1.2-sruktur atom-2

134
11/09/2015 6:57:45 barnasholil/08122169961 1

Upload: zaky-i-s-putra

Post on 12-Apr-2016

67 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

Chimical Engineering

TRANSCRIPT

Page 1: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:57:45 barnasholil/08122169961 1

Page 2: 1.2-Sruktur Atom-2

Pokok Bahasan Materi

1. Teori atom Dalton

2. Partikel dalam atom

3. Perkembangan teori / model atom

4. Spektrum Atom

5. Bilangan kuantum

6. Bentuk orbital

7. Aturan konfigurasi elektron dalam atom

8. Sifat periodik Unsur

2 11/09/2015 6:57:46 barnasholil/08122169961

Page 3: 1.2-Sruktur Atom-2

Teori Atom Dalton 1.Materi terdiri dari partikel yang tidak dapat dibagi-

bagi lagi, tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, yang disebut atom.

Ternyata atom dapat dibagi lagi menjadi partikel-partikel yaitu elektron (e), proton (p), dan neutron (n).

2. Atom suatu unsur tertentu adalah sama dan berbeda dengan atom unsur lain.

Ternyata ada isotop yaitu unsur dengan lambang sama yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massa berbeda.

3. Jika atom-atom bergabung membentuk senyawa, maka perbandingan atom-atom ini merupakan angka sederaha.

Ternyata ada molekul rumit, mis. 3

18 35 2C H O Na

11/09/2015 6:57:46 barnasholil/08122169961

Page 4: 1.2-Sruktur Atom-2

Perkembangan Teori/Model Atom

1. Becquerel:

atom terdiri dari bagian bermuatan positif dan bagian bermuatan negatif.

2. Thomson (konsep elektron):

atom berupa awan muatan positif yang bulat (seperti bola kapas) dengan elektron-elektron pada permukaannya.

99,9 % massa atom terletak pada bagian bermuatan positif.

3. Rutherford (konsep inti atom):

atom terdiri dari inti yang keras dan kecil (r = 10−13 cm) dengan muatan +Ze dan hampir semua massa atom terpusatkan serta pada jarak relatif jauh terdapat elektron-elektron sebanyak Z yang mengelilingi inti. Z = nomor atom

4 11/09/2015 6:57:46 barnasholil/08122169961

Page 5: 1.2-Sruktur Atom-2

4. Bohr (konsep orbital & kulit elektron):

(a) tiap elektron hanya dapat bergerak dalam lintasan-lintasan berbentuk lingkaran (disebut orbit) dan momentum sudut elektron dalam lingkaran merupakan kelipatan bulat dari h/2π.

Lintasan elektron yang tidak memancarkan energi dinamakan keadaan stasioner.

(b) bila elektron mancarkan / menyerap energi (yaitu pindah dari keadaan stasioner satu ke keadaan stasioner lain), maka energi yang dipancarkan / diserap adalah

ΔE = hν

Dari konsep Bohr ini dapat meramalkan potensial ionisasi, yaitu: ΔE= Z2. ΔEH

dengan ΔEH = 1312 kJ/mol. Persamaan ini hanya berlaku untuk atom berelektron satu

5 11/09/2015 6:57:47 barnasholil/08122169961

Page 6: 1.2-Sruktur Atom-2

6

Absorption And Emission

Electrons that absorb energy are raised to a higher energy level

A particular frequency of light is emitted when an electron falls to a lower energy level

11/09/2015 6:57:47 barnasholil/08122169961

Page 7: 1.2-Sruktur Atom-2

7

Bohr’s (theoretical) equation explains the

experimental (empirical) Rydberg equation

The combination of constants, b/hc, has a

value which differs from the experimentally

derived value of RH by only 0.05%!

22

22

22

1111

11

or

with

)(

hl

hl

lh

nnhcb

lhnn

n

b

n

blh

hc

nnb

EEE

Bohr’s Model Predicts Energy Levels

11/09/2015 6:57:47 barnasholil/08122169961

Page 8: 1.2-Sruktur Atom-2

8

This equation allows the calculation of the energy,

E, of any orbit

b= Bohr’s constant

n is the orbit location

J 102.18b

nbE

18

2

Bohr Equation (1913)

11/09/2015 6:57:47 barnasholil/08122169961

J 102.18b

nbE

18

2

Page 9: 1.2-Sruktur Atom-2

9

The Electron On A Wire- Uniting The Theories

Particle: the kinetic energy of the moving

electron is E=½ mv2

Standing wave, the half-wavelength must occur

an integer number of times along the wire’s

length n(λ/2)=L

de Broglie’s equation provides the link between

these.

m=mass of particle

v= velocity of particle

Combining these relationships:

mvh λ

2

22

8mL

hnE

barnasholil/08122169961

Page 10: 1.2-Sruktur Atom-2

5. Louis de Broglie (azas dualisme partikel gelombang):

bila satu partikel bergerak dengan momentum p,

maka gerakan ini dapat digambarkan sebagai

suatu gerakan gelombang dengan λ = h/p =

h/mv.

6. Heisenberg (azas ketidakpastian):

penentuan yang bersamaan dari momentum dan

kedudukan suatu partikel tidak dapat diketahui

secara tepat, (Δpx)(Δx)≥ h .

10 11/09/2015 6:57:49 barnasholil/08122169961

Page 11: 1.2-Sruktur Atom-2

7. Schrodinger :

momentum dan kedudukan tidak diberikan

sebagai harga-harga tertentu melainkan

sebagai kebolehjadian memiliki harga tertentu

yang disebut fungsi gelombang, ψ.

Fungsi gelombang dinyatakan oleh Ψnlm

Note: 5, 6, 7 disebut mekanika kuantum (konsep subkulit, bilangan

kuantum, dan orbital)

Orbiatal adalah daerah kebolehjadian untuk menemukan elektron

11 11/09/2015 6:57:49 barnasholil/08122169961

Page 12: 1.2-Sruktur Atom-2

12

Radiant Energy Spectrum

high energy,

short waves

low energy,

long waves

11/09/2015 6:57:49 barnasholil/08122169961

Page 13: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:57:51 barnasholil/08122169961

Slide 13 of

50

Electromagnetic Spectrum

Page 14: 1.2-Sruktur Atom-2

7.1 11/09/2015 6:57:51 14 barnasholil/08122169961

Page 15: 1.2-Sruktur Atom-2

15

Flame Emission

Elements exhibit characteristic colors when

burned

The characteristic spectra are also observed

when elements are subject to strong

electrical fields as in gas discharge tubes.

Note that the light

from the discharge

tube is actually

several different

colored lines as

seen on the

surface of the CD

11/09/2015 6:57:51 barnasholil/08122169961

Page 16: 1.2-Sruktur Atom-2

16

Light emitted by excited atoms is comprised of

a few narrow beams with frequencies

characteristic of the element

Atomic spectra are unique for each element

Atomic Emission Spectra

11/09/2015 6:57:51 barnasholil/08122169961

Page 17: 1.2-Sruktur Atom-2

7.3

Line Emission Spectrum of Hydrogen Atoms

11/09/2015 6:57:53 17 barnasholil/08122169961

Page 18: 1.2-Sruktur Atom-2

7.3 11/09/2015 6:57:53 18 barnasholil/08122169961

Page 19: 1.2-Sruktur Atom-2

19

For the hydrogen spectrum, a mathematical

pattern was noted and reported using the Balmer-

Rydberg equation

n1 and n2 are positive integers , where n1 <n2

Rydberg constant, RH, is an empirical

constant=109,678 cm-1

If n1=1, lines called “Lyman series”

If n1=2, called “Balmer series”

If n1 = 3 called “Paschen series”

Emitted light is quantized )( 2

221

11H

1

nnR

Patterns In Atomic Line Spectra

11/09/2015 6:57:54 barnasholil/08122169961

Page 20: 1.2-Sruktur Atom-2

Ephoton = E = Ef - Ei

Ef = -RH ( ) 1

n2 f

Ei = -RH ( ) 1

n2 i

i f

E = RH ( ) 1

n2

1

n2

nf = 1

ni = 2

nf = 1

ni = 3

nf = 2

ni = 3

7.3 11/09/2015 6:57:54 20 barnasholil/08122169961

Page 21: 1.2-Sruktur Atom-2

Ephoton = 2.18 x 10-18 J x (1/25 - 1/9)

Ephoton = E = -1.55 x 10-19 J

= 6.63 x 10-34 (J•s) x 3.00 x 108 (m/s)/1.55 x 10-19J

= 1280 nm

Calculate the wavelength (in nm) of a photon

emitted by a hydrogen atom when its electron

drops from the n = 5 state to the n = 3 state.

Ephoton = h x c /

= h x c / Ephoton

i f

E = RH ( ) 1

n2

1

n2 Ephoton =

7.3 11/09/2015 6:57:54 21 barnasholil/08122169961

Page 22: 1.2-Sruktur Atom-2

Chemistry in Action: Laser – The Splendid Light

Laser light is (1) intense, (2) monoenergetic, and (3) coherent

11/09/2015 6:57:54 22 barnasholil/08122169961

Page 23: 1.2-Sruktur Atom-2

Chemistry in Action: Electron Microscopy

STM image of iron atoms

on copper surface

e = 0.004 nm

11/09/2015 6:57:54 23 barnasholil/08122169961

Page 24: 1.2-Sruktur Atom-2

Chemistry Mystery: Discovery of Helium

In 1868, Pierre Janssen detected a new dark line in the solar emission spectrum

that did not match known emission lines

In 1895, William Ramsey discovered helium in a mineral of uranium (from alpha

decay).

Mystery element was named Helium

11/09/2015 6:57:55 24 barnasholil/08122169961

Page 25: 1.2-Sruktur Atom-2

Schrodinger Wave Equation

Y fn(n, l, ml, ms)

principal quantum number n

n = 1, 2, 3, 4, ….

n=1 n=2 n=3

7.6

distance of e- from the nucleus

11/09/2015 6:57:55 25 barnasholil/08122169961

Page 26: 1.2-Sruktur Atom-2

Y = fn(n, l, ml, ms)

angular momentum quantum number l

for a given value of n, l = 0, 1, 2, 3, … n-1

n = 1, l = 0

n = 2, l = 0 or 1

n = 3, l = 0, 1, or 2

Shape of the “volume” of space that the e- occupies

l = 0 s orbital

l = 1 p orbital

l = 2 d orbital

l = 3 f orbital

Schrodinger Wave Equation

7.6 11/09/2015 6:57:55 26 barnasholil/08122169961

Page 27: 1.2-Sruktur Atom-2

l = 0 (s orbitals)

l = 1 (p orbitals)

7.6 11/09/2015 6:57:55 27 barnasholil/08122169961

Page 28: 1.2-Sruktur Atom-2

l = 2 (d orbitals)

7.6 11/09/2015 6:57:56 28 barnasholil/08122169961

Page 29: 1.2-Sruktur Atom-2

Y = fn(n, l, ml, ms)

magnetic quantum number ml

for a given value of l

ml = -l, …., 0, …. +l

orientation of the orbital in space

if l = 1 (p orbital), ml = -1, 0, or 1

if l = 2 (d orbital), ml = -2, -1, 0, 1, or 2

Schrodinger Wave Equation

7.6 11/09/2015 6:57:56 29 barnasholil/08122169961

Page 30: 1.2-Sruktur Atom-2

ml = -1 ml = 0 ml = 1

ml = -2 ml = -1 ml = 0 ml = 1 ml = 2 7.6

11/09/2015 6:57:56 30 barnasholil/08122169961

Page 31: 1.2-Sruktur Atom-2

Y = fn(n, l, ml, ms)

spin quantum number ms

ms = +½ or -½

Schrodinger Wave Equation

ms = -½ ms = +½

7.6 11/09/2015 6:57:57 31 barnasholil/08122169961

Page 32: 1.2-Sruktur Atom-2

Bilangan Kuantum

1. utama, n dengan n = 1, 2, 3,....

konsep: menunjukkan kulit elektron

fisik: menggambarkan ukuran orbital

2. momentum sudut / azimut, l dengan l = 0 s/d (n-1)

konsep: menunjukkan subkulit s, p, d, f, g,....

fisik: menggambarkan bentuk orbital

3. magnetik, m dengan m = (-l) s/d (+l)

konsep: menunjukkan orbital pada subkulit,

mis. px, py, pz

fisik: menggambarkan arah/orientasi orbital

32 11/09/2015 6:57:57 barnasholil/08122169961

Page 33: 1.2-Sruktur Atom-2

4. spin, s dengan s = ± ½

menunjukkan arah spin elektron

33 11/09/2015 6:57:57 barnasholil/08122169961

Page 34: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:57:57 barnasholil/08122169961

Slide 34 of

50

Electron Spin: A Fourth Quantum Number

Page 35: 1.2-Sruktur Atom-2

Relationships between n, l, and m

Number of

n l ml Subshell Orbitals

1 0 0 1s 1

2 0 0 2s 1

1 -1, 0, 1 2p 3

3 0 0 3s 1

1 -1, 0, 1 3p 3

2 -2, -1, 0, 1, 2 3d 5

4 0 0 4s 1

1 -1, 0, 1 4p 3

2 -2, -1, 0, 1, 2 4d 5

3 -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 4f 7

11/09/2015 6:57:58 35 barnasholil/08122169961

Page 36: 1.2-Sruktur Atom-2

7.6 11/09/2015 6:57:58 36 barnasholil/08122169961

Page 37: 1.2-Sruktur Atom-2

Schrodinger Wave Equation

Y = fn(n, l, ml, ms)

Shell – electrons with the same value of n

Subshell – electrons with the same values of n and l

Orbital – electrons with the same values of n, l, and ml

How many electrons can an orbital hold?

If n, l, and ml are fixed, then ms = ½ or - ½

Y = (n, l, ml, ½) or Y = (n, l, ml, -½)

An orbital can hold 2 electrons 7.6 11/09/2015 6:57:58 37 barnasholil/08122169961

Page 38: 1.2-Sruktur Atom-2

How many 2p orbitals are there in an atom?

2p

n=2

l = 1

If l = 1, then ml = -1, 0, or +1

3 orbitals

How many electrons can be placed in the 3d subshell?

3d

n=3

l = 2

If l = 2, then ml = -2, -1, 0, +1, or +2

5 orbitals which can hold a total of 10 e-

7.6 11/09/2015 6:57:59 38 barnasholil/08122169961

Page 39: 1.2-Sruktur Atom-2

Bentuk Orbital

1. Orbital s

n = 1, 2, .......

l = 0 z

m = 0

x

y

39 11/09/2015 6:57:59 barnasholil/08122169961

Page 40: 1.2-Sruktur Atom-2

40

Orbitals get larger as the principle quantum number n increases

Nodes, or regions of zero electron density, appear beginning with the 2s orbital

.

“s” Orbitals And Nodes

11/09/2015 6:57:59 barnasholil/08122169961

Page 41: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:57:59 barnasholil/08122169961

Slide 41 of

50

s orbitals

Page 42: 1.2-Sruktur Atom-2

2. Orbital p

px py pz

n = 2, 3, ... n = 2, 3, ... n = 2, 3, ...

l = 1 l = 1 l = 1

m = +1 m =−1 m = 0

z z z

x x x

y y y

42 11/09/2015 6:58:00 barnasholil/08122169961

Page 43: 1.2-Sruktur Atom-2

Recall that there are three different

orbitals in each p subshell

Dot-density diagrams of the

cross section of the probability

distribution of a single (a) 2p

and (b) 3p orbital showing the

nodal plane.

The directions of maximum electron

density lie along lines that are mutually

perpendicular. It is convenient to label the

orbitals as px, py, and pz

11/09/2015 6:58:00 43 barnasholil/08122169961

Page 44: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:58:00 barnasholil/08122169961

Slide 44 of

50

p Orbitals

Page 45: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:58:00 barnasholil/08122169961

Slide 45 of

50

p Orbitals

Page 46: 1.2-Sruktur Atom-2

3. Orbital d

dxy dxz dyz

n = 3, 4, .. n = 3, 4, .... n = 3, 4, ...

l = 2 l = 2 l = 2

m = -2 m = +1 m = -1

z z z

x x x

y y y

46 11/09/2015 6:58:01 barnasholil/08122169961

Page 47: 1.2-Sruktur Atom-2

dx2−y2 dz2

n = 3, 4, ... n = 3, 4, ...

l = 2 l = 2

m = +2 m = 0

z z

x x

y y

47 11/09/2015 6:58:01 barnasholil/08122169961

Page 48: 1.2-Sruktur Atom-2

48

Shape and orientation of d orbitals are more complicated than for p orbitals.

“f” orbitals are even more complex than the d orbitals

“d” Orbital Shape and Orientations

11/09/2015 6:58:01 barnasholil/08122169961

Page 49: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:58:01 barnasholil/08122169961

Slide 49 of

50

d Orbitals

Page 50: 1.2-Sruktur Atom-2

Aturan konfigurasi elektron

1. Aturan Aufbau: (n+l)

pengisian elektron pada orbital dimulai dari

subkulit dengan energi terendah

tingkat energi

50

1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 5g

n 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5

l 0 0 1 0 1 2 0 1 2 3 0 1 2 3 4

n+l 1 2 3 3 4 5 4 5 6 7 5 6 7 8 9

urutan 1 2 3 4 5 7 6 8 10 13 9 11 14

11/09/2015 6:58:02 barnasholil/08122169961

Page 51: 1.2-Sruktur Atom-2

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s 4p 4d 4f

5s 5p 5d 5f 5g

6s 6p 6d 6f 6g 6h

7s 7p 7d 7f 7g 7h 7i

51

1

2 3

4 5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

11/09/2015 6:58:02 barnasholil/08122169961

Page 52: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:58:02 barnasholil/08122169961

Slide 52 of

50

Orbital Filling

Page 53: 1.2-Sruktur Atom-2

Order of orbitals (filling) in multi-electron atom

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s

7.7 11/09/2015 6:58:02 53 barnasholil/08122169961

Page 54: 1.2-Sruktur Atom-2

54

How Do Quantum Numbers Relate to Each Other?

En

erg

y

2

3

4

p

p

s

4 5 p d

•n

•l

•ml 1

3

4

5

p s

s

s

s

2

3 d

0 -1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2

11/09/2015 6:58:03 barnasholil/08122169961

Page 55: 1.2-Sruktur Atom-2

The approximate energies of the subshells in an

atom with more than one electron:

Electrons behave like tiny magnets

The quantum numbers

associated with the first

two shells are shown.

11/09/2015 6:58:03 55 barnasholil/08122169961

Page 56: 1.2-Sruktur Atom-2

2. Azas larangan Pauli

tiap orbital diisi paling banyak dua elektron dengan arah spin yang berlawanan

3. Aturan Hund

pengisian elektron pada subkulit yang sama diisi tidak berpasangan terlebih dahulu kemudian diisi kembali menjadi berpasangan

4. Aturan orbital penuh dan setengah penuh

konfigurasi elektron yang stabil terdapat pada pengisian penuh atau setengah penuh

56 11/09/2015 6:58:03 barnasholil/08122169961

Page 57: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:58:03 barnasholil/08122169961

Slide 57 of

50

Electron Configurations

Aufbau process.

Build up and minimize energy.

Pauli exclusion principle.

No two electrons can have all four quantum

numbers alike.

Hund’s rule.

Degenerate orbitals are occupied singly first.

Page 58: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:58:03 barnasholil/08122169961

Slide 58 of

50

Orbital Energies

Page 59: 1.2-Sruktur Atom-2

59

EPOT

1s

2s

3s

4s

2p

3p

3d

Each arrow represents an electron

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3

Orbital Diagram & e-configurations - V

11/09/2015 6:58:04 barnasholil/08122169961

Page 60: 1.2-Sruktur Atom-2

11/09/2015 6:58:04 barnasholil/08122169961

Slide 60 of

50

Electron Configurations and the Periodic Table

Page 61: 1.2-Sruktur Atom-2

Outermost subshell being filled with electrons

7.8 11/09/2015 6:58:04 61 barnasholil/08122169961

Page 62: 1.2-Sruktur Atom-2

Sifat Periodik Unsur

1. Potensial ionisasi, IE, EI, I

adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari atom atau ion dalam keadaan gas.

M(g) → M+(g) + e− I1

M+(g) → M2+

(g) + e− I2

M2+(g) → M3+

(g) + e− I3

62 11/09/2015 6:58:05 barnasholil/08122169961

Page 63: 1.2-Sruktur Atom-2

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai potensial

ionisasi

jari-jari atom

muatan inti

efek sekatan orbital penuh atau setengah penuh

63 11/09/2015 6:58:05 barnasholil/08122169961

Page 64: 1.2-Sruktur Atom-2

64

unsur

konfigurasi

Potensial ionisasi, kkal/mol

I1 I2 I3

10Ne 1s2 2s2 2p6 497,2 947,2 1500,0

11Na 1s2 2s2 2p6 3s1

118,5 1091,0 1652,0

12Mg 1s2 2s2 2p6 3s2

176,3 346,6 1848,0

13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 138,0 434,1 655,9

14Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 187,9 376,8 771,9

15P 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 254,2 453,2 695,5

16S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 238,9 540,0 807,0

17Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 300,0 548,9 920,2

18Ar 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 363,4 637,0 943,3

11/09/2015 6:58:05 barnasholil/08122169961

Page 65: 1.2-Sruktur Atom-2

Gol I A I, eV

Li 5,39

Na 5,14

K 4,34

Rb 4,18

Cs 3,89

65 11/09/2015 6:58:05 barnasholil/08122169961

Page 66: 1.2-Sruktur Atom-2

8.4 11/09/2015 6:58:06 66 barnasholil/08122169961

Page 67: 1.2-Sruktur Atom-2

Filled n=1 shell

Filled n=2 shell

Filled n=3 shell

Filled n=4 shell Filled n=5 shell

8.4

Variation of the First Ionization Energy with Atomic Number

11/09/2015 6:58:06 67 barnasholil/08122169961

Page 68: 1.2-Sruktur Atom-2

General Trend in First Ionization Energies

8.4

Increasing First Ionization Energy

Incre

asin

g F

irst

Ion

iza

tio

n E

ne

rgy

11/09/2015 6:58:06 68 barnasholil/08122169961

Page 69: 1.2-Sruktur Atom-2

69

Trends in IE

11/09/2015 6:58:07 barnasholil/08122169961

Page 70: 1.2-Sruktur Atom-2

Variations in

successive

ionization energies.

Note that it is

extremely difficult to

break into the noble

gas core (2nd

through 8th

ionizations for Li

through F,

respectfully.

11/09/2015 6:58:07 70 barnasholil/08122169961

Page 71: 1.2-Sruktur Atom-2

71

Irregularities in I.E.

11/09/2015 6:58:07 barnasholil/08122169961

Page 72: 1.2-Sruktur Atom-2

2. Jari-jari atom ... ditentukan dengan sinar X

adalah setengah jarak antara dua atom yang

terikat oleh ikatan tunggal kovalen

atau

jarak antara inti atom dengan elektron paling

luar

Jari-jari ion positif lebih kecil dari jari-jari atomnya

(berkurangnya sangat besar)

Jari-jari ion negatif lebih besar dari jari-jari atomnya

(bertambahnya sangat besar)

72 11/09/2015 6:58:07 barnasholil/08122169961

Page 73: 1.2-Sruktur Atom-2

73

Ion vs. Atom Radii

Positive ions are always

smaller than the atoms from

which they are formed

due to decreased shielding

effects

Negative ions always larger

than the atoms from which

they are formed

due to increased electron

repulsion

11/09/2015 6:58:07 barnasholil/08122169961

Page 74: 1.2-Sruktur Atom-2

74

Trends In Atomic and Ionic Radii (pm)

11/09/2015 6:58:08 barnasholil/08122169961

Page 75: 1.2-Sruktur Atom-2

8.3 11/09/2015 6:58:08 75 barnasholil/08122169961

Page 76: 1.2-Sruktur Atom-2

8.3 11/09/2015 6:58:08 76 barnasholil/08122169961

Page 77: 1.2-Sruktur Atom-2

Atomic Radii

8.3 11/09/2015 6:58:09 77 barnasholil/08122169961

Page 78: 1.2-Sruktur Atom-2

8.3

Comparison of Atomic Radii with Ionic Radii

11/09/2015 6:58:09 78 barnasholil/08122169961

Page 79: 1.2-Sruktur Atom-2

Cation is always smaller than atom from

which it is formed.

Anion is always larger than atom from

which it is formed.

8.3 11/09/2015 6:58:09 79 barnasholil/08122169961

Page 80: 1.2-Sruktur Atom-2

8.3

The Radii (in pm) of Ions of Familiar Elements

11/09/2015 6:58:09 80 barnasholil/08122169961

Page 81: 1.2-Sruktur Atom-2

3. Afinitas elektron, EA, AE, A

adalah energi yang dilepaskan / diperlukan bila suatu atom atau ion dalam keadaan gas menerima satu elektron.

X(g) + e− → X−(g) A1

X−(g) + e− → X2−(g) A2

Addition of one electron to a neutral atom is exothermic for nearly all atoms

Addition of subsequent electrons always requires energy

81 11/09/2015 6:58:10 barnasholil/08122169961

Page 82: 1.2-Sruktur Atom-2

82

In general, electron affinity:

increases (as an exothermic value) from left to

right in a period

increases (as an exothermic value) bottom to

top in a group

Trends in Electron Affinity

11/09/2015 6:58:10 barnasholil/08122169961

Page 83: 1.2-Sruktur Atom-2

8.5 11/09/2015 6:58:10 83 barnasholil/08122169961

Page 84: 1.2-Sruktur Atom-2

8.5

Variation of Electron Affinity With Atomic Number (H – Ba)

11/09/2015 6:58:10 84 barnasholil/08122169961

Page 85: 1.2-Sruktur Atom-2

A, kJ/mol

Cl(g) + e− → Cl−(g) −349

O(g) + e− → O−(g) −141

O−(g) + e− → O2−(g) +844

Jika suatu atom/ion mempunyai nilai afinitas besar maka atom/ion tersebut makin stabil

85 11/09/2015 6:58:11 barnasholil/08122169961

Page 86: 1.2-Sruktur Atom-2

86

A, eV

F 3,45

Cl 3,61

Br 3,36

I 3,06

11/09/2015 6:58:11 barnasholil/08122169961

Page 87: 1.2-Sruktur Atom-2

4. Kemagnetan

sifat magnet ditentukan oleh jumlah elektron

tidak berpasangan.

Diamagnetik: tidak ditarik magnet bahkan

kadang-kadang agak ditolak (tidak memiliki elektron

yang tidak berpasangan / semua elektron berpasangan)

Paramagnetik: ditarik magnet dengan lemah.

Feromagnetik: ditarik magnet dengan kuat.

87 11/09/2015 6:58:11 barnasholil/08122169961

Page 88: 1.2-Sruktur Atom-2

Perkiraan nilai momen magnetik

μ =

μ = momen magnetik, dalam Bohr magneton

n = jumlah elektron tidak berpasangan

1 BM = 9,273 erg/gauss

88

n n 2

11/09/2015 6:58:11 barnasholil/08122169961

Page 89: 1.2-Sruktur Atom-2

Paramagnetic

unpaired electrons

2p

Diamagnetic

all electrons paired

2p

7.8 11/09/2015 6:58:12 89 barnasholil/08122169961

Page 90: 1.2-Sruktur Atom-2

.

11/09/2015 6:58:12 barnasholil/08122169961 90

Page 91: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 1A Elements (ns1, n 2)

M M+1 + 1e-

2M(s) + 2H2O(l) 2MOH(aq) + H2(g)

4M(s) + O2(g) 2M2O(s)

Incre

asin

g r

eactivity

8.6 11/09/2015 6:58:12 91 barnasholil/08122169961

Page 92: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 1A Elements (ns1, n 2)

8.6 11/09/2015 6:58:13 92 barnasholil/08122169961

Page 93: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 2A Elements (ns2, n 2)

M M+2 + 2e-

Be(s) + 2H2O(l) No Reaction

Incre

asin

g r

eactivity

8.6

Mg(s) + 2H2O(g) Mg(OH)2(aq) + H2(g)

M(s) + 2H2O(l) M(OH)2(aq) + H2(g) M = Ca, Sr, or Ba

11/09/2015 6:58:13 93 barnasholil/08122169961

Page 94: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 2A Elements (ns2, n 2)

8.6 11/09/2015 6:58:13 94 barnasholil/08122169961

Page 95: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 3A Elements (ns2np1, n 2)

8.6

4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s)

2Al(s) + 6H+(aq) 2Al3+

(aq) + 3H2(g)

11/09/2015 6:58:13 95 barnasholil/08122169961

Page 96: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 3A Elements (ns2np1, n 2)

8.6 11/09/2015 6:58:14 96 barnasholil/08122169961

Page 97: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 4A Elements (ns2np2, n 2)

8.6

Sn(s) + 2H+(aq) Sn2+

(aq) + H2 (g)

Pb(s) + 2H+(aq) Pb2+

(aq) + H2 (g)

11/09/2015 6:58:14 97 barnasholil/08122169961

Page 98: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 4A Elements (ns2np2, n 2)

8.6 11/09/2015 6:58:14 98 barnasholil/08122169961

Page 99: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 5A Elements (ns2np3, n 2)

8.6

N2O5(s) + H2O(l) 2HNO3(aq)

P4O10(s) + 6H2O(l) 4H3PO4(aq)

11/09/2015 6:58:14 99 barnasholil/08122169961

Page 100: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 5A Elements (ns2np3, n 2)

8.6 11/09/2015 6:58:15 100 barnasholil/08122169961

Page 101: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 6A Elements (ns2np4, n 2)

8.6

SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq)

11/09/2015 6:58:15 101 barnasholil/08122169961

Page 102: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 6A Elements (ns2np4, n 2)

8.6 11/09/2015 6:58:15 102 barnasholil/08122169961

Page 103: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 7A Elements (ns2np5, n 2)

X + 1e- X-1

X2(g) + H2(g) 2HX(g)

Incre

asin

g r

eactivity

8.6 11/09/2015 6:58:16 103 barnasholil/08122169961

Page 104: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 7A Elements (ns2np5, n 2)

8.6 11/09/2015 6:58:16 104 barnasholil/08122169961

Page 105: 1.2-Sruktur Atom-2

Group 8A Elements (ns2np6, n 2)

8.6

Completely filled ns and np subshells.

Highest ionization energy of all elements.

No tendency to accept extra electrons.

11/09/2015 6:58:16 105 barnasholil/08122169961

Page 106: 1.2-Sruktur Atom-2

Properties of Oxides Across a Period

basic acidic

8.6 11/09/2015 6:58:16 106 barnasholil/08122169961

Page 107: 1.2-Sruktur Atom-2

Chemistry in Action: Discovery of the Noble Gases

Sir William Ramsay

11/09/2015 6:58:17 107 barnasholil/08122169961

Page 108: 1.2-Sruktur Atom-2

Reaksi yang memiliki perubahan entalpi standar, ΔHo,

paling kecil adalah

(A) Li(g) → Li+(g) + e−

(B) Na(g) → Na+(g) + e−

(C) K(g) → K+(g) + e−

(D) Mg(g) → Mg+(g) + e−

(E) Ca(g) → Ca+(g) + e−

108 11/09/2015 6:58:17 barnasholil/08122169961

Page 109: 1.2-Sruktur Atom-2

Urutan energi-energi ionisasi (pertama, kedua,

dst) dalam kJ/mol untuk unsur X adalah 740,

1500, 7700, 10500, 13600, 18000, 21700. Ion

manakah yang akan terbentuk jika X bereaksi

dengan klor ?

(A) X2−

(B) X−

(C) X+

(D) X2+

(E) X3+

109 11/09/2015 6:58:17 barnasholil/08122169961

Page 110: 1.2-Sruktur Atom-2

Jika energi ionisasi atom hidrogen adalah 13,6

eV/atom, maka energi ionisasi kedua atom helium

adalah

(A) 13,6 eV

(B) 54,4 eV

(C) 122,4 eV

(D) 217,6 eV

(E) 340,0 eV

110 11/09/2015 6:58:17 barnasholil/08122169961

Page 111: 1.2-Sruktur Atom-2

Jika energi ionisasi atom hidrogen adalah 13,6

eV/atom, maka energi ionisasi kelima bagi atom

boron adalah

(A) 27,2 eV

(B) 68,0 eV

(C) 136,0 eV

(D) 272,0 eV

(E) 340,0 eV

111 11/09/2015 6:58:18 barnasholil/08122169961

Page 112: 1.2-Sruktur Atom-2

Potensial ionisasi Li2+ → Li3+ + e− adalah 11.810

kJ/mol. Nilai potensial ionisasi F8+ → F9+ + e−

adalah

(A) 83.982 kJ/mol

(B) 47.240 kJ/mol

(C) 106.290 kJ/mol

(D) 115.862 kJ/mol

(E) 64.299 kJ/mol

112 11/09/2015 6:58:18 barnasholil/08122169961

Page 113: 1.2-Sruktur Atom-2

Energi ionisasi X(g) → X+(g) + e−

O 4700 kJ/mol

S 3260 kJ/mol

Ca 1740 kJ/mol

Energi ionisasi untuk Se adalah

(A) 1410 kJ/mol

(B) 3020

(C) 3280

(D) 4240

(E) 6260

113 11/09/2015 6:58:18 barnasholil/08122169961

Page 114: 1.2-Sruktur Atom-2

Ujian-1: 8 Oktober 2010

Berikut adalah tabel energi ionisasi pertama,

kedua, dan ketiga dari beberapa unsur pada

perioda ketiga yang belum teridentifikasi. Gunakan

informasi pada tabel ini untuk menjawab soal-soal

dibawah.

114

Unsur Energi Ionisasi I

(kJ/mol)

Energi Ionisasi II

(kJ/mol)

Energi Ionisasi III

(kJ/mol)

W 1251 2300 3820

X 496 4560 6910

Y 738 1450 7730

Z 1000 2250 3360

11/09/2015 6:58:18 barnasholil/08122169961

Page 115: 1.2-Sruktur Atom-2

a. Tuliskan unsur yang karakter logamnya paling

tinggi.

b. Perkirakan termasuk dalam golongan berapa

unsur Y pada tabel periodik modern.

c. Tuliskan lambang unsur X.

d. Manakah dari keempat unsur diatas yang

memiliki jari-jari atom paling kecil.

115 11/09/2015 6:58:18 barnasholil/08122169961

Page 116: 1.2-Sruktur Atom-2

Afinitas elektron pertama unsur Cl berkaitan dengan proses

(A) Cl2(g) + 2e− → 2Cl−(g)

(B) ½Cl2(g) + e− → Cl−(g)

(C) Cl(g) + e− → Cl−(g)

(D) Cl2(g) + 2e− → Cl2−(g)

(E) Cl2(g) + 2e− → 2Cl−(l)

116 11/09/2015 6:58:18 barnasholil/08122169961

Page 117: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 118: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 119: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 120: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 121: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 122: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 123: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 124: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 125: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 126: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 127: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 128: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 129: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 130: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 131: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 132: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 133: 1.2-Sruktur Atom-2
Page 134: 1.2-Sruktur Atom-2