Di golongan mana hidrogen layak ditempatkan ?

Oleh : Soetrisno
Pertanyaan dari Afifah di Semarang

Hidrogen, unsur pertama dalam tabel periodik, adalah unsur terbanyak di alam semesta, yaitu hampir 90% dari seluruh atom yang ada. Hasil pemfusian atom-atom hidrogen menjadi helium inti matahari menghasilkan energi cahaya yang setiap hari menyinari bumi, dan hasil oksidasinya dapat dengan mudah kita jumpai dalam berbagai macam produk makanan (karbohidrat), air (H₂O), dan masih banyak lagi. Hidrogen juga merupakan elemen ketiga terbanyak dalam kerak bumi dan merupakan elemen yang memberikan banyak kontribusi dalam proses sintesis. Penelitian tentang sel bahan bakar (fuel cell) yang melibatkan hidrogen sebagai pengganti bahan bakar juga merupakan penelitian yang sangat menjanjikan.

Namun, setelah 130 tahun lebih tabel periodik disusun, penggolongan unsur hidrogen di dalam tabel periodik masih membingungkan dan sulit untuk dijelaskan. Ilmuwan kimia jarang sekali membicarakan tentang di mana seharusnya hidrogen ini digolongkan.

Ditinjau dari sifat elektronik atau valensi, karena hidrogen dapat membentuk senyawa positif (misalnya HCl) maupun negatif (misalnya NaH), hidrogen dapat digolongkan baik dalam golongan I maupun golongan VI. Sebaliknya bila kita meninjau dari sifat kesamaan elektronegativitas, hidrogen dapat digolongkan menjadi satu golongan dengan unsur-unsur golongan IV, terutama karbon. Kulit terluar hidrogen diisi elektron hanya setengah dari kapasitasnya, sama seperti karbon, sehingga kedua atom ini mampu membentuk ikatan kovalen.

Di tengah begitu pesatnya perkembangan kimia, mengapa diskusi tentang penempatan hidrogen tidak mendapat perhatian para ilmuwan kimia? Penempatan hidrogen pada golongan pertama mungkinlah hanya sebuah penomoran dari suatu unsur. Penempatan hidrogen pada golongan logam alkali dikarenakan atom ini hanya memiliki satu elektron pada kulit terluar. Seperti kita ketahui, hidrogen merupakan unsur non logam, maka penempatan ini hanya dikarenakan faktor satu elektron, tanpa mengindahkan konteks dari sifat kimia atom tersebut.

Kimiawan Eugene Wigner dan Hillard Huntington pada tahun 1935 memprediksikan bahwa logam hidrogen akan terbentuk pada tekanan dan temperatur yang tinggi. Tetapi sampai saat ini, penelitian yang memberikan tekanan sampai 1.5 juta atm (tekanan udara biasa adalah 1 atm) dan suhu lebih dari 2700^oC hanya dapat menghasilkan cairan hidrogen yang bersifat logam tetapi bukan padat. Karena itu, boleh dikatakan mustahil untuk membuat logam hidrogen.

Hidrogen merupakan unsur yang paling non-logam dari segala unsur yang ada bahkan bila dibandingkan dengan oksigen ataupun unsur halida lainnya.

Penelitian-penelitian terakhir menunjukkan bahwa sifat dari unsur hidrogen mirip dengan unsur-unsur karbon dan silikon pada golongan IV. Hubungan antara hidrogen dengan karbon maupun silikon dapat diamati dengan membandingkan ikatan H-H, C-H, Si-H. Ketiga-tiganya membentuk ikatan kovalen yang sangat kuat dan ikatannya dapat diisolasi, berbeda dengan ikatan-ikatan yang terbentuk antara karbon atau silikon dengan unsur-unsur golongan I, di mana ikatan logam yang terbentuk relatif lebih lemah. Hanya ada satu keberatan terhadap pernyataan bahwa hidrogen dapat ditempatkan segolongan dengan karbon: karbon tidak dapat membentuk ion yang stabil, sebaliknya hidrogen membentuk kation dan anion yang stabil. Walaupun begitu kation hidrogen tidak didapati dalam keadaan bebas (kecuali dalam keadaan hampa udara) tetapi selalu berikatan dengan senyawa lainnya (mis : H⁺ +H₂O -> H₃O⁺ ).

Sifat-sifat hidrogen yang menyimpan misteri membuat perdebatan tentang penggolongannya pada tabel periodik masih terus berlanjut. Tapi kalau kita mau berpikir lebih jauh tentang sifat dari hidrogen tersebut, mungkin lebih tepat kalau hidrogen ditempatkan segolongan dengan karbon dan silikon.

Kata Pencarian Artikel ini: