Triad Döbereiner: unsur-unsur yang datang bertiga

Siapa Johann Döbereiner?

Johann Wolfgang Döbereiner (1780–1849) adalah ahli kimia Jerman yang dilatih sebagai apoteker sebelum menjadi profesor kimia di Universitas Jena. Ia juga dikenang karena lampu Döbereiner pada 1823, pemantik api awal yang aliran gas hidrogennya terbakar ketika bersentuhan dengan platina, salah satu penggunaan praktis pertama sebuah katalis.

Petunjuk dari stronsium

Pada 1817 Döbereiner memperhatikan sesuatu yang aneh tentang stronsium. Bobot atomnya jatuh hampir tepat di tengah antara kalsium dan barium, dan kimianya pun berada di antaranya: ketiga logam itu membentuk senyawa yang mirip, dan perilaku stronsium berada di antara dua kerabatnya. Namun dengan hanya satu contoh, hal itu bisa saja kebetulan.

Triad tahun 1829

Pada 1829 Döbereiner menerbitkan versi yang lebih luas dari gagasan itu. Ia menguraikan beberapa kelompok tiga, atau triad, tempat unsur-unsurnya mirip secara kimia dan bobot atom tengahnya mendekati rata-rata dua bobot atom di luarnya. Dengan bobot atom modern, polanya mudah diperiksa. Kalsium (40.1), stronsium (87.6), dan barium (137.3): rata-rata kalsium dan barium adalah 88.7, dekat dengan stronsium. Klorin (35.5), bromin (79.9), dan iodin (126.9): rata-rata dua unsur di luar adalah 81.2. Litium (6.9), natrium (23.0), dan kalium (39.1): rata-ratanya 23.0, hampir persis bobot natrium. Belerang, selenium, dan telurium membentuk triad keempat.

Sifat fisik mengikuti urutan yang sama. Klorin adalah gas, iodin adalah padatan, dan bromin, yang baru ditemukan tiga tahun sebelumnya, adalah cairan di antaranya; warna ketiga halogen itu makin pekat dan kereaktifannya menurun dalam urutan yang sama.

Apa yang ditunjukkan triad

Triad adalah salah satu bukti pertama bahwa bobot atom berhubungan dengan perilaku sebuah unsur. Triad juga menunjukkan bahwa unsur-unsur tergabung dalam keluarga alami. Setiap triad Döbereiner masih berada bersama dalam satu kolom tabel modern: logam alkali di golongan 1, logam alkali tanah di golongan 2, kalkogen di golongan 16, dan halogen di golongan 17.

Kini kita dapat melihat mengapa rata-rata itu berlaku. Ketiga anggota setiap triad berjarak sama dalam nomor atom: litium, natrium, dan kalium terpaut 8 tempat, dan anggota triad lainnya terpaut 18 tempat, sehingga bobot atomnya naik dalam langkah yang kira-kira sama.

Keterbatasan triad

Triad tidak dapat mengatur sebagian besar unsur. Dari lebih dari 50 unsur yang dikenal pada 1829, hanya sekitar selusin yang cocok rapi dalam kelompok tiga, dan Döbereiner tidak menawarkan cara menghubungkan satu triad dengan triad lain atau menempatkan unsur-unsur yang tersisa. Dilihat dengan data modern, aturan itu juga gagal di dalam keluarga: fluorin, klorin, dan bromin semuanya halogen, namun bobot atom klorin (35.5) jauh dari rata-rata fluorin dan bromin (49.5).

Ahli kimia berikutnya, di antaranya Leopold Gmelin dan Jean-Baptiste Dumas, menemukan lebih banyak keluarga dan pola numerik, tetapi sistem yang lengkap harus menunggu hingga bobot atom yang andal tersedia pada 1860-an.