Invensi Tabel Periodik

Dalam artikel: Kisah di Balik Tabel Periodik, saya hanya menyinggung sekelumit tentang salah seorang penginvensi tabel periodik, Dmitri Mendeleev.

Sebagai pembelajar ilmu kimia, khususnya unsur-unsur, rasanya tidak lengkap jika saya tidak menjelaskan dengan selengkap-lengkapnya tentang tokoh di balik invensi tabel periodik yang sangat bermanfaat dalam membantu kita memahami unsur-unsur kimia tersebut.

Ringkasan
Kimiawan Rusia, Dimitri Ivanovich Mendeleev lahir pada 8 Februari 1834 di Tobolsk, Siberia, anak bungsu dari 14 bersaudara. Mendeleev belajar di St. Petersburg, Rusia, di mana ia menjadi profesor kimia di universitas itu pada 1863. Mendeleev menerbitkan tabel periodik awalnya pada 17 Februari 1869.

Tabel periodik unsur-unsur kimia, diadaptasi dari buku: Periodic Table Book - A Visual Encyclopedia.

Meskipun tabel periodik Mendeleev bukan yang pertama, versinya adalah yang memiliki dampak terbesar pada komunitas ilmiah karena bisa memprediksi posisi unsur yang belum ditemukan. Pada usia 73 tahun kurang 6 hari, Mendeleev meninggal lebih dari 114 tahun yang lalu, pada 2 Februari 1907, dan sekarang di tangan kita adalah tabel periodik termutakhir dengan total 118 unsur dan akan bertambah lagi di masa mendatang.

Monumen Mendeleev dan tabel periodiknya di Bratislava, Slovakia, sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Dmitri_Mendeleev#/media/File:Periodic_table_monument.jpg

Untuk mengenang jasa-jasanya, sebuah monumen Mendeleev dan tabel periodiknya didirikan di St. Petersburg dan di Bratislava, Slovakia.

Tabel Periodik Mendeleev

Dmitri Mendeleev, penginvensi versi prediktif dari tabel periodik unsur-unsur kimia. Sumber: https://www.chemistryworld.com/features/the-father-of-the-periodic-table/3009828.article

 Pada 17 Februari 1869, Mendeleev mencatat simbol-simbol unsur kimia, mengurutkannya menurut massa atomnya dan menciptakan tabel periodik. Mendeleev menuliskan urutan unsur-unsur sedemikian rupa sehingga terkelompokkan pada halaman sesuai dengan keteraturan atau "periodisitas" perilaku yang diketahui. Itu mungkin terobosan terbesar dalam sejarah kimia.

Gagasan Mendeleev, yang dibangun di atas karya awal kimiawan Prancis Antoine Lavoisier pada abad sebelumnya, benar-benar mengubah cara kimiawan memandang disiplin mereka. Sekarang setiap unsur kimia memiliki nomor dan posisi tetap dalam tabel periodik, dan dari sini dimungkinkan untuk memprediksi perilakunya: bagaimana sebuah unsur akan bereaksi dengan unsur lain, jenis senyawa apa yang akan terbentuk, dan sifat fisika seperti apa yang akan dimilikinya.

Di Universitas Heidelberg Jerman, Mendeleev melakukan penelitian tentang beberapa topik, termasuk tegangan permukaan, kapilaritas dan penguapan, dan dia tetap tertarik pada gaya antarmolekul sepanjang karirnya. Pada 1860 ia menghadiri konferensi Karlsruhe, di mana kimiawan Italia Stanislau Cannizzaro menyampaikan makalah terobosan tentang massa atom (sekarang disebut massa atom relatif). Ini adalah langkah penting menuju sistem periodik, karena sebelumnya telah terjadi perbedaan pendapat yang cukup besar mengenai penetapan massa atom untuk unsur-unsur.

Setelah kembali ke St Petersburg pada 1861 Mendeleev kembali mengajar di universitas itu sambil juga mengajar di Institut Teknologi Kota. Selain itu, ia menerbitkan buku teks kimia organik dan beberapa artikel untuk ensiklopedia teknis.

Tesis doktoral Mendeleev (tentang teori larutan) diterima pada 1865, dan pada 1867 dia diangkat sebagai profesor kimia umum. Dia diminta untuk memberi kuliah tentang kimia anorganik, dan karena tidak ada buku teks Rusia yang memuaskan, dia pun mulai menulisnya.

Segera, Mendeleev memprediksi sifat 3 unsur, yaitu Galium, Skandium, dan Germanium, yang saat itu belum ditemukan. Begitu yakinnya dia akan kebenaran hukum periodiknya sehingga dia meninggalkan celah untuk unsur-unsur ini dalam tabel periodiknya. Dalam waktu 20 tahun, ketiga unsur ini ditemukan, dan sifat-sifat mereka mengkonfirmasi prediksi Mendeleev dengan hampir tepat.

Mendeleev sendiri terkejut dengan seberapa cepat gagasannya terkonfirmasi. Dalam Faraday Lecture to the Royal Institution yang bergengsi di London pada 1889, Mendeleev, yang pada saat itu sudah berusia 55 tahun, mengakui bahwa dia tidak berharap untuk hidup cukup lama untuk melaporkan penemuannya ke Chemical Society of Great Britain sebagai konfirmasi akurasi hukum periodik.

Ketika berita tentang prestasinya yang luar biasa mulai menyebar, Mendeleev menjadi semacam pahlawan, dan minat pada tabel periodik pun melonjak.

Secara keseluruhan, Mendeleev meramalkan 10 unsur baru, dan sampai sekarang sudah 8 unsur yang sudah ditemukan.

Mendeleev kemudian mengusulkan agar posisi beberapa pasangan unsur yang berdekatan dibalik untuk membuat sifat mereka sesuai dengan pola periodik, misalnya menukar posisi Kobalt dengan Nikel dan Argon dengan Kalium, yang dia yakini telah salah ditempatkan karena massa atom sebenarnya berbeda dari nilai yang telah ditentukan oleh kimiawan.

Butuh waktu hingga 1913, sekitar 6 tahun setelah Mendeleev meninggal, untuk menjernihkan ambiguitas ini. Pada saat itu kimiawan telah memperoleh pemahaman yang jauh lebih baik tentang atom, dan pada tahun itu fisikawan Henry Moseley, yang bekerja di Manchester, menunjukkan bahwa posisi sebuah unsur dalam tabel periodik tidak ditentukan oleh massa atomnya tetapi oleh nomor atomnya.

Ini memusatkan pikiran Mendeleev pada tantangan untuk mengatur unsur-unsur kimia dalam pola yang teratur. Beberapa orang lain, termasuk Leopold Gmelin di Jerman, Jean Baptiste Dumas di Prancis dan John Newlands di Inggris, telah mencoba melakukan hal yang sama, dengan keberhasilan mereka terbatas. Mendeleev menyadari beberapa upaya ini, tetapi pendekatannya sendiri berbeda dalam hal-hal penting.

Mendeleev meletakkan kartu unsur yang dibuatnya dalam kolom dan baris. Kolom vertikal mencantumkan unsur-unsur yang diketahui dalam urutan kenaikan massa atom, dengan kolom baru dimulai setiap kali ini memungkinkannya untuk memasukkan unsur-unsur dengan karakteristik serupa ke dalam baris horizontal yang sama.

Seperti yang telah dicatat oleh ahli kimia lain, beberapa kelompok unsur, khususnya logam Alkali dan Halogen, jelas merupakan golongan yang sama. Namun banyak unsur lainnya, terutama unsur tanah langka (Lantanida), menimbulkan masalah bagaimanapun mereka disusun. Pada titik ini, Mendeleev, tidak seperti kebanyakan pendahulunya, tidak menyerah.
Itulah sejarahnya bagaimana unsur-unsur golongan Lantanida dan Aktinida tersusun dalam tabel periodik.

Catatan:
Istilah massa atom yang saya gunakan dalam artikel ini masih disebut berat atom pada masa Mendeleev.

Kepustakaan:
1. How It Works - Book of the Elements, ed. 5, Imagine Publishing Ltd., United Kingdom, 2016.
2. Periodic Table Book - A Visual Encyclopedia, Dorling Kindersley Limited (Penguin Random House), Great Britain, 2017.
3. Diary Johan Japardi.
4. Berbagai sumber daring.

Jonggol, 20 Juni 2021

Johan Japardi