MATA KULIAH KIMIA SEKOLAH KELAS X STRUKTUR ATOM MATA KULIAH KIMIA SEKOLAH

Penyaji Uswatun Hasanah Sindi Rahmawati Veni Jumila Danin 15670009 Uswatun Hasanah 15670016 Sindi Rahmawati 15670024 Fatikah Giyana Cahyani 15670032 Veni Jumila Danin 15670042 Siti Daniar Sobriawati 15670049 Muhammad Muhibullah 100 50

TUJUAN PEMBELAJARAN 1. Peserta didik dapat menjelaskan teori tentang atom 2. Peserta didik dapat menjelaskan struktur atom dan perkembangan model atom 3. Peserta didik dapat mengenal tanda atom 4. Peserta didik dapat menuliskan konfigurasi elektron 5. Peserta didik dapat menentukan konfigurasi elektron berdasarkan kulit, subkulit, dan gas mulia.

PERKEMBANGAN MODEL ATOM 5. Model Atom Mekanika Kuantum 1. Model Atom Dalton 3. Model Atom Rutherford 2. Model Atom Thomson 5. Model Atom Mekanika Kuantum 4. Model Atom Niels Bohr

1. MODEL ATOM DALTON (1808) Jhon Dalton mengemukakan teorinya tentang atom yang memuat 5 pernyataan: Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. Semua atom unsur kimia tertentu mempunyai massa yang sama begitu pula semua sifat lainnya. Unsur kimia yang lain memiliki jenis atom yang berbeda. Atom tidak dapat dihancurkan dan tidak dapat diubah selama reaksi kimia. Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya melalui penggabungan atom yang tidak sejenis dengan perbandingan yang sederhana

Gambar model atom Dalton (bola pejal) Kelebihan: Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier). Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust). Kelemahan: Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom. Pada kenyataanya atom dapat dibagi lagi partikel yang lebih kecil lagi yang disebut partikel subatomik.

2. MODEL ATOM THOMSON (1897) Joseph John Thomson mengusulkan suatu model yang dikenal dengan model atom roti kismis sebagai berikut: Atom berbentuk bola pejal bermuatan positif yang homogen. Elektron bermuatan negatif tersebar didalamnya (seperti kismis yang tersebar di dalam roti).

Gambar model atom Thomson (roti kismis) Kelebihan: Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partikel subatomik. Dapat menerangkan sifat listrik atom. Kelemahan: Tidak dapat menerangkan fenomene penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas.

3. MODEL ATOM RUTHERFORD (1911) Ernest Rutherford bersama Goiger dan Mersden melakukan eksperimen yang dikenal dengan penghamburan sinar alfa oleh lempeng tipis emas.

3. MODEL ATOM RUTHERFORD Rutherford mengusulkan model atom sebagai berikut: Atom terdiri dari dari inti atom bermuatan positif dan hampir seluruh massa atom terpusat pada inti. Elektron beredar mengelilingi inti. Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron, sehingga atom bersifat netral. Sebagian ruangan dalam atom merupakan ruangan kosong.

Gambar model atom Rutherford Kelebihan: Kelebihan model atom Rutherford: Dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa oleh lempeng tipis emas. Mengemukakan keberadaan inti atom. Kelemahan: Elektron yang beredar mengelilingi inti akan kehilangan energi terus menerus, sehingga akhirnya akan membentuk lintasan spiral dan jatuh ke inti.

4. MODEL ATOM NIELS BOHR (1913) Niels Bohr menyusun model atom sebagai berikut: Atom terdiri atas inti atom yang mengandung proton bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang mengelilingi inti atom. Elektron-elektron yang mengelilingi inti atom tidak memancarkan energi dan berada pada tingkat energi tertentu yang bergerak secara stasioner. Tingkat energi atau lintasan elektron yang paling dekat dengan inti atom mempunyai tingkat energi tertentu. Elektron dapat berpindah dari lintasan yang satu ke intasan yang lain dengan menyerap atau melepaskan energi.

4. MODEL ATOM NIELS BOHR Kelebihan: Kelemahan: Gambar model atom Bohr Mengaplikasikan teori kuantum untuk menjawab kesulitan dalam model atom Rutherford. Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atau serapan (absorpsi) dari atom hidrogen. Kelemahan: Tidak berlaku pada atom berelektron banyak. Tidak dapat menerangkan spektrum atom yang lebih rumit bila atom ditempatkan pada medan magnet. Orbit/kulit elektron mengelilingi inti atom bukan berbentuk lingkaran melainkan berbentuk elips.

5. MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM (1920) Ditemukan teori atom mekanika kuantum yang digunakan untuk menjelaskan sifat atom dan molekul. Asumsi dari model atom ini adalah: Elektron dalam mengelilingi inti bergerak seperti gelombang. Karena gerak gelombang dari elektron ini maka kedudukan elektron di sekeliling inti menjadi tak tentu (asas ketidakpastian). Suatu daerah di sekitar inti dimana kebolehjadian menemukan elektron besar disebut orbital elektron, orbital elektron dapat diketahui dengan menyelesaikan persamaan gelombang.

5. MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM Gambar model atom mekanika kuantum Prinsip Ketidakpastian Heisenberg Menurut Heisenberg: elektron yang bergerak menimbulkan perubahan dalam posisi dan momentum setiap saat sehingga posisi dan kecepatan elektron yang bergerak secara bersama-sama tidak dapat dilakukan secara tepat. Prinsip ketidakpastian Heisenberg: keberadaan elektron dalam lintasan tidak dapat ditentukan dengan pasti, yang dapat ditemui hanyalah kebolehjadian ditemukannya elektron.

LATIHAN SOAL Teori atom pertama kali dikemukakan oleh .... Model atom Thomson berbentuk seperti .... Gambar berikut yang merupakan model atom Rutherford adalah .... A. B. C. D. E.

TANDA ATOM

SISTEM PERIODIK UNSUR

TANDA ATOM X = lambang atom A = nomor massa = p+n   X = lambang atom A = nomor massa = p+n Z = nomor atom = p = e Atom Netral p=11, e=11, n=23-11=12 Ion Positif p=19, e=19-1=18, n=39-19=20 Ion Negatif p=16, e=16+2=18, n=32-16=16

LATIHAN SOAL Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutronnya! 1. 2. 3. 4. 5.

ISOTOP, ISOTON, ISOBAR Isotop, adalah unsur-unsur yang nomor atomnya sama, tetapi nomor massa berbeda. Contoh: dengan 2. Isobar, adalah unsur-unsur yang nomor atomnya berbeda, tetapi nomor massanya sama. 3. Isoton, adalah unsur-unsur yang nomor atom dan nomor massanya berbeda, tetapi jumlah neutronnya sama.

LATIHAN SOAL Tentukan unsur-unsur berikut yang merupakan isotop, isobar, isoton! 1. dan 2. dan 3. dan

KONFIGURASI ELEKTRON Konfigurasi elektron merupakan gambaran penyebaran elektron dalam orbital-orbital kulit elektron. A. Konfigurasi Berdasarkan Kulit Menurut model atom Neils Bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi. Lintasan elektron yang terletak paling dekat dengan inti memiliki energi yang paling rendah.

KONFIGURASI ELEKTRON Aturan pengisian elektron, yaitu: Pengisian elektron dimulai pada kulit K, kemudian kulit L, M, N dan seterusnya. Jumlah maksimum elektron pada kulit ke-n adalah 2n2 (n = nomor kulit). Jumlah maksimum elektron pada kulit K (n = 1) = 2 x 12 = 2 elektron. Jumlah maksimum elektron pada kulit L (n = 2) = 2 x 22 = 8 elektron, dan seterusnya. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8.

