tugas izma (catatan kimia)

7/31/2019 Tugas Izma (Catatan Kimia)

1/33

STOIKIOMETRI SENYAWA

1. KONSEP MOL

jumlah partikel dalam 22,4 L gas pada STP (0, 1atm) dipilih sebagai jumlah standar.Bilangan ini disebut dengan bilangan Avogadro. Nama bilangan Loschmidt juga diusulkanuntuk menghormati kimiawan Austria Joseph Loschmidt (1821-1895) yang pertama kalidengan percobaan (1865).

Sejak 1962, menurut SI (Systeme Internationale) diputuskan bahwam dalam dunia kimia, moldigunakan sebagai satuan jumlah materi. Bilangan Avogadro didefinisikan jumlah atomkarbon dalam 12 g 12

6C dan dinamakan ulang konstanta Avogadro.

Ada beberapa definisi mol:

(i) Jumlah materi yang mengandung sejumlah partikel yang terkandung dalam 12 g12C.

(ii) satu mol materi yang mengandung sejumlah konstanta Avogadro partikel.

(iii) Sejumlah materi yang mengandung 6,02 x 1023 partikel dalam satu mol.

A. Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel (X)

Hubungan antara mol (n) dengan jumlah partikel (X) dalam zat dapat dinyatakan sebagai

Berikut :

X = n x 6,02 x 1023 Jumlah partikel = mol x 6,02 x 1023

Atau

n = X molm = jumlah partikel

6,02 x 1023 6,02 x 1023

B. Massa Molar

Masa molar (Mm) menyatakan massa yang dimiliki oleh 1 mol zat. Massa 1 mol zat sama

Dengan massa moekul relative (Mr) zat tersebut dengan satuan gram/mol.

Untuk unsure yang partikelnya berupa atom, maka massa molar sama dengan Ar (massaatom relatif ) dalam satuan gram/mol.

Contoh :

1. Massa molar kalsium (Ca) = massa dari 1 mol kalsium (Ca)= Ar Ca=40 gram/mol2. Massa molar besi (Fe) = massa dari 1 mol besi (Fe) = Ar Fe = 56 gram/mol3. Massa molar Aluminium (Al)= massa dari 1 mol aluminium (Al) = Ar Al = 27 gram/mo


2/33

Untuk unsure yang partikelnya berupa molekul dan senyawa, maka massa molar sama dengan Mr(Massa molekul relatif) dalam satuan gram/mol.

Mr = Ar

Dengan ; Mr = massa molekul relatif (gram/mol)

Ar = massa atom relatif (gram/mol)

Hubungan

2. Keadaan Kamar

Kondisi pengukuran gas pada suhu 25 OC dan tekanan 1 atm disebut keadaan kamar dan

dinyatakan dengan RTP (Room Temperature and Pressure).

PV = nRT

Dengan : P = tekanan (atm)

V = Volume gas (Liter)

n = jumlah mol (mol)

R = tetepan gas = 0,082 L atm/mol K

V = nRT

P

= 1 mol x 0,082 L atm/mo K x 298 K

1 atm

= 24,4 liter

Jadi, pada keadaan kamar (RTP), volume molar (volume 1 mol gas) adalah 24,4 liter/mol.

4. Keadaan yang Mengacu pada Keadaan Gas Lain

Pada suhu dan tekanaan yang sama, volume gas hanya bergantung pada jumlah molnya.

Misalkan gas pertama dengan jumlah mol n1 dan volume V1 dan gasa kedua dengan jumlah mol n2

Dan volume V2 , maka pada suhu dan tekanaan yang sama berlaku :

V1 n1 atau n1 n2

V2 n2 V1 V2

D. Molaritas larutan


3/33

Molaritas (M) adalah salah satu cara menyatakan monsentrasi atau keprkatan larutan. Molaritas

Menyatakan jumah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan. Satuan molaritas (M) adalah mol/iter ataummol/mL.

M = n/V

Dengan : M = Molaritas (mol/iter atau M)

n = jumlah mol zat terlarut (mol)

V= volume larutan (iter)

Catatan : n = massa/Mr

Contoh : Hitunglah kadar nitrogen yang terkandung pada pada senyawa :

a. CO (NH2)2b. KNO3

Jawab :

a. Cari dulu MrMr = 12+16+28+4

= 60Ar N = 28/60x100

=46,7

b. Car i dulu Mr

Mr = 39+14+48= 101= 13,9

Persamaan reaksi

Dalam ilmukimia,persamaan reaksi atau persamaan kimia adalah penulisan simbolis darisebuahreaksi kimia.Rumus kimiapereaksiditulis di sebelah kiri persamaan dan rumus kimiaprodukdituliskan di sebelah kanan.[1]Koefisien yang ditulis di sebelah kiri rumus kimiasebauh zat adalah koefisienstoikiometri, yang menggambarkan jumlah zat tersebut yangterlibat dalam reaksi relatif terhadap zat yang lain. Persamaan reaksi yang pertama kali dibuatoleh ahliiatrokimiaJean Beguinpada 1615.

Dalam sebuah persamaan reaksi, pereaksi dan produk dihubungkan melalui simbol yangberbeda-beda. Simbol digunakan untuk reaksi searah, untuk reaksi dua arah, dan untuk reaksikesetimbangan. Misalnya, persamaan reaksipembakaranmetana(suatugaspada

gas alam) oleh oksigen dituliskan sebagai berikut
http://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pereaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pereaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pereaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Produkhttp://id.wikipedia.org/wiki/Produkhttp://id.wikipedia.org/wiki/Persamaan_reaksi#cite_note-0http://id.wikipedia.org/wiki/Persamaan_reaksi#cite_note-0http://id.wikipedia.org/wiki/Persamaan_reaksi#cite_note-0http://id.wikipedia.org/wiki/Stoikiometrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Stoikiometrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Stoikiometrihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Iatrokimia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Iatrokimia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jean_Beguin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jean_Beguin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jean_Beguin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesetimbangan_%28kimia%29&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesetimbangan_%28kimia%29&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesetimbangan_%28kimia%29&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pembakaranhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pembakaranhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Combustion_methane.pnghttp://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Metanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Pembakaranhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kesetimbangan_%28kimia%29&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jean_Beguin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Iatrokimia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Stoikiometrihttp://id.wikipedia.org/wiki/Persamaan_reaksi#cite_note-0http://id.wikipedia.org/wiki/Produkhttp://id.wikipedia.org/wiki/Pereaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Rumus_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia


4/33

CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O

Seringkali pada suatu persamaan reaksi,wujudzat yang bereaksi dituliskan dalam singkatandi sebelah kanan rumus kimia zat tersebut. Hurufs melambangkanpadatan,l melambangkancairan, g melambangkangas, dan aq melambangkanlarutandalamair. Misalnya, reaksi

padatankalium(K) denganair(2H2O) menghasilkan larutankalium hidroksida(KOH) dangashidrogen(H2), dituliskan sebagai berikut

2K (s) + 2H2O (l) 2KOH (aq) + H2 (g)

Selain itu, di paling kanan dari sebuah persamaan reaksi kadang-kadang juga terdapat suatubesaranataukonstanta, misalnyaperubahan entalpiataukonstanta kesetimbangan. Misalnyaproses Haber(reaksisintesisamonia) dengan perubahan entalpi (H) dituliskan sebagaiberikut

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = -92.4kJ/mol.

Suatu persamaan disebut setara jika jumlah suatu unsur pada sebelah kiri persamaan samadengan jumlah unsur tersebut di sebelah kanan, dan dalam reaksiionik, jumlah total muatanharus setara juga.

Tatanama senyawa dan persamaan reaksi

Persamaan reaksi

Menggambarkan reaksi kimia yang terdiri atas rumus kimia pereaksi dan hasil reaksi disertaidengan koefisiennya masing-masing.

1). Menuliskan Persamaan Reaksi.

o Reaksi kimia mengubah zat-zat asal (pereaksi = reaktan ) menjadi zat baru (produk).

o Jenis dan jumlah atom yang terlibat dalam reaksi tidak berubah, tetapi ikatan kimia di

antaranya berubah.

o Ikatan kimia dalam pereaksi diputuskan dan terbentuk ikatan baru dalam produknya.

o Atom-atom ditata ulang membentuk produk reaksi.

Contoh :

Keterangan :
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Wujud&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Wujud&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Wujud&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Padatanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Padatanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Padatanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Larutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Larutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Larutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kaliumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kaliumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kaliumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_hidroksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_hidroksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_hidroksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/wiki/Besaranhttp://id.wikipedia.org/wiki/Besaranhttp://id.wikipedia.org/wiki/Konstantahttp://id.wikipedia.org/wiki/Konstantahttp://id.wikipedia.org/wiki/Konstantahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Perubahan_entalpi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Perubahan_entalpi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Perubahan_entalpi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konstanta_kesetimbangan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konstanta_kesetimbangan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konstanta_kesetimbangan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proses_Haber&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proses_Haber&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sintesishttp://id.wikipedia.org/wiki/Sintesishttp://id.wikipedia.org/wiki/Amoniahttp://id.wikipedia.org/wiki/Amoniahttp://id.wikipedia.org/wiki/Amoniahttp://id.wikipedia.org/wiki/Joulehttp://id.wikipedia.org/wiki/Joulehttp://id.wikipedia.org/wiki/Molhttp://id.wikipedia.org/wiki/Molhttp://id.wikipedia.org/wiki/Molhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/wiki/Molhttp://id.wikipedia.org/wiki/Joulehttp://id.wikipedia.org/wiki/Amoniahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sintesishttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Proses_Haber&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konstanta_kesetimbangan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Perubahan_entalpi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Konstantahttp://id.wikipedia.org/wiki/Besaranhttp://id.wikipedia.org/wiki/Hidrogenhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalium_hidroksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kaliumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Larutanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Padatanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Wujud&action=edit&redlink=1


5/33

Tanda panah menunjukkan arah reaksi (artinya = membentuk atau bereaksi menjadi).

Huruf kecil dalam tanda kurung menunjukkan wujud atau keadaan zat yang

bersangkutan ( g = gass, l = liquid, s = soliddan aq = aqueous / larutan berair).

Bilangan yang mendahului rumus kimia zat disebut koefisien reaksi (untuk

menyetarakan atom-atom sebelum dan sesudah reaksi).

Koefisien reaksi juga menyatakan perbandingan paling sederhana dari partikel zat

yang terlibat dalam reaksi.

Penulisan persamaan reaksi dapat dilakukan dengan 2 langkah :

1). Menuliskan rumus kimia zat pereaksi dan produk, lengkap dengan keterangan wujudnya.

2). Penyetaraan, yaitu memberi koefisien yang sesuai sehingga jumlah atom setiap unsur

sama pada kedua ruas ( cara sederhana ).

Contoh :

Langkah 1 : (belum setara)

Langkah 2 : (sudah setara)

2). Menyetarakan Persamaan Reaksi.

Langkah-langkahnya ( cara matematis ) :

a). Tetapkan koefisien salah satu zat, biasanya zat yang rumusnya paling kompleks = 1,

sedangkan zat lain diberikan koefisien sementara dengan huruf.

b). Setarakan terlebih dahulu unsur yang terkait langsung dengan zat yang diberi koefisien 1

itu.

c). Setarakan unsur lainnya. Biasanya akan membantu jika atom O disetarakan paling akhir.


6/33

Contoh :

Langkah 1 :

Persamaan reaksi yang belum setara.

Langkah 2 :

Menetapkan koefisien C 2 H 6 = 1 sedangkan koefisien yang lain ditulis dengan huruf.

Langkah 3 :

Jumlah atom di ruas kiri dan kanan :

Atom Ruas kiriRuas

kanan

C 2 b

H 6 2c

O 2a 2b+c

Langkah 4 :

Jumlah atom di ruas kiri = jumlah atom di ruas kanan.

Dari langkah 3, diperoleh :b = 2 . (i)

2c = 6 . (ii)

2a = (2b + c) .. (iii)

Dari persamaan (ii), diperoleh :

2c = 6

c = 6/2 = 3 . (iv)

Persamaan (i) dan (iv) disubstitusikan ke persamaan (iii) :


7/33

2a = (2b + c) .. (iii)

2a = {(2).(2) + 3} = 7

a =7/2 ... (v)

Langkah 5 :

Nilai-nilai a, b dan c disubstitusikan ke persamaan reaksi :

..(x 2)

Langkah 6 :

Memeriksa kembali jumlah atom di ruas kiri dan kanan, serta melengkapi wujud zatnya.

tatanama senyawa kimia

Tata Nama Senyawa Sederhana

1). Tata Nama Senyawa Molekul ( Kovalen ) Biner.

Senyawa biner adalah senyawa yang hanya terdiri dari dua jenis unsur.

Contoh : air (H 2 O), amonia (NH 3 )

a). Rumus Senyawa

Unsur yang terdapat lebih dahulu dalam urutan berikut, ditulis di depan.

B-Si-C-Sb-As-P-N-H-Te-Se-S-I -Br-Cl-O-FContoh : (lengkapi sendiri)

b). Nama Senyawa

Nama senyawa biner dari dua jenis unsur non logam adalah rangkaian nama kedua jenis

unsur tersebut dengan akhiranida (ditambahkan pada unsur yang kedua).

Contoh : (lengkapi sendiri)

Catatan :


8/33

Jika pasangan unsur yang bersenyawa membentuk lebih dari sejenis senyawa, maka senyawa-

senyawa yang terbentuk dibedakan dengan menyebutkan angka indeks dalam bahasa Yunani.

1 = mono 2 = di 3 = tri 4 = tetra

5 = penta 6 = heksa 7 = hepta 8 = okta

9 = nona 10 = deka

Angka indeks satu tidak perlu disebutkan, kecuali untuk nama senyawa karbon monoksida.

Contoh : .(lengkapi sendiri)

c). Senyawa yang sudah umum dikenal, tidak perlu mengikuti aturan di atas.


2). Tata Nama Senyawa Ion.

Kation = ion bermuatan positif (ion logam)

Anion = ion bermuatan negatif (ion non logam atau ion poliatom)

a). Rumus Senyawa

Unsur logam ditulis di depan.


Rumus senyawa ion ditentukan oleh perbandingan muatan kation dan anionnya.

Kation dan anion diberi

Pada stoikiometri larutan, di antara zat-zat yang terlibat reaksi, sebagian atau seluruhnyaberada dalam bentuk larutan.

1. Stoikiometri dengan Hitungan Kimia Sederhana

Soal-soal yang menyangkut bagian ini dapat diselesaikan dengan cara hitungan kimiasederhana yang menyangkut hubungan kuantitas antara suatu komponen dengan

komponen lain dalam suatu reaksi.


9/33

Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah:a. menulis persamann reaksib. menyetarakan koefisien reaksic. memahami bahwa perbandingan koefisien reaksi menyatakan perbandingan mol

Karena zat yang terlibat dalam reaksi berada dalam bentuk larutan, maka mol larutandapat dinyatakan sebagai:

n = V . M

dimana:

n = jumlah molV = volume (liter)M = molaritas larutan

Contoh:

Hitunglah volume larutan 0.05 M HCl yang diperlukan untuk melarutkan 2.4 gramlogam magnesium (Ar = 24).

Jawab:

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)24 gram Mg = 2.4/24 = 0.1 molmol HCl = 2 x mol Mg = 0.2 molvolume HCl = n/M = 0.2/0.25 = 0.8 liter

2. Titrasi

Titrasi adalah cara penetapan kadar suatu larutan dengan menggunakan larutan standaryang sudah diketahui konsentrasinya. Motode ini banyak dilakukan di laboratorium.Beberapa jenis titrasi, yaitu:1. titrasi asam-basa2. titrasi redoks3. titrasi pengendapan

Contoh:

1. Untuk menetralkan 50 mL larutan NaOH diperlukan 20 mL larutan 0.25 M HCl.Tentukan kemolaran larutan NaOH !

Jawab:

NaOH(aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l)mol HCl = 20 x 0.25 = 5 m molBerdasarkan koefisien reaksi di atas.

mol NaOH = mol HCl = 5 m mol


10/33

M = n/V = 5 m mol/50mL = 0.1 M

2. Sebanyak 0.56 gram kalsium oksida tak murni dilarutkan ke dalam air. Larutan initepat dapat dinetralkan dengan 20 mL larutan 0.30 M HCl.Tentukan kemurnian kalsiumoksida (Ar: O=16; Ca=56)!

Jawab:

CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq)Ca(OH)2(aq) + 2 HCl(aq) CaCl2(aq) + 2 H2O(l)mol HCl = 20 x 0.30 = 6 m molmol Ca(OH)2 = mol CaO = 1/2 x mol HCl = 1/2 x 6 = 3 m molmassa CaO = 3 x 56 = 168 mg = 0.168 gramKadar kemurnian CaO = 0.168/0.56 x 100% = 30%

ATOM

I. Teori-teori Atom

PERKEMBANGAN MODEL ATOMAnda tentu sudah dapat membayangkan betapa kecil ukuran sebuah atom. Hingga sekarang belum ada

alat (semacam mikroskop) yang memiliki perbesaran memadai, sehingga kita dapat mengamati

susunan suatu atom. Oleh karena itu, para ahli mengembangkan model atom untuk mempelajari atom.

