Sejarah: Mendeleev dan celah-celahnya

Pada 1869 sekitar dua pertiga unsur alami sudah dikenal. Mendeleev menyisakan tempat untuk sisanya.

Bayangkan menyortir setumpuk kartu yang beberapa kartunya hilang, dan tidak ada yang memberitahumu kartu mana. Kamu tetap bisa menata jenis dan angkanya, dan celah-celahnya akan menunjukkan dengan tepat apa yang tidak ada. Kira-kira itulah yang dilakukan kimiawan Rusia Dmitri Mendeleev dengan unsur-unsur pada 1869. Ia sedang menulis buku pelajaran kimia, lalu menuliskan setiap unsur yang dikenal pada sebuah kartu beserta massa atom dan sifatnya, kemudian memindah-mindahkan kartu itu sampai muncul suatu pola.

Tabel tahun 1869

Pada 6 Maret 1869 makalah Mendeleev tentang hubungan antara sifat unsur dan massa atomnya dibacakan di Perhimpunan Kimia Rusia di Sankt Peterburg. Mendeleev sedang bepergian, dan rekannya Nikolai Menshutkin yang membawakannya. Tabel itu mengurutkan unsur berdasarkan massa atom dan menempatkan unsur dengan sifat kimia mirip dalam keluarga yang sama. Kimiawan Jerman Lothar Meyer secara terpisah menerbitkan susunan yang sangat mirip pada 1870, dan pada 1882 Royal Society of London menganugerahkan Medali Davy kepada keduanya.

Yang membuat Mendeleev berbeda adalah ia lebih memercayai pola daripada daftar unsur yang sudah dikenal. Jika unsur berikutnya menurut massa tidak cocok dengan keluarga tempat ia seharusnya jatuh, Mendeleev mengosongkan tempat itu dan menganggap ada unsur yang belum ditemukan. Ia juga menukar beberapa unsur dari urutan massa jika sifat kimianya menuntut begitu. Telurium lebih berat daripada iodin, tetapi iodin jelas sekeluarga dengan klorin dan bromin, jadi ia menaruh telurium lebih dulu. Penelitian kemudian menunjukkan bahwa urutan yang sebenarnya adalah menurut nomor atom, dan dalam hal itu ia benar.

Ramalan yang terbukti

Mendeleev menggambarkan unsur-unsur yang hilang secara rinci, terutama pada 1871, dengan awalan eka, bahasa Sanskerta untuk "satu", yang berarti "satu tempat sesudahnya". Eka-aluminium seharusnya punya massa atom sekitar 68 dan massa jenis 5.9 g/cm³. Pada 1875 Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran menemukan galium, massa atom 69.7 dan massa jenis 5.91 g/cm³. Eka-boron, sekitar 44, ternyata adalah skandium, yang ditemukan Lars Fredrik Nilson pada 1879. Eka-silikon diramalkan bermassa sekitar 72 dengan massa jenis 5.5 g/cm³. Clemens Winkler menemukan germanium pada 1886: 72.6 dan 5.32 g/cm³.

Hasil germanium khususnya meyakinkan para kimiawan bahwa tabel itu lebih dari sekadar sistem arsip yang praktis: tabel itu bisa meramal. Tidak semua ramalan berhasil. Mendeleev tidak punya tempat untuk gas mulia, yang tidak diduga siapa pun sampai argon ditemukan pada 1894, dan ia tidak meramalkan deretan panjang lantanida. Penjelasan mengapa pola itu ada baru datang pada abad ke-20. Pada 1913 Henry Moseley menunjukkan dengan sinar-X bahwa setiap unsur punya nomor atom berupa bilangan bulat, dan susunan elektron dalam kulit menjelaskan mengapa sifat-sifat berulang.

Kini tabel sudah lengkap sampai akhir periode 7. Pada 2016 IUPAC menyetujui empat nama terakhir: nihonium (113), moskovium (115), tenesin (117), dan oganeson (118). Nihonium dibuat di institut RIKEN di Jepang, unsur pertama yang ditemukan di negara Asia. Unsur-unsur ini hanya bertahan sepersekian detik, tetapi masing-masing sudah ditempatkan di kolomnya sebelum dibuat, sama seperti Mendeleev menempatkan galium. Ubah model ke "Tinggi: Tahun penemuan" dan ubin tertinggi memenuhi baris paling bawah.