tabel modern memiliki periode semakin lama lebih bawah meja. Teori mekanika kuantum modern mengenai struktur atom menjelaskan tren kolom dengan mengusulkan bahwa unsur-unsur dalam kelompok yang sama umumnya memiliki konfigurasi elektron yang sama dalam kulit valensi mereka, yang merupakan faktor yang paling penting dalam pengurutan berdasarkan kemiripan sifat. Hidrogen dan helium sering ditempatkan di tempat yang berbeda dari yang ditunjukkan oleh konfigurasi elektron mereka. Hidrogen biasanya ditempatkan di atas lithium, sesuai dengan konfigurasi elektron, tetapi kadang-kadang ditempatkan di atas fluorine, atau bahkan karbon, karena juga memiliki sifat yang mirip mereka. Helium hampir selalu ditempatkan di atas neon, karena sifat kimia mereka sangat mirip.
       Dalam tabel periodik standar, unsur-unsur yang tercantum dalam urutan adalah berdasarkan peningkatan nomor atom (jumlah proton dalam inti atom). Golongan (kolom) yang ditentukan oleh konfigurasi elektron dari atom, unsur dengan jumlah yang sama elektron dalam subkulit tertentu jatuh ke dalam kolom yang sama (misalnya oksigen dan selenium berada dalam kolom yang sama karena mereka berdua memiliki 4 elektron terluar dalam p -subkulit). Relatif mudah mengetahu urutan-urutan unsur yang ada jika sudah mengetahui kemiripan antar unsur.
              Pada tahun 2012, tabel periodik unsur kimia mengandung 118 dikonfirmasi. Unsur-unsur, 114 telah resmi diakui dan diresmikan oleh International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC). Sebanyak 98 unsur ini terjadi secara alami, dimana 84 adalah primordial (termasuk dalam tinkatan dasar). 14 unsur lainnya hanya terjadi dalam rantai peluruhan unsur-unsur primordial. Semua elemen dari einsteinium ke copernicium, serta flerovium, dan livermorium, yang tidak terjadi secara alami di alam semesta, telah diakui secara resmi oleh IUPAC sebagai yang disintesis. Elemen 113, 115, 117 dan 118 dilaporkan telah disintesis di laboratorium dan yang saat ini dikenal hanya dengan nama sistematis mereka, didasarkan dari nomor atom mereka. Setiap kotak yang berisi elemen dilengkapi dengan nomor atom, simbol elemen, dan nama yang hampir selalu disertakan, dan bobot atom, kepadatan, leleh dan titik didih, struktur kristal sebagai asal-usul, padat, disingkat elektron konfigurasi, elektronegativitas. Terkadang nomor valensi dimasukkan juga.

        Tabel periodik yang kita kenal sekarang ini sudah disesuaikan agar mudah dihafal. Unsur-unsur disusun dari kiri ke kanan menurut nomor atomnya, dengan baris baru dimulai setelah unsur-unsur Gas Mulia, yang memiliki elektron valensi paling stabil yaitu 8. Terbagi dua golongan di sistem periodik ini; yaitu golongan A dan golongan B. Golongan A adalah golongan yang bisa dihafal dengan mudah, dan pengurutannya menjadi sebuah periode disusun berdasarkan kenaikan kulit atom k-l-m-n dan seterusnya. Yang termasuk golongan A adalah Alkali, Alkali Tanah, Logam Miskin, Metaloid, Nonlogam, Halogen, dan Gas Mulia. Hal ini diurutkan dari golongan IA hingga VIIIA.
         Yang dimaksud dengan golongan B atau golonga transisi adalah unsur-unsur yang terletak diantara golongan-golongan tersebut. Kenaikan kulit atom di golongan B ini hanya bisa dilihat menggunakan konfigurasi elektron mekanika kuantum, yaitu menggunakan tingkat energi dan urutan s-p-d-f. Tetapi, di nomor atom 57 hingga 71, ada golongan lain yaitu golongan Lantanida, sedangkan dari nomor atom 89 hingga 103 dinamakan golongan Aktinida. Penempatan unsur-unsur tersebut di bagian bawah berdasarkan alasan teknis, agar daftar yang dibuat tidak terlalu panjang.
          Selain katagorisasi menurut golongan dan periode, ada pula yang dinamakan blok. Blok terbagi menjadi 4, yaitu Blok S, Blok P, Blok D, dan Blok F. Blok S merupakan dua golongan pertama, yaitu golongan IA dan IIA. Blok P merupakan golongan IIIA hingga VIII A, dari Logam Miskin hingga Gas Mulia. Blok D merupakan keseluruhan golongan B, yaitu dari golongan IB hingga IIB. Sedangkan, Blok F adalah gabungan dari Lantanida dan Aktinida.
            Dari atas ke bawah dalam kelompok atau golongan, jari-jari atom dari unsur meningkat. Karena ada tingkat energi yang lebih penuh, elektron valensi ditemukan jauh dari inti. Dari atas, setiap elemen berurutan memiliki energi ionisasi yang lebih rendah karena lebih mudah untuk mengeluarkan elektron karena atom kurang terikat erat. Demikian pula, sebuah kelompok memiliki penurunan atas ke bawah dalam elektronegativitas karena adanya peningkatan jarak antara elektron valensi dan inti. Dengan melihat Tabel Periodik, kita juga bisa membedakan antara golongan logam dan non-logam. Golongan non-logam adalah Boron, unsur di atas Silikon, Astatine, Telurim, seluruh Halogen, seluruh Gas Mulia, serta Hidrogen. 



Jakarta, 28 Agustus 2012

Sumber:
Dokumen Penulis







1 komentar: