Unsur golongan 3: Perbedaan antara revisi

Pada tahun 1787, kimiawan paruh waktu Swedia, [[Carl Axel Arrhenius]], menemukan sebuah batu hitam yang berat di dekat desa [[Ytterby]], Swedia (bagian dari [[Kepulauan Stockholm]]).<ref>{{cite web|last = van der Krogt|first = Peter|title = 39 Yttrium – Elementymology & Elements Multidict|url = http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Y|accessdate = 2008-08-06|publisher=Elements.vanderkrogt.net}}</ref> Ia berpikir bahwa itu adalah mineral tak dikenal yang mengandung unsur [[tungsten]] yang baru ditemukan,<ref name="Emsley496">[[#Emsley2001|Emsley 2001]], p. 496</ref> dia menamainya dengan [[ytterbite]].<ref group=note>Diberi nama ''Ytterbite'' sesuai nama desa dekat tempat ditemukannya, ditambah akhiran -ite untuk menunjukkan bahwa itu adalah mineral.</ref> Ilmuwan Finlandia [[Johan Gadolin]] mengidentifikasi oksida baru atau "[[Tanah (kimia)|tanah]]" dalam sampel Arrhenius pada tahun 1789, dan menerbitkan analisis lengkapnya pada tahun 1794;<ref>{{cite journal|first= Johan|last = Gadolin|authorlink = Johan Gadolin|title = Undersökning af en svart tung Stenart ifrån Ytterby Stenbrott i Roslagen|journal = Kongl. Vetenskaps Academiens Nya Handlingar|volume = 15|year= 1794|pages= 137–155|language=sv}}</ref> pada 1797, oksida baru tersebut dinamakan ''yttria''.<ref name="Greenwood1997p944">{{cite book|last = Greenwood|first = N. N.|last2=Earnshaw|first2=A. |title = Chemistry of the Elements|url = https://archive.org/details/chemistryelement00earn_087|edition = 2nd|publisher = Butterworth-Heinemann|location = Oxford|year = 1997 |isbn = 0-7506-3365-4|ref = CITEREFGreenwood1997|page=[https://archive.org/details/chemistryelement00earn_087/page/n981 944]}}</ref> Beberapa dasawarsa setelah ilmuwan Prancis [[Antoine Lavoisier]] mengembangkan definisi [[unsur kimia]] modern yang pertama, diyakini bahwa tanah dapat direduksi menjadi unsur-unsurnya, yang berarti bahwa penemuan tanah baru setara dengan penemuan unsur yang diandungnya, yang dalam hal ini adalah ''yttrium''.<ref group="note">Tanah diberi akhiran -a dan unsur baru biasanya diberi akhiran -ium.</ref> Sampai awal 1920an, simbol kimia "Yt" digunakan untuk unsur tersebut, setelah itu "Y" mulai digunakan secara umum.<ref>{{cite journal|journal = Pure Appl. Chem.|volume = 70|issue = 1|pages = 237–257|year = 1998|first = Tyler B.|last = Coplen|last2=Peiser|first2=H. S.|title = History of the Recommended Atomic-Weight Values from 1882 to 1997: A Comparison of Differences from Current Values to the Estimated Uncertainties of Earlier Values (Technical Report)|publisher = [[IUPAC Inorganic Chemistry Division|IUPAC's Inorganic Chemistry Division]] Commission on Atomic Weights and Isotopic Abundances|doi = 10.1351/pac199870010237}}</ref> Logam yttrium pertama kali diisolasi pada tahun 1828 ketika [[Friedrich Wöhler]] memanaskan [[yttrium(III) klorida]] anhidrat dengan [[kalium]] untuk membentuk logam yttrium dan [[kalium klorida]].<ref>{{cite book|last = Heiserman|first = David L.|title = Exploring Chemical Elements and their Compounds|url = https://archive.org/details/exploringchemica01heis|location = New York|publisher = TAB Books|isbn = 0-8306-3018-X|chapter = Element 39: Yttrium|pages = [https://archive.org/details/exploringchemica01heis/page/150 150]–152|year = 1992}}</ref><ref>{{cite journal|journal = Annalen der Physik|volume = 89|issue = 8|pages = 577–582|title = Über das Beryllium und Yttrium|first = Friedrich|last = Wöhler|authorlink = Friedrich Wöhler|doi = 10.1002/andp.18280890805|year = 1828|bibcode = 1828AnP....89..577W |language=de}}</ref>▼

