bp bab x 1 atom danspu (revisi)

http://www.smeter.net

http://www.smeter.net/

Bab 1. Sistem Periodik dan Struktur Atom

Fenomena Alam Aurora, suatu bukti adanya pengaruh medan magnet terhadap muatan listrik. John Dalton mengadakan pengamatan tentang aurora tetapi penjelasannya muncul setelah ditemukannya sinar katoda

2


BAB 1SISTEM PERIODIK DAN STRUKTUR ATOM

STANDAR KOMPETENSI

Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia

KOMPETENSI DASAR

1.1 Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom

relatif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari

keteraturannya, melalui pemahaman konfigurasi elektron.

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari bab ini diharapkan kalian dapat:

Membandingkan teori – teori atom mulai teori atom Dalton hingga teori atom Niels

Bohr

Menentukan jumlah proton, elektron dan netron suatu unsur berdasarkan nomor

atom dan nomor massanya atau sebaliknya.

Menentukan isotop, isobar dan isoton suatu unsur

Menentukan electron valensi suatu unsur

Menjelaskan perkembangan penggolongan unsur hingga tabel periodik modern

Menentukan golongan dan perioda unsur unsur dalam tabel periodik berdasarkan

struktur atomnya.

Menentukan massa atom relatif unsur

Menjelaskan sifat-sifat keperiodikan unsur berdasarkan tabel atau grafik.

3


4


PETA KONSEP

5

Spectrum garis warna unsur

atomelektron

proton

Inti atom

Table periodic unsur

Teori atom

periode

netron

Dalton

Thomson

Rutherford

Bohr

gas

Tabung sinar katoda

Hamburan

sinar alfa

Sifat periodik

Jari – jari atom

Kelektro-

negatifan Affinitas

elektron

Energi

Ionisasi

Logam/basa

terdiri atas

terdiri atas

terdiri atas

dijelaskan dengan Dikemukakan oleh

Didasari oleh eksperimen - eksperimen tentang

Tersusun dalam

Memiliki kecenderungan

dalam hal

memiliki

Tersusun dalam


Apersepsi

Saat Kalian melihat batuan yang tidak biasa, cangkang hewan laut yang bagus,

kristal salju, daun yang memerah, karat, plastisin, kuku, rambut, bahkan juga kertas,

kapas, sirup, nata de coco, atau compact disk (CD) dan baterei isi ulang, Kalian

mungkin pernah bertanya terbuat dari apakah benda – benda ini.

Tahukah Kalian pertanyaan itu telah menggelitik manusia sejak lama. Sejak dulu

orang telah bertanya, menduga, dan memperkirakan apa yang menyusun benda –

benda di sekitarnya, dan juga tubuhnya sendiri.

Bangsa Yunani kuno percaya bahwa segala sesuatu tersusun atas empat unsur dasar,

yaitu air, udara, tanah, dan api. Sifat setiap benda tergantung bagaimana komposisi

unsur – unsur ini disusun.

Pada abad ke – 17, seorang ilmuwan Inggris, Robert Boyle, mengemukakan bahwa

setiap unsur tersusun atas partikel yang sederhana, dan tidak tersusun atas unsur

yang lain. Pernyataan inilah yang mendasari berkembangnya konsep atom,

penyusun unsur, hingga sekarang. Kita akan mempelajari bagaimana konsep atom

berkembang dari yang paling sederhana hingga konsep yang kita terima sekarang

dalam bab ini.

Perkembangan Teori Atom

Teori atom telah lama berkembang mulai pada beberapa abad sebelum Masehi.

Teori ini telah menjadi pertanyaan besar di kalangan para ahli filsafat Yunani.

Democritus (460 - 370 SM) berpendapat bahwa suatu materi tersusun atas partikel

yang tak dapat dibagi. Pemikirannya kira – kira sebagai berikut: bila kamu

membelah suatu benda, sepotong coklat misalnya, kemudian kamu bagi lagi

potongan kecil ini, lagi, lagi, lagi, dan lagi maka suatu saat kamu akan mendapatkan

potongan kecil, bahkan sangat kecil, yang tidak dapat kamu belah lagi. Oleh karena

itu materi tersusun atas partikel – partikel yang tidak dapat dibagi yang disebut

atomos.

6


Berbeda dengan Democritus, Aristotle lebih percaya bahwa setiap benda terusun

atas empat unsur dasar dan menurutnya materi bersifat kontinu, yang berarti akan

terus menerus dapat dibelah. Karena Aristotle lebih berpengaruh, pendapat Aristotle

ini lebih banyak dianut orang dan konsep atomos terpendam selama hampir 2000

tahun!

Setelah munculnya pendapat dari Robert Boyle, berkembang teori atom yang lebih

didasarkan pada eksperimen hingga munculnya teori atom yang dikemukakan oleh

John Dalton.

1. John Dalton (Tahun 1805)

Teori atom Dalton dianggap sebagai puncak dari usaha-usaha penelitian yang

dilakukan oleh para kimiawan. Dalton dapat menyatukan berbagai fakta dan teori

kedalam suatu teori tentang sifat materi. Teori yang dikemukakan berdasarkan

asumsi-asumsi berikut:

a. semua unsur terdiri atas partikel yang sangat kecil yang disebut atom. Atom

adalah penyusun utama setiap benda

b. semua atom dari unsur tertentu sama, dan memiliki masa atom yang sama pula.

c. Atom dari unsur yang berbeda juga berbeda dalam hal massa dan volumenya

d. Atom tidak dapat dimusnahkan atau diubah saat bereaksi

e. Atom-atom dari satu unsur dapat bergabung dengan atom-atom dari unsur lain

untuk membentuk molekul, satuan dasar dari senyawa

f. Perbandingan atom dalam molekul selalu tetap dan dapat dinyatakan dalam

bilangan bulat dan sederhana (Gebelein, 1997)

Telah disepakati bersama bahwa setiap benda tersusun atas partikel sederhana yang

paling kecil yang tidak dapat dibagi lagi. Sekarang dapatkah Kalian bayangkan

seperti apakah partikel terkecil ini? Bagaimanakah bentuknya? Seperti kotak, kubus,

kerucut, segitiga, lingkaran, bulat, bentuk lainnya, atau sama sekali tak beraturan?

7

Model atom Dalton


Bulat seperti bola...! Mungkin Kalian berfikir demikian dan fikiran inilah yang

muncul pada John Dalton, seorang guru berkebangsaan

Inggris. Tapi, mengapa bola? Karena bola memiliki luas

permukaan yang paling kecil dibandingkan dengan bentuk

yang lain untuk volume yang sama. Bentuk ini pula yang

sering dipilih oleh benda-benda di alam.

Tidak percaya? Daftarlah nama – nama buah yang kalian

tahu dan hitung jumlah buah yang bulat (atau cenderung bulat) dan hitung pula yang

berbentuk lain. Mana yang lebih banyak?

http://www.australiantropicalfoods.com/

Gambar. Buah-buah. Coba perhatikan berapa perbandingan buah yang cenderung bulat dan tidak bulat sama sekali

Atau kalian mungkin sering memperhatikan butiran embun, atau air yang menempel

di jendela saat hari sangat dingin atu hujan. Coba juga teteskan air (ingat, hanya

diteteskan) dari ketinggian dua meter, lihatlah bentuk tetesan air saat dia bergerak ke

bawah

8

http://www.australiantropicalfoods.com/


http://wwf.org.au/assets/water_drop.jpg http://www.vividlight.com/38/images http://mishilo.image.pbase.com

Gambar. Tetesan-tetesan air dan embun di daun yang membulat membentuk luas bidang sentuh seminimal mungkin. Bulat juga merupakan bentuk yang paling mudah diingat untuk menggambarkan atom

2. J.J. Thomson (Tahun 1879)

Pada abad ke-19 berkembang penemuan tentang listrik, listrik dan materi

berhubungan.

Apakah Kalian pernah menggosokkan penggaris plastik pada rambut kemudian

didekatkan pada sobekan – sobekan kecil kertas, atau bulu halus di tangan? Atau

mungkin Kalian mau mencobanya lagi sekarang?

Apa yang terjadi saat penggaris itu didekatkan pada kertas atau tangan Kalian?

Ini adalah gejala listrik yang sudah dikenal orang sejak lama. Selain itu telah lama

dikenal bahwa aliran listrik dapat menguraikan senyawa menjadi unsur – unsurnya.

Para ahli mulai mencoba berbagai cara untuk menyelidiki sifat – sifat listrik ini.

Untunglah Michael Faraday (1791-1867) menemukan tabung sinar katoda. Faraday

menemukan tabung sinar katoda dengan melewatkan listrik dalam tabung gelas yang

telah divacumkan. Sinar tersebut merupakan radiasi yang dipancarkan oleh terminal

negatif atau katoda melewati tabung vakum menuju terminal positif atau anoda.

Sinar katoda bergerak secara garis lurus dan sifat-sifatnya tidak bergantung dari

jenis materialnya. Sinar katoda merupakan sinar tak terlihat yang hanya dapat

9

http://mishilo.image.pbase.com/

http://www.vividlight.com/38/images

http://wwf.org.au/assets/water_drop.jpg


dideteksi dari cahaya yang dipancarkan oleh material yang dikenainya. Misalnya

dengan cara melapisi dinding tabung dengan ZnS yang disebut fluoresens.

Salah satu yang menarik dari sinar katoda adalah dapat dibelokkan oleh suatu medan

listrik atau medam magnet sebagaimana sifat partikel-partikel bermuatan negatif.

Gambar Sinar katoda bergerak lurus dari katoda ke anoda

Gambar Sinar katoda dibelokkan oleh adanya medan listrik (a)

dan medan magnet (b)

Pada tahun 1897 dengan menggunakan metode yang sama, J.J. Thomson (1856-

1940) menentukan rasio massa (m) terhadap muatan listrik (e) untuk sinar katode.

Berdasarkan Rasio m/e, Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode merupakan

partikel dasar bermuatan negatif penyusun suatu atom. Sinar katode kemudian

10


dikenal sebagai elektron, yaitu istilah pertama kali diusulkan George Stoney pada

tahun 1874.

Jumlah muatan positif = jumlah muatan negatif

Model atom J.J. Thomson

Teori :

a. Atom merupakan bola masif/ pejal yang bermuatan

positif.

b. Pada tempat-tempat tertentu terdapat elektron-elektron

yang bermuatan negatif.

Kelemahan : Tidak dapat menjelaskan dinamika reaksi kimia

yang terjadi antar atom.

Di Sekitar Kita

Aurora

Cuaca di ruang angkasa dikontrol oleh aktivitas matahari.

Angin matahari, aliran gas yang tersusun atas elektron dan

proton, secara konstan mengalir dari atmosfer terluar

matahari ke sistem tata surya. Bumi dilindungi dari

pengaruh angin matahari secara langsung oleh

magnetosfer, bagian terluar dari atmosfer bumi. Dari

istilahnya kalian dapat memperkirakan bukan mengapa

disebut magnetosfer? Tetapi saat aktivitas matahari

mencapai puncak, pengaruhnya dapat mencapai bumi, yaitu

terjadinya badai luar angkasa yang dahsyat

Aurora yang dapat dilihat di daerah selain

kutub bumi menunjukkan adanya badai

ruang angkasa. Aurora terjadi saat partikel bermuatan dari angin matahari memasuki

magnetosfer dan menabrak atom dan molekul di atmosfer bumi, seperti hidrogen,

nitrogen dan oksigen. Atom-atom dan molekul ini memancarkan cahaya. Aurora

biasanya terjadi di sekitar kutub geomagnetik bumi utara dan selatan.

11

http://www.smeter.net

http://www.smeter.net/


Warna aurora tergantung pada atom yang ditumbuk oleh partikel bermuatan. Aurora

merah cerah menunjukkan begitu banyak atom oksigen yang dibombardir oleh

elektron berenergi tinggi. Jika hanya sedikit, akan menghasilkan aurora yang

berwarna kuning-hijau. Nitrogen yang terionisasi menghasilkan aurora yang

berwarna biru, dan nitrogen netral menghasilkan warna merah. Aurora merah jingga

terjadi bila warna-warna dari nitrogen tercampur (Disarikan dari:

www.glencoe.com)

3. Ernest Rutherford (Tahun 1911)

Pada saat J.J. Thomson mengemukakan model atomnya, dia telah menyatakan

gagasan tentang adanya muatan positif dalam atom. Hanya saja Thomson belum

bisa menjelaskan lebih rinci mengenai muatan positif ini. Gagasan tentang muatan

positif ini mulai mendapatkan titik terang saat Rutherford murid Thomson, meneliti

tentang inti atom.

Pada tahun 1911, Rutherford bersama kedua mahasiswanya (Geiger dan Ernest

Marsden) melakukan percobaan dengan melakukan percobaan dengan menembak

lapisan tipis emas menggunakan partikel – α.

Rutherford melakukan penelitiannya dengan cara menembak lapisan tipis emas

menggunakan pertikel – α. Hasil penelitiannya telah menunjukkan bahwa muatan

positif atom seluruhnya terpusat pada inti atom.

Setelah mengatahui hal ini, Rutherford memfokuskan penelitiannya mengenai inti

atom. Meskipun Rutherford telah mengamati adanya muatan positif pada inti atom,

baru pada tahun 1919 ia menemukan partikel positif tersebut dan selanjutnya

dinamakan proton.

12


www.travelplaces.co.uk/images/

Gambar eksperimen penembakan lapisan tipis emas.

Rutherford telah berhasil menemukan proton, tetapi dia masih menemukan

kejanggalan dalam struktur atom. Hal ini dilihatnya pada atom hidrogen dan helium.

Hidrogen mempunyai satu proton, sedangkan helium mempunyai dua proton.

13

http://www.travelplaces.co.uk/images/


Dengan mengabaikan massa elektron yang sangat kecil, seharusnya perbandingan

massa antara hidogen dan helium adalah 1 : 2. Namun pada kenyataannya

perbandingan massa antara hidrogen dan helium adalah 1 : 4. Ruterford kemudian

menduga bahwa dalam inti atom terdapat partikel lain yang bermuatan netral dan

memiliki massa yang hampir sama dengan proton.

Baru pada tahun 1932, dugaan Rutherford menjadi kenyataan , yaitu setelah James

Chadwick (1891-1972) menembak lapisan tipis berilium dengan partikel α, yang

menghasilkan pancaran radiasi energi yang sangat tinggi sebanding dengan radiasi

sinar –γ keluar dari logam tersebut. Kemudian Chadwick menamainya netron,

karena partikel ini tidak bermuatan (netral) dan memiliki massa sedikit lebih besar

dari proton.

Model atom E. Rutherford

Teori :

a. Sebagian besar massa dan seluruh muatan positif yang

terdapat dalam atom terpusat di wilayah yang sangat

kecil yang disebut inti atom. Atom itu sendiri sebagian

besar merupakan ruangan kosong

b. Besarnya muatan positif adalah berbeda antar satu atom

dengan atom lainnya

c. Banyaknya elektron di sekitar inti atom sama dengan

banyaknya muatan positif pada inti atom. Atom itu

sendiri secara keseluruhan bersifat netral ( p = e)

Kelemahan :

Jika elektron bergerak mengelilingi inti akibatnya energi akan berkurang

sehingga elektron akan jatuh ke inti atom (kenyataan atom bersifat stabil).

4. Niels Bohr (Tahun 1914)

Model atom Rutherford belum menjelaskan bagaimana elektron-elektron tersusun

disekeliling inti atom. Menurut hukum fisika klasik, elektron yang bermuatan

negatif di sekeliling inti atom saling tarik menarik dengan inti atom yang bermuatan

14

+


positif. Oleh karena itu, elektron akan terus bergerak mengelilingi inti atom seperti

planet-planet mengelilingi matahari. Tarik menarik antara elektron dengan inti atom

semakin mempercepat pergerakan elektron. Elektron akan memancarkan energi

selama pergerakannya . lambat laun elektron akan terpilin semakin mendekati inti

dan akhirnya jatuh ke inti atom. Akan tetapi hal ini tidak sesuai dengan kenyataan

bahwa elektron di dalam atom tidak pernnah jatuh ke inti atom.

Pada tahun 1913 Fisikawan muda dari Denmark, Neils Bohr pertama kali

mengembangkan teori struktur atom dan menggambarkan tingkat energi elektron di

dalam atom.

Bohr mengusulkan elektron itu dalam suatu atom dapat berada hanya pada

tingkat energi tertentu.

Model atom Bohr

Teori :

a. Elektron bergerak pada orbit melingkar mengelilingi inti

dengan pergerakan yang mengikuti hukum fisika klasik

b. Elektron menduduki orbit tertentu yang disebut kondisi

stasioner dan selama elektron berada pada orbitnya,

maka energinya akan tetap dan tidak memancarkan

energi apapun

c. Elektron dapat berpindah naik dan turn dari satu orbit ke

orbit lainnya . Selama elektron mengalami proses transisi

ini, sejumlah paket energi tertentu akan dihasilkan atau

dibutuhkan. Artinya, elektron dapat berpindah dari

tingkat enrgi terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi

dengan cara menyerap energi tertentu. Sebaliknya, ketika

elektron ke tingkat energi terendahnya, energi yang sama

akan dibebaskan

Kelemahan :

15

K L M


a. Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron yang mengelilingi inti tidak

jatuh ke inti.

b. Tidak dapat menjelaskan letak elektron dengan pasti.

Lebih lanjut mengenai teori atom Bohr terutama mengenai proses transisi

elektron dari satu orbit ke orbit lainnya akan di bahas di kelas 2. Pahamilah teori

atom Bohr, supaya kamu tidak mengalami kesulitan di kelas 2 nanti

Lebih dekat dengan….

John Dalton

John Dalton adalah anak seorang tukang tenun miskin di Inggris. Dia memulai melakukan pencatatan meteorologis pada usia 11 tahun dan terus dia lakukan sampai menjelang wafatnya. Dia adalah orang pertama yang melakukan penyelidikan tentang cuaca secara sistematis.

Dalton juga mengadakan studi tentang buta warna, dia salah seorang penyandang buta warna.Pada usia 12 tahun dia memulai karir sebagai guru. Dia menghabiskan semua waktunya untuk melakukan hal – hal berhubungan dengan intelektual. http://www.manchester.gov.uk/

Pada tahun 1793 dia menjadi tutor filsafat matematika dan ilmu pada New College, Manchester. Enam tahun berikutnya dia mengundurkan diri dan mencurahkan waktunya lebih banyak pada kerja ilmiah. Untuk alasan finansial dia terpaksa membuat peralatan sendiri, karena dia termasuk peneliti yang miskin, namun hasil penemuannya banyak memberikan dasar – dasar bagi ilmu kimia.

Pada tahun 1801, Dalton mengemukakan beberapa hukum yang berkaitan dengan perilaku gas. Penemuan – penemuannya menghantarkan dia untuk mengembangkan teori atom yang dipublikasikan pada tahun 1808 dalam buku yang berjudul New System of Chemical Philosophy. Dia kemudian mencoba untuk menentukan berat atom dan menemukan hukum perbandingan berganda. Pada tahun 1826 dia menerima Royal Medal dari Raja. Kesehatannya mulai menurun pada tahun 1937 dan meninggal tahun 1844 dalam damai dan dengan meletakkan dasar untuk pengembangan kimia sebagai ilmu (Diterjemahkan dari Whitman, Zinck, & Nalepa: 1988)

Diskusikan!

Salah satu landasan yang digunakan Dalton dalam mengemukakan teori atom adalah

hukum kekekalan massa. Jelaskan adanya hubungan postulat – postulat yang

dikemukakan Dalton dengan hukum kekekalan massa?

16

http://www.manchester.gov.uk/


Partikel Dasar Penyusun Atom

Sebuah atom bersifat netral secara elektris, yang tersusun atas inti pusat yang

bermuatan positif dan dikelilingi oleh satu atau lebih elektron yang bermuatan

negatif. Inti atom sangat padat. Inti memiliki massa hampir 99,97% dari massa atom

tetapi hanya menempati seper sepuluh triliun dari volume atom tersebut.

Inti atom tersusun atas proton dan netron, kecuali inti hidrogen paling sederhana

yang hanya memiliki satu proton. Proton (p+) memiliki muatan positif dan netron

(n0) tidak memiliki muatan, sehingga muatan positif inti dihasilkan dari jumlah

protonnya. Jumlah muatan positif ini dinetralkan oleh elektron (e–). Beberapa sifat

partikel penyusun atom dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel beberapa sifat partikel-partikel atom.

Partikel Dasar Lambang Penemu

Massa Muatan

Kg Sma Coulomb Satuan muatan

Proton p Goldstein 1,67.10-27 1,00885 +1,6.10-19 +1

Neutron n J. Chadwick 1,67.10-27 1,01024 0 0

Elektron e J.J. Thomson 9,11.10-31 0,000549 -1,6.10-19 -1

Info Kimia

Quark: Partikel Dasar yang Lebih dasar...

Quark pertama kali dipercaya hanya terdiri dari 3 jenis, yaitu: up, down, dan

strange. Proton, misalnya, tersusun atas dua quark up quark dan satu quark down,

sedangkan neutron terdiri atas dua quark down dan satu quark up. Pada tahun 1974

dilaporkan keberadaan quark keempat yang dinamakan charm. Quark kelima

disebut bottom ditemukan pada tahun 1977, sementara itu quark keenam sebagai

pelengkap simetri masih diteorikan sampai dilaporkan penemuannya oleh ahli Fisika

dari Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) pada tahun 1994 dan disebut

sebagai up

Tidak seperti proton dan electron yang memiliki muatan elektrik bulat, quark

memiliki muatan pecahan yang dipercaya sebagai satuan dasar muatan. Quark up, 17


charm, dan top bermuatan +, sementara down, strange, dan bottom bermuatan -.

(Microsoft Encarta 2006.)

Quarks dan Sifatnya

Nama Symbol Mass1 (GeV) Charge2 (e) Generasiup U .002 - .005 +2/3 Pertamadown D .003 - .009 -1/3 Pertamacharm C 1.1 - 1.4 +2/3 Keduastrange S .06 - .17 -1/3 Keduatop T 163 -179 +2/3 Ketigabottom B 4.1 - 4.4 -1/3 Ketiga

1 satu GeV setara dengan 1.78 x 10-17 kg (3.92 x 10-17 lb).2 muatan "e" setara dengan mutan satu proton, atau 1.602 x 10-19 coulombs.

Lambang Unsur

Para ahli kimia abad pertengahan telah mencoba berbagai cara untuk mengubah besi

dan timbal menjadi emas. Usaha – usaha ini dilakukan dengan sangat rahasia. Oleh

karena itu pula mereka menggunakan simbol – simbol untuk menuliskan unsur dan

senyawa yang digunakan dalam percobaan mereka. Perhatikan contoh – contoh

simbol berikut

Emas ♀ Tembaga Belerang

Perak timbal Merkuri

(Whitman, Zinck, & Nalepa: 1988)

Lingkaran penuh atau dengan tanduk kecil melambangkan matahari, digunakan

untuk mewakili emas. Bulan sabit digunakan untuk melambangkan perak, warna

bulan.

