Unsur-unsur prediksi Mendeleev
Dmitri Mendeleev mempublikasikan tabel periodik unsur-unsur kimia pertama kali pada tahun 1869 berdasarkan sifat-sifat yang muncul secara reguler dan ia menyusun unsur-unsur tersebut dari yang paling ringan hingga yang paling berat.[1] Ketika Mendeleev mengusulkan tabel periodiknya, ia mencatat celah-celah dalam tabel, dan memprediksi bahwa ada unsur-unsur yang belum diketahui dengan sifat-sifat yang sesuai untuk mengisi celah-celah tersebut.
Awalan (prefiks)
Untuk memberikan nama sementara kepada prakiraan unsur-unsurnya, Mendeleev menggunakan awalan eka-, dwi-, dan tri-, dari nama Sansekerta untuk angka 1, 2, dan 3, bergantung pada apakah unsur yang diprediksinya berada pada posisi satu, dua, atau tiga dari unsur yang diketahui dalam satu golongan dalam tabel periodiknya. Sebagai contoh, germanium disebutnya ekasilikon sampai ditemukan tahun 1886, dan renium disebutnya dwi-mangan sebelum ditemukan tahun 1926.
Awalan eka- telah digunakan oleh kimiawan lainnya, dan tidak hanya dalam prediksi Mendeleev. Sebelum ditemukan, fransium disebut sebagai eka-sesium dan astatin sebagai eka-iodin. Terkadang, eka- masih digunakan untuk merujuk pada beberapa unsur-unsur transuranium, misalnya eka-radon untuk ununoktium dan eka-aktinium (or dwi-lantanum) untuk untriennium. Tetapi praktek resmi IUPAC terbaru adalah menggunakan nama unsur sistematis berdasarkan nomor atom unsur sebagai nama sementara, dan tidak berdasarkan pada posisinya dalam tabel periodik.
Prediksi awal
Empat prediksi unsur yang lebih ringan dari pada unsur tanah jarang, ekaboron (Eb), ekaaluminium (Ea), ekamangan (Em), dan ekasilikon (Es), terbukti sebagai prediksi yang baik untuk sifat-sifat skandium, galium, teknesium dan germanium, yang masing-masing mengisi titik-titik dalam tabel periodik sesuai perkiraan Mendeleev. Versi awal tabel periodik yang tidak memberikan pengakuan kepada unsur tanah jarang seperti sekarang, membantu menjelaskan mengapa prediksi Mendeleev untuk unsur-unsur tak diketahui yang lebih berat tidak seperti untuk unsur-unsur yang lebih ringan dan kenapa mereka tidak dikenal atau terdokumentasi dengan baik.
Skandium oksida diisolasi pada akhir 1879 oleh Lars Fredrick Nilson; Per Teodor Cleve menyurati dan mengabarkan hal ini kepada Mendeleev akhir tahun itu. Mendeleev telah memprediksi massa atom 44 untuk ekaboron pada tahun 1871 sementara skandium mempunyai massa atom 44,955910.
Pada tahun 1871 Mendeleev memperkirakan keberadaan unsur yang belum ditemukan yang disebutnya eka-aluminium (karena kedekatannya dengan aluminium dalam tabel periodik). Tabel di bawah membandingkan sifat-sifat unsur yang diprediksi oleh Mendeleev dengan karakteristik aktual galium (ditemukan pada tahun 1875 oleh Paul Emile Lecoq de Boisbaudran).
| Sifat-sifat | Ekaaluminium | Galium |
|---|---|---|
| massa atom | 68 | 69,72 |
| kerapatan (g/cm3) | 6,0 | 5,904 |
| titik lebur (°C) | Rendah | 29,78 |
| formula oksida | Ea2O3 (kerapatan: 5.5 g/cm3) (larut dalam basa dan asam) | Ga2O3 (kerapatan: 5.88 g/cm3) (larut dalam basa dan asam) |
| formula klorida | Ea2Cl6 (volatil) | Ga2Cl6 (volatil) |
Teknesium diisolasi oleh Carlo Perrier dan Emilio Segrè pada tahun 1937, setelah kematian Mendeleev, dari sampel molibdenum yang dibombardir dengan inti deuterium dalam suatu siklotron oleh Ernest Lawrence. Mendeleev telah memprediksi massa atom 100 untuk ekamangan pada tahun 1871 dan isotop teknesium yang paling stabil adalah 98Tc.[2]
Germanium diisolasi pada tahun 1886, dan memberikan konfirmasi terbaik tentang teori ini hingga saat itu, karena lebih kontras dengan unsur tetangganya dari pada konfirmasi prediksi sebelumnya.
| Sifat-sifat | Ekasilikon | Germanium |
|---|---|---|
| massa atom | 72 | 72,61 |
| kerapatan (g/cm3) | 5,5 | 5,35 |
| titik leleh (°C) | tinggi | 947 |
| warna | abu-abu | abu-abu |
| jenis oksida | dioksida refraktori | dioksida refraktori |
| kerapatan oksida (g/cm3) | 4,7 | 4,7 |
| aktivitas oksida | basa lemah | basa lemah |
| titik didih klorida | di bawah 100°C | 86°C (GeCl4) |
| kerapatan klorida (g/cm3) | 1,9 | 1,9 |
Torium, uranium dan protaktinium
Keberadaan unsur antara torium dan uranium diprediksi oleh Mendeleev pada tahun 1871. Pada tahun 1900 William Crookes mengisolasi protaktinium sebagai bahan radioaktif dari uranium yang tidak dapat diidentifikasinya. Isotop protaktinium yang berbeda diidentifikasi di Jerman pada tahun 1913 dan 1918,[3] tetapi nama protaktinium belum diberikan hingga 1948. Sejak tahun 1950-an, torium, uranium, dan protaktinium telah diklasifikasikan sebagai aktinida, oleh karenanya protaktinium tidak menempati tempat eka-tantalum yang sekarang disebut golongan 5. Eka-tantalum tidak lain adalah dubnium.
Tabel Mendeleev tahun 1869 secara implisit memprediksi analog titanium dan zirkonium yang lebih berat, tetapi pada tahun 1871 ia meletakkan lantanum pada titik tersebut. Penemuan hafnium tahun 1923 memvalidasi prediksi awal Mendeleev tahun 1869.
Prediksi terbaru
Pada tahun 1902, setelah menerima bukti untuk unsur helium dan argon, Mendeleev meletakkan gas mulia ini ke dalam golongan 0 dalam tata letak unsur-unsurnya.[4] Karena Mendeleev meragukan teori atom untuk menjelaskan Hukum perbandingan tetap, ia tidak memiliki alasan kritis untuk mempercayai bahwa hidrogen adalah unsur paling ringan, dan menyarankan bahwa anggota hipotetis yang lebih ringan dari pada unsur inert golongan 0 dianggap tak terdeteksi dan bertanggung jawab untuk radioaktivitas.
Unsur hipotetis proto-helium diidentifikasi oleh Mendeleev sebagai koronium, diberi nama sesuai dengan garis spektra yang tidak dapat dijelaskan pada matahari: korona. Kalibrasi yang keliru memberikan panjang gelombang 531.68 nm, yang kemudian dikoreksi menjadi 530.3 nm, setelah Grotrian dan Edlén mengidentifikasinya dari Fe XIV pada tahun 1939.[5]
Unsur paling ringan dari gas golongan nol, unsur pertama pada tabel periodik, diperkirakan memiliki massa atom teoritis antara 5,3 × 10−11 dan 9,6 × 10−7. Kecepatan kinetik gas ini dikalkulasi oleh Mendeleev berkisar 2.500.000 meter per detik. Mendekati nirmassa, gas ini diasumsikan oleh Mendeleev dapat menembus semua materi, jarang berinteraksi secara kimiawi. Mobilitas tinggi dan massa yang sangat kecil dari gas-gas trans-hidrogen akan muncul dalam situasi dengan densitas yang sangat tinggi.[6][7]
Mendeleev kemudian mempublikasikan persamaan teoritis eter dalam buklet kecil berjudul, Konsep Kimia Eter, pada tahun 1904. Publikasinya lagi-lagi mencantumkan dua unsur atom yang lebih kecil dan lebih ringan dari pada hidrogen. Ia memperlakukan “gas eter” sebagai suatu atmosfer antar bintang yang tersusun dari sekurang-kurangnya dua unsur yang lebih ringan dari pada hidrogen. Ia menyatakan bahwa gas-gas ini muncul akibat internal bombardir liar pada bintang, matahari menjadi sumber paling produktif gas-gas ini. Menurut buklet Mendeleev, atmosfer antar bintang mungkin tersusun dari beberapa spesies unsur tambahan.
Referensi
- ^ Kaji, Masanori (2002). "D.I.Mendeleev's concept of chemical elements and The Principles of Chemistry" (PDF). Bulletin for the History of Chemistry. 27 (1): 4–16.
- ^ This is atomic mass number of 98 which is distinct from an atomic mass in that it is a count of nucleons in the nucleus of one isotope and is not an actual weight of an average sample (with a natural collection of isotopes) relative to 12C.
- ^ Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks (edisi ke-(Hardcover, First Edition)). Oxford University Press. hlm. 347. ISBN 0-19-850340-7.
- ^ Mendeleev, D. (1902-03-19). Osnovy Khimii [The Principles of Chemistry] (dalam bahasa Russian) (edisi ke-7th).
- ^ Swings, P. (July 1943). "Edlén's Identification of the Coronal Lines with Forbidden Lines of Fe X, XI, XIII, XIV, XV; Ni XII, XIII, XV, XVI; Ca XII, XIII, XV; a X, XIV". Astrophysical Journal. 98 (119): 116–124. Bibcode:1943ApJ....98..116S. doi:10.1086/144550.
- ^ Mendeleev, D. (1903). Popytka khimicheskogo ponimaniia mirovogo efira (dalam bahasa Russian). St. Petersburg.
- ^ Bensaude-Vincent, Bernadette (1982). "L'éther, élément chimique: un essai malheureux de Mendéleev en 1904". British Journal for the History of Science. 15: 183–188. doi:10.1017/S0007087400019166. JSTOR 4025966.
Pranala lain
- Scerri, Eric (2007). The Periodic Table: Its Story and Its Significance. New York: Oxford University Press. ISBN 0-19-530573-6.