Pada tahun 1869, kimiawan Rusia [[Dmitri Mendeleev]] menerbitkan tabel periodiknya, yang memiliki ruang kosong untuk unsur tepat di atas dan di bawah yttrium.<ref>{{cite book|pages=[https://archive.org/details/ingredientsguide0000ball/page/n100 100]–102|title=The Ingredients: A Guided Tour of the Elements|url=https://archive.org/details/ingredientsguide0000ball|author=Ball, Philip|publisher=Oxford University Press|year=2002|isbn=0-19-284100-9}}</ref> Mendeleev membuat beberapa prediksi untuk tetangga atas yttrium, yang dia sebut ''eka-boron''. Kimiawan Swedia [[Lars Fredrik Nilson]] dan timnya menemukan unsur yang hilang dalam mineral [[euxenite]] dan [[gadolinite]] dan menyiapkan 2&nbsp;gram [[skandium(III) oksida]] dengan kemurnian tinggi.<ref name="Nilsonfr">{{cite journal|title = Sur l'ytterbine, terre nouvelle de M. Marignac|url =http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30457/f639.table| journal = [[Comptes Rendus]]|author = Nilson, Lars Fredrik|volume = 88| year =1879|pages = 642–647|language=fr}}</ref><ref name="Nilsonde">{{cite journal|title = Ueber Scandium, ein neues Erdmetall|journal = [[Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft]]|volume = 12|issue =1|year = 1879|pages = 554–557|author = Nilson, Lars Fredrik|doi = 10.1002/cber.187901201157|language=de}}</ref> Dia menamainya skandium, dari {{lang-la|Scandia}} yang berarti "Skandinavia". Percobaan kimia pada unsur tersebut membuktikan bahwa [[unsur-unsur prediksi Mendeleev|saran Mendeleev]] benar; bersamaan dengan penemuan dan karakterisasi [[galium]] dan [[germanium]], membuktikan kebenaran keseluruhan tabel periodik dan [[hukum periodik]]. Nilson rupanya tidak menyadari prediksi Mendeleev, tetapi [[Per Teodor Cleve]] mengenali korespondensi dan memberitahu Mendeleev.<ref>{{cite journal|title = Sur le scandium| url =http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3046j/f432.table|journal = Comptes Rendus|author = Cleve, Per Teodor |volume = 89| year =1879|pages=419–422|language=fr}}</ref> Skandium metalik diproduksi untuk pertama kalinya pada tahun 1937 dengan [[elektrolisis]] campuran [[eutektik]] [[kalium]], [[litium]], dan [[skandium klorida]], pada suhu 700-800&nbsp;°C.<ref>{{cite journal|title = Über das metallische Scandium| journal = [[Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie]]|volume = 231| issue = 1–2| year =1937| pages = 54–62| first= Werner|last = Fischer| last2=Brünger|first2=Karl|last3=Grieneisen|first3=Hans|doi = 10.1002/zaac.19372310107|language=de}}</ref>▼

Pada tahun 1751, ahli mineral asal Swedia [[Axel Fredrik Cronstedt]] menemukan mineral berat dari tambang di [[Bastnäs]], yang kemudian dinamai [[cerite]]. Tiga puluh tahun kemudian, anak laki-laki berusia lima belas tahun [[Vilhelm Hisinger]], dari keluarga yang memiliki tambang tersebut, mengirim sampelnya ke [[Carl Scheele]], yang tidak menemukan unsur baru di dalamnya. Pada tahun 1803, setelah Hisinger menjadi seorang ahli besi, dia kembali ke mineral tersebut bersama [[Jöns Jacob Berzelius]] dan mengisolasi sebuah oksida baru yang mereka namakan ''ceria'' sesuai nama [[planet kerdil]] [[Ceres (planet kerdil)|Ceres]], yang telah ditemukan dua tahun sebelumnya.<ref>{{cite web|url=http://www.vanderkrogt.net/elements/rareearths.php |title=The Discovery and Naming of the Rare Earths |publisher=Elements.vanderkrogt.net |accessdate=23 June 2016}}</ref> Ceria was simultaneously independently isolated in Germany by [[Martin Heinrich Klaproth]].<ref name=Greenwood1424>Greenwood and Earnshaw, p. 1424</ref> Antara tahun 1839 dan 1843, ceria yang merupakan campuran oksida dibuktikan oleh ahli bedah dan kimiawan Swedia [[Carl Gustaf Mosander]], yang tinggal di rumah yang sama dengan Berzelius: ia memisahkan dua oksida lain yang dinamakannya ''lanthana'' dan ''[[didymium|didymia]]''.<ref name="Weeks">{{cite journal | doi = 10.1021/ed009p1231 | last = Weeks | first = Mary Elvira |authorlink=Mary Elvira Weeks| title = The Discovery of the Elements: XI. Some Elements Isolated with the Aid of Potassium and Sodium:Zirconium, Titanium, Cerium and Thorium | journal = The Journal of Chemical Education | date = 1932 | volume = 9 | issue = 7 | pages = 1231–1243 |bibcode = 1932JChEd...9.1231W }}</ref> Dia melakukan dekomposisi parsial terhadap sampel [[serium nitrat]] dengan memanggangnya di udara dan kemudian mengolah oksida yang dihasilkan dengan [[asam nitrat]].<ref>Lihat:▼

Lutetium [[Penemuan unsur kimia|ditemukan]] secara terpisah pada tahun 1907 oleh ilmuwan Prancis [[Georges Urbain]],<ref>{{cite journal|title = Un nouvel élément, le lutécium, résultant du dédoublement de l'ytterbium de Marignac|journal = Comptes rendus|volume = 145|year = 1908|url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3099v/f759.table|pages = 759–762|author = Urbain, M. G. |language=fr}}</ref> ahli mineral Austria Baron [[Carl Auer von Welsbach]], dan kimiawan Amerika [[Charles James (chemist)|Charles James]]<ref>{{cite web | title = Separation of Rare Earth Elements by Charles James | work = National Historic Chemical Landmarks | publisher = American Chemical Society | url = http://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/earthelements.html | accessdate = 2014-02-21 }}</ref> sebagai pengotor mineral [[ytterbia]], yang dianggap oleh kebanyakan ahli kimia hanya terdiri dari [[ytterbium]]. Welsbach mengusulkan nama ''cassiopeium'' untuk unsur 71 (sesuai konstelasi [[Cassiopeia (konstelasi)|Cassiopeia]]) dan ''aldebaranium'' (sesuai bintang [[Aldebaran]]) untuk nama baru ytterbium namun usulan penamaan ini ditolak, walaupun banyak ilmuwan Jerman pada tahun 1950an menyebut unsur 71 sebagai cassiopeium. Urbain memilih nama ''neoytterbium'' ([[bahasa Latin]] yang berarti "ytterbium baru") untuk ytterbium dan ''lutecium'' (dari bahasa Latin Lutetia, yang berarti Paris) untuk unsur baru tersebut. Perselisihan tentang prioritas penemuan ini didokumentasikan dalam dua artikel di mana Urbain dan von Welsbach saling menuduh penerbitan hasilnya dipengaruhi oleh penelitian yang dipublikasikan.<ref>{{cite journal|title = Die Zerlegung des Ytterbiums in seine Elemente|journal = Monatshefte für Chemie|volume = 29|issue = 2|year = 1908|doi = 10.1007/BF01558944|pages = 181–225|author1=von Welsbach |author2=Carl Auer |language=de}}</ref><ref>{{cite journal|title = Lutetium und Neoytterbium oder Cassiopeium und Aldebaranium – Erwiderung auf den Artikel des Herrn Auer v. Welsbach|year = 1909|journal = Monatshefte für Chemie|volume = 31|issue = 10|doi = 10.1007/BF01530262|author = Urbain, G. |pages = I|language=de}}</ref> Komisi Massa Atom, yang bertanggung jawab atas pengaitan nama untuk unsur baru, menyelesaikan perselisihan tersebut pada tahun 1909 dengan memberikan prioritas kepada Urbain dan mengadopsi namanya sebagai nama resmi. Keputusan ini jelas bermasalah mengingat Urbain adalah satu dari empat anggota komisi tersebut.<ref>{{cite journal|title = Bericht des Internationalen Atomgewichts-Ausschusses für 1909|year = 1909|journal = Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft▼

|volume = 42|issue = 1|pages = 11–17| doi =10.1002/cber.19090420104|author1=Clarke, F. W. |author2=Ostwald, W. |author3=Thorpe, T. E. |author4=Urbain, G. |language=de}}</ref> Pemisahan lutetium dari ytterbium pertama kali dijelaskan oleh Urbain dan penghargaan penamaan datang kepadanya, tetapi ''neoytterbium'' akhirnya dikembalikan ke ytterbium dan pada tahun 1949, ejaan unsur 71 diubah menjadi lutetium.<ref>{{cite web|last = van der Krogt|first = Peter|url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Yb|title=70. Ytterbium – Elementymology & Elements Multidict |publisher=Elements.vanderkrogt.net |accessdate=4 July 2011}}</ref><ref>{{cite web|last = van der Krogt|first = Peter|url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Lu|title=71. Lutetium – Elementymology & Elements Multidict |publisher=Elements.vanderkrogt.net |accessdate=4 July 2011}}</ref> Ironisnya, Charles James, yang dengan rendah hati menghindari argumen tersebut sebagai prioritas, bekerja dalam skala yang jauh lebih besar daripada yang lain, dan pastinya memiliki persediaan lutetium terbesar saat itu.<ref name=history>{{cite book| pages=240–242| url =https://books.google.com/?id=Yhi5X7OwuGkC&pg=PA241| title =Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements| author =Emsley, John | publisher=Oxford University Press |location =US| year = 2001| isbn = 0-19-850341-5}}</ref>▼

[[André-Louis Debierne]], seorang kimiawan Prancis, mengumumkan penemuan aktinium pada tahun 1899. Dia memisahkannya dari residu [[uraninit|pitchblende]] yang ditinggalkan oleh [[Marie Curie|Marie]] dan [[Pierre Curie]] setelah mereka mengekstraksi [[radium]]. Pada tahun 1899, Debierne menggambarkan substansi yang serupa dengan [[titanium]]<ref>{{cite journal |title = Sur un nouvelle matière radio-active |first = André-Louis |last = Debierne |journal = Comptes rendus |volume = 129 |pages = 593–595 |date = 1899 |url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3085b/f593.table |language=French}}</ref> dan (pada tahun 1900) mirip dengan [[thorium]].<ref>{{cite journal |title = Sur un nouvelle matière radio-actif – l'actinium |first = André-Louis |last = Debierne |journal = Comptes rendus |volume = 130 |pages = 906–908 |date = 1900–1901 |url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3086n/f906.table |language=French}}</ref> Friedrich Oskar Giesel secara independen menemukan aktinium pada tahun 1902<ref>{{cite journal |title = Ueber Radium und radioactive Stoffe |first = Friedrich Oskar |last = Giesel |journal = Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft |volume = 35 |issue = 3 |pages = 3608–3611 |date = 1902 |doi = 10.1002/cber.190203503187 |language=German}}</ref> sebagai zat yang mirip dengan [[lantanum]] dan menyebutnya "emanium" pada tahun 1904.<ref>{{cite journal |title = Ueber den Emanationskörper (Emanium) |first = Friedrich Oskar |last = Giesel |journal = Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft |volume = 37 |issue = 2 |pages = 1696–1699 |date = 1904 |doi = 10.1002/cber.19040370280 |language=German}}</ref> Setelah perbandingan substansi waktu paruh yang ditentukan oleh Debierne,<ref>{{cite journal |title = Sur l'actinium |first = André-Louis |last = Debierne |journal = Comptes rendus |volume = 139 |pages = 538–540 |date = 1904 |language=French}}</ref> [[Hariett Brooks]] pada tahun 1904, dan [[Otto Hahn]] serta [[Otto Sackur]] pada tahun 1905, mempertahankan nama yang dipilih Debierne untuk unsur baru ini karena urusan senioritas, terlepas dari sifat kimia yang kontradiktif yang dia klaim untuk unsur tersebut pada waktu yang berbeda.<ref>{{cite journal |title = Ueber Emanium |first = Friedrich Oskar |last = Giesel |journal = Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft |volume = 37 |issue = 2 |pages = 1696–1699 |date = 1904 |doi = 10.1002/cber.19040370280 |language=German}}</ref><ref>{{cite journal |title = Ueber Emanium |first = Friedrich Oskar |last = Giesel |journal = Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft |volume = 38 |issue = 1 |pages = 775–778 |date = 1905 |doi = 10.1002/cber.190503801130 |language=German}}</ref>▼

