kimia industri 1

20

Upload: welly-yusup

Post on 19-Jul-2015

646 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: Kimia industri 1
Page 2: Kimia industri 1

Sub pokok Bahasan

1. Lahirnya Kimia

2. Komponen Materi

3. Stoikiometri

4. Penentuan Elektron

5. Model Atom

6. Dasar2 Teori Kuantum Klasik

7. Kelahiran Mekanika Kuantum

8. Latihan Struktur Atom

Lahirnya Kimia

Page 3: Kimia industri 1

Perkembangan Teori Atom :

1. Model Atom Dalton

a. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang

sudah tidak dapat dibagi lagi.

b. Atom dalam suatu unsur yang sama memiliki atom-atom

yang sama dan berbeda untuk unsur yang berbeda.

c. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan

perbandingan bilangan bulat dan sederhana.

d. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan,

penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom

tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

next…

STRUKTUR ATOM

Page 4: Kimia industri 1

Kelemahan :

Tidak dapat membedakan pengertian atom dan molekul, dan

atom ternyata bukan partikel yang terkecil

2. Model Atom Thomson

a. Atom merupakan suatu bola yang bermuatan positif dan

di dalamnya tersebar elektron-elektron seperti kismis.

b. Jumlah muatan positif = muatan negatif, sehingga atom

bersifat netral

Kelemahan :

model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan

positif dan negatif dalam bola atom tersebut, sehingga atom

bersifat netral

Page 5: Kimia industri 1

3. Model Atom Rutherford.

a. atom terdiri dari susunan-susunan partikel

bermuatan positif dan negatif

b. atom yang tersusun dari inti atom dan elektron

yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif

dan massa atom terpusat pada inti atom

Kelemahan :

Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa

elektron tidak jatuh ke dalam inti atom

Page 6: Kimia industri 1

4. Model Atom Niels Bohr

a. elektron-elektron dalam mengelilingi inti berada pada

tingkat-tingkat energi tertentu tanpa menyerap atau

memancarkan energi.

b. Elektron dapat berpindah dari kulit luar ke kulit dalam

dengan memancarkan energi, atau sebaliknya.

Kelebihan :

Bahwa atom terdiri dari beberapa

kulit untuk tempat berpindahnya elektron.

Kelemahan

tidak dapat menjelaskan spektrum warna dari atom

berelektron banyak.Sehingga diperlukan model atom yang

lebih sempurna dari model atom Bohr.

Page 7: Kimia industri 1

5. Teori Plank

Adanya konsep “mekanika gelombang”

- Gelombang cahaya memiliki sifat partikel

- transfer suatu radiasi elektromagnetik berlangsung

dalam satuan energi yang disebut “kuantum”

Dinyatakan dengan rumus :

= 1/

= c/

Dimana :E = energi (Joule) c = 3x10⁸ m/dtkh = 6,626 x 10-34 J det-1

= panjang gelombang memiliki satuan

amstrong (1 x 10-10 m)

1 cm = 1 x 10-2 m

1 nm = 1 x 10-9 m = 1 x 10-7 cm = 10 Å

1 Å = 1 x 10-10 m = 1 x 10-8 cm

E = h

Page 8: Kimia industri 1

Partikel dasar :

partikel-partikel pembentuk atom yang terdiri dari

elektron, proton den neutron.

Notasi unsur :

X : tanda atom (unsur)

Z : nomor atom= jumlah elektron (e)= jumlah

proton (p)

A : nomor massa= jumlah proton + neutron

Pada atom netral, berlaku:

jumlah elektron = jumlah proton.

A

zX

Page 9: Kimia industri 1

Contoh :

1. Tentukan jumlah elektron, proton den neutron dari

unsur

59

28 Ni2. Berikan notasi unsur X, jika diketahui jumlah neutron =

30 dan jumlah elektron = 26 !

3. Tentukan jumlah proton, elektron dan neutron dari

unsur

8 O²-4. Suatu lampu merkuri memancarkan cahaya dengan

panjang gelombang 436 nm, berapa frekuensi dan

energi dari satu foton tersebut ?

Page 10: Kimia industri 1

MODEL ATOM MODERN

Ernest Rutherford (1871-1937) & Niels Bohr ( 1885-

1962) menerangkan elektron-elektron mengelilingi inti

atom pada tingkat energi tertentu yang disebut kulit2.

Erwin Schrodinger (1887-1961) menerangkan tentang

fungsi gelombang, yang menunjukkan bentuk & energi

gelombang elektron, setiap gelombang yang berbeda

yang mungkin terjadi disebut “orbital”

Model atom modern menyatakan bahwa elektron-

elektron dalam atom menempati suatu ruang yang

disebut “orbital”

Page 11: Kimia industri 1

Hubungan Subkulit, Orbital dan Jumlah

elektron maksimum

Jenis subkulit Jumlah orbital Elektron

maksimum

Subkulit s

Subkulit p

Subkulit d

Subkulit f

Subkulit g

Subkulit h

Subkulit i

1 orbital

3 orbital

5 orbital

7 orbital

9 orbital

11 orbital

13 orbital

2 elektron

6 elektron

10 elektron

14 elektron

18 elektron

22 elektron

26 elektron

Page 12: Kimia industri 1

Pembagian kulit-kulit dalam atom

Nomor kulit Jumlah

subkulit

Jumlah orbital Elektron

maksimum

Kulit ke 1 (K)

Kulit ke 2 (L)

Kulit ke 3 (M)

Kulit ke 4 (N)

Kulit ke 5 (O)

Kulit ke 6 (P)

Kulit ke 7 (Q)

s

s, p

s, p d

s, p, d, f

s, p, d, f, g

s, p, d, f, g, h

s, p, d, f, g, h,

i

1 orbital

4 orbital

9 orbital

16 orbital

25 orbital

36 orbital

49 orbital

2 elektron

8 elektron

18 elektron

32 elektron

50 elektron

72 elektron

98 elektron

Kulit ke n n buah

subkulit

n2 orbital 2n2 elektron

Page 13: Kimia industri 1

Konfigurasi Elektron

Aufbau (elektron2

dalam suatu atom

menempati subkulit

energi yang

rendah, kemudian

ketingkat energi

yang lebih tinggi)

Page 14: Kimia industri 1

• Prinsip Pauli : tidak mungkin di dalam atom

terdapat 2 elektron dengan keempat bilangan

kuantum yang sama. Hal ini berarti, bila ada dua

elektron yang mempunyai bilangan kuantum

utama, azimuth dan magnetik yang sama, maka

bilangan kuantum spinnya harus berlawanan.

•Prinsip Hund : cara pengisian elektron dalam

orbital pada suatu sub kulit ialah elektron-

elektron dalam orbital – orbital cenderung tidak

berpasangan. Elektron - elektron baru

berpasangan apabila pada subkulit itu tidak ada

lagi orbital kosong.

Page 15: Kimia industri 1

Kaidah penuh dan setengah penuh

Untuk atom Cu dan Cr konfigurasi elektron berturut-turut adalah : Cr (3d5 4s1) dan Cu ( 3d10 4s2) bukan 3d4 4s2 dan 3d9 4s2

Soal..

Tuliskan konfigurasi elektron masing-masing atom dan ion di bawah ini :

17Cl :………..

12Mg2+ :…………….

Page 16: Kimia industri 1

BILANGAN KUANTUM

Jika elektron dalam atom bersifat ekslusif, artinya dapat dibedakan dari elektron2 lain, maka setiap elektron diberikan empat buah harga yang disebut Bilangan Kuantum

A.Bilangan kuantum utama (n) yang menyatakan nomor kulit

Elekron pada kulit ke-1 memiliki harga n = 1

Elektron pada kulit ke-2 memiliki harga n = 2

Elekron pada kulit ke-3 memiliki harga n = 3

Page 17: Kimia industri 1

Tiap kulit atau setiap tingkat energi

ditempati oleh sejumlah elektron. Jumlah

elektron maksimum yang dapat

menempati tingkat energi itu harus

memenuhi rumus Pauli = 2n².

Contoh:

kulit ke-4 (n=4) dapat ditempati

maksimum= 2 x 4² elektron = 32 elektron

Page 18: Kimia industri 1

B. Bilangan kuantum azimuth (l)

yang menyatakan nomor subkulit

Elektron pada subkulit s (sharp) memiliki

harga l = 0

Elektron pada subkulit p (principle)

memiliki harga l = 1

Elektron pada subkulit d (diffuse) memiliki

harga l = 2

Elektron pada subkulit f (fundamental)

memiliki harga l = 3

Page 19: Kimia industri 1

C. Bilangan kuantum magnetik (m) yang menyatakan nomor orbital

Subkulit Harga n masing-masing orbital

S (l = 0)

P (l = 1)

d (l = 2)

f (l = 3)

0

-1,0,+1

-2,-1,0,+1,+2

-3,-2,-1,0,+1,+2,+3

D. Bilangan kuantum spin (s) yang menyatakan arah rotasi elektron

s = +½ s = -½

Page 20: Kimia industri 1

Pertanyaan:

Bagaimana menyatakan ke empat bilangankuantum dari elektron 3s¹ ?

Jawab:

Keempat bilangan kuantum dari kedudukanelektron 3s¹ dapat dinyatakan sebagai,n= 3 ; l = 0 ; m = 0 ; s = +1/2 ; atau -1/2