STUKTUR ATOM

Model Atom Awan Elektron PETA EKSPEDISI Model Atom Dalton Tersuasun dari Benda Model Atom Thomson Model Atom Model Atom Rutherford Model Atom Bohr Digambarkan dengan Model Atom Awan Elektron Tersusun dari ATOM Mempunyai Isotop Partikel Atom Nomor Massa Isoton Inti Atom Elektron Nomor Atom Berkaitan dengan Isobar Proton Neutron Konfigurasi Elektron Elektron Valensi Dijelaskan dengan Menemukan

Partikel-Partikel Penyusun Atom STUKTUR ATOM Pengertian Atom Partikel-Partikel Penyusun Atom Model-Model Atom Susunan Atom Konfigurasi Elektron web

Pengertian Atom Atom didefinisikan sebagai partikel terkecil dari suatu materi yang tidak dapat dibagi-bagi lagi, akan tetapi dari hasil penemuan selanjutnya ternyata atom masih terdiri atas partikel-partikel yang lebih kecil lagi yang disebut partikel sub atom. Partikel sub atom tersebut adalah; No. Partikel Sub atom Lambang Penemu / Th Massa (sma) Massa (Kg) Muatan 1. Proton p Goldstein, 1886 1,00728 1,6726 X 10-27 +1 2. Neutron n J. Chadwick, 1932 1,00866 1,6749 X 10-27 3. Elektron e J. Thomson, 1897 0,00055 9,1095 X 10-31 -1 End

Partikel-Partikel Penyusun Atom Dari hasil penemuan, ternyata atom terdiri atas partikel-partikel Yang sederhana, yang disebut partikel sub atom. Partikel-partikel sub atom tersebut adalah : proton, elektron, dan neutron. Proton Elektron Neutron

Model-Model Atom Hasil eksperimen yang memperkuat konsep atom menghasilkan gambaran mengenai susunan partikel-partikel di dalam atom. Gambaran ini berfungsi untuk memudahkan dalam memahami sifat-sifat kimia suatu atom. Gambaran susunan partikel-partikel dasar dalam atom disebut model atom. Marilah kita pelajari satu persatu masing-masing konsep/model atom tersebut. 1. Model Atom Dalton (1805) 2. Model Atom Thomson (1897) 3. Model Atom Rutherford (1911) 4. Model Atom Niels Bohr (1914) 5. Model Atom Modern 6. Kelebihan dan Kelemahan dari Setiap Model Atom

Inti atom, terdapat proton dan neutron Proton merupakan partikel bermuatan positif, posisinya terletak didalam inti atom. Goldstein berhasil menemukan adanya partikel bermuatan positif dalam atom. Partikel tersebut dinamakan proton. Setelah penemuan proton, Rutherford juga berhasil membuktikan proton terletak ditengah-tengah ruang atom (inti atom). e Inti atom, terdapat proton dan neutron e e P n Kulit-kulit atom e End

Inti atom, terdapat proton dan neutron Elektron Elektron merupakan partikel atom yang pertama kali ditemukan, Elektron ditemukan Oleh Joseph John Thomson seorang ilmuan inggris. Penemuannya berawal dari Percobaan tabung sinar katoda pada 1897. Istilah elektron sendiri pertama kali Dikemukakan oleh George Johnston Stoney pada 1891. Gambaran Posisi Elektron dalam Atom e Inti atom, terdapat proton dan neutron e e P n Kulit-kulit Atom terdapat elektron e End

Inti atom, terdapat proton dan neutron Keberadaan proton didalam inti atom ternyata tidak sendirian. James Chadwick Seorang ilmuan Inggris berhasil menemukan adanya neutron dalam inti atom Pada 1932. Gambaran Posisi Neutron dalam Atom e Inti atom, terdapat proton dan neutron e e P n Kulit-kulit Atom terdapat elektron e End

Model Atom Dalton Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavoiser menyatakan bahwa "Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap". Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan teori tentang atom sebagai berikut: John Dalton 1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi. 2. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom- atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda. 3. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen. 4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini: Atom adalah partikel terkecil Dan tidak dapat dibagi lagi. Bentuk seperti Bola Pejal. Model atom Dalton, seperti bola pejal Gambar. Model Atom Dalton

