Teknologi dan industri syahrial, S. T

ISOBAR, ISOTON DAN ISOTOP

Telah diketahui bahwa penemu sinar x adalah Rontgen. Sinar x terjadi ketika sinar katoda yang berupa elektron berkecepatan tinggi menumbuk elektroda tembaga. Akibat tumbukan tersebut, tembaga melepaskan elektron terluarnya dan tempat elektron yang kosong ini selanjutnya diisi oleh elektron tembaga dari tingkat energi lain yang lebih tinggi. Pengisian tempat kosong oleh elektron tembaga dari tingkat energi yang lebih tinggi menyebabkan terjadinya pemancaran radiasi. Radiasi ini oleh Rontgen disebut sebagai sinar x.

Pemahaman mengenai inti atom selanjutnya dijelaskan oleh percobaan Moseley. Moseley melakukan penelitian untuk mengukur panjang gelombang sinar x berbagai unsur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap unsur memancarkan radiasi sinar x dengan panjang gelombang yang khas. Panjang gelombang yang dihasilkan tergantung pada jumlah ion positif didalam inti atom. Penelitian juga menunjukkan bahwa inti atom mempunyai muatan yang berharga kelipatan dari +1,6×10-9C. Moseley selanjutnya menyebut jumlah proton dalam atom adalah nomor atom.

Tabung sinar X

Wilhelm Conrad Rontgen

Nomor Atom dan Nomor Massa

Inti atom mengandung proton dan netron. Nomor atom sama dengan jumlah proton didalam inti atom sedangkan nomor massa sama dengan jumlah proton dan netron didalam inti atom. Notasi untuk menyatakan susunan inti atom yaitu proton dan netron dialam inti atom dapat dinyatakan sebagai berikut:

Isotop

Isotop adalah atom unsur sama dengan nomor massa berbeda. Isotop dapat juga dikatakan sebagai atom unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi mempunyai nomor massa berbeda karena setiap unsur mempunyai nomor atom yang berbeda. Karbon merupakan contoh adanya isotop.

Setiap karbon mempunyai nomor atom 6 tetapi nomor massanya berbeda-beda. Dari contoh tersebut dapat dikatakan bahwa walaupun unsurnya sama belum tentu nomor massanya sama.

Isobar dan Isoton

Isobar adalah atom unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa sama. Isobar dapat dimengerti dengan melihat contoh berupa  dengan yang memiliki nomor massa sebesar 24. Sedangkan isoton adalaha tom unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah netron yang sama. Contoh isoton adalah  yang sama-sama memiliki jumlah neutron 20.

INTERPRETASI DATA DALAM TABEL SISTEM PERIODIK

PERKEMBANGAN PENGELOMPOKAN UNSUR

Pada  awalnya,  unsur  hanya  digolongkan  menjadi  logam  dan nonlogam. Dua puluh unsur yang dikenal pada masa itu mempunyai sifat  yang  berbeda  satu  dengan  yang  lainnya.  Setelah  John  Dalton mengemukakan teori atom maka terdapat perkembangan yang cukup berarti dalam pengelompokan unsur-unsur. Penelitian Dalton tentang atom menjelaskan bahwa setiap unsur mempunyai atom-atom dengan sifat   tertentu   yang   berbeda   dari   atom   unsur   lain.   Hal   yang membedakan diantara unsur adalah massanya.

Pada  awalnya  massa  atom  individu  belum  bisa  ditentukan karena atom mempunyai massa yang amat kecil sehingga digunakan massa atom relatif yaitu perbandingan massa antar-atom. Berzelius pada  tahun 1814  dan  P.  Dulong  dan  A.  Petit  pada  tahun 1819 melakukan  penentuan  massa  atom  relatif  berdasarkan  kalor  jenis unsur.  Massa  atom  relatif  termasuk  sifat  khas  atom  karena  setiap unsur  mempunyai  massa  atom  relatif  tertentu  yang  berbeda  dari unsur   lainnya.   Penelitian   selanjutnya   melibatkan   Dobereiner, Newlands, mendeleev dan Lothar Meyer yang mengelompokkan unsur berdasarkan massa atom relatif.

Unsur klorin, bromin dan iodin

Triad Dobereiner

Johann  Wolfgang  Dobereiner  pada  tahun  1829  menjelaskan hasil  penelitiannya  yang  menemukan  kenyataan  bahwa  massa  atom relatif stronsium berdekatan dengan massa rata-rata dua unsur lain yang  mirip  dengan  stronsium  yaitu  kalsium  dan  barium.  Hasil penelitiannya  juga  menunjukkan  bahwa  beberapa  unsur  yang  lain menunjukkan    kecenderungan    yang    sama.    Berdasarkan    hasil penelitiannya,  Dobereiner  selanjutnya  mengelompokkan  unsur-unsur dalam kelompok-kelompok tiga unsur yang lebih dikenal sebagai triad. Triad yang ditunjukkan oleh Dobereiner tidak begitu banyak sehingga berpengaruh terhadap penggunaannya.