Dengan banyaknya penemuan unsur baru, penggunaan simbol ini menjadi tidak

efektif. Pada awal abad ke – 19, John Dalton menyederhanakan simbol ini dengan

menggunakan lingkaran – lingkaran.

hidrogen oksigen karbon nitrogen sulfur

Simbol atau lambang unsur yang kita kenal sekarang mula – mula diperkenalkan

oleh Jons Jakob Berzellius pada tahun 1814. Lambang unsur terdiri dari satu atau

dua huruf dari nama unsur tersebut. Jika menggunakan dua huruf maka hanya huruf

18


pertama yang ditulis dengan huruf besar (kapital) (Whitman, Zinck, & Nalepa:

1988)

Contoh:

H Hidrogen B Boron C Karbon

N Nitrogen O Oksigen F Fluor

Na Natrium Ca Kalsium Br Brom

Huruf kedua pada lambang unsur tidak selalu merupakan huruf kedua dari nama

unsur tersebut, tetapi dapat jadi huruf tengah

Mg Magnesium Pb Plumbum Mn Mangan

Cl Klor Ag Argentum (perak) Pt Platinum

Lebih jauh tentang unsur dan seluk-beluknya akan kita pelajari pada bagian sistem

periodik unsur

Sekarang mari kita bicara lagi tentang atom.

Atom tersusun atas partikel – partikel dasar, yaitu proton, elektron dan neutron.

Untuk memberikan informasi tentang jumlah partikel dasar yang menyusun suatu

atom, atom dinyatakan dalam lambang atom

lambang atom secara umum ditulis :

X = lambang unsur

A = nomor massa (menyatakan jumlah proton dan neutron)

Z = nomor atom (menyatakan jumlah proton)

Bila atom bersifat netral/ tidak bermuatan, maka proton = elektron.

19


Nomor massa berbeda dengan massa atom. Nomor massa selalu berupa bilangan

bulat dan tanpa satuan, sedangkan massa atom merupakan bilangan yang

menyatakan massa dari 1 (satu) atom tersebut yang biasanya dinyatakan dalam

satuan sma

Contoh :

1. Atom netral : C = lambang unsur karbon

A = 12 p = 6

Z = 6 e = 6

n = (12 – 6) = 6

2. Atom netral : Cu = lambang unsur tembaga

A = 63 p = 29

Z = 29 e = 29

n = (63 – 29) = 34

3. Atom bermuatan positif (melepaskan elektron).

Ca = lambang unsur kalsium

A = 40 p = 20

Z = 20 e = 20 – 2 = 18

n = (40 – 20) = 20

4. Atom bermuatan negatif (menerima elektron)

Cl = lambang unsur klorida

20


A = 35 p = 17

Z = 17 e = 17 + 1

n = (35 – 17) = 18

Info Kimia

Mengapa nomor atom ditulis ”Z” dan nomor massa “A”?

"nomor atom" dalam bahasa Jerman adalah "Atomzahl", jadi lambang Z untuk nomor atom diambilkan dari singkatan "Zahl" (nomor).

Di Jerman, pernah digunakan M untuk nomor masa ("Massenzahl"), tetapi ACS Style Guide menyarankan A untuk nomor massa. Simbol ini dipilih agar nomor massa dan nomor atom dalam lambang nuklida tidak membingungkan:

Dari: http://antonie.frostburg.edu/

Isotop, Isobar, Isoton

Perhatikan lambang-lambang atom berikut:

Semua atom karbon memiliki 6 proton dalam intinya, tetapi hanya sekitar 98,89%

karbon di alam yang miliki 6 netron dalam intinya. Ada 1,11% karbon dengan 7 netron

dan 0,01% dengan 8 netron dalam intinya. Semua karbon ini memiliki sifat kimia yang

sangat identik tak peduli berapapun netron yang mereka miliki. Atom – atom ini

dinamakan sebagai isotop. Isotop suatu unsur adalah atom – atom yang mempunyai

nomor atom sama tetapi nomor massa berbeda. Isotop karbon yang lain yang diteliti

dilaboratorium adalah , , , ,

21

http://antonie.frostburg.edu/


Perhatikan lagi daftar lambang atom di atas! Selain kesamaan nomor atom dan lambang

atom, adakah kesamaan – kesamaan lain yang Kalian temukan pada lambang – lambang

itu?

Coba cermati pasangan lambang atom berikut: dan

Dapatkah Kalian menemukan hal yang sama dari keduanya?

Benar! Nomor massa keduanya sama, atom – atom dengan nomor massa sama tetapi

nomor atom berbeda disebut isobar

Sekarang bagaimana dengan pasangan ini: dan ?

Adakah hal yang sama? Kalian mungkin perlu menghitung sejenak jumlah proton,

netron dan elektronnya...

Sudah? Kalian tentu telah menemukan bahwa jumlah netron keduanya adalah 20. Atom

– atom ini disebut isoton. Isoton suatu unsur adalah atom –atom yang mempunyai

jumlah neutron sama.

Diskusikan

Dapatkah Kalian menemukan contoh isotop, isobar dan isoton unsur lain pada daftar

lambang atom di atas?

Pahami Kimia

1. Tentukan lambang atom yang memiliki:

a. nomor atom 20 dan nomor massa 40

b. jumlah proton 53 dan jumlah netron 74

2. Tentukan jumlah proton, elektron, dan netron dari lambang berikut

a.

b.

22


c.

3. lengkapi tabel berikut

unsur Notasi Z A p e n

Cr 52

29 63

47 61

75 33

Sistem Periodik dan Perkembangannya

Pernahkah Kalian membeli sabun atau shampo di supermarket? Sulit atau mudahkah

Kalian menemukan barang – barang yang Kalian inginkan di sana? Mengapa?

Benar sekali. Barang – barang kebutuhan rumah tangga umumnya dengan mudah

ditemukan di supermarket tanpa Kalian harus repot mencarinya. Barang-barang di

sana telah disusun sedemikian berdasarkan jenisnya untuk memudahkan pembeli

menemukannya. Dapatkah Kalian bayangkan suatu toko atau supermarket yang

tidak tertata rapi? Handuk dan gunting rumput ditumpuk dalam satu rak dengan bola

basket, kartu ucapan dan radio. Sabun bersama dengan mie instant, kacang tanah,

ikan segar, dan mainan anak. Kalian harus berfikir di mana Kalian dapat

menemukan sampo atau sikat gigi.

Dari cerita ini Kalian dapat menemukan jawabannya bukan, mengapa manusia

berusaha untuk teratur? Benar, keteraturan itu memudahkan.

Di Sekitar Kita

Keteraturan itu memudahkan

23


Manusia berusaha untuk hidup teratur,

karena keteraturan itu memudahkan. Bila

kita pergi menabung di bank, misalnya,

kita harus menunggu giliran kita pada

deretan antrian sesuai dengan kedatangan

kita. Kita menginginkan hak kita, tetapi

juga harus mengingat hak orang lain,

dengan mengantri kita telah mempelajari hal itu.

Di negara-negara yang telah maju, dengan

masyarakat yang telah menyadari arti

pentingnya menjaga keteraturan, kita akan

mendapati suasana yang menyenangkan karena

hal ini. Misalnya parkir mobil yang teratur dan

tertata rapi, jalan-jalan yang padat tapi tetap

teratur.

Pernahkah kalian melihat atau mendengar tentang

semangka kubus? Semangka ini direkayasa dengan

salah satu tujuan

agar mudah

dikemas. Teratur,

sekali lagi.

Jadi mulailah hidup teratur dan mentatati

peraturan, sebagai bukti bahwa Kalian telah mempelajari kimia!

Demikian juga dalam ilmu kimia, unsur – unsur yang dikenal manusia semakin

banyak. Semula manusia hanya mengenal 7 (tujuh) logam yang merupakan unsur

murni, yaitu emas, perak, tembaga, besi, timbal, timah, raksa.

Pada akhir abad 18, Lavoisier menyusun daftar 23 unsur yang dikenal saat itu, pada

tahun 1870an telah dikenal 65 unsur dan pada tahun 1925 dikenal 88 unsur.

Sekarang telah dikenal 113 unsur dan jumlah ini masih akan terus bertambah. Untuk

24

www.roadandtravel.com


memudahkan mengenal sifat – sifat unsur ini ilmuwan berusaha untuk

mengorganisasikan ke dalam suatu kelompok yang dapat memudahkan mereka

untuk mempelajarinya.

Pada awalnya unsur dibagi berdasarkan sifat logam dan non logamnya. Namun ini

tidak menjawab perkembangan ilmu kimia. Suatu langkah besar yang dilakukan

oleh ilmuwan kimia pada pertengahan akhir abad ke-19 adalah mengorganisasikan

fakta – fakta mengenai sifat – sifat unsur.

Ide paling awal untuk mengelompokkan unsur – unsur yang sudah dikenal datang

dari Johann Dobereiner. Dia menyusun kelompok yang terdiri dari tiga unsur yang

memiliki sifat yang mirip, seperti kalsium, stronsium dan barium. Kelompok ini

disebut triade. Namun sayangnya, tidak banyak unsur yang dapat disusun dalam

aturan triade ini.

Berikutnya, John Newlands menyusun unsur yang diketahui saat itu berdasarkan

kenaikan massa atom. Kemiripan sifat unsur berulang setiap delapan unsur seperti

keberulangan nada dalam not musik. Sifat unsur nomor 1 mirip dengan unsur nomor

8. Deretan unsur ini disebut oktaf. Dengan semakin banyak unsur yang ditemukan,

ketepatan cara penyusunan ini semakin berkurang.

Daftar oktaf Newland

1. H 2. Li 3. Be 4. B 5. C 6. N 7. O

8. F 9. Na 10. Mg 11. Al 12. Si 13. P 14. S

15. Cl 16. K 17. Ca 18. Ti 19. Cr 20. Mn 21. Fe

22. Co&Ni 23. Cu 24. Zn 25. Y 26. In 27. As 28. Se

Daftar ini nampaknya hanya berlaku untuk unsur – unsur ringan. Perhatikan sifat –

sifat unsur mulai tidak mengikuti aturan oktaf dari unsur ke – 18.

Pada tahun 1869, dua orang ahli kimia, Lothar Meyer dan Mendeleev

mengemukakan cara menyusun unsur – unsur menurut kenaikan massa atom

relatifnya dan sifat berulang secara periodik. Sistem yang dikemukakan oleh

25


Mendeleev lebih dikenal, terlebih lagi karena tabel yang disusunnya dapat

memprediksi beberapa unsur yang belum dikenal saat itu

Gambar. Tabel Periodik dari Mendeleev

Info Kimia

All about Mendeleev

Mendeleev memotong rambut sekali setahun, tergantung apakah dia

menginginkannya atau tidak.

Keberanian Mendeleev dalam memberikan celah dalam tabelnya untuk unsure

yang belum diketahui menghantarkan dia sebagai salah satu penemu table

periodic unsur

Table Mendeleev menunjukkan bertapa pentingnya bentuk informasi untuk

kemajuan ilmu pengetahuan. Membaca data-data tak berhubungan hamper sama

dengan membaca nomor telepon di buku telepon. Nomor dan data hanya akan

dapat dibaca dengan cepat dan tepat serta memebrikan jalan untuk kemajuan

karena telah tersusun teratur dan menunjukkan yang jelas.

26


Mendeleev Menyukai permainan kartu. Tabel periodiknya disusun seperti dia

menyusun kartu dalam permainan solitaire. Dimungkinkan dia menyusun draft

tabelnya dengan menggunakan kartu.

Disarikan dari http://antoine.frostburg.edu/chem/

Pada tahun 1914 Henry Moseley, menemukan bahwa sifat – sifat unsur merupakan

fungsi periodik dari nomor atomnya. Nomor atom ini merupakan jumlah proton

pada unsur tertentu dan bersifat khas, artinya untuk unsur yang berbeda memiliki

nomor atom yang berbeda pula. Tabel periodik yang disusun oleh Mendeleev

kemudian diperbaiki dan selanjutnya menjadi dasar bagi penyusunan tabel periodik

unsur modern

Gambar. Tabel Periodik Modern

Golongan Dan Perioda Unsur Unsur Dalam Tabel Periodik

Tabel periodik unsur modern, didasarkan pada tabel yang disusun oleh Mendeleev,

merupakan skema klasifikasi terbaik dalam ilmu dan menjadi alat yang tidak

terhindarkan bagi kimiawan. Tabel periodik akan membantu Kalian untuk

27

http://antoine.frostburg.edu/chem/


memudahkan mengenal sifat kimia dan fisika dari sekian banyak unsur yang sudah

dikenal.

Tabel periodik unsur modern disusun berdasarkan hal-hal berikut.

a. setiap unsur menempati satu kotak yang berisi nomor atom, lambang atom dan

massa atom. Kotak ini diletakkan berdasarkan urutan kenaikan nomor atom dari

kiri ke kanan

b. kotak-kotak tersebut disusun dalam suatu perode (garis mendatar) dan golongan

(garis vertical).

c. Setiap periode memiliki nomor masing – masing mulai dari 1 – 7. golongan

memiliki nomor dari 1 – 8 dan ditambahkan huruf A dan B. (bagaimana

memberi huruf A dan B akan dipelajari pada kelas selanjutnya). Sistem yang

baru golongan diberi nomor 1 hingga 18 tanpa huruf akan tetapi masih banyak

ahli kimia yang menggunakan cara lama.

d. Kedelapan golongan A (dua di kiri dan enam di kanan) disebut sebagai unsur

golongan utama dan golongan B (berada di antara golongan 2A (2) dan 3A (13)

adalah unsur transisi. Dua deret horizontal unsur transisi dalam, yaitu golonga

lantanida dan aktinida, tepat diantara golongan 3B (3) dan golongan 4B (4) dan

biasanya ditempatkan di bawah tabel utama.

Aktivitas Kita

Penggolongan Unsur

Tujuan : Menggolongkan unsur-unsur menurut kenaikan massa atom relatif dan

berdasarkan sifat-sifat unsur.

Alat : Kartu-kartu yang berisi data sifat unsur tersebut.

28


Cara Kerja :

Sebelum pekerjaan dilakukan, siapkan kartu-kartu dari bahan kertas manila dengan

warna yang berbeda-beda, ukuran 7 x 10 cm sebanyak 20 lembar!

Contoh :

1 buah kartu warna A : untuk H

3 buah kartu warna B : Li, Na, K

3 buah kartu warna C : Be, Mg, Ca

2 buah kartu warna D : B dan Al

2 buah kartu warna E : C dan Si

2 buah kartu warna F : N dan P

2 buah kartu warna G : O dan S

2 buah kartu warna H : F dan Cl

3 buah kartu warna I : He, Ne, Ar

1. Susunlah kartu-kartu unsur menurut kenaikan massa atom relatif dari kiri ke kanan!

2. Dengan tetap mengikuti urutan kenaikan massa atom relatif, aturlah kartu-kartu

unsur itu hingga kartu-kartu unsur yang mempunyai sifat serupa terletak pada satu

jalur vertikal!

3. Catatlah hasil susunan kartu-kartu unsur tersebut dalam bentuk tabel, serta sebutkan

beberapa kejanggalan yang terdapat dalam tabel tersebut!

Pertanyaan

29

NaNatrium


Gunakan tabel sistem periodik unsur-unsur dimuka untuk pelatihan berikut ini!

1. Bagaimana hasil percobaanmu bila dibandingkan dengan sistem periodik unsur-

unsur dimuka?

2. Sebutkan nama unsur yang massa atom relatifnya paling kecil dan tuliskan lambang,

nomor atom, dan massa atom relatifnya!

3. Lajur vertikal dalam sistem periodik unsur-unsur disebut golongan. Unsur-unsur

segolongan mempunyai sifat yang mirip. Ada berapa golongan yang terdapat dalam

sistem periodik?

4. Lajur mendatar disebut periode. Hitunglah unsur yang ditempatkan dalam :

Periode 1 : ……..unsur Periode 5 : ……..unsur



Periode 4 : ……..unsur

5. Perhatikan unsur golongan IIA!

Bagaimana sifat golongan dari unsur Be sampai Ba?

6. Perhatikan pula unsur-unsur dalam periode 3! Dalam satu periode dari Na sampai Ar

terdapat perubahan sifat unsur dari…………..ke………….

7. Unsur yang memiliki baik sifat logam maupun sifat nonlogam (disebut metaloid)

yaitu : ……

30


Struktur Atom Berdasarkan Tabel Periodik

Konfigurasi elektron menggambarkan susunan elektron-elektron di dalam suatu

atom sesuai dengan tingkat energi/ kulit. Pengisian elektron pada kulit-kulit atom

menurut aturan sebagai berikut :

1. pengisian dimulai dari kulit pertama yang disebut sebagai kulit K, kemudian L

dan seterusnya

2. Jumlah elektron maksimum tiap kulit adalah 2(n)2. n = nomor kulit.

Kulit 1/ kulit K elektron maksimum 2(1)2 = 2e

Kulit 2/ kulit L elektron maksimum 2(2)2 = 8e

Kulit 3/ kulit M elektron maksimum 2(3)2 = 18e

Kulit 4/ kulit N elektron maksimum 2(4)2 = 32e

3. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8e.

Contoh : Tuliskan konfigurasi elektronnya!

No. Atom/ion K L M N O Elektron valensi

1 2 8 1 - - 1

2 2 8 8 2 - 2

3 2 8 - - - 8

4 2 8 8 - - 8

Banyak elektron pada kulit terluar disebut sebagai elektron valensi. Elektron ini

berperan dalam membentuk ikatan kimia dan menentukan sifat-sifat kimia.

Perhatikan bahwa kita dapat menentukan kedudukan atom netral dalam table

periodic unsure dengan melihat konfigurasi elektronnya.

31


Penentuan perode dan golongan dapat ditentukan dengan cara berikut.

1. Periode

Adalah baris horizontal dalam SPU : ada 7 periode.

Nomor periode ini ditentukan oleh jumlah kulit yang dimiliki oleh suatu atom.

Unsur-unsur yang terletak dalam satu periode akan memiliki jumlah kulit yang

sama.

Periode = Jumlah kulit

2. Golongan

Adalah kolom vertikal dalam SPU. Ada 2 golongan besar yaitu :

a. Golongan A (utama) : 1A (1) sampai dengan 7A (17)

b. Golongan B (transisi) : 1B (3) sampai dengna 8B (12)

Golongan transisi dibagi menjadi lantanida dan aktinida yang disebut transisi

dalam. Nomor golongan ditunjukkan oleh banyaknya elektron di kulit terluar

(elektron valensi). Unsur-unsur yang terletak dalam satu golongan memiliki

elektron valensi sama.

Golongan = elektron kulit terluar

Contoh : Tentukan letak golongan dan periode unsur berikut!

a. b. c.

32


Jawab :

K L M N Letak pada SPU

2 8 1

Periode 3

Golongan 1A

2 8 8 2

Periode 4

Golongan 2A

2 8 7

Periode 3

Golongan 7A

For You To Know....

Why are the shells named K, L, M, ... instead of A, B, C...?

The electron shell designations were started at K rather than A for similar reasons. Like the extra seam allowance on the dress, the letters A-J never had to be used.

In the early twentieth century, scientists were intensely interested in X-rays, which had just been discovered. Especially fascinating was the fact that elements emit X-rays when bombarded with streams of fast-moving electrons (as in J. J. Thomson's cathode ray tube). This discovery is the basis for medical and dental X-ray machines.

When high-energy electrons hit a sample of an element, they ionize its atoms in a rather unusual way. An inner shell electron is lost in the initial impact, and when it is recaptured, a great deal of energy is released in the form of X-rays.

The X-rays emitted seemed to be of two types. One type was able to penetrate sheets of metal of a certain thickness; the other wasn't. The spectroscopist who discovered this (Charles G. Barkla) named the more penetrating type A and the less penetrating type B, initially. But he worried that even more penetrating types of X-ray radiation would be discovered for other elements, so he renamed them K and L to leave room for more penetrating types A through J. These more penetrating radiations were never observed.

Barkla's work was continued by Moseley and others, and eventually it became the basis for an experimental procedure for determining the atomic numbers of the elements. For his contribution, Barkla received the 1917 Nobel prize in Physics.

33


Today we know that Barkla's K radiation is produced when electrons knocked out of the n=1 shell are recaptured. L radiation is produced when electrons knocked out of the n=2 shell are recaptured; since the n=2 shell has higher energy than the n=1 shell, less energy is released and L radiation is weaker (less able to penetrate metals) than K radiation.

.

. Aktivitas Kita

Struktur Atom

Tujuan : Menentukan Struktur atom dengan menggunakan model

Alat :

- set catur magnetik (minimal dua set)

- lilin plastis mainan (tiga warna)

- kertas putih

- spidol berwarna terang

- selotip

Cara Kerja

1. tutup papan catur dengan kertas, tempelkan bagian tepinya agar tidak berpindah

dengan menggunakan selotip

2. buatlah lingkaran di tengah kertas dengan jari – jari + 3 cm, warnai dengan spidol

3. buatlah lima lingkaran lain berjari – jari semakin besar secara berurutan dengan

pusat sama

4. bungkus bidak catur dengan lilin berwarna hingga membentuk bulatan, biarkan

bagian magnetnya terbuka. Usahakan perbandingan jumlah bidak untuk tiap warna

sama. Masing – masing warna akan digunakan untuk menunjukkan partikel dalam

34


atom, misalnya biru untuk netron, kuning untuk proton dan merah untuk elektron

perhatikan gambar

5. tempatkan 3 bulatan kuning dan 4 bulatan biru di dalam lingkaran berwarna,

tempatkan 3 bulatan merah pada lingkaran di luarnya (bagaimana cara

menempatkannya?)

6. perhatikan hasil Kalian, struktur atom apa yang baru saja Kalian buat modelnya

tersebut?

7. buatlah model struktur atom dengan komposisi berikut

8. cobalah Kalian membuat struktur atom yang Kalian inginkan, tunjukkan pada teman

anda dan mintalah mereka untuk menidentifikasikan atom yang Kalian buat.

Mintalah teman anda membuat suatu struktur atom dan dapatkah Kalian

35

Bulatan lilin

Magnet


menebaknya?

9. diskusikan apakah model struktur atom yang Kalian buat sudah tepat

Pertanyaan

1. pada atom netral, partikel apa saja yang jumlahnya selalu sama?

2. bila salah satu elektron diambil dari struktur atom Kalian, pikirkan apa yang

terjadi pada muatan atomnya!

3. apa yang terjadi bila 1 proton dan 1 elektron diambil dari struktur atom Kalian?

Sifat-sifat Unsur Dan Massa Atom Relatif Dari Tabel Periodik.

Dalam tabel periodik Kalian akan mendapatkan informasi mengenai beberapa hal,

antara lain sifat fisika unsur, terutama wujudnya dalam suhu kamar dan massa atom

relatifnya.

Perhatikan tabel periodik unsur yang anda miliki. Beberapa tabel periodik

menggunakan warna yang berbeda pada tiap kotak unsur untuk menunjukkan wujud

unsur tersebut dalam suhu kamar. Tabel periodik lain mungkin akan menggunakan

warna untuk membedakan logam, non logam dan metaloid. Tidak ada aturan yang

pasti mengenai warna apa yang harus digunakan untuk menunjukkan unsur yang

berwujud gas, cair atau padat. Setiap tabel periodik akan memberikan keterangan

mengenai hal ini seperti kolom legenda pada peta. Kalian akan menemukan bahwa

wujud unsur hampir tidak memiliki keteraturan secara periodik.

Informasi mengenai unsur yang dapat Kalian temukan langsung dari tabel periodik

unsur adalah massa atom relatifnya. Massa atom relatif ini merupakan angka

banding atom tersebut dengan atom lainnya (hal ini akan dibahas lebih jelas pada

bab 4).

36

19

K39,10

Kalium

Nomor atom

Lambang unsur

Massa atom

Nama unsur


Gambar : informasi minimal tentang unsur pada tabel periodik unsur

Sifat Keperiodikan Unsur

Semua sifat fisik dan kimia unsure didasarkan pada konfigurasi elektronnya.

Beberapa sifat, seperti jari-jari atom, afinitas elektron, energi ionisasi, dan

keelektronegatifan merupakan sifat yang dipengaruhi konfigurasi electron secara

langsung. Sifat – sifat ini bersifat periodic, artinya secara umum meningkat atau

menurun dengan cara tertentu dalam table periodic. Sifat – sifat ini sering dapat

diprediksi karena berubah secara tetap dalam golongan maupun periode dan

berhubungan dengan sifat unsur

Dengan demikian kita akan melihat bahwa tabel periodik unsur adalah bantuan yang

sangat berharga untuk menghubungkan semua informasi yang berguna dan dapat

membantu kita mengamati variasi yang penting mengenai sifat – sifat yang ada di

antara unsur – unsur.

Jari-jari:

Jari – jari atom dimaksudkan untuk menunjukkan jarak dari inti atom hingga

elektron terluar. Jari – jari atom pada dasarnya sukar diukur karena kebolehjadian

distribusi elektron sngat dipengaruhi oleh atom yang berdekatan. Jaraknya menjadi

tergantung pada jenis ikatan antar atom. Jari – jari logam adalah setengah jarak

antara inti atom tersebut dengan inti atom yang langsung menempel padanya dalam

bentuk kristalnya. Jari – jari unsur pada umumnya didefinisikan sebagai jarak antara

inti dari atom – atom identik yang terikat secara kovalen.

37

2r

r

2r


Gambar. Jari – jari logam gambar. Jari – jari kovalen

Jari – jari atom dalam satu golongan dari atas ke bawah cenderung makin besar,

sedangkan dalam satu perioda dari kiri ke kanan cenderung makin kecil. Hal ini

disebabkan oleh dua hal, yaitu:

1. perubahan jumlah kulit. Semakin banyak kulit yang dimiliki, semakin jauh jarak

elektron terluar dari atom tersebut. Atom menjadi semakin besar

2. perubahan muatan inti. Ingat inti atom bermuatan positif dan elektron bermuatan

negatif. Elektron akan ditarik mendekati inti.

Dua pengaruh ini saling bersaing dalam menentukan jari – jari atom

Gambar. Jari – jari atom dan ion beberapa unsur

Pahami Kimia!

Dengan melihat dua hal yang mempengaruhi jari – jari tersebut, terangkan

bagaimana jari – jari atom dalam tabel periodik unsur cenderung meningkat dari

kanan ke kiri dan dari atas ke bawah (perhatikan grafik)!

38


Gambar. grafik hubungan antara nomor atom dan jari – jari atom

Energi ionisasi :

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan total 1 mol elektron

dari satu mol atom atau ion dalam keadaan gas. Banyak atom yang dapat

melepaskan lebih dari satu elektron, karena itulah dikenal energi ionisasi pertama,

kedua dan seterusnya. Energi ionisasi pertama adalah energi yang digunakan untuk

melepaskan elektron paling luar. Energi ionisasi kedua digunakan untuk

melepaskan elektron kedua. Elektron dilepaskan dari ion bermuatan positifnya.

Atom (g) ion+(gas) + e– EI1 >0

ion+(gas) ion2+(gas) + e– EI2 > EI1

Dalam satu golongan, energi ionisasi pertama dari atas ke bawah makin kecil,

sedangkan dalam satu golongan dari kiri ke kanan makin besar.

Kalian akan tahu bahwa kecenderungan periodik energi ionisasi berlawanan dengan

kecenderungan jari – jari atom. Ingat, energi ionisasi adalah energi yang digunakan

untuk melepaskan elektron. Karena elektron ditarik oleh inti, energi ini digunakan

untuk melawan tarikan inti. Semakin jauh jarak elektron dengan intinya, semakin

mudah untuk dilepaskan dan berarti semakin kecil energi yang digunakan. Itulah

39


mengapa dengan semakin besarnya jari – jari atom, semakin kecil energi ionisasi

pertamanya.

Gambar. Grafik Hubungan Antara Nomor atom dan energi ionisasi pertama

Pahami Kimia!

Dengan bahasa Kalian sendiri, jelaskan mengapa energi ionisasi kedua lebih besar

daripada energi ionisasi pertama (perhatikan tabel)!

keterangan: I1, I2, ….= ionisasi pertama, kedua , dan seterusnya

40


Afinitas Elektron :

Afinitas elektron adalah perubahan energi yang menyertai penambahan 1 mol

elektron pada satu mol atom atau ion dalam keadaan gas. Pada banyak kasus, energi

dilepaskan saat elektron pertama dtambahkan, sehingga afinitaas elektron pertama

selalu berharga negatif.

Meskipun sebenarnya tidak terlalu teratur, afinitas elektron dalam satu golongan

dari atas ke bawah cenderung makin kecil, sedangkan dalam satu golongan dari kiri

ke kanan makin besar.

Gambar. Grafik hubungan antara nomor atom dan afinitas elektron

Elektronegativitas :

Elektronegativitas didefinisikan sebagai tarikan realtif atom terhadap pasangan

elektron ikatan.

Umumnya unsur – unsur dalam satu golongan dari atas ke bawah memiliki

elektronegativitas makin kecil, sedangkan dalam satu golongan dari kiri ke kanan

makin besar.

41


Tabel elektronegativitas unsur

Kelogaman (kebasaan) :

Dalam tabel periodik unsur, barisan yang berwarna gelap yang dimulai dari boron

(B) sampai astatine (As) secara garis besar ditetapkan sebagai batas antara sifat

logam dan non logam dan unsur-unsur yang berdekatan dengan garis ini adalah

metalloid (kecuali alumunium). Perhatikan tabel berikut:

Gambar . Tabel Periodik untuk menentukan unsure logam dan non logam

42


Secara umum sifat logam (kebasaan) unsur dalam satu golongan dari atas ke bawah

makin besar, sedangkan dalam satu golongan dari kiri ke kanan makin kecil.

Perhatikan tabel di bawah ini:

Keterangan:

Rangkuman

Teori atom dan model atom berkembang seiring dengan perkembangan ilmu kimia.

Teori atom modern dimulai saat John Dalton mengemukakan teori atom yang dapat

menjelaskan Hukum Kekekalan Massa dan Hukum Perbandingan Tetap. Teori ini

diperbaiki oleh Thomson yang menggambarkan bahwa atom merupakan suatu bola

yang bermuatan positif, pada bagian tertentu di dalam bola tersebut terdapat elektron

yang bermuatan negatif.

Berdasarkan percobaan hamburan sinar alfa yaitu penembakan lapisan tipis emas

menggunakan partikel – α, Rutherford mengemukakan teori atom. Neils Bohr

pertama kali mengembangkan teori struktur atom dan menggambarkan tingkat energi

elektron di dalam atom. Bohr mengusulkan elektron itu dalam suatu atom dapat berada

hanya pada tingkat energi tertentu yang disebut orbit.

Atom terdiri atas partikel-partikel dasar. Partikel dasar penyusun suatu atom terdiri

dari proton, elektron, dan neutron. Lambang atom secara umum adalah:

X = lambang atom/ unsure

43


A = nomor massa (menyatakan jumlah proton dan neutron)

Z = nomor atom (menyatakan jumlah proton)

Berdasarkan nomor atom dan nomor massa ini suatu atom dapat menjadi isotop,

isobar, atau isoton bagi atom yang lain.

Elektron – elektron tersusun dalam kulit tertentu. Susunan ini disebut konfigurasi

elektron. Jumlah kulit dan jumlah elektron terluar (elektron valensi) menentukan

nomor periode dan nomor golongan unsur tersebut dalam tabel periodik unsur.

Beberapa sifat, seperti jari-jari atom, afinitas elektron, energi ionisasi, dan

keelektronegatifan merupakan sifat yang dipengaruhi konfigurasi electron secara

langsung

Kata-kata Kunciafinitas elektron

elektron

elektron

elektron valensi

energi ionisasi

golongan

hamburan sinar alfa

Hukum Kekekalan Massa

Hukum Perbandingan Tetap

isobar

isoton

isotop

jari-jari atom

John Dalton

keelektronegatifan

konfigurasi elektron

lambang atom

model atom

muatan positif

Neils Bohr

neutron

nomor atom

nomor massa

orbit.

partikel – α

partikel dasar

periode

proton

Rutherford

struktur atom

tabel periodik unsur

teori atom

Thomson

tingkat energi

44

Soal – soal Latihan Bab 1. Sistem Periodik dan Struktur Atom 45

SOAL – SOAL LATIHAN

1. Pokok teori atom Thomson dititikberatkan pada….

A. Atom terdiri dari elektron-elektron

B. Elektron sebagai penyusun utama atom

C. Atom sebagai bola masif yang berisi hanya elektron

D. Atom sebagai bola masif bermuatan positif yang di dalamnya bertebaran elektron

sehingga keseluruhan bersifat netral

E. Proton dan elektron bagian penyusun atom yang keduanya saling meniadakan

2. Rutherford berjasa dalam pengembangan teori yang menerangkan struktur atom,

salah satu temuannya yang paling penting adalah…

A. Neutron

B. Proton

C. Positron

D. Nukleon

E. Elektron

3. Suatu atom bermuatan Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan

elektron-elektron yang bermuatan negatif yang beredar mengelilingi inti merupakan

teori atom yang dikemukakan oleh….

Soal – soal Latihan Bab 1. Sistem Periodik dan Struktur Atom

A. Thomson

B. Rutherford

C. Niels Bohr

D. James Chadwick

E. Goldstein

4. Isotop 13Al27 mempunyai jumlah proton, elektron dan neutron berturut-turut

adalah….

A. 13, 14, 27

B. 13, 13, 27

C. 13, 13, 14

D. 14, 14, 13

E. 27, 13, 14

5. Fe+3 memiliki nomor massa 56 dan nomor atom 26 mengandung….

A 26 elektron di sekitar inti

B 29 proton di dalam inti

C 29 elektron di dalam inti

D 23 elektron di sekitar inti

E 56 neutron di dalam inti


6. Bila atom oksigen dengan nomor atom 8 dan nomor massa 16 menerima 2

elektron, maka notasinya adalah…

A O-

B O+

C O

D O-2

E O+2

7. Diantara atom-atom berikut ini: , , , Yang merupakan isoton

adalah…

A P dan S

B P dan Q

C R dan S

D Q dan S

E Q dan R

8. Konfigurasi elektron dari unsur Iodin dengan nomor atom 53 yang benar

adalah….

A. 2, 8, 8, 18, 8,8,1

B. 2, 8, 32, 8, 3

C. 2, 8, 18, 18, 5, 2

D. 2, 8, 18, 18, 7

E. 8, 8, 18, 18, 1


9. Dalam sistem periodik unsur modern yang kita gunakan sekarang, unsur-unsur

dalam satu golongan mempunyai…..

A. nomor atom sama

B. jumlah elektron sama

C. massa atom sama

D. elektron valensi sama

E. nomor kulit sama.

10. Pasangan unsur-unsur berikut ini terletak dalam satu golongan, kecuali….

A. 9F dan 17Cl

B. 10Ne dan 18Ar

C. 11Na dan 19K

D. 15P dan 16S

E. 12Mg dan 20Ca

11. Empat unsur R, S, T, U masing-masing mempunyai nomor atom 16, 17, 18, 19.

Di antara unsur-unsur tersebut dalam sistem periodik unsur yang terletak pada satu

periode adalah….

A. R, S

B. T, U

C. R, S, U


D. S, T, U

E. R, S, T

12. Unsur-unsur berikut ini : 10Ne, 18Ar, 36Kr, 54Xe, 86Rn yang memiliki energi

ionisasi terkecil adalah….

A. Ne

B. Ar

C. Kr

D. Xe

E. Rn

13. Unsur berikut ini yang memiliki sifat keelektronegatifan paling besar adalah….

A. 4Be

B. 12Mg

C. 20Ca

D. 38Sr

E. 56Ba

14. Kelemahan sistem periodik Mendeleev adalah…


A. Tidak dibedakan golongan dalam SPU Mendeleev

B. Terdapat banyak ruang kosong karena unsurnya belum ditemukan

C. Tidak dicantumkan fasenya pada suhu kamar

D. Tidak dibedakan padatan dan cairannya

E. Tidak terdapat semua informasi yang diperlukan

15. Ion Sr+2 mempunyai konfigurasi elektron 2 8 18 8. Sr terletak pada ….

A. Golongan VIIIA , periode 4

B. Golongan IVA, periode 4

C. Golongan IVA, periode 5

D. Golongan IIA, periode 5

E. Golongan VA, periode 2

Soal-soal essay !

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

a. Jari-jari atom

b. Energi ionisasi

c. Afinitas elektron

d. Keelektronegatifan


e. isotop, isoton dan isobar !

2. Jelaskan Bagaimana rancangan percobaan Rutherford untuk meluruskan

pandangan Thomson tentang teori kismisnya?

3. Diantara nuklida-nuklida berikut ini : , , , ,

Tentukan :

a Nomor atom dan nomor massa !

b Jumlah masing-masing proton, elektron dan neutron !

4. Diketahui unsur-unsur : 11Na, 13Al, 16S, 17Cl, 19K, 20Ca, 35Br, 37Rb,

88Ra, 86Rn, tentukan :

a. Konfigurasi elektron

b. Golongan

c. Periode

5. Jelaskan mengapa jari-jari atom Al lebih kecil daripada jari-jari atom Mg

dalam satu periode !

You turn

An ……….. has a central nucleus, which contains positively charged …………. and

uncharged …………….. and is surrounded by negatively charged …………. An atom

is represented by the notation………., in which Z is the ………… number (number of

……………), A is the ……………..number (sum of ……………..and …………..), and

X is the atomic …………...

In…………………….., the elements are arranged by …………… number into

horizontal……………… and vertical ………………. Because of the periodic


recurrence of certain key properties, elements within a ……………….. have similar

behaviour, whereas elements in a …………………. have dissimilar behaviour.

bp bab x 1 atom danspu (revisi)

Documents