Dengan banyak sekali jenis zat yg ada, mungkin kamu merasa terkejut apabila mengetahui bahwa zat terbentuk menurut sejumlah mini unsur. Contohnya, karbon mampu bergabung dengan unsur lain (seperti hidrogen dan oksigen) buat membangun ribuan zat (misalnya gula, alkohol, dan plastik). Meskipun beberapa unsur telah usang diketahui, sebagian besar ditemukan selama 300 tahun terakhir.
Setiap unsur memiliki keunikan tersendiri dengan segala sifatnya. Untuk memudahkan, setiap unsur diwakili oleh sebuah simbol. Sebagai contoh, H untuk hidrogen, O untuk oksigen, dan Cl untuk klorida. Sebagai tambahan, setiap unsur memiliki nomor atom dan berat atom sendiri. Simbol-simbol unsur, bersama dengan nomor atom dan berat atom, ditampilkan dalam susunan tertentu yang disebut tabel periodik. Meskipun unsur-unsur dengan sifat-sifat kimia yang serupa disusun dalam kolom-kolom. Susunan tersebut akan membantu dalam mempelajari kimia.
Ilmu kimia modern dimulai selama abad kedelapan belas, ketika beberapa filsuf menggolongkan hasil-hasil penguraian ke dalam sejumlah kecil zat-zat dasar. Sebagai contoh, pada tahun 1774, seorang berkebangsaa Inggris, Joseph Priestley menemukan bahwa ketika bubuk merah merkuri oksida dipanaskan, bubuk tersebut terurai menjadi logam merkuri cair dan menjadi gas tak berwarna yang membantu pembakaran. (Gas ini kemudian dinamakan oksigen.) Sebagian besar zat dapat diuraikan menjadi beberapa zat yang lebih sederhana melalui pemanasan atau melalui arus listrik; namun demikian, zat yang paling dasar tidak dapat diuraikan lebih lanjut, bahkan dengan temperatus atau tegangan listrik yang sangat tinggi. Bahan pembangunan dari semua zat yang ada kemudian dikenal sebagai unsur.
Ketika ahli kimia Prancis, Antoine Lavoiser mempublikasikan daftar unsurnya yang populer dalam tahun 1789, dalam waktu itu hanya terdapat 33 unsur, beberapa pada antaranya keliru. Menjelang tahun 1930, para pakar kimia yang pintar berhasil menambah daftar unsur kimia yang terbentuk pada alam sebagai 90. Baru-baru ini, para ahli ekamatra pada berbagai laboratorium berenergi tinggi, sudah menciptakan lebih kurang 20 unsur yg sangat radioaktif yg sama sekali tidak stabil yg secara alamiah tidak terdapat di Bumi. Ada kemungkinan unsur-unsur tadi mungkin diproduksi pada dalam inti-inti yg panas berdasarkan beberapa bintang.
Unsur kimia yang ada sekarang berjumlah 109, dan daftar ini terus bertambah. Untungnya bagi para siswa, dari jumlah tersebut, kira-kira hanya 40 unsur yang berkaitan erat dengan kimia dasar. Kamu harus memahami simbol dan sifat-sifat umum ke-20 unsur paling sederhana yang serupa dengan kalsium.
Terdapat kelompok unsur di alam yang memiliki sifat kimia yang serupa. Helium, neon, argon, kripton, dan xenon adalah gas-gas tak berwarna yang hanya dua dari gas-gas tersebut yang dapat bergabung dengan unsur-unsur lain di bawah kondisi yang sangat khusus; karena kurangnya reaktivitas menjadikan gas-gas tersebut disebut gas inert (gas-gas mulia). Sebaliknya, fluorin dan klorida merupakan gas berwarna kehijauan bersifat korosif yang membentuk garam ketika bereaksi dengan logam, oleh karena itu disebut sebagai halogen (pembentuk garam) untuk fluorin, klorin, bromida, dan iodin.
Sebagai contoh terakhir dari kelompok unsur dengan sifat-sifat yang serupa, unsur-unsur logam litium, sodium (natrium), dan potasium (kalium) memiliki berat jenis yang rendah sehingga mampu mengapung di air dan sedemikian reaktifnya sehingga langsung terbakar dengan mengambil oksigen yang ada dalam air. Logam-logam ringan ini membentuk basa kuat sehingga dinamakan logam-logam alkali. Kamu hanya dapat memahami setiap kolom dari unsur-unsur yang sejenis.
Unsur-unsur homogen juga terjadi dalam lingkungan alam yg sama. Sebagai model, unsur-unsur halogen terkonsentrasi pada air bahari. (Sebagian besar garam di laut tersusun sang natrium klorida.) Halogen-halogen lainnya diekstraksi dari air bahari yg telah dipekatkan lebih lanjut ? Bromin diperoleh berdasarkan garam yang terbentuk melalui penguapan & iodin dari rumput laut yang tumbuh pada samudera .
Kunci utama untuk memahami sistem ekstensif tentang fakta dan prinsip yang disebut kimia adalah aturan bahwa sifat suatu unsur atau senyawa dapat diperkirakan dari unsur-unsur sejenis.
Menjelang abad kesembilan belas, para pakar kimia berusaha menata pengetahuan mereka yg masih sederhana mengenai unsur-unsur kimia. Pada waktu itu, telah diketahui bahwa unsur-unsur menggunakan berat yang tidak sinkron bereaksi untuk membentuk senyawa. Sebagai model, mereka menemukan bahwa 3 logam magnesium bereaksi dengan dua gr oksigen. Namun demikian, berat oksigen yg sama akan membutuhkan 5 gram logam kalsium buat bereaksi secara sempurna membangun kalsium oksida. Tabel pada bawah ini memberitahuakn perbandingan berat kombinasi.
| Tabel: Rasio dan Percobaan |
| Berat yang berkombinasi |
| 5 gram Kalsium |
| 3 gram Magnesium |
| 2 gram Oksigen |
Para ahli kimia akhirnya berhasil mengetahui bahwa perbandingan berat dalam reaksi kimia merupakan sifat dasar dari unsur. Ahli kimia Inggris, John Dalton menyadari bahwa semua berat kombinasi yang telah diketahui adalah hampir sama dengan hasil perkalian antara bilangan bulat dengan berat kombinasi unsur teringan (hidrogen). Pada tahun 1803, Dalton mengusulkan teori atom dimana semua unsur lain dapat dibuat dari penggandaan atom hidrogen. Konsekuensinya, Dalton mendasarkan skala berat atom pada hidrogen yang setara dengan 1.
Meskipun teori Dalton nir bisa dikatakan sederhana, Dalton berhasil tetapkan skala standar berat atom. Karena berat kombinasi menurut oksigen kira-kira 16 kali berat hidrogen, bagan sebelumnya dapat diperbaiki, misalnya masih ada pada tabel pada bawah ini.
| Tabel: Skala Standar |
| Berat Atom |
| 40,08 Kalsium |
| 24,31 Magnesium |
| 16,00 Oksigen |
| 1,01 Hidrogen |
Berat atom untuk kalsium, magnesium, & oksigen masih tetap berasio 5:3:dua menurut berat aslinya. Perhatikan bahwa berat atom hidrogen nir tepat 1, oleh karenanya skala berat atom kini didasarkan pada atom karbon yg memiliki unit berat 12. Pendapat Dalton yg menyatakan bahwa seluruh unsur yg lebih berat mempunyai berat yang adalah penggandaan integral atom hidrogen tidak begitu valid, namun teorinya cukup baik buat mengarahkan dalam inovasi partikel-partikel yang menyusun atom-atom.
Pada tahun 1869, pakar kimia Rusia, Dmitri Mendeleev menerbitkan sistematisasi yang terkenal yang disebut tabel periodik. Mendeleev menyusun semua unsur kimia yang dikenal berdasarkan berat atomnya dan menemukan bahwa sifat-sifat kimia dan fisika yang serupa berulang setiap 7 unsur bagi unsur yang lebih ringan dan setiap 17 unsur untuk yang lebih berat. (Gas inert belum ditemukan pada saat itu; nilai yang benar untuk sifat yang sama adalah 8 dan 18.) Tabel periodik didasarkan pada berat atom dan sifat-sifat yang mirip. Pada setiap baris, semakin ke kanan berat atomnya semakin bertambah. Setiap kolom berisi sekelompok unsur yang memiliki sifat kimia yang serupa.
Pada tabel periodik modern, setiap kotak terdiri atas empat data. Selain nama unsur dan simbolnya, berat atom berada di bawah, dan nomor atom terdapat di atas. Unsur-unsur tersebut disusun berdasarkan bertambahnya nomor atom pada baris horizontal yang disebut periode.
Nomor atom, yang terdapat di bagian atas setiap simbol unsur merupakan urutan yang penting dalam tabel periodik. Ketika suatu unsur dirujuk berdasarkan bilangan bulat, maka bilangan ini merupakan nomor atom dan bukan berat atom. Oleh karena itu, unsur 27 adalah kobalt (yang nomor atomnya 27), bukan aluminium (yang berat atomnya 27). Sekarang, ingat baik-baik perbedaan antara berat atom dan nomor atom.
Tabel periodik menunjukkan pola sifat-sifat setiap unsur. Unsur yang teringan berada di bagian atas bagan; semakin ke bawah, berat atomnya semakin bertambah. Unsur-unsur yang berada di kanan atas, di atas garis diagonal dari aluminium (13) sampai ke polonium (84) merupakan unsur nonlogam, kira-kira setengahnya berupa gas pada kondiri normal laboratorium Semua unsur di bagian tengah dan kiri tabel adalah unsur-unsur logam, kecuali gas hidrogen (1). Sebagian besar logam bersinar, benda yang padat yang dapat diubah, kecuali merkuri yang memiliki titik leleh yang rendah sehingga menjadi cair di suhu ruangan. Semua logam memiliki panas dan listrik daya hantar yang tinggi. Banyak sekalo senyawa kimia sederhana dibentuk dari sebuah unsur logam yang bereaksi dengan unsur nonlogam.
Pada tabel periodik, unsur-unsur yang berada dalam kolom yang sama memiliki sifat yang serupa dan unsur-unsur memiliki sifat yang serupa lainnya (seperti sulfur, selenium, dan tellurium) adalah anggota dari kelompok atau keluarga yang sama dan merupakan kongener satu dengan lainnya.
Hukum-Hukum Dasar Kimia (Artikel Lengkap)
Perkembangan Teori Atom (Artikel Ringkasan)
Teori Atom (Artikel Lengkap)
Afinitas Elektron Terbesar
TEORI-TEORI ATOM
Semoga berguna,
