Mengenal Sifat Material Konfigurasi Elektron dalam Atom

Presentasi berjudul: "Mengenal Sifat Material Konfigurasi Elektron dalam Atom"— Transcript presentasi:

1 Mengenal Sifat Material Konfigurasi Elektron dalam Atom

2 Konfigurasi Elektron Dalam Atom

3 Persamaan Schrödinger dalam Koordinat Bola

4 inti atom berimpit dengan titik awal koordinat
Persamaan Schrödinger dalam Koordinat Bola r   x y z elektron inti atom inti atom berimpit dengan titik awal koordinat persamaan Schrödinger dalam koordinat bola Jika kita nyatakan: kita peroleh persamaan yang berbentuk mengandung r tidak mengandung r salah satu kondisi yang akan memenuhi persamaan ini adalah jika keduanya = 0

5 Persamaan yang mengandung r saja
fungsi gelombang R hanya merupakan fungsi r  simetri bola kalikan dengan kalikan dengan dan kelompokkan suku-suku yang berkoefisien konstan Ini harus berlaku untuk semua nilai r Salah satu kemungkinan:

6 salah satu solusi: Inilah nilai E yang harus dipenuhi agar R1 merupakan solusi dari kedua persamaan Energi elektron pada status ini diperoleh dengan masukkan nilai-nilai e, m, dan h Probabilitas keberadaan elektron dapat dicari dengan menghitung probabilitas keberadaan elektron dalam suatu “volume dinding” bola yang mempunyai jari-jari r dan tebal dinding r.

7 keberadaan elektron terkonsentrasi di sekitar jari-jari r0 saja
Pe1 r [Å] r0 Pe probabilitas maksimum ada di sekitar suatu nilai r0 sedangkan di luar r0 probabilitas ditemukannya elektron dengan cepat menurun keberadaan elektron terkonsentrasi di sekitar jari-jari r0 saja Inilah struktur atom hidrogen yang memiliki hanya satu elektron di sekitar inti atomnya dan inilah yang disebut status dasar atau ground state

8 Adakah Solusi Yang Lain?
x L  * a). n = 1 *  L b).n = 2 *  L c). n = 3 Kita ingat: Energi Elektron terkait jumlah titik simpul fungsi gelombang solusi yang lain: R1 R3 R2 r[Å] R bertitik simpul dua bertitik simpul tiga Solusi secara umum: polinom

9 bilangan kuantum prinsipal
probabilitas keberadaan elektron Pe1 Pe2 Pe3 r[Å] Pe n 13,6 3,4 1,51 energi total [ eV ] ground state  10,2 eV  1,89 eV bilangan kuantum prinsipal Tingkat-Tingkat Energi Atom Hidrogen

10 Momentum Sudut Momentum sudut juga terkuantisasi bilangan bulat positif Momentum sudut ditentukan oleh dua macam bilangan bulat: l : menentukan besar momentum sudut, dan ml : menentukan komponen z atau arah momentum sudut Nilai l dan ml yang mungkin : dst.

11 ml adalah bilangan kuantum magnetik
l disebut bilangan kuantum momentum sudut, atau bilangan kuantum azimuthal bilangan kuantum l 1 2 3 4 5 simbol s p d f g h degenerasi 7 9 11 ml adalah bilangan kuantum magnetik

12 bilangan kuantum utama
Ada tiga bilangan kuantum yang sudah kita kenal, yaitu: bilangan kuantum utama, n, yang menentukan tingkat energi; bilangan kuantum momentum sudut, atau bilangan kuantum azimuthal, l; bilangan kuantum magnetik, ml . n : 13,6 3,4 1,51 energi total [ eV ] Bohr bilangan kuantum utama 2s, 2p 1s 3s, 3p, 3d lebih cermat (4) Spin Elektron:  ½ dikemukakan oleh Uhlenbeck

13 Kandungan elektron setiap tingkat energi
Konfigurasi Elektron Dalam Atom Netral Kandungan elektron setiap tingkat energi n status momentum sudut Jumlah tiap tingkat s/d s p d f 1 2 6 8 10 3 18 28 4 14 32 60

14 Orbital inti atom 1s 2s inti atom

15 H: 1s1; He: 1s2 Li: 1s2 2s1; Be: 1s2 2s2; B: 1s2 2s2 2p1;
Penulisan konfigurasi elektron unsur-unsur H: 1s1; He: 1s2 Li: 1s2 2s1; Be: 1s2 2s2; B: 1s2 2s2 2p1; C: 1s2 2s2 2p2; N: 1s2 2s2 2p3; O: 1s2 2s2 2p4; F: 1s2 2s2 2p5; Ne: 1s2 2s2 2p dst

16 tingkat 4s sedikit lebih rendah dari 3d
Diagram Tingkat Energi energi tingkat 4s sedikit lebih rendah dari 3d

17 B: pengisian 2px dengan 1 elektron;
Pengisian Elektron Pada Orbital H: pengisian 1s; He: pemenuhan 1s; Li: pengisian 2s; Be: pemenuhan 2s; B: pengisian 2px dengan 1 elektron; C: pengisian 2py dengan 1 elektron; N: pengisian 2pz dengan 1 elektron; O: pemenuhan 2px; F: pemenuhan 2py; Ne: pemenuhan 2pz.

18 Tingkat energi 4s lebih rendah dari 3d
Tingkat energi 4s lebih rendah dari 3d. Hal ini terlihat pada perubahan konfigurasi dari Ar (argon) ke K (kalium). Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p s1 (bukan 3d1) Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p s2 (bukan 3d2) Sc: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2 (orbital 3d baru mulai terisi setelah 4s penuh) Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 (dan unsur selanjutnya pengisian 3d sampai penuh)

19 Blok-Blok Unsur Blok s Blok d Blok p pengisian orbital s
1 H 1s1 2 He 1s2 3 Li [He] 2s1 4 Be 2s2 5 B 2p1 6 C 2p2 7 N 2p3 8 O 2p4 9 F 2p5 10 Ne 2p6 11 Na [Ne] 3s1 12 Mg 3s2 13 Al 3p1 14 Si 3p2 15 P 3p3 16 S 3p4 17 Cl 3p5 18 Ar 3p6 19 K [Ar] 4s1 20 Ca 4s2 21 Sc 3d1 22 Ti 3d2 23 V 3d3 24 Cr 3d5 25 Mn 26 Fe 3d6 27 Co 3d7 28 Ni 3d8 29 Cu 3d10 30 Zn 31 Ga 4p1 32 Ge 4p2 33 As 4p3 34 Se 4p4 35 Br 4p5 36 Kr 4p6 Blok s Blok d Blok p pengisian orbital s pengisian orbital d pengisian orbital p

20 Ionisasi dan Energi Ionisasi
Energi ionisasi adalah jumlah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar suatu unsur guna membentuk ion positif bermuatan +1. Energi ionisasi dalam satuan eV disebut juga potensial ionisasi. Potensial ionisasi didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang paling lemah terikat pada atom. Pada atom dengan banyak elektron, pengertian ini sering disebut sebagai potensial ionisasi yang pertama, karena sesudah ionisasi yang pertama ini bisa terjadi ionisasi lebih lanjut dengan terlepasnya elektron yang lebih dekat ke inti atom.

21 Energi Ionisasi [eV] 1 H 13,6 2 He 24,5 3 Li 5,39 4 Be 9,32 5 B 8,29 6
C 11,2 7 N 14,6 8 O 9 F 17,4 10 Ne 21,6 11 Na 5,14 12 Mg 7,64 13 Al 5,98 14 Si 8,15 15 P 10,4 16 S 17 Cl 13,0 18 Ar 15,8 19 K 4,34 20 Ca 6,11 21 Sc 6,54 22 Ti 6,83 23 V 6,74 24 Cr 6,76 25 Mn 7,43 26 Fe 7,87 27 Co 7,86 28 Ni 7,63 29 Cu 7,72 30 Zn 9,39 31 Ga 6,00 32 Ge 7,88 33 As 9,81 34 Se 9,75 35 Br 11,8 36 Kr

22 Energi ionisasi turun setiap kali pergantian blok unsur
d Di setiap blok unsur, energi ionisasi cenderung meningkat jika nomer atom makin besar Energi ionisasi turun setiap kali pergantian blok unsur

23 Afinitas Elektron Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan jika atom netral menerima satu elektron membentuk ion negatif bermuatan 1. Afinitas elektron dinyatakan dengan bilangan negatif, yang berarti pelepasan energi. Afinitas elektron merupakan ukuran kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron, bergabung dengan unsur untuk membentuk ion negatif. Makin kuat gaya tarik ini, berarti makin besar energi yang dilepaskan. Gaya tarik ini dipengaruhi oleh jumlah muatan inti atom, jarak orbital ke inti, dan screening (tabir elektron).

24 Mengenal Sifat Material Konfigurasi Elektron dalam Atom
Course Ware Mengenal Sifat Material Konfigurasi Elektron dalam Atom Sudaryatno Sudirham