Selasa, 30 Oktober 2018
Tabel periodik ialah susunan unsur kimia dalam bentuk tabel yang disusun berdasarkan nomor atom (jumlah proton), konfigurasi elektron, dan sifat kimia. Susunan ini sanggup tren periodik tertentu, contohnya unsur dengan sifat yang menyerupai berada pada satu kolom yang sama. Susunan ini juga memperlihatkan empat blok persegi panjang dengan sifat kimia yang mirip. Umumnya, sisi kiri tabel periodik ialah logam dan sisi kanannya ialah non-logam.
Baris pada tabel disebut periode, sedangkan kolomnya disebut golongan. Enam golongan mempunyai nama menyerupai unsur-unsur pada golongan 17 disebut halogen dan unsur-unsur pada golongan 18 disebut gas mulia. Tabel periodik sanggup dipakai untuk memperoleh kekerabatan antara sifat unsur-unsur dan memperkirakan sifat unsur gres yang sedang diteliti atau disintesis. Tabel periodik menyediakan kerangka yang berkhasiat untuk menganalisa sifat kimia dan dipergunakan secara luas dalam bidang kimia dan ilmu sains lainnya.
Pada tahun 1869, Dmitri Mendeleev menerbitkan tabel periodik yang pertama kali diakui secara luas. Dia mengembangkan tabelnya untuk menggambarkan tren periodik pada sifat unsur yang sudah diketahui. Mendeleev juga memprediksi beberapa sifat unsur yang belum diketahui yang mungkin akan mengisi kekosongan pada tabel. Kebanyakan prediksinya benar ketika unsur-unsur tersebut sudah ditemukan di kemudian hari. Tabel periodik Mendeleev telah dikembangkan dan diperbaiki dengan inovasi atau sintesis unsur gres dan perkembangan teori model gres untuk menjelaskan sifat kimia.
Semua unsur dari nomor atom 1 (hidrogen) hingga 118 (ununoktium) telah ditemukan dan disintesis, dengan unsur terbaru (unsur 113, 115, 117, dan 118) telah dikonfirmasi oleh IUPAC pada tanggal 30 Desember 2015. 94 unsur pertama terdapat secara alami, sedangkan beberapa lainnya hanya ditemukan sangat sedikit dan telah disintesis di laboratorium sebelum ditemukan di alam. Unsur dengan nomor atom 95 hingga dengan 118 hanya ditemukan di laboratorium dengan cara sintesis. Unsur 95 hingga 100 sesekali terdapat di alam dan jumlahnya sangat sedikit. Sintesis unsur yang mempunyai nomor atom lebih besar masih dicari. Beberapa unsur radionuklida juga sanggup diproduksi di laboratorium.
1. Ikhtisar Tabel Periodik
 |
| Gambar 1 Tabel periodik (Selengkapnya: Tabel Periodik dan Penjelasan Keterangan Lengkap) |
Masing-masing unsur kimia mempunyai nomor atom yang berbeda dan memperlihatkan jumlah proton pada nukleusnya. Kebanyakan unsur mempunyai jumlah neutron yang berbeda, variasi tersebut disebut isotop. Contoh, unsur karbon secara alami mempunyai tiga isotop: masing-masing mempunyai enam proton dan kebanyakan mempunyai enam neutron, tapi sekitar 1% yang mempunyai tujuh neutron, dan jumlah yang sangat sedikit mempunyai delapan neutron. Isotop tidak pernah terpisah di dalam tabel periodik dan selalu berkelompok bersama dalam satu unsur.
Dalam tabel periodik standar, unsur ditulis berurutan berdasarkan kenaikan nomor atom (jumlah proton dalam nukleus di setiap atom). Setiap perode gres dimulai dikala kulit elektron mempunyai elektron pertama. Golongan ditentukan oleh konfigurasi elektron pada atom; unsur dengan nomor elektron sama dalam subkulit elektron ditempatkan di golongan yang sama (misalnya, oksigen dan selenium ditempatkan di golongan yang sama alasannya keduanya mempunyai empat elektron dalam subkulit p terluar). Unsur dengan sifat kimia yang menyerupai umumnya ditempatkan di grup yang sama dalam tabel periodik, meskipun di blok-f, dan beberapa pada blok-d. Unsur di periode yang sama cenderung mempunyai sifat yang sama. Hal itu mempermudah untuk memprediksi sifat kimia sebuah unsur bila salah satu sifat unsur di sekelilingnya diketahui.
Pada tahun 2016, tabel periodik mempunyai 118 unsur mulai dari unsur 1 (hidrogen) hingga 118 (ununoktium). Unsur 113, 115, 117, dan 118 gres disahkan secara resmi oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) pada bulan Desember 2015 dengan nama resmi yang belum ditentukan. Unsur gres tersebut dikala ini gres dinamakan sesuai nomor atomnya (misalnya “unsur 113”) atau nama sementara sesuai kaedah sistematis menyerupai “ununtrium” dengan simbol “Uut”.
