Pengelompokan Unsur Berdasarkan Massa Atom

Pengelompokan Unsur Berdasarkan Massa Atom
a. Triade Dobereiner
Pada 1803, John Dalton mengumumkan teori atom. Menurut Dalton:
1. semua zat terdiri atas atom yang tidak bisa dibagi lagi;
2. semua atom dalam suatu unsur memiliki massa dan sifat yang sama;
3. unsur yang berbeda memiliki atom yang berbeda jenisnya dan berbeda massanya; dan
4. atom tidak bisa dihancurkan, tetapi susunannya dapat berubah karena suatu reaksi kimia.
Berdasarkan teori atom tersebut, Dalton membuat daftar massa suatu atom. Pada 1828, Jons Jakob Berzelius mengembangkan teori atom yang dikemukakan Dalton. Dengan diketahuinya massa suatu atom, unsur-unsur kimia mulai dikelompokkan berdasarkan massa atomnya. Ilmuwan yang kali pertama mengelompokkan unsur kimia berdasarkan massa atom adalah Johann Dobereiner. Pada 1829, ia mengelompokkan unsur-unsur kimia ke dalam suatu kelompok yang terdiri atas 3 unsur yang sifatnya sama. Ketika diselidiki lebih lanjut, unsur yang kedua memiliki massa atom yang jumlahnya setengah dari penjumlahan massa atom unsur pertama dan unsur ketiga. Dobereiner menamakan pengelompokan unsurnya dengan nama Triade. Kelompok unsur-unsur tersebut, yaitu: litium, natrium, dan kalium; kalsium, stronsium, dan barium; belerang, selenium, dan tellurium; klorin, bromin, dan iodin. Benarkah pernyataan yang dikemukakan Dobereiner? Untuk membuktikannya, ujilah teori Triade Dobereiner tersebut menggunakan tabel massa atom berikut.
Tabel 1.2 Massa Atom Beberapa Unsur

No	Unsur	Massa Atom
1	Litium	7
2	Natrium	23
3	Kalium	39
4	Kalsium	40
5	Stronsium	88
6	Barium	137
7	Klorin	35
8	Bromin	80
9	Iodin	127
10	Belerang	32
11	Selenium	79
12	Tellurium	128

b. Hukum Oktaf Newlands
Kimiawan Inggris, John Newlands, menyusun 62 unsur yang saat itu diketahui berdasarkan kenaikan massa atom pada 1864. Unsur-unsur kimia diurutkan dari kiri ke kanan. Gambar 1.3 menunjukkan susunan unsur-unsur kimia yang dikelompokkan Newlands.

Gambar 1.3 Susunan unsur-unsur kimia yang dikelompokkan Newlands.

Ternyata, kelompok unsur-unsur yang mirip terulang setiap 8 unsur. Jika hitungan diawali dari Li, unsur kedelapan adalah unsur Na dan unsur keenambelas adalah K. Unsur Li, Na, dan K memiliki sifat yang mirip. Begitu juga dengan unsur Be, Mg, dan Ca. Pengelompokan unsur yang dilakukan Newlands pada 1864 tersebut dikenal dengan nama Hukum Oktaf. Akan tetapi, teorinya ini dianggap hal yang konyol oleh banyak orang. Sampai lima tahun kemudian, Dmitri Mendeleev memperkenalkan suatu bentuk tabel periodik berdasarkan massa atom.
c. Tabel Periodik Mendeleev
Pada 1869, ilmuwan Rusia, Dmitri Ivanovic Mendeleev mempublikasikan hasil penelitiannya mengenai pengelompokan unsur-unsur kimia. Unsur-unsur kimia dikelompokkan Mendeleev ke dalam 12 kelompok menurut kenaikan massa atom. Berikut ini adalah tabel periodik Mendeleev.

Ti V Cr Mn  = 50 = 51 = 52 = 55  Zr  = 90 Nb = 94 Mo = 96 R h = 104,4  ? T a W Pt  = 180 = 182 = 186 = 197,4 Fe = 56 R u = 104,4 Ir = 198 N i = Co = 59 Pl   = 106,6 Os = 199 H   = 1  Be  = 9,4  Mg = 24 CuZ n = 63,4= 65,2 Ag = 108Cd = 112 Hg = 200   B = 11 Al  = 27,4 – = 68 Ur  = 116 Au = 197   C = 12 Si   = 28 – = 70 S n  = 118       N = 14 P    = 31 As = 75 Sb  = 122 Bi = 210   O = 16 S     = 32 Se = 79,4 Te  = 128       F = 19 Cl   = 35,5 Br = 80 I     = 127     Li   = 7 N a = 23 K    = 39 Rb = 85,4 Cs  = 133 Ti = 204       Ca  = 40 Sr = 87,6 B a  = 137 Pb = 207       Sc   = 45Er   = 56 CeL a = 92= 94             Yt   = 60 Di = 95             In   = 75,6 T h = 118

Pada 1871, Mendeleev memperbaiki tabel periodiknya. Ia memutar 90° posisi tabelnya sehingga menjadi seperti tabel berikut.
Tabel 1.3 Tabel Periodik yang Diputar 90° oleh Mendeleev

Periode	I– R2O	II– RO	III– R2O3	IVRH4  RO2	VRH3  R2O5	VIRH2  RO3	VIIRH R2O7	VIII– RO4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	H = 1 Li = 7 Na = 23 K = 39 (Cu = 63) Rb = 85 (Ag = 108) Cs = 133 – – (Au = 199) –	Be = 9,4 Mg = 24 Ca = 40 Zn = 65 Sr = 87 Cd = 112 Ba = 137 – – Hg = 200 –	B = 11 Al = 27,3 – = 44 – = 68 Yt = 88 In = 113 Di = 138 – Er = 178 Tl = 204 –	C = 12 Si = 28 Ti = 48 – = 72 Zr = 90 Sn = 118 Ce = 140 – La = 180 Pb = 207 Th = 231	N = 14 P = 31 V = 51 As = 75 Nb = 94 Sb = 122 – – Ta = 182 Bi = 208 –	O = 16 S = 32 Cr = 52 Se = 78 Mo = 96 Te = 125 – – W = 184 – U = 240	F = 19 Cl = 35,5 Mn = 55 Br = 80 – = 100 I = 127 – – – – –	Fe = 56, Co = 59, Ni = 59, Cu = 63 Ru = 104, Rh = 104, Pd = 106, Ag = 108 Os = 195, Ir = 197, Pt = 198, Au = 199

Unsur-unsur kimia dalam tabel periodik Mendeleev dikelompokkan ke dalam 8 kolom dan 12 baris. Unsur-unsur satu kolom dan satu baris memiliki sifat kimia yang mirip. Pada tabel tersebut, Mendeleev menyediakan kotak kosong untuk unsur-unsur yang menurut dugaannya akan ditemukan pada masa mendatang. Mendeleev memberi nama unsur-unsur tersebut dengan istilah eka-aluminium (nomor atom 44), eka-boron (nomor atom 68), dan eka-silikon (nomor atom 72).
Dugaan Mendeleev terbukti. Pada bulan November 1875, ilmuwan Prancis Lecoq de Boisbaudran menemukan unsur yang sifatnya sama dengan eka-aluminium, ia menamakan unsur tersebut galium. Perhatikan tabel berikut untuk mengetahui persamaan antara prediksi Mendeleev dan penemuan de Boisbaudran.
Tabel 1.4 Persamaan Sifat antara Eka-aluminium Menurut Mendeleev dan Galium Menurut de Boisbaudran

Sifat	Eka-aluminium (Ea)	Galium
Massa atom	Sekitar 68	69,72
Massa jenis	6,0 g/cm3	5,9 g/cm3
Titik leleh	Rendah	29,78 °C
Valensi	3	3
Metode penemuan	Kemungkinan dari bentuk spektrumnya	Spektroskopi
Sifat oksida	Rumus: Ea2O3, larut dalam asam dan basa	Rumus: Ga2O3, larut dalam asam dan basa

Sama halnya dengan eka-aluminium, dua unsur lain yang diprediksi Mendeleev (eka-boron dan eka-silikon) ternyata diketahui memiliki sifat yang sama dengan skandium dan germanium. Sifat unsur skandium yang ditemukan ilmuwan Swedia, Lars Nilson pada 1879 mirip dengan eka-boron, sedangkan sifat unsur germanium yang ditemukan ilmuwan Jerman, Clemens Winkler pada 1886 mirip dengan eka-silikon.
d. Tabel Periodik Meyer
Hampir mirip dengan sistem periodik yang dikemukakan Mendeleev, Lothar Meyer mengusulkan sistem periodik berdasarkan massa atom. Menurut Meyer, volume atom suatu unsur yang diplotkan dengan massa atom tersebut akan membentuk grafik yang berperiodik secara teratur. Perhatikan grafik antara volume atom dan massa atom berikut.

Gambar 1.4 Grafik antara volume atom dan massa atom menurut Lothar Meyer.

Berdasarkan grafik tersebut terlihat bahwa unsur-unsur yang sifatnya mirip membentuk suatu keteraturan. Misalnya, unsur logam alkali, yaitu Na, K, dan Rb, berada di puncak. Kemudian, Meyer mengembangkan penemuannya ke dalam bentuk tabel seperti berikut.

Tabel 1.5 Tabel Periodik Meyer yang Berdasarkan pada Grafik antara Volume dan Massa Atom

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX
–– – – – – – – – – – – Li = 7,01 – Be = 9,3 –	B = 11,0– C = 11,97 – N = 14,01 – O = 15,96 – F = 19,1 – – – Na = 22,99 – Mg = 23,9 –	Al = 27,3– Si = 28 – P = 30,9 – – – Cl = 35,38 – – – K = 39,04 – Ca = 39,9 –	–– – Ti = 48 – V = 51,2 – Cr = 52,4 – Mn = 54,8 Fe = 55,9 Co = Ni = 58,6 – Cu = 63,3 – Zn = 64,9	–– – – As = 74,9 – Se = 78 – Br = 79,75 – – – Rb = 85,2 – Sr = 87,0 –	–– – Zr = 89,7 – Nb = 93,7 – Mo = 95,6 – Ru = 103,5 Rh = 104,1 Pd = 106,2 – Ag = 107,66 – Cd = 111,6	In = 113,4– Sn = 117,8 – Sb = 122,1 – Te = 128 – J = 126,5 – – – Cs = 132,7 – Ba = 136,8 –	Tl = 202,7– – – – Ta = 182,2 – W = 183,5 – Os = 198,6 Ir = 196,7 Pt = 196, 7 – Au = 196,2 – Hg = 199,8	–– Pb = 206,4 – Bi = 207,5 – – – – – – – – – – –

Amati kembali tabel periodik Meyer. Unsur-unsur kimia dalam tabel periodik Meyer disusun berdasarkan kenaikan massa atom secara vertikal. Unsur-unsur yang sifatnya mirip ditempatkan dalam baris yang sama.