STRUKTUR ATOM

YATIDAKYATIDAKTIDAK

STRUKTUR ATOMMengapa dipelajari???Penyusunan bagian-bagian atom akan menentukan sifat materiMengetahui bagaimana atom bergabung dan bagaimana mengubah bahan sesuai kebutuhanBerguna untuk kesehatandll

STRUKTUR ATOMA Brief History,Pandangan Filsuf YunaniHukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust) Teori Atom DaltonPartikel Dasar (elektron, proton, neutron)Teori Atom ThomsonTeori Atom RutherfordSpektrum AtomTeori Atom BohrTeori Atom Mekanika Gelombang/KuantumKonfigurasi elektron/sistem periodik

STRUKTUR ATOMPandangan Filsuf Yunani,Konsep kemampuan untuk dipecah yang tiada berakhirTidak berkembang; hasil pemikiran tanpa percobaanLeucippus (abad ke-5 SM)Terdapat batas kemampuan untuk dipecahTerdapat bagian yang tidak dapat dipecah lebih lanjutDemocritus (380-470 SM)Materi terdiri atas partikel terkecil atomos (a=tidak, tomos=dibagi)

STRUKTUR ATOMAkhir abad ke-18,Percobaan laboratorium; hukum dasar

Hukum Kekekalan MassaAntonie Laurent Lavoisier pada tahun1774 memanaskan timah dengan oksigen dalam wadah tertutupDengan penimbangan teliti, terbukti bahwa tidak terjadi perubahan massa dalam reaksi tersebut

STRUKTUR ATOMHukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)Pada reaksi kimia, massa pereaksi sama dengan massa hasil reaksiDalam reaksi kimia tidak dapat dideteksi perubahan massa(reaksi eksoterm dan endoterm; hilang atau tercipta sejumlah materi akibat energi)

STRUKTUR ATOMAkhir abad ke-18,Percobaan laboratorium; hukum dasar

Hukum Perbandingan TetapJoseph Louis Proust pada tahun1799 mempelajari unsur-unsur dalam senyawaPerbandingan massa unsur???

STRUKTUR ATOMHukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)Pada reaksi kimia, massa zat yang bereaksi dengan sejumlah zat lain selalu tetapSuatu senyawa selalu terdiri atas unsur-unsur yang sama dengan perbandingan massa yang tetap

STRUKTUR ATOMTeori Atom Dalton (1808)

STRUKTUR ATOMA. Teori Atom Dalton (1808),Materi terdiri atas partikel terkecil yang disebut atom. Atom tidak dapat dibagi dan tidak dapat dicipta atau dimusnahkanAtom suatu unsur mempunyai sifat yang sama dalam segala hal (ukuran, bentuk, massa) tetapi berbeda sifat-sifatnya dari atom unsur lainReaksi kimia adalah penggabungan, pemisahan atau penyusunan kembali atom-atomAtom suatu unsur dapat bergabung dengan atom unsur lain membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhanaModel atom Dalton, seperti bola pejal

STRUKTUR ATOMKelemahan Teori Atom Dalton,Apabila ditinjau dari teori yang lebih modern yang akan dibahas berikutnya, terdapat beberapa kelemahan teori atom Dalton

NoKelemahanKeterangan 1Atom tidak dapat dibagi lagiAtom terbentuk dari partikel dasar yang lebih kecil dari atom (proton, elektron, neutron)2Atom tidak dapat dicipta atau dimusnahkanReaksi nuklir dapat mengubah satu atom menjadi atom yang lain3Atom suatu unsur sama dalam segala halIsotop, atom unsur yang sama tetapi massanya berbeda4Perbandingan unsur dalam satu senyawa adalah bulat dan sederhanaSemakin banyak ditemukan senyawa dengan perbandingan komplek

atom merupakan suatu bola bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron-elektron seperti kismis

jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif, sehingga atom bersifat netral

STRUKTUR ATOMB. MODEL ATOM J.J. THOMPSON

C. MODEL ATOM RUTHERFORD

atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dengan muatan positif yang massanya merupakan massa atom tersebut

elektron-elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti tersebut

banyaknya elektron dalam atom sama dengan banyaknya proton dalam inti dan ini sesuai dengan nomor atomnya STRUKTUR ATOM

D. MODEL ATOM BOHR

elektron-elektron dalam mengelilingi inti berada pada tingkat-tingkat energi (kulit) tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi

elektron dapat berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam dengan memancarkan energi, atau sebaliknya STRUKTUR ATOM

STRUKTUR ATOMPartikel Dasar,Atom Dapat dipelajari sifatnya dengan: medan listrikmedan magnetcahayaKecil Tidak dapat dilihatAtom mengandung:Elektron,Proton,Neutron.

MENURUT TEORI MODERN, STRUKTUR ATOM :

Atom bermuatan netral, berbentuk bulat, terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh satu atau lebih elektron bermuatan negatif.Inti atom tersusun dari proton dan netronElektron beredar mengitari inti atom pada orbital tertentu dan terikat oleh gaya tarik inti atom.

Atom netral p = e n = A pIon positif Atom melepaskan elektron, e < p Contoh: atom X melepaskan elektron sebanyak a elektron p = ze = p an = A p

Ion negatif Atom menangkap elektron, e > p Contoh:atom X menangkap elektron sebanyak b elektron p = ze = p + bn = A p

zAX+azAX-b

ISOTOPSemua atom dalam suatu unsur memiliki nomor atom yang sama, tetapi nomor massa bisa berbeda.Isotop : atom suatu unsur yang memiliki jumlah netron yang berbeda.

Isobar : unsur yang bilangan massanya sama, tetapi berbeda nomor atomnya. Contoh: 2759 CO dengan 2859 Ni

Isoton : unsur dengan jumlah neutron yang sama. Contoh: 613 C dengan 714 N

Iso elektron: atom/ion dengan jumlah elektron yang sama. Contoh: Na+ dengan Mg2+ K+ dengan Ar dan sebagainya

Latihan Soal :Tentukan jumlah elektron, proton, dan neutron dari atom-atom berikut ![a] [f] [b] [g] [c] [h] [d] [i] [e] Tuliskan symbol spesies yang mengandung 29 proton, 34 netron dan 27 elektron!

STRUKTUR ATOMTeori Atom Mekanika Gelombang/Kuantum,Erwin Schrdinger (1927)Mengembangkan suatu persamaan untuk menggambarkan perilaku dan energi elektron dalam atom; orbital atom.Persamaan ini menghubungkan secara matematis antara massa (m), energi kinetik (E), energi potensial (V) dengan fungsi gelombang () partikel yang bergerak dalam ruang tiga dimensi, dalam sumbu x, y, z.Secara sederhana dapat dituliskan, (r, , ) = R(r) () ()

STRUKTUR ATOMTeori Atom Mekanika Gelombang/Kuantum,Bentuk orbital

STRUKTUR ATOMTeori Atom Mekanika Gelombang/Kuantum,Bilangan KuantumPenyelesaian persamaan Schrdinger menghasilkan bilangan kuantum-bilangan kuantum yang dapat digunakan untuk menggambarkan setiap elektron dalam atom

(r, , ) = R(r) () ()

STRUKTUR ATOMBilangan Kuantum,Bilangan Kuantum Utama (n)menggambarkan tingkat energi yang dimiliki oleh elektron (kulit)n = 1 (K), 2(L), 3(M), ....

n =1234567Kulit =KLMNOPQ

STRUKTUR ATOMBilangan Kuantum,Bilangan Kuantum Azimut (l)menggambarkan subtingkat energi elektron (subkulit)Nilai l = 0, 1, 2, 3, ..... (n-1)n = 1 ; l = 0n = 2 ; l = 0, l = 1n = 3 ; l = 0, l = 1, l = 2n = 4 ; l = 0, l = 1, l = 2, l = 3, dstl = 0orbital sl = 1orbital pl = 2orbital dl = 3orbital f

STRUKTUR ATOMBilangan Kuantum,Bilangan Kuantum Magnetik (ml)Menggambarkan orbitalNilai ml = - l sampai + l l = 0 ml =0l = 1 ml = -1, ml =0, ml = 1l = 2 ml = -2, ml = -1, ml = 0, ml = 1, ml = 2l = 3 ml = -3, ml = -2, ml = -1, ml =0, ml = 1, ml = 2, ml = 3l = 0 (ml =0) orbital: sl = 1 (ml =0, 1) orbital: px, py, pz l = 2 (ml =0, 1, 2) orbital: dx2-y2, dz2, dxy, dxz, dyzl = 3 (ml =0, 1, 2, 3) orbital f: fx2y, fy2z, fxz2, fz3, fx(x2-3y2), ...

STRUKTUR ATOMBilangan Kuantum,Bilangan Kuantum Spin (s)menggambarkan arah pergerakan elektron relatif terhadap medan magnet, searah atau berlawanan arah jarum jamNilai s = + ()dan/atau ()Menunjukkan bahwa dalam satu orbital maksimum dapat diisi oleh dua elektron

SOAL1. a. Tuliskan konfigurasi elektron 15P b. Ada berapa elektron dalam orbital 3p ? Tuliskan semua bilangan kuantumnya

2. a. Tuliskan konfigurasi elektron 20Cab. Ada berapa elektron dalam orbital 3p ? Tuliskan semua bilangan kuantumnyac. Ada berapa elektron dalam orbital 4s ? Tuliskan semua bilangan kuantumnya

3. Tuliskan konfigurasi elektron 9F-, 12Mg+4. Konfigurasi elektron Y2- : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 berapa nomor atom Y

STRUKTUR ATOMBilangan Kuantum,

Elektronnlms1, 2100+1s2100-3,4200+2s2200-5, 6, 721-1+, -2px1210+, -2py1 2p321+1+, -2pz1

nlmsKapasitas elektron orbital4l + 2Kapasitas elektron kulit2n21 (K)0 (1s)0+, -222 (L)0 (2s)0+, -280 (2p)-1, 0, +1+63 (M) 0 (3s)0+, -218-1, 0, +1+6-2, -1, 0, +1, +2+104 (N)0 (4s)0+, -2321 (4p)-1, 0, +1+62 (4d)-2, -1, 0, +1, +2+103 (4f)-3, -2, -1, 0, +1, +2,+314

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Atom berelektron tunggal, Untuk n = 1, l = 0 dan ml = 0: orbital 1sUntuk n = 2, l = 0,1l = 0, m l = 0, orbital 2sl = 1, m l = -1, 0, +1, orbital 2px , 2py ,2pz

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Atom berelektron tunggal,

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Atom berelektron banyak, Dua elektron pada orbital yang sama tidak dapat dibedakan satu sama lain.Adanya tolakan antar elektronBerkurangnya pengaruh inti akibat adanya tumpukan elektron pada kulit yang lebih rendahKonfigurasi elektron, ketentuan pengisian.

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Susunan elektron dalam atom (penyebaran elektron dalam orbital-orbital atom)Dalam menyusun konfigurasi suatu elektron, maka susunan keempat bilangan kuantum harus digunakanPengisian elektron dalam orbital mengikuti Aturan Aufbau, dimulai dari tingkat energi yang rendah ke yang lebih tinggi Pengisian elektron harus satu demi satu sebelum berpasangan untuk kestabilan (Aturan Hund)Ketentuan lain yang diterapkan adalah aturan (n+ l) dan prinsip larangan Pauli

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Aturan (n+ l)kenaikan tingkat energi orbital bergantung pada nilai (n+ l)

1223343454564500101021021032123344555666771s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d

nl(n+ l)orbital

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Aturan (n+ l)

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Aturan AufbauUntuk setiap atom, perlu diketahui bahwa jumlah elektron suatu atom netral sama dengan nomor atomnya.Pengisian orbital oleh elektron dimulai dari tingkat energi lebih rendah ke yang lebih tinggi.Jangan memasangkan elektron dulu sebelum pada subtingkat energi tertentu terisi penuh.

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Aturan Aufbau

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Aturan HundKetika mengisi elektron pada orbital-orbital yang tingkat energinya sama, isi elektron satu per satu terlebih dahulu.Adanya elektron-elektron yang tak berpasangan dapat diuji keberadaannya karena dapat bereaksi sebagai elektromagnet:Paramagnetik elektron-elektron akan tertarik pada medan magnet yang menunjukkan keberadaan elektron tak berpasangan.Diamagnetik elektron-elektron tertolak keluar oleh medan magnet yang menunjukkan semua elektron telah berpasangan.

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Aturan Hund

STRUKTUR ATOMKonfigurasi elektron,Prinsip Larangan PauliPauli membuat aturan bahwa elektron dalam suatu atom tidak boleh memiliki bilangan kuantum yang sama

SOALTentukan golongan dan periode :a. 22Tib. x2- : 1s2 2s2 2p6c. y3+ : 1s2 2s2 2p6

Berapa nomor atom unsur berikut :A : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4C2-: 1s2 2s2 2p6 E3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

Konfigurasi Elektron dan Sistem Berkala

Konfigurasi Elektron dan Sistem Berkala

Dari pengukuran ini terlihat bahwa untuk unsur-unsur se golongan, dari atas ke bawah akan mempunyai jari-jari atom yang makin besar, sedang untuk unsur-unsur se perioda, dari kiri ke kanan memiliki jari-jari atom makin kecil.

Sifat-sifat ini bisa dijelaskan seperti berikut,untuk unsur se golongan dari atas ke bawah akan mempunyai lintasan makin banyak ( karena nomor atomnva makin besar), sedang muatan intinya juga makin besar. Gaya tarik elektrostatik muatan inti terhadap lintasan terluar ternyata lebih lemah dibanding ,jumlah lintasannya, sehingga jari-jari atom unsur se golongan akan makin besar dari atas ke bawah.

Untuk unsur-unsur seperioda jumlah lintasan tetap sama dari kiri ke kanan tetapi muatan intinya semakin besar (karena nomor atomnya makin besar ). Hal ini menyebabkan gaya tarik elektrostatik muatan terhadap lintasan akan makin besar dan itu sebabnya jari-jari atom unsur se perioda dari kiri ke kanan akan makin kecil

1) Semakin kecil atom, semakin sulit untuk melepaskan elektron2) I1 < I2 < I 3 < I4 Ionisasi pertama adalah yang paling mudah3) Elektron dalam tidak dapat diionisasi

Na [Ne]3s1Si [Ne]3s23p2Cl [Ne]3s23p5Mg [Ne]3s2P [Ne]3s23p3Ar [Ne]3s23p6Al [Ne]3s23p1S [Ne]3s23p4

ATOM

****