Jumlah Elektron Maksimum Tabel Kulit dan jumlah elektron maksimum KONFIGURASI ELEKTRON Nomor Kulit Nama Jumlah Elektron Maksimum 1 2 3 4 5 6 7 8 K L M N O P Q R 2 elektron 8 elektron 18 elektron 32 elektron 50 elektron 72 elektron 98 elektron 128 elektron Gambar Model Atom Bohr Tabel Kulit dan jumlah elektron maksimum

RUMUS PRAKTIS ATURAN KONFIGURASI ELEKTRON Nomor atom 1-20 Menggunakan rumus: 2 8 8 2 Contoh: 6C: 2 4 dan 19K : 2 8 8 1 Nomor atom 21-30 Menggunakan rumus: 2 8 18 2 Pengisian: 2 8 ... 2 baru sisanya diletakkan di depan angka 2. Contoh: 21Sc : 2 8 9 2 Nomor atom 31-36 Menggunakan rumus: 2 8 18 8 Contoh: 35Br : 2 8 18 7 Nomor atom 37-38 Menggunakan rumus: 2 8 18 8 2 Contoh: 38Sr: 2 8 18 8 2 Nomor atom 39-48 Menggunakan rumus: 2 8 18 18 2 Pengisian: 2 8 18 ... 2 baru sisanya diletakkan di depan angka 2. Contoh: 47Ag: 2 8 18 17 2 Nomor atom 49-54 Menggunakan rumus: 2 8 18 18 8 Contoh: 53I: 2 8 18 18 7

ELEKTRON VALENSI Jumlah elektron yang menempati kulit terluar disebut elektron valensi. Contohnya, elektron valensi 19K = 2 8 8 1 adalah 1 dan elektron valensi 15P = 2 8 5 adalah 5.

LATIHAN SOAL Buatlah konfigurasi elektron dari atom-atom dibawah ini berdasarkan kulit elektron atau tingkat energi serta tentukan jumlah elektron valensinya! 1. 11Na 6. 36Kr 2. 14Si 7. 37Rb 3. 20Ca 8. 40Zr 4. 26Fe 9. 43Tc 5. 31Ga 10. 50Sn

Tabel Nilai (n + l) dan tingkat energi subkulit KONFIGURASI ELEKTRON B. Berdasarkan Subkulit Aturan Aufbau (Membangun) Prinsip: elektron dalam suatu atom akan berada dalam kondisi yang stabil bila mempunyai energi yang rendah, sedangkan elektron-elektron akan berada orbital-orbital yang bergabung membentuk subkulit. Tabel Nilai (n + l) dan tingkat energi subkulit 1s < 2s < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 4d < 5s <, .... dan seterusnya.

GAMBAR KENAIKAN TINGKAT ENERGI

LARANGAN PAULI Berbunyi, “tidak boleh ada dua atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama”. Jumlah maksimum elektron adalah sebagai berikut: Subkulit s terdiri dari 1 orbital, dapat ditempati maksimum 2 elektron. Subkulit p terdiri dari 3 orbital, dapat ditempati maksimum 6 elektron. Subkulit d terdiri dari 5 orbital, dapat ditempati maksimum 10 elektron. Subkulit f terdiri dari 7 orbital, dapat ditempati maksimum 14 elektron.

CONTOH SOAL Konfigurasi elektron untuk atom 21Sc dan 25Mn 21Sc :

LATIHAN SOAL Buatlah konfigurasi elektron dari atom-atom dibawah ini! 1. 11Na 6. 36Kr 2. 14Si 7. 37Rb 3. 20Ca 8. 40Zr 4. 26Fe 9. 43Tc 5. 31Ga 10. 50Sn

KONFIGURASI NOTASI GAS MULIA Gas Mulia : 2He, 10Ne, 18Ar, 36Kr, 54Xe, dan 86Rn Contoh: 12Mg konfigurasinya: Gas mulia terdekat sebelumnya adalah Maka konfigurasinya dapat disingkat menjadi

LATIHAN SOAL Tuliskan konfigurasi elektron untuk setiap atom berikut: 20Ca40 22Ti48

ATURAN HUND Proses pengisian elektron ke dalam orbital pertama kali akan mengisi semua orbital dengan tingkat energi yang sama terlebih dahulu sebelum memasangkan dengan elektron lain di orbital yang setengah penuh. Contoh: 7Ni Konfigurasi : 1s2 2s2 2p3 Pengisian dalam orbitalnya:

LATIHAN SOAL Gambarlah diagram orbital dari unsur berikut: a. 13Al27 b. 16S32 c. 18Ar40

ORBITAL PENUH DAN SETENGAH PENUH Ada beberapa penyimpangan pengisian elektron berdasarkan atauran aufbau dengan berdasarkan percobaan, bahwa orbital yang setengah penuh merupakan struktur yang relatif lebih stabil. Contoh: 29Cu

LATIHAN SOAL Tentukan konfigurasi dari unsur berikut: 24Cr 26Fe

KONFIGURASI ION Unsur yang mengalami ionisasi akan mengalami perubahan jumlah elektron. Misalnya: 26Fe2+ 26Fe mempunyai nomor atom 26 dan mempunyai konfigurasi elektron [Ar] 3d64s2. Fe2+, maka elektron Fe berkurang 2 dari jumlah asal. Sehingga konfigurasi Fe2+ adalah [Ar] 3d6.

LATIHAN SOAL Tentukan konfigurasi dari ion berikut: 11Na+ 20Ca2+

BILANGAN KUANTUM Bilangan kuantum adalah bilangan yang menentukan letak keberadaan elektron pada kulit atom. Ada 4 bilangan kuantum, yaitu : Utama Azimuth Magnetik Spin

Bilangan Kuantum Utama (n) Bilangan Kuantum Azimuth (l) Utama (n) menyatakan kulit atom/tingkat energi. n = 1 kulit K n = 2 kulit L n = 3 kulit M n = 4 kulit N, dst Bilangan Kuantum Azimuth (l) Azimuth (l) menyatakan subkulit atom (n >l). Harga bilangan kuantum azimuth (l)=0 sampai dengan (n-1). l = 0 subkulit s l= 1 subkulit p l= 2 subkulit d l= 3 subkulit f, dst

Bilangan Kuantum Magnetik (m) Bilangan Kuantum Spin (s) Magnetik (m) menyatakan posisi orbital dalam subkulit = 0 m = 0 = 1 m = -1, 0, +1 = 2 m = -2, -1, 0, +1, +2 Bilangan Kuantum Spin (s) Spin (s) menyatakan arah rotasi elektron dalam orbital. Dalam setiap orbital berisi maksimum 2 elektron dengan arah spin yang berlawanan, yaitu searah jarum jam / ke atas (+½) dan berlawanan arah jarum jam / ke bawah (-½).

BENTUK-BENTUK ORBITAL Orbital pada suatu subkulit mempunyai bentuk tertentu yang bergantung pada bilangan kuantum azimuth (l). 1. Orbital s Orbital s berbentuk bola dengan arah ruang yang sama ke seluruh sudut. Orbital 1s, 2s, dan 3s.

BENTUK-BENTUK ORBITAL 2. Orbital p Orbital p dengan nilai m = -1, 0, +1, mempunyai 3 kemungkinan orientasi dalam ruang yang masing-masing terletak pada koordinat Cartesius X, Y, dan Z sehingga dapat dibedakan menjadi px, py, dan pz. Bentuk orbital ini seperti balon karet terpilin.

BENTUK-BENTUK ORBITAL 3. Orbital d Orbital d dengan nilai m = -2, -1, 0, +1, +2, mempunyai 5 kemungkinan orientasi dalam ruang yaitu dx2- y2, dz2, dxy, dxz, dan dyz.

BENTUK-BENTUK ORBITAL 4. Orbital f Orbital f lebih rumit dan lebih sukar untuk dipaparkan, tetapi hal itu tidaklah merupakan masalah penting. Setiap subkulit f terdiri atas 7 orbital, sesuai dengan 7 harga m untuk l = 3.

CONTOH SOAL Bilangan kuantum elektron terakhir dari Ar (Z = 18) adalah... Nomor atom dari unsur yang mempunyai bilangan kuantum elektron terakhir n=3, m = 0, s = +½ adalah....

Thanks For Loving Us SELESAI