Massa Atom Relatif Unsur Triad Dobereiner

Johann Wolfgang Dobereiner

Triad Dobereiner

Hukum oktaf Newlands

Hukum oktaf ditemukan oleh A. R. Newlands pada tahun 1864. Newlands mengelompok-kan unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatif  unsur. Kemiripan  sifat ditunjukkan  oleh  unsur  yang  berseliih satu oktaf yakni unsur ke-1 dan unsur ke-8 serta unsur ke-2 dan unsur ke-9. Daftar unsur yang berhasil dikelompokkan berdasarkan hukum oktaf oleh Newlands ditunjukkan pada tabel berikut.

John Newlands

Tabel oktaf Newlands

Hukum  oktaf  Newlands  ternyata  hanya  berlaku  untuk  unsur-unsur dengan  massa  atom  relatif  sampai 20 (kalsium).  Kemiripan  sifat terlalu dipaksakan apabila pengelompokan dilanjutkan.

Sistem Periodik Mendeleev

Dmitri  Ivanovich  Mendeleev  pada  tahun 1869  melakukan pengamatan terhadap 63 unsur yang sudah dikenal dan mendapatkan hasil bahwa sifat unsur merupakan fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Sifat tertentu akan berulang secara periodik apabila unsurunsur   disusun   berdasarkan   kenaikan   massa   atom   relatifnya. Mendeleev selanjutnya menempatkan unsur-unsur dengan kemiripan sifat pada satu lajur vertikal yang disebut golongan. Unsur-unsur juga disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya dan ditempatkan dalam satu lajur yang disebut periode. Sistem periodik yang disusun Mendeleev dapat dilihat pada tabel berikut:

Dmitri Ivanovich Mendeleev

Sistem Periodik Mendeleev

Mendeleev    sengaja    mengosong-kan    beberapa    tempat    untuk menetapkan  kemiripan  sifat  dalam  golongan.  Beberapa  kotak  juga sengaja  dikosongkan  karena  Mendeleev  yakin masih  ada  unsur yang belum dikenal karena belum ditemukan. Salah satu unsur baru yang sesuai   dengan   ramalan   Mendeleev   adalah   germanium   yang sebelumnya diberi nama ekasilikon oleh Mendeleev.

Sistem Periodik Moseley

Perkembangan  terbaru  mengenai  atom  menjelaskan  bahwa atom  dapat  terbagi  menjadi  partikel  dasar  atau  partikel  subatom. Atom  selanjutnya  diketahui  tersusun  oleh  proton,  elektron  dan netron.  Jumlah  proton  merupakan  sifat  khas  unsur.  Setiap  unsur mempunyai  jumlah  proton  tertentu  yang  berbeda  dari  unsur  lain. Jumlah proton suatu unsur dinyatakan sebagai nomor atom.

Henry G. Moseley yang merupakan penemu cara menentukan nomor atom pada tahun  1914 kembali menemukan bahwa sifat-sifat unsur  merupakan  fungsi  periodik  nomor  atomnya.  Pengelompokan yang  disusun  oleh  Mendeleev  merupakan  susunan  yang  berdasarkan kenaikan nomor atomnya. Penyusunan telurium dan iodin yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atomnya.

Henry G. Moseley

Periode dan Golongan

Sistem periodik modern tersusun berdasarkan kenaikan nomor atom  dan  kemiripan  sifat.  Lajur  horisontal  yang  disebut  periode, tersusun berdasarkan kenaikan nomor atom sedangkan lajur vertikal yang  disebut  golongan  tersusun  berdasarkan  kemiripan  sifat.  Unsur golongan  A  disebut  golongan  utama  sedangkan  golongan  B  disebut golongan  transisi.  Golongan  dapat  dieri  tanda  nomor  1  sampai  18 berurutan  dari  kiri  ke  kanan.  Berdasarkan  penomoran  ini,  golongan transisi mempunyai nomor 3 sampai 12.

Sistem  periodik  modern  tersusun  atas 7  periode  dan 18 golongan yang terbagi menjadi 8 golongan utama atau golongan A dan 8 golongan transisi atau golongan B.

Sistem Periodik Modern

Contoh soal :

Tentukan  periode  dan  golongan  unsur  X,  Y  dan  Z  apabila diketahui konfigurasi elektronnya adalah

X          = 2, 3

Y          = 2, 8, 4

Z          = 2, 8, 7

Jawab:

Unsur    Periode    Golongan

X          2          IIIA

Y          3          IVA

Z          3          VIIA