[[Berkas:Ernest Orlando Lawrence.jpg|jmpl|kiri|alt=Black-and-white photograph of a man an fas|Lawrencium, satu-satunya unsur sintetis dalam golongan tersebut, dinamai sesuai nama fisikawan Amerika [[Ernest Lawrence]], penemu siklotron ''atom-smasher'' dan pendiri tempat penemuan, yang kemudian disebut ''Lawrence Radiation Laboratory'' (sekarang ''[[Lawrence Berkeley National Laboratory]]'')]]▼

Sejauh ini, tidak ada percobaan yang dilakukan untuk [[Unsur sintetis|mensintesis]] unsur yang bisa menjadi unsur golongan 3 berikutnya; jika lutetium dan lawrencium dianggap sebagai unsur golongan 3, maka unsur berikutnya dalam golongan harus unsur 153, unpenttrium (Upt). Namun, setelah unsur 120, pengisian konfigurasi elektronik berhenti mematuhi [[prinsip Aufbau]]. Menurut prinsipnya, unpenttrium harus memiliki konfigurasi elektronik [Og]8s{{sup|2}}5g{{sup|18}}6f{{sup|14}}7d{{sup|1}}{{refn|Unpenttrium, menurut perhitungan, harusnya memiliki konfigurasi elektron [Og]8s{{sup|2}}5g{{sup|18}}6f{{sup|11}}7d{{sup|2}}8p{{su|b=1/2|p=2}}.<ref name="121g"/>|group="note"}} dan pengisian subkelopak 5g harus dihentikan pada unsur 138. Namun, orbital-7d dihitung mulai diisi pada unsur 137, sementara subkelopak 5g ditutup hingga unsur 144, '''setelah''' pengisian subkulit 7d dimulai. Oleh karena itu, sulit untuk menghitung unsur mana yang harus menjadi unsur kelompok 3 berikutnya.<ref name="121g">{{cite book| title=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements| editor1-last=Morss|editor2-first=Norman M.| editor2-last=Edelstein| editor3-last=Fuger|editor3-first=Jean| last1=Hoffman|first1=Darleane C. |last2=Lee |first2=Diana M. |last3=Pershina |first3=Valeria |chapter=Transactinides and the future elements| publisher= [[Springer Science+Business Media]]| year=2006| isbn=1-4020-3555-1| location=Dordrecht, The Netherlands| edition=3rd| ref=CITEREFHaire2006}}</ref> Perhitungan menunjukkan bahwa unpentpentium (Upp, unsur 155) juga bisa menjadi unsur golongan 3 berikutnya.<ref>{{Cite journal|last1=Pyykkö|first1=Pekka|title=A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions|journal=Physical Chemistry Chemical Physics|volume=13|issue=1|pages=161–8|year=2011|pmid=20967377|doi=10.1039/c0cp01575j|bibcode=2011PCCP...13..161P}}</ref> Jika unsur lantanum dan aktinium dianggap sebagai unsur golongan 3, maka unsur 121, [[unbiunium|unbiunium (Ubu)]], harus merupakan unsur kelima golongan 3. Unsur yang dihitung memiliki konfigurasi elektronik [Og]8s{{sup|2}}8p{{su|b=1/2|p=1}}, yang tidak terkait dengan logam transisi, tanpa subkelopak-d yang terisi sebagian.<ref name="121g"/> Tidak ada percobaan yang dilakukan untuk menciptakan unpenttrium, unbiunium atau unsur yang dapat dianggap sebagai unsur golongan 3 berikutnya; namun, unbiunium adalah unsur dengan nomor atom terendah yang belum pernah dicoba diciptakan dan karenanya memiliki peluang untuk terjadi,<ref>{{cite web|url=http://elements.vanderkrogt.net/|last = van der Krogt|first = Peter |title=Elementymology & Elements Multidict |publisher=Elements.vanderkrogt.net |accessdate=4 July 2011}}</ref> sementara unpenttrium, unpentpentium atau unsur lainnya yang dipertimbangkan jika didahului oleh lawrencium sangat tidak mungkin diciptakan karena [[Garis tetesan nuklir|ketidakstabilan tetesan]] yang menyiratkan bahwa tabel periodik akan segera berakhir setelah [[pulau kestabilan]] pada [[unbihexium]].<ref name=EB>{{cite web|author=Seaborg, G. T.|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element|title=transuranium element (chemical element)|publisher=Encyclopædia Britannica|date=c. 2006|accessdate=2010-03-16}}</ref>▼

* [[Logam alkali |Golongan 1]]▼