Sebanyak 94 unsur terdapat secara alami, sedangkan 20 unsur lainnya hanya terdapat ketika disintesis di laboratorium. Dari 94 unsur yang terdapat secara alami, 84 diantaranya telah ada semenjak zaman purba (primordial), sedangkan 10 lainnya hanya terjadi alasannya peluruhan rantai unsur primordial. Tidak ada unsur yang lebih berat dari einsteinium (unsur 99) diantara unsur yang pernah diteliti dalam jumlah makroskopik dan dalam bentuk murninya.
2. Metode Pengelompokan dalam Tabel Periodik
2.1. Golongan pada Tabel Periodik
Golongan ialah kolom vertikal pada tabel periodik. Golongan biasanya mempunyai tren periodik lebih signifikan dibandingkan periode dan blok. Teori mekanika kuantum pada struktur atom menjelaskan tren golongan bahwa unsur dalam golongan yang sama umumnya mempunyai konfigurasi elektron yang sama pada kulit valensi. Unsur pada golongan yang sama cenderung mengembangkan sifat kimia dan menunjukan tren sifat dengan meningkatnya nomor atom. Namun, di beberapa pecahan tabel periodik menyerupai blok-d dan blok-f, kemiripan secara horizontal lebih terlihat dibandingkan kemiripan secara vertikal.
Berdasarkan konvensi penamaan internasional, golongan dinomorkan secara berurutan dari nomor 1 hingga 18 dari kolom terkiri (logam alkali) hingga kolom terkanan (gas mulia). Sebelumnya dituliskan dengan nomor romawi. Di Amerika Serikat, penomoran romawi diikuti oleh karakter “A” bila golongan terdapat di blok-s atau blok-p, atau karakter “B” bila golongan terdapat di blok-d. Penomoran romawi dipakai sesuai dengan digit terakhir dalam penamaan dikala ini (misalnya, unsur golongan ke-4 disebut golongan IVB dan golongan ke-14 disebut golongan IVA). Di Eropa, penamaannya mirip, kecuali “A” dipakai oleh golongan sebelum golongan ke-10 dan “B” dipakai untuk golongan sehabis golongan ke-10. Setelah tahun 1988, sistem penamaan IUPAC mulai digunakan, dan penamaan golongan sebelumnya tidak dipakai lagi.
Beberapa golongan diberikan nama yang tidak sistematis. Contohnya ialah golongan 17 dinamakan halogen dan golongan 18 dinamakan gas mulia. Golongan 3 hingga 10 tidak memiiki nama sehingga dinamakan sesuai nomor golongannya atau nama anggota pertama dalam golongan tersebut (misalnya golongan 3 disebut “golongan skandium”). Nama anggota pertama dipakai mengingat terdapat kemiripan dan tren pada satu golongan.
Unsur pada golongan yang sama cenderung memperlihatkan pola jari-jari atom, energi ionisasi, dan keelektronegatifan. Dari atas ke bawah pada sebuah golongan, jari-jari atom pada unsur meningkat. Sejak ada embel-embel tingkatan energi, elektron valensi semakin jauh dari nukleus. Dari atas, setiap elemen berturut-turut mempunyai energi ionisasi yang semakin menurun alasannya lebih gampang menghilangkan elektron alasannya ikatannya semakin longgar. Sebuah golongan dari atas ke bawah memperlihatkan penurunan keelektronegatifan
2.2. Periode pada Tabel Periodik
Periode ialah baris horizontal pada tabel periodik. Meskipun golongan pada umumnya mempunyai tren periodik yang lebih signifikan, ada beberapa pecahan dimana tren horizontal lebih signifikan daripada tren golongan vertikal, contohnya ialah blok-f dimana lantanida dan aktinida membentuk dua substansi unsur secara horizontal.
Unsur pada periode yang sama memperlihatkan ekspresi dominan pada jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan. Dari kiri ke kanan pada periode, jari-jari atom biasanya menurun. Penyebabnya ialah masing-masing unsur mengalami penambahan proton dan elektron yang menyebabkan elektron semakin mendekati nukleus. Penurunan jari-jari atom juga menyebabkan terjadinya peningkatan pada energi ionisasi dari kiri ke kanan periode. Semakin rapat ikatan unsur tersebut, maka semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk menghilangkan sebuah elektron. Keelektronegatifan juga meningkat alasannya terdapat tarikan pada elektron oleh nukleus. Afinitas elektron memperlihatkan tren sedikit pada periode. Logam (sisi kiri dari periode) umumnya mempunyai afinitas elektron lebih rendah dibandingkan non-logam (sisi kanan dari periode), dengan pengecualian pada gas mulia.
2.3. Blok pada Tabel Periodik
 |
| Gambar 2 Dari kiri ke kanan: blok s, f, d, p pada tabel periodik |
Kawasan spesifik pada tabel periodik sanggup disebut “blok” yang memperlihatkan urutan di kulit elektron mana sebuah unsur ditempatkan. Masing-masing blok dinamakan berdasarkan sub-kulit dimana elektron terakhir ditempatkan. Blok-s terdiri dari dua golongan pertama (logam alkali dan alkali tanah) termasuk hidrogen dan helium. Blok-p terdiri dari enam golongan yang terakhir yaitu golongan 13 hingga 18 dalam sistem penamaan golongan IUPAC (3A hingga 8A di sistem penomoran golongan Amerika Serikat) dan mengandung semua logan transisi. Blok-f, terkadang menggantikan pecahan bawah tabel periodik, tidak mempunyai nomor golongan dan terdiri dari lantanida dan aktinida.
2.4. Logam, Metaloid, dan Non-Logam pada Tabel Periodik
 |
| Gambar 3 IIII Logam, IIII metaloid, IIII non-logam, dan IIII unsur yang sifat kimianya tidak diketahui. |
Berdasarkan wujud fisik dan sifat kimia, unsur sanggup diklasifikasikan menjadi logam, metaloid, dan non-logam. Logam pada umumnya mengkilap, bersifat konduktor dalam bentuk padatannya, dan komponen ionnya menyerupai garam. Kebanyakan non-logam berwarna atau tidak berwarna. Non-logam dengan non-logam mempunyai ikatan kovalen. Di antara logam dan non-logam terdapat metaloid yang merupakan unsur di tengah dengan sifat yang bercampur.
Logam dan non-logam sanggup diklasifikasikan lagi menjadi sub-kategori yang memperlihatkan gradasi dari sifat metalik hingga non-metalik (kiri ke kanan baris). Logam dibagi lagi menjadi logam alkali yang sangat reaktif, alkali tanah yang kurang reaktif, lantanida dan aktinida, logam transisi, dan logam pasca transisi yang struktur fisik dan kimianya lemah. Sedangkan non-logam dibagi menjadi non-logam poliatomik, yang paling akrab dengan metaloid dan memperlihatkan beberapa sifat logam; non-logam diatomik, yang merupakan non-logam esensial; dan gas mulia monoatomik, yang hampir bersifat lembam.
Menempatkan unsur ke kategori atau sub-kategori berdasarkan sifatnya masih belum sempurna. Terdapat sebuah spektrum sifat di masing-masing kategori. Misalnya radon yang diklasifikasikan sebagai non-logam dan gas mulia meskipun sifat kationnya lebih menjurus ke logam. Pengkategorian menyerupai ini telah ada semenjak tahun 1868 ketika Hinrichs membagi unsur menjadi dua yaitu logam dan non-logam atau gas.
3. Tren Periodik3.1. Konfigurasi Elektron
Selengkapnya: Konfigurasi Elektron (Artikel Lengkap)
 |
| Gambar 4 Urutan penyusunan kulit dan subkulit berdasarkan peningkatkan energi berdasarkan aturan Madelung |
Konfigurasi elektron atau susunan elektron yang mengelilingi atom netral memperlihatkan pola atau periode yang berulang-ulang. Elektron menempati kulit elektron (dinomorkan dengan kulit ke-1, kulit ke-2, dan seterusnya). Masing-masing kulit terdiri dari satu atau lebih subkulit (dinamakan s, p, d, f, dan g). Seiring dengan peningkatan nomor atom, elektron akan mengisi kulit dan subkulit tersebut secara progresif berdasarkan aturan Madelung atau aturan penempatan energi, menyerupai yang terlihat pada Gambar 4. Contohnya, konfigurasi elektron untuk neon ialah 1s2 2s2 2p6. Dengan nomor atom 10, neon mempunyai dua elektron pada kulit pertama, dan delapan elektron pada kulit kedua—dua di subkulit s dan enam di subkulit p. Pada ketentuan tabel periodik, elektron pertama yang mengisi kulit gres menandai dimulainya periode baru. Posisi tersebut diisi dengan hidrogan dan logam alkali.
 |
| Gambar 5 Tren tabel periodik (tanda panah memperlihatkan peningkatan) |
Sejak sifat unsur kebanyakan ditentukan oleh konfigurasi elektron, sifat unsur juga memperlihatkan pola atau periode yang berulang-ulang. Contohnya ialah menyerupai gambar di atas untuk jari-jari atom, energi ionisasi, dan afinitas elektron.
3.2. Jari-Jari Atom
 |
| Gambar 6 Grafik nomor atom terhadap jari-jari atom |
Jari-jari atom bervariasi pada tabel periodik dengan ukuran yang sanggup diprediksi dan dijelaskan. Contoh, jari-jari umumnya berkurang sepanjang periode pada tabel periodik dari logam alkali hingga gas mulia; dan meningkat ketika ke bawah masing-masing golongan. Jari-jari atom meningkat drastis antara gas mulia di setiap final periode menuju logam alkali di permulaan periode berikutnya. Tren pada jari-jari atom (dan sifat fisik dan kimia unsur lainnya) sanggup dijelaskan dengan teori kulit elektron pada atom. Hal ini menjadi bukti penting untuk mengembangkan dan mengakui teori kuantum.
Elektron pada subkulit 4f dimana elektron tersebut terisi dari serium (unsur 58) dan iterbium (unsur 70), tidak besar lengan berkuasa pada peningkatan beban nuklir dari sub-kulit. Unsur tersebut seketika mengikuti lantanida yang mempunyai jari-jari atom lebih kecil dari yang diperkirakan. Karenanya, hafnium mempunyai jari-jari atom (dan sifat kimia) yang sama dengan zirkonium, dan tantalum mempunyai jari-jari atom yang menyerupai dengan niobium. Ini dikenal sebagai kontraksi lantanida. Pengaruh kontraksi lantanida tersebut terdapat hingga platina (unsur 78). Unsur sehabis itu ditutupi oleh imbas relativitas yang dikenal sebagai imbas pasangan inert. Kontraksi blok-d mempunyai imbas yang menyerupai dengan unsur antara blok-d dan blok-p, jarang disebut sebagai kontraksi lantanida namun terjadi alasannya penyebab yang sama.
3.3. Energi Ionisasi
 |
| Gambar 7 Energi ionisasi: masing-masing periode dimulai dari minimum untuk logam alkali, dan berakhir pada tingkat maksimum untuk gas mulia. |
Energi ionisasi pertama ialah energi yang dipakai untuk menghilangkan satu elektron dari sebuah atom, energi ionisasi kedua ialah energi yang dipakai untuk menghilangkan elektron kedua dari atom, dan seterusnya. Untuk atom, peningkatan energi ionisasi sebanding dengan tingkat ionisasi. Contohnya magnesium yang tingkat energi ionisasi pertamanya ialah 738 kJ/mol dan yang kedua ialah 1450 kJ/mol. Semakin akrab orbital elektron dengan nukleus, maka semakin besar pula energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan elektron. Energi ionisasi semakin meningkat ke atas dan ke kanan di tabel periodik.
Energi ionisasi sangat besar terjadi ketika menghilangkan elektron dari gas mulia yang setiap kulitnya terisi penuh. Untuk magnesium, dua energi ionisasi magnesium yang pertama (seperti yang telah dijelaskan di paragraf sebelumnya) bisa menghilangkan dua elektron 3s, energi ionisasi ketiga lebih besar yakni 7730 kJ/mol untuk menghilangkan elektron 2p dari konfigurasi Mg2+ yang menyerupai dengan neon yang sangat stabil.
3.4. Keelektronegatifan
 |
| Gambar 8 Grafik memperlihatkan peningkatan keelektronegatifan |
Keelektronegatifan ialah kecenderungan sebuah atom untuk menarik elektron. Keelektronegatifan sebuah atom dipengaruhi oleh nomor atom dan jarak antara elektron valensi dan nukleus. Semakin tinggi keelektronegatifannya, semakin banyak unsur bisa menarik elektron. Keelektronegatifan pertama kali dicetuskan oleh Linus Pauling pada tahun 1932. Umumnya, keelektronegatifan meningkat dari kiri ke kanan dalam periode, dan menurun pada penurunan dalam golongan. Karenanya, fluor ialah unsur dengan tingkat keelektronegatifan paling tinggi, dan sesium ialah yang terendah.
Terdapat beberapa pengecualian pada aturan umum ini. Galium dan germanium mempunyai keelektronegatifan lebih tinggi dari aluminium dan silikon alasannya kontraksi blok-d. Unsur pada periode ke-4 sehabis golongan pertama logam transisi biasanya mempunyai jari-jari atom yang kecil, dan semakin kecil jari-jari atom maka semakin tinggi keelektronegatifannya.
3.5. Afinitas Elektron
Selengkapnya: Afinitas Elektron (Artikel Lengkap)
 |
| Gambar 9 Grafik tingkat afinitas elektron di setiap nomor atom |
Afinitas elektron pada sebuah atom ialah jumlah energi yang dihasilkan ketika sebuah elektron ditambahkan ke sebuah atom netral untuk membentuk ion negatif. Meskipun afinitas elektron sangat bervariasi, beberapa pola muncul. Umumnya, nonlogam mempunyai lebih banyak nilai afinitas elektron positif dibandingkan logam. Afinitas elektron pada gas mulia tidak sanggup diukur secara meyakinkan, gas mulia mungkin mempunyai sedikit nilai negatif.
Afinitas elektron umumnya meningkat sepanjang periode. Ini dikarenakan kulit valensi semakin terisi di atom. Golongan atom ke-17 menghasilkan lebih banyak energi daripada golongan pertama alasannya kulit valensinya terisi penuh sehingga lebih stabil.
Tren penurunan afinitas elektron dari atas ke bawah pada golongan sanggup dijelaskan. Penambahan elektron akan memasuki orbital terjauh dari nukleus. Elektron ini kurang menawarkan gaya tarik terhadap nukleus dan menghasilkan energi yang sedikit ketika ditambahkan. Namun, semakin ke bawah golongan, sekitar sepertiga unsur mengalami ketaknormalan yaitu unsur semakin berat mempunyai afinitas elektron semakin besar pula.
3.6. Sifat Logam
Semakin rendah nilai energi ionisasi, keelektronegatifan, dan afinitas elektron, maka unsur tersebut semakin memperlihatkan sifat logamnya. Sebaliknya, sifat non-logam ialah mempunyai nilai yang tinggi pada ketiga tren periodik tersebut. Berdasarkan hal tersebut, sifat logam cenderung menurun sepanjang periode dan meningkat kebawah golongan. Unsur paling bersifat logam (seperti sesium dan fransium) ditemukan di pojok bawah kiri tabel periodik dan unsur paling bersifat non-logam (oksigen, flor, klor) di pojok kanan atas. Kombinasi antara tren logam secara horizontal dan vertikal inilah yang membentuk batas berbentuk tangga antara logam dan non-logam. Di batas berbentuk tangga itu terdapat metaloid.
4. Sejarah Perkembangan Tabel Periodik
4.1. Upaya Pengelompokkan Awal
Selengkapnya: 8 Perkembangan Dasar Pengelompokan Unsur-Unsur (Materi Lengkap)
Pada tahun 1789, Antoine Lavoisier menerbitkan daftar 33 unsur kimia dan mengelompokkannya menjadi gas, logam, non-logam, dan tanah. Kimiawan menghabiskan waktu beberapa masa untuk mencari sistem pembagian terstruktur mengenai yang paling presisi.
Pada tahun 1829, Johann Wolfgang Döbereiner menemukan bahwa unsur-unsur sanggup dikelompokkan berdasarkan triade yang didasarkan oleh sifat kimianya. Contoh, lithium, sodium, dan potasium dikelompokkan di triade sebagai logam halus dan reaktif. Dobereiner juga menemukan bahwa bila unsur disusun berdasarkan massa atom, anggota kedua masing-masing triade kurang lebih sama dengan rata-rata massa atom pertama dan ketiga. Hukum ini disebut triade Dobereiner. Kimiawan Jerman Leopold Gmelin mengembangkan triade ini, dan pada tahun 1843 beliau berhasil mengidentifikasi 10 triade, 3 kelompok berisi empat unsur, dan 1 kelompok berisi lima unsur. Jean-Baptiste Dumas menerbitkan karyanya pada tahun 1857 yang menyatakan kekerabatan antara kelompok logam. Meskipun banyak kimiawan sanggup mengidentifikasi kekerabatan antara kelompok kecil dalam unsur, mereka sanggup menciptakan satu sketsa yang sanggup meliputi semuanya.
Pada tahun 1857, kimiawan Jerman August Kekulé menemukan bahwa karbon sesekali mempunyai empat atom lain yang terikat dengannya. Contohnya metana yang mempunyai satu atom karbon dan empat atom hidrogen. Konsep ini selanjutnya dikenal sebagai valensi yang memperlihatkan nomor atom.
Pada tahun 1862, geolog Perancis Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois menerbitkan bentuk awal tabel periodik yang beliau sebut telluric helix. Dia ialah orang pertama yang melihat periodisitas unsur. Unsur-unsur disusun berbentuk spiral dan ditulis dalam tabung silinder berdasarkan kenaikan massa atom. Chancourtois memperlihatkan bahwa unsur dengan sifat menyerupai tampak dalam interval pendek. Tabelnya termasuk beberapa ion dan komponen sebagai embel-embel pada unsur. Karyanya juga lebih banyak dipakai untuk keperluan geologi ketimbang kimia dan tidak termasuk diagram. Akibatnya, karyanya menerima sedikit perhatian hingga hasil karya Dmitri Mendeleev.
Pada tahun 1864, kimiawan Jerman Julius Lothar Meyer menerbitkan tabel dengan 33 unsur yang disusun berdasarkan valensi. Tabel tersebut memperlihatkan bahwa unsur dengan sifat menyerupai sesekali mengembangkan valensi yang sama. Bersamaan dengan itu, kimiawan Inggris William Odling menerbitkan susunan 57 unsur yang disusun berdasarkan massa atom, meskipun dengan beberapa penyimpangan dan celah.
 |
| Gambar 10 Tabel periodik Newlands |
Kimiawan Inggris John Newlands menerbitkan seri paper dari tahun 1863 hingga 1866 yang menyatakan bahwa unsur disusun berdasarkan peningkatan massa atom dan kemiripan sifat fisik dan kimia. Interval yang ia gunakan ialah 8 interval yang menggandakan periodisitas tangga nada musik. Pengelompokkan ini kemudian disebut aturan oktaf. Namun, hasil penemuannya diejek oleh ilmuwan satu angkatan Newlands dan komunitas kimia tidak mau menerbitkan hasil karyanya. Meskipun demikian, Newlands tetap memakai tabel unsur miliknya dan bahkan ia bisa memprediksi keberadaan unsur yang hilang menyerupai germanium. Komunitas kimia gres mengakui penemuannya lima tahun sehabis Mendeleev.
Pada tahun 1867, kimiawan Denmark yang tinggal di Amerika Gustavus Hinrichs menerbitkan sistem periodik spiral berdasarkan spektrum atom, massa atom, dan kemiripan kimiawi. Hasil karyanya dianggap menyerupai labirin sehingga tidak menerima pengakuan.
4.2. Tabel Mendeleev
|
|
){kind=link}
Kimiawan Rusia profesor Dmitri Mendeleev dan kimiawan Jerman Julius Lothar Meyer secara independen mempublikasikan tabel periodik mereka pada tahun 1869 dan 1870. Secara garis besar, tabel Mendeleev yang pertama kali diterbitkan, kemduaian Meyer mengembangkan tabel Mendeleev pada tahun 1864. Mereka berdua menciptakan tabelnya dengan mengurutkan unsur dalam baris dan kolom berdasarkan massa atom dan memulai baris atau kolom gres ketika sifat unsur mulai berulang.
Pengakuain terhadap tabel Mendeleev tiba dari dua keputusan yang ia buat. Pertama ialah meninggalkan celah pada tabel dan dianggap sebagai unsur yang belum ditemukan. Mendeleev bukanlah kimiawan pertama yang melaksanakan hal tersebut, namun beliau pertama kali memakai tren dalam tabel periodiknya untuk memprediksi unsur yang hilang menyerupai gallium dan germanium. Keputusan kedua ialah terkadang mengabaikan urutan berdasarkan massa atom dan merubahnya ke unsur yang lebih mendekati, contohnya telurium dan yodium, untuk mempermudah klasifikasi. Kemudian pada tahun 1913, Henry Moseley melaksanakan penelitian perihal reaksi nuklir atau nomor atom di setiap unsur, dan memperlihatkan bahwa pengurutan Mendeleev benar-benar sesuai dengan urutan peningkatan nomor atom.
Signifikansi nomor atom terhadap penyusunan tabel periodik belum diakui hingga keberadaan dan sifat proton dan neutron sudah dimengerti. Tabel periodik Mendeleev yang memakai massa atom sebagai pengganti nomor atom untuk menyusun unsur-unsur ialah yang paling presisi di masa itu. Massa atom bekerja cukup baik di banyak masalah dan juga sanggup memprediksi unsur yang hilang secara lebih akurat dibandingkan semua metode yang telah ada.
4.3. Versi Kedua Tabel Mendeleev dan Pengembangan Lebih lanjut
 |
| Gambar 13 Tabel periodik Mendeleev tahun 1871 dengan 8 golongan unsur. Garis strip menunjukan unsur yang belum diketahui pada tahun 1871. |
 |
| Gambar 14 Tabel periodik 8 golongan yang telah diisi oleh semua unsur yang telah ditemukan hingga tahun 2015. |
Pada tahun 1871, Mendeleev menerbitkan bentuk gres tabel periodiknya, dengan kelompok unsur yang menyerupai disusun berdasarkan kolom dan kolom bernomor I dan VII menunjukan status oksidasi unsur. Dia juga menawarkan prediksi lebih detail perihal unsur yang hilang, tapi seharusnya ada. Celah tersebut diisi oleh unsur kimia yang terdapat di alam. Unsur alam terakhir yang ditemukan ialah fransium (Mendeleev menyebutnya sebagai “eka-caesium”) pada tahun 1939. Sedangkan plutonium ditemukan secara sintetis pada tahun 1940, namun pada karenanya diidentifikasikan sebagai unsur alami primordial dengan jumlah yang sedikit pada tahun 1971.
Tabel periodik terpopuler yang juga disebut sebagai bentuk standar dianggap berasal dari Horace Groves Deming. Pada tahun 1923, Deming yang merupakan kimiawan asal Amerika Serikat, menerbitkan tabel periodik bentuk pendek (tabel Mendeleev) dan medium (18 kolom). Merck and Company mempersiapkan bentuk yang lebih gampang terhadap tabel periodik 18 kolom Deming. Pada tahun 1928 tabel tersebut tersebar luas di sekolah Amerika Serikat. Pada tahun 1930 tabel Deming muncul di buku paket dan ensiklopedia kimia. Tabel tersebut juga didistribusikan selama beberapa tahun oleh Sargent-Welch Scientific Company.
Dengan perkembangan teori mekanika kuantum terhadap konfigurasi elektron pada atom, mulai terlihat bahwa setiap periode di tabel menunjukan jumlah kulit kuantum yang terisi elektron. Atom lebih besar mempunyai sub-kulit elektron lebih banyak, sehingga kemudian tabel memerlukan periode yang lebih panjang.
 |
| Gambar 15 Glenn T. Seaborg. |
Pada tahun 1945, Glenn Seaborg, seorang ilmuwan Amerika Serikat, menyarankan bahwa unsur aktinida dan lantanida diisi di sub-level f. Sebelum aktinida membentuk baris keempat pada blok-d menyerupai dikala ini, kolega Seaborg menyarankannya untuk tidak mempublikasikan saran radikalnya yang mungkin akan menghancurkan karirnya. Namun Seaborg tidak mempermasalahkannya dan tetap mempublikasikan sarannya tersebut. Kemudian saran Seaborg diakui kebenarannya dan ia memenangkan Hadiah Nobel kimia pada tahun 1951 atas jasanya mensintesis unsur aktinida.
Meskipun beberapa unsur transuranium muncul secara alami, unsur tersebut pertama kali ditemukan di laboratorium. Produksi tersebut telah mengembangkan tabel periodik secara signifikan dimana yang pertama ialah neptunium yang disintesis tahun 1939. Karena banyak unsur transuranium yang sangat tidak stabil dan cepat rusak, hal itu menjadi tantangan untuk mendeteksi dan memilih sifatnya ketika diproduksi. Terdapat kontroversi kebenaran dan klaim penemu terhadap beberapa unsur. Unsur terbaru yang sudah disetujui dan diberi nama ialah flerofium (unsur 114) dan livermorium (unsur 116) pada tanggal 31 Mei 2012. Pada tahun 2010, kerjasama antara Rusia dan Amerika Serikat di Dubna, Moskow, Rusia mengklaim sanggup mensintesis enam atom ununseptium (unsur 117).
Pada tanggal 30 Desember 2015, unsur 113, 115, 117, dan 118 diakui oleh IUPAC yang menuntaskan baris ketujuh dalam tabel periodik. Nama dan simbol resmi masing-masing unsur kemungkinan akan diumumkan pada tahun 2016.
5. Tabel Periodik Lainnya5.1. Variasi Penyusunan Golongan 3
Terdapat tiga variasi tabel periodik, masing-masing dibedakan berdasarkan penyusunan golongan 3. Skandium dan itrium terlihat sebagai dua anggota pertama dalam golongan ini, perbedaannya muncul pada unsur setelahnya.
Golongan 3 ialah Sc, Y dan La, Ac. Lantanum (La) dan aktinium (Ac) menempati dua posisi sebelum itrium. Varian ini ialah yang paling umum.
Golongan 3 ialah Sc, Y, dan Lu, Lr. Lutetium (Lu) dan lawrensium (Lr) menempati dua posisi dibawah itrium.
Golongan 3 ialah Sc, Y, dan 15 lantanida dan 15 aktinida. Dua posisi dibawah itrium berisi lantanida dan aktinida.
5.2. Struktur Lain Tabel Periodik
Setelah 100 tahun kemunculan tabel Mendeleev pada tahun 1869, diperkirakan terdapat sekitar 700 versi tabel periodik yang sudah dipublikasikan. Sebagian besar berbentuk persegi dan ada juga yang berbentuk lain menyerupai lingkaran, kubus, silinder, spiral, prisma oktagonal, piramida, atau segitiga. Beberapa alternatif dikembangkan untuk menekankan pada unsur yang sifat kimia ada fisikanya tidak terdapat di tabel periodik tradisional.
 |
| Gambar 17 Tabel periodik dalam format 32 kolom |
Tabel periodik modern sesekali dikembangkan menjadi format 32 kolom dengan menempatkan unsur blok-f ke posisi antara blok-s dan blok-d. Dengan demikian, kekerabatan antara blok-f dengan blok lain dalam tabel periodik menjadi lebih gampang terlihat. Jensen menuding tabel 32 kolom ini menciptakan para siswa kebosanan dengan munculnya lantanida dan aktinida yang tidak diharapkan dan sanggup dibuang.
Struktur alternatif yang paling terkenal ialah buatan Theodor Benfey (1960). Unsur-unsur disusun berbentuk spiral dengan hidrogen berada di tengah dan logam transisi, lantanida, dan aktinida membentuk “tanjung”.
 |
| Gambar 18 Tabel periodik spiral Theodor Benfey |
Kebanyakan tabel periodik berbentuk dua dimensi. Namun, bentuk tabel tiga dimensi bahwasanya telah ada semenjak tahun 1862 (sebelum tabel dua dimensi Mendeleev tahun 1969). Contohnya ialah Klasifikasi Periodik Courtines (1925), Sistem Lamina Wringley (1949), Periodik spiral Giguère, dan Pohon Periodik Dufour (1996). Bahkan, Tabel Periodik Fisika Stowe (1989) dianggap berbentuk empat dimensi (memiliki tiga dimensi spasial dan satu dimensi warna).
6. Pertanyaan Terbuka dan Kontroversi Tabel Periodik6.1. Unsur yang Sifat Kimianya Belum Diketahui
Meskipun semua elemen hingga ununoktium telah ditemukan, terdapat dua unsur yaitu copernisium (unsur 112) dan flerovium (unsur 114) yang sifat kimianya belum diketahui. Unsur tersebut berbeda dari yang diprediksi, kemungkinan alasannya imbas relativitas. Contoh, flerovium diprediksi mempunyai sifat menyerupai gas mulia, meskipun dikala ini berada di golongan karbon. Hasil penelitian terbaru mengklaim bahwa flerovium sanggup diperkirakan berdasarkan posisi tabel periodik.
6.2. Perkembangan Tabel Periodik Lebih Lanjut
Belum terang apakah unsur gres sanggup melanjutkan pola tabel periodik sebagai periode 8 atau memerlukan pembiasaan lebih lanjut. Seaborg memperkirakan periode 8 sanggup mengikuti pola sebelumnya, jadi kemungkinan ada dua unsur blok-s gres dengan nomor atom 119 dan 120, 18 unsur untuk blok-g, dan 30 unsur pada blok-f, blok-d, dan blok-p. Yang terbaru, fisikawan menyerupai Pekka Pyykkö berteori bahwa unsur embel-embel tersebut tidak mengikuti aturan Madelung, yang memprediksi bagaimana kulit elektron terisi dan efeknya terhadap keberadaannya pada tabel periodik.
6.3. Unsur dengan Nomor Atom Tertinggi yang Bisa Ditemukan
Nomor atom tertinggi yang mungkin ditemukan tidak diketahui. Pendapat paling awal dibentuk oleh Elliot Adams pada tahun 1911. Ia menyatakan massa atom yang lebih dari kurang lebih 256 (setara dengan nomor atom antara 99 dan 100 di masa sekarang) tidak ada. Perkiraan tertinggi ialah sekitar unsur 126 berdasarkan stabilitas atom. Prediksi final tabel periode lainnya ialah unsur 128 oleh John Emsley, unsur 137 oleh Richard Feynman, dan unsur 155 oleh Albert Khazan.
Model atom Bohr sulit diaplikasikan oleh nomor atom yang lebih besar dari 137, alasannya memerulukan elektron 1s yang bisa berpindah lebih cepat dari c (kecepatan cahaya).
6.4. Penempatan Hidrogan dan Helium
Mengikuti konfigurasi elektron, hidrogen (konfigurasi elektron 1s1) dan helium (1s2) harusnya ditempatkan di golongan 1 dan 2 diatas lithium ([He]2s1) dan berilium ([He]2s2). Namun, penempatannya diluar dari konteks konfigurasi elektron. Gas mulia yang pertama kali ditemukan sekitar tahun 1900, diketahui sebagai “golongan 0” alasannya tidak ada reaksi kimia pada unsur ini. Sedangkan helium ditempatkan di atas golongan tersebut.
Sifat kimia hidrogen tidak mendekati logam alkali yang menempati golongan 1. Sesekali hidrogen ditempatkan di daerah lain, yang paling umum golongan 17. Peyebabnya ialah hidrogen termasuk non-logam univalent, sama menyerupai flor yang menempati daerah teratas di golongan 17. Sesekali, hidrogen memperlihatkan sifat kimia yang sanggup dibandingkan dengan logam alkali dan halogen. Pendapat lainnya ialah ditempatkan di atas golongan karbon di golongan 14 berdasarkan tren peningkatan nilai energi ionisasi dan nilai afinitas elektron. Pada akhirnya, hidrogen sanggup ditempatkan di semua golongan alasannya sifat kimianya yang sangat umum bila dibandingkan dengan semua golongan.
Anda bisa request artikel perihal apa saja, kirimkan request Anda ke atau eksklusif saja lewat kolom komentar :)