Kelebihan Teori Atom Dalton Dapat menjelaskan hukum kekekalan massa. Jika atom-atom dari unsur-unsur tidak dapat dihancurkan, maka atom-atom yang sama harus ada setelah reaksi selesai. Seperti halnya sebelum reaksi berlangsung maka massa keseluruhan dari pereaksi dari hasil reaksi harus sama. Dapat menjelaskan hukum perbandingan tetap. Jika semua atom dari sebuah unsur memiliki massa yang sama, dan jika satuan-satuan Atom memiliki perbandingan tetap, persentase susunan senyawa harus memiliki nilai tertentu, dengan mengabaikan ukuran contoh yang dianalisis atau keadaan semula.

Kelemahan Teori Atom Dalton Asumsinya bahwa semua atom dari suatu unsur memiliki massa dan sifat yang sama terbukti tidak benar. Setelah diketemukannya isotop oleh Mc. Coy dan Ross pada 1907. Isotop yang hampir tidak dapat dipisahkan satu sama lain secara kimia, Mempunyai susunan elektron yang sama tetapi mempunyai massa yang berbeda. 2. Asumsinya bahwa selama reaksi kimia, atom tidak bisa diciptakan dan dimusnahkan (tidak mengalami perubahan), teori ini kurang tepat. Bagaimana atom dapat saling mengadakan ikatan baik dengan atom-atom lain yang sejenis maupun yang tidak sejenis, jika sama sekali tidak mengalami perubahan? sekarang ditemukan fakta bahwa ada sedikit perubahan energi listrik pada bagian luar atom sehingga atom dapat mengadakan ikatan satu dengan lainnya. 3. Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik? padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menyebabkan terjadinya daya hantar listrik. End

Model Atom Thomson (1897) Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang SINAR KATODE dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron. Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positif untuk menetralkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson.

Percobaan Sinar Katode Kutub Negatif magnet Kutub Positif magnet Hasil pengamatan: Sinar katoda dibelokkan oleh medan magnet, tertarik oleh lempeng logam positif, tetapi ditolak oleh lempeng negatif. 2. Setelah menghitung dan membandingkan nilai muatan partikel (e) dan massa (m), diperoleh nilai perbandingan e/m=1,76X 108 coulomb/gram. Nilai ini sama untuk semua gas. Kesimpulan: Setiap gas menghasilkan sinar katoda yang sama. Sinar katoda ini disebut elektron dan bermuatan negatif. Animasi Percobaan Sinar Katoda Yang dilakukan Thomson.

Gambar. Model atom Thomson seperti roti kismis Menurut Thomson, Atom adalah materi yang bermuatan positif dan didalamnya Tersebar elektron (muatan negatif) bagaikan kismis dalam roti kismis. Bermuatan Positif Roti kismis Muatan Negatif (elektron) tersebar Gambar. Model atom Thomson seperti roti kismis

Kelebihan Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Kelemahan Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut. End

3. Model Atom Rutherford (1911) Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak. Elektron mengelilingi inti Dalam atom. Percobaan Rutherford Model atom Rutherford seperti tata surya

Kelebihan teori atom Rutherford Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti Kelemahan teori atom Rutherford Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti Ambilah seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Benar. Lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala Anda karena putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut. Rutherford telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit. End

Model Atom Niels Bohr (1914) Niels Bhor mengemukakan, Atom terdiri atas inti atom yang Bermuatan positif dan dikelilingi elektron-elektron yang beredar Pada kulit-kulit atom tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi. Inti atom, bermuatan positif Kulit-kulit Atom, terdapat Elektron yang beredar mengelilingi inti Model Atom Niels Bohr

Kelemahan dari Rutherford diperbaiki oleh Niels Bohr dengan percobaannya menganalisa spektrum warna dari atom hidrogen yang berbentuk garis. Hipotesis Bohr adalah : 1. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan. 2. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan memancarkan energi. Model atom Bohr digambarkan sebagai berikut

Kelebihan Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron. Kelemahan Berdasarkan hasil penelitian berikutnya terbukti bahwa gerakan elektron menyerupai Gelombang. Oleh karena itu posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti. Jadi orbit Lingkaran dengan jari-jari tertentu yang diungkapkan Niels Bohr tidak dapat diterima. Tidak dapat menjelaskan spekrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr. End

Model Atom Modern (mekanika gelombang/mekanika kuantum) Model Atom Mekanika Gelombang menjelaskan bahwa didalam atom elektron beredar Pada orbital-orbital yaitu daerah disekitar inti atom dengan kebolehjadian menemukan Elektron. Awan elektron Model Atom Mekanika Gelombang Teori atom mekanika gelombang memiliki persamaan dengan teori atom Niels Bohr Dalam hal tingkat-tingkat energi atau kulit-kulit atom, tetapi berbeda dalam hal bentuk Lintasan elektronnya. Dalam teori mekanika gelombang posisi elektron adalah tidak Pasti. Hal yang dapat ditentukan mengenai keberadaan elektron dalam atom adalah Daerah dengan peluang terbesar untuk menemukan elektron, daerah tersebut dinamakan Orbital. End

Kelebihan dan Kelemahan dari Setiap Model Atom Menurut Dalton seperti bola pejal Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom Tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik, jika atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur dan tidak dapat dibagi lagi Menurut Thomson seperti roti kismis Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun dari partikel yang bermuatan positif dan negatif untuk membentuk atom netral. Juga membuktikan bahwa elektron terdapat dalam semua unsur Belum dapat menerangkan bagaimana susunan muatan positif dalam bola dan jumlah elektron   Rutherford seperti planet bumi mengelilingi matahari Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti Model tersebut tidak dapat menerangkan mengapa elektron tidak pernah jatuh ke dalam inti sesuai dengan teori fisika klasik Niels Bohr seperti bola, dengan inti atom yang dikelilingi sejumlah elektron Mempu membuktikan adanya lintasan elektron untuk atom hidrogen Hanya dapat menerangkan atom-atom yang memiliki elektron tunggal seperti gas hidrogen, tetapi tidak dapat menerangkan spektrum warna dari atom-atom yang memiliki banyak elektron End

Susunan Atom Dengan ditemukannya struktur atom, maka perbedaan antara atom yang satu dengan yang lainnya dapat dijelaskan. Perbedaan tersebut disebabkan oleh perbedaan susunan, yaitu jumlah proton, elektron, dan neutronnya. Dalam kaitan dengan susunan atom, kita perlu memahami beberapa istilah, yaitu: 1. Nomor Atom 2. Nomor Massa 3. Notasi Susunan Atom 4. Isotop 5. Isobar 6. Isoton

Nomor Atom (Z) Nomor atom adalah bilangan yang menunjukkan jumlah proton didalam inti atom. Nomor atom juga menunjukkan jumlah elektron dalam atom. Contoh : Nomor atom Na = 11 Artinya : - Jumlah proton = 11 - Jumlah elektron = 11 11 Elektron pada semua kulit atom 11 proton pada Inti atom End

Nomor Massa (A) Nomor Massa adalah bilangan yang menunjukkan jumlah proton + neutron dalam inti atom. Ada 11 proton dan 13 neutron Sehingga nomor massa = 24 End

X A Z Contoh soal Notasi Susunan Atom Nomor Massa Jumlah proton, elektron dan neutron dalam suatu atom dinyatakan dengan lambang (notasi) sebagai berikut. A X Nomor Massa ( Jumlah Proton + Neutron) dalam inti atom Lambang Unsur Z Nomor Atom ( Jumlah Proton) dalam inti atom Contoh soal

Na 23 11 Jumlah Proton = 11 Jumlah Elektron = 11 Tentukan jumlah proton, elektron dan neutron pada atom Jawab; Nomor Massa 23 Na Artinya Jumlah Proton = 11 Jumlah Elektron = 11 Jumlah Neutron = 23 - 11=12 11 Nomor Atom Keterangan; Jumlah proton diketahui dari nomor atom, Jumlah elektron Diketahui dari nomor atom, sedangkan jumlah neutron adalah nomor massa dikurangi nomor atom. Contoh lain

Tentukan jumlah proton, elektron dan neutron pada ion dibawah ini ! Jawab : Jumlah proton = 8 Jumlah elektron = 8+2 = 10 Jumlah neutron = 16- 8 = 8 a. Keterangan; Jumlah proton diketahui dari nomor atom, jumlah elektron diketahui melalui menjumlahkan nomor atom dengan muatan ion (muatan ion negatif menunjukkan kelebihan elektron dalam atom) sehingga 8 elektron + 2 elektron= 10 elektron. Jumlah proton = 12 Jumlah elektron = 12 – 2 = 10 Jumlah neutron = 24 – 12 = 12 b. Keterangan; Jumlah elektron diketahui dengan menjumlahkan nomor atom dengan muatan ion (muatan ion positif menunjukkan kekurangan elektron dalam atom) sehingga 12 elektron – 2 elektron = 10 elektron. End

Unsur-unsur yang mempunyai nomor atom Isotop Unsur-unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda. misalnya: Nomor Massa beda dengan dengan Nomor Atom sama, Yakni 6 Dengan kata lain isotop merupakan unsur-unsur sejenis yang memiliki jumlah Proton sama tetapi jumlah neutron bebeda. End

Unsur-unsur yang mempunyai nomor massa Isobar Unsur-unsur yang mempunyai nomor massa sama tetapi nomor atomnya berbeda, pada unsur yang berbeda pula. misalnya: Nomor Massa sama, yakni 14 dengan Nomor Atom beda End

Unsur-unsur yang mempunyai jumlah neutron sama. misalnya: Isoton Unsur-unsur yang mempunyai jumlah neutron sama. misalnya: dengan Neutron =14 – 6 = 8 Neutron =15 – 7 = 8 Jumlah neutron masing-masing unsur diatas adalah 8. Sehingga kedua Unsur tersebut termasuk kedalam kelompok isoton. Isoton terjadi pada Unsur-unsur yang berbeda. End

Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron adalah menggambarkan susunan elektron dalam atom. Menurut Niels Bhor bahwa atom terdiri atas kulit-kulit atom/ kulit-kulit elektron. Elektron beredar mengelilingi inti pada kulit-kulit atom. Kulit-kulit atom disebut juga lintasan elektron dengan tingkat energi berbeda-beda. Kulit yang paling dalam (paling dekat dengan inti atom) mempunyai tingkat energi paling rendah. Kulit-kulit atom mempunyai nomor: 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7,……dst. Dan diberi lambang berturt-turut : K, L, M, N, O, P , Q, …..dst.

2n2 Pengisian elektron pada Kulit-kulit atom memenuhi rumus: Dimana n = nomor kulit Jadi, Kulit K (n=1) = jumlah maksimum elektron: 2.12 = 2 elektron Kulit L (n=2) = jumlah maksimum elektron: 2. 22 = 8 elektron Kulit M (n=3) = jumlah maksimum elektron: 2. 32 =18 elektron Kulit N (n=4) = jumlah maksimum elektron: 2. 42 =32 elektron Kulit O (n=5) = jumlah maksimum elektron: 2. 52 = 50 elektron dst. Elektron valensi adalah elektron yang terdapat pada kulit terluar. Contoh Soal

Contoh lain Contoh; 1. Buatlah konfigurasi elektron dari atom Jawab; = 2, 8, 1 Elektron valensi = 1 Gambaran pegisian elektron dalam atom adalah sebagai berikut; 2 8 1 Contoh lain Konfigurasi elektron dari Beberapa atom, clik disini!

Contoh; Buatlah konfigurasi elektron dari atom dibawah ini dan tentukan Elektron valensinya!! Jawab: = 2, 8, 9 (belum stabil) menjadi, = 2, 8, 8,1 (stabil) Elektron valensi = 1 = 2, 8, 18, 7 Elektron valensi = 7 = 2, 8, 18, 27 (belum stabil) menjadi, = 2, 8, 18, 18, 9 (belum stabil) menjadi, = 2, 8, 18, 18, 8, 1 Elektron valensi = 1 Catatatan : Pada kulit terakhir (terluar) maksimum hanya diisi 8 elektron, Apabila lebih harus dipecah. End