Sejarah SPU

TABEL PERIODIK YANG PERTAMA

Ilmuwan pada permulaan tahun 1800 telah mengumpulkan sejumlah informasi yang sangat penting tentang unsur yang mereka ketahui. Pengetahuan ini merupakan kenyataan yang sangat penting, meskipun beberapa tidak berhubungan dengan fakta yang dibutuhkan dalam melakukan beberapa percobaan sebelum informasi yang sempurna dapat dicapai. Pada permulaannya percobaan – percobaan yang dilakukan untuk mengklarifikasi unsur hasilnya sangat terbatas dan tidak sampai tahun 1869, pelopor tabel periodik yang modern menemukan cara untuk mengatasinya.  Penemuan ini merupakan hasil kerja dua ahli kimia, Dmitri Mendeleev dari Rusia dan Julius Lothar Meyer dari Jerman. Mereka bekerja secara terpisah, tetapi menghasilkan tabel periodik yang sama pada waktu yang hampir bersamaan. Mendeleev mempresentasikan hasil kerjanya di depan Persatuan Ahli Kimia Rusia (Russian Chemical Society) pada permulaan tahun 1869, tetapi periodik Meyer belum muncul sampai bulan Desember tahun itu. Dalam hal ini Mendeleev lebih beruntung Karen atelah mempresentasikan lebih dahulu penemuannya sehingga dia lebih dikenal sebagai penemu tabel periodik.

Mendelev adalah seorantg guru kimia. Ketika dia mempersiapkan buku penuntun untuk muridnya, dia menemukan bahwa jika unsurdisusun menurut massa atom yang bertambah, unsur dengan sifat sifat yang sama akan mempunyai jarak (interval) secara periodik (periodic interval). Sebagai contoh, diambilnya unsur lithium (Li), natrium (Na), kalium K), dan rubidium (Rb). Setiap unsur membentuk senyawa yang larut dalam air jika direaksikan dengan klor, dengan rumus umum MCl, dimana M adalah Li, Na, K, dan Rb dalam daftar (Be, Mg, Ca, dan Sr, misalnya), unsur – unsur ini juga termasuk golongan unsur yang sama. Misalnya unsur ini membentuk senyawa BeCl2, MgCl2, CaCl2, dan SrCl2. Mendeleev menemukan fakta seperti ini terjadi berulang – ulang dalam tabel unsurnya dan dia sadar bahwa tabel ini dapat dibagi menjadi beberapa deret baris (row).

PANDANGAN YANG TERBARU TENTANG ATOM

            Permasalahan yang dijumpai jika unsur disusun dalam tabel periodic Mendeleev menurut aturan massa atom akan hilang, jika unsur-unsur ini disusun menurut nomor atomnya.

            Pandangan Dalton mengenai atom sebagai bagian yang paling kecil atau partikel yang tidak adapt dibagi, kita ketahui sekarang bahwa hal ini tidak benar. Eksperimen-eksperimen yang telah dimulai sejak akhir abad kesembilan belas dan dilanjutkan sampai memperlihatkan bahwa atom itu terdiri dari partikel-partikel subatom. Banyak partikel ini yang telah diketahui, tetapi suatu yang prinsip yang sangat penting kita ketahui adalah proton, neutron, electron.

            Proton dan electron merupakan partikel yang bermuatan listrik. Proton dan electron ini membawa muatan yang berbeda, dimana proton mempunyai muatan yang ditetapkan dengan tanda positif (+) dan electron mempunyai muatan yang ditetapkan dengan tanda negatif (-). Suatu hal yang sangat penting dipahami mengenai muatan listrik ini adalah muatan yang berlawanan akan tarik-menarik dan muatan yang sejenis akan tolak-menolak. Jadi, proton menarik electron, tetapi proton menolak proton, dan electron menolak elektro. Neutron, sesuai dengan namanya tidak bermuatan, dengan demikian muatan listriknya netral.

            Dalam SI, muatan listrik ditetapkan dalam coloumb. Satu coloumb adalah jumlah muatan listrik yang melalui titik-titik yang telah ditentukan dalam suatu kawat jika arus listrik sebesar 1 ampere melaluinya selama 1 detik. Dalam istilah yang lebih umum, jika bola lampu 100 watt bersinar maka dibutuhkan waktu 1,2 detik lamanya muatan listrik melalui kawat bola lampu itu agar diperoleh muatan 1 coloumb. Jumlah muatanini cukup besar, tetapi jumlah muatan yang dibawa oleh satu electron sangat kecil, yaitu sebesar 1,60 x 10^-19 C. Oleh karena itu muatan electron adalah negatif, muatannya adalah -1,60 x 10¹⁹ C. Proton juga mempunyai muatan yang sama dengan electron, tetapi dengan muatan yang berlawanan sehingga muatan proton adalah +1,60 x 10^-19 C.

            Jika menghitung muatan listrik suatu partikel, selalu kalikan dengan 1, 60 x 10^-19 C sehingga definisi satuan muatan listrik menjadi lebih sederhana. Dalam skala ini, suatu electron mempunyai satu satuan muatan negatif (disebut namanya 1-) dan suatu proton mempunyai satu satuan muatan positif (disebut muatannnya 1 +).

            Partikel subatom ini juga mempunyai sifat lain yang penting, yaitu massanya. Proton dan neutron adalah partikel yang relative berat yang massanya kira-kira satu satuan massa atom (1 u). sebaliknya, electron adalah partikel yang ringan denga massa hanya kira-kira 1 / 1.836 dari massa proton. Ringkasan sifat proton, neutron, dan electron dapat dilihat dalam Tabel 4.1

Tabel 4.1. Beberapa sifat partikel subatom
Partikel	Massa		Muatan
	Gram	Satuan Massa Atom (u)	Coloumb	Satuan Mutan Listrik
Proton Neutron Elektron	1,67 x 10-24 1,67 x 10-24 9,11 x 10-28	1,007276 1,008665 0,0005486	+1,602 x 10-19 0 -1,602 x 10-19	1+ 0 1

INTI ATOM

            Konsep inti atom sudah dikenal oleh orang-orang yang pernah mendengar energy nuklir. Inti adalah nama untuk partikel yang sangat kecil dan sangat padat. Berdasarkan percobaan diketahui bahwa inti ini terletak ditengah atom. Berdasarkan percobaan juga diperlihatkan bahwa semua proton dan neutron dari atom terletak dalam intinya, serta electron tersebar di sekeliling inti.

            Inti merupakan bagian terpenting karena jumlah proton dalam ini yang berhubungan dengan nomor atom suatu atom, menunjukan jumlah electron yang harus dimiliki oleh atom agar muatan listriknya menjadi netral selain itu massa atom ditentukan mula-mula oleh jumlah proton danneutron dalam intinya, dimana setiap proton danneutron menyumbang kirakira satu satuan massa atom. Partikel ini begitu berat dibanding dengan electron sehingga massa dari inti hampir sama dengan massa atom dari suatu atom. Sebagai tambahan, karena inti sangat kecil, kerapatan materi inti sangat besar, kira-kira 10¹⁴ g/cm³.

ISOTOP                                   

            Bentuk atom yang bermacam-macam disebut isotop. Sifat-sifat unsur hampir seluruhnya ditentukan oleh jumlah dari penyebaran electron disekeliling inti. Oleh sebab itu, nomor atom yang diketahui, secara tidak langsung dapat membedakan suatu atom dari satu unsur dari atom unsur lainnya karena jumlah electron harus sama dengan nomor atom dalam suatu atom yang bermuatan listrik netral. Dengan perkataan lain nomor atom suatu atom menunjukan identitas suatu unsur. Jika massa atom dari unsur yang sama berbeda sama sekali, hal ini disebabkan oleh perbedaan jumlah neutron yang dimiliki oleh atom tersebut.

            Isotop yang khusus dari suatu unsur ditentukan dengan cara menetapkan nomor atomnya, yaitu dengan lambing Z dan nomor massanya A. Nomor massa merupakan penjumlahan banyaknya proton dan neutron dari suatu atom. Dengan demikian, nomor neutron dapat diperoleh dari perbedaan A-Z. kita gambarkan isotop secara simbolik dengan menuliskan nomor massa atom diatas dan nomor atom dibawah, keduanya menunjukan lambing suatu atom.

            Perlu diperhatikan bahwa kecuali karbon-12, nomor massa isotop berbeda dengan massa yang sebetulnya yang ditetapkan dalam satuan massa atom. Sebagai contoh, isotop  ¹⁶O mempunyai nomor massa atom 16, yang berarti jumlah banyak proton dan neutron adalah 16, sebetulnya, massa atom ¹⁶ O yang benar adalah 15,99491 u.  Ketidak sesuaian ini sangat rumit.

   Kebanyakan unsur terjadi dialam dalam bentuk campuran isotop. Unsur tembaga misalnya, ditemukan di alam mengandung 2 isotop, ⁶³C₂₉ dan ⁶⁵C₂₉  yang massanya telah dapat ditentukan dengan tepat sebesar 62,9298 dan 64,9278 u. kelimpahan relative unsur tembaga adalah 69,09 % dan 30,91%. Dari penelitian, massa atom rata-rata dari temaga adalah 63,55, yang diperoleh dari berat rata-rata massa isotop.

NOMOR ATOM DAN TABEL PERIODIK YANG BARU (MODERN)

Jika unsur disusun dalam tabel periodik menurut nomor atom, semua hal yang masih diragukan yang dijumpai dalam tabel Mendeleev menjadi hilang. Telurium dan iodium, argon dan kalium tersusun edengan sendirinya ke tempat unsur ini seharusnya berada. Jadi, terbukti nomor ataom suatu unsur—jumlah proton dalam inti atom tersebut—menentukan tempat unsur tersebut  atom unsur tersebut pasti menetukan macam-macam sifat kimia dan sifat fisik unsur tersebut.

            Tabel periodik yang sekarang digunakan, angka yang di cetak di atas simbol kimia adalah nomor atom dan yang di bawah adalah masa atom. Sama seperti tabel Mendeleev, tabel ini terdiri dari sejumlah baris (row) yang disebut periode yang ditandai dengan angka biasa (Arab) dan kolom vertikal yang disebut golongan, dimana setiap golongan mengandung satu keluarga unsur. Golongan ini juga ditandai dengan angka. Sistem penomoran yang selama ini dipakai di Amerika Serikat hampir sama dengan sistem Mendeleev dan setiap golongan menggunakan angka romawi dan huruf A atau B. Hal ini dapat dilihat pada bagian atas setiap golongan. Baru-baru ini, Internasional Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) menyetujui suatu sistem alternatif di mana golongan diberi  nomor dari kiri ke kanan dimulai dari 1 sampai 18. Angka ini diletakkan di bawah penanndaan Romawi. Sistem baru ini telah menimbulkan perdebatan hebat. Banyak ahli kimia pengajar ilmu kimia menentangnya.

            Golongan yang ditandai dengan huruf A (Golongan IA sampai VIIA) dan Golongan 0 menunjukkan kebersamaa (kolektif) sebagai unsur representatif (representative element). Penandaan dengan huruf B (Golongan I B samapai VII B) ditambah golongan VIII di sebut unsur transisi (transition element). Alasan penandaan Golongan A dan B adalah karena ada beberapa kesamaan sifat unsur Golongan A dan unsur Golongan B, meskipun kesamaan sifat tersebut kadang-kadang sedikit.

            Akhirnya, ada dua baris unsur yang diletakkan tepat di bawah bagian utama tabel. Unsur ini dikenal dengan nama unsur transisi dalam (inner transition element), sebetulnya merupakan bagian dari bagan yang ada dalam tabel. Unsur ini biasanya diletakkan di bawah bagan yang telah disiapkan. Dengan demikian, tabel dapat dicetak lebih menarik sehingga huruf-huruf tidak terlalu kecil untuk dibaca. Baris pertama unsur transisi dalam terletak setelah unsur lantanum (La) dan baris kedua setelah unsur aktinium (Ac). Oleh karena unsur ini terletak mengikuti baris ini, baris pertama (unsur 58 sampai 71) disebut lantanida dan baris kedua (unsur 90 sampai 103) disebut aktinida. Lantanida juga sering disebut sebagai unsur yang jarang dijumpai di bumi karena sangat sedikit ditemukan di dalam kerak bumi.

            Sebagian unsur mempunyai nama yang khusus, demikian juga nomor golongannya. Sebagai contoh, unsur Golongan I A (selain hidrogen) dikenal dengan nama logam alkali dan unsur Golongn II A logam alkali tanah. Unsur Golongan VIIA adalah halogen, nama ini di ambil dari bahasa Yunani, yang berarti “pembuat garam”. Sedangkan unsur Golongan 0  di sebut gas mulia (kadang-kadang disebut gas inert) karena unsur ini sangat sukar bereaksi