Model atom hanyalah merupakan rekaan para ahli berdasarkan data eksperimen dan kajian teoritis

yang mereka lakukan. Seifing dengan perkembangan ilmu dan teknologi, pemahaman para ahli

tentang atom juga mengalami perkembangan.

Dewasa ini, meskipun merupakan partikel yang amat kecil, para ahli mengetahui sangat banyak

tentang susunan atom tersebut. Dalam bagian berikut ini akan dibahas perkembangan model atom

mulai dari model atom Dalton hingga model Niels Bohr.

Model Atom Dalton

Model atom yang pertama. dikemukakan oleh John Dalton pada tahun 1803. Model atom Dalton

adalah gagasan tentang partikel materi. Dalton merupakan orang pertama yang secara ilmiah

menyatakan bahwa matefi terdiri atas partikel, yang disebutnya atom. Teori atom Dalton

dikemukakan berdasarkan hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap. Teori Dalton

dapat menjelaskan kedua hukum tersebut. Akan tetapi, pada perkembangan lebih lanjut ditemukan

bayak fakta yang tidak dapat dijelaskan dengan teori atom Dalton.

Kelebihan model atom Dalton

1. Dapat menerangkan hukum kekekalan massa


11/33

2. Dapat menerangkan hukum perbandingan tetap (hukum prolist )

Kelemahan

1. Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom

2. Pada kenyataannya atom dapat dibagi lagi menjadi partikel yang lebih kecil yang di sebut

partikel sub atomik.

Model Atom Thomson

Menurut J.J. Thomson, atom terdiri dari materi bermuatan positif dan di dalamnya

tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis. Secara keseluruhan atom bersifat

netral.

Adanya partikel alfa yang terpantul sangat mengejutkan Rutherford. Partikel alfa yang

terpantul itu pastilah telah menabrak sesuatu yang sangat padat dalam atom. Fakta ini

jelas tidak sesuai dengan model yang dikemukakan oleh J.J. Thomson dimana atom

digambarkan bersifat homogen pada seluruh bagiannya (tidak mengindikasikan adanya

bagian yang lebih padat).

Pada tahun 1911, Rutherford dapat menjelaskan penghamburan sinar alfa denganmengajukan gagasan tentang inti atom. Menurut Rutherford, sebagian besar dari massa

dan muatan positif atom terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang selanjutnya disebut

inti atom. Hal ini dapat diandaikan dengan sebuah roti kismis yang dipres menjadi

seukuran pasir halus. Tentu saja hasilnya menjadi sesuatu yang sangat pejal atau masif.

Elektron beredar mengitari inti pada jarak yang relatif sangat jauh. Lintasan elektron itu

disebut Kulit Atom. Jarak dari inti hingga kulit atom disebut jari-jari atom.

Ukuran jari-jari atom adalah sekitar 10-8 cm, sedangkan jari-jari inti atom adalah sekitar

10-13 cm. Jadi, sebagian besar dari atom merupakan ruang hampa. Bila diameter inti

diibaratkan 1 cm, maka penampang atom ibarat lapangan bulat dengan diameter 1 km.

Sebagian Besar atom merupakan ruang hampa

Dengan model seperti itu, penghamburan sinar alfa oleh lempeng logam tipis dapat

dijelaskan sebagai berikut :

1. Sebagian besar partikel sinar alfa dapat tembus karena melalui daerah hampa.

2. Partikel alfa yang mendekati inti atom dibelokkan karena mengalami gaya tolak inti.

3. Partikel alfa yang menuju inti atom dipantulkan karena inti bermuatan positif dan

sangat masif.

Penjelasan Rutherfor. Partikel a yang terpantul adalah yang menabrak inti atom.

Sedangkan yang dibelokkan adalah yang mendekati inti atom. Partikel yang lewat tanpa

pembelokkan adalah yang melalui ruang hampa jauh dari inti atom.

Kelebihan

1. Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partukel

subatomik

2. Dapat menerangkan sifat listrik atom


12/33

Model Atom Rutherford

Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden)melakukanpercobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa () terhadap lempeng tipis emas.

Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif danbergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas.Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakahatom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan

dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabilapartikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikelalfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1), tetapi dari pengamatan Marsdendiperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90 bahkanlebih.Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut:

1. Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan2. Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam

atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.3. Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa

1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakanperbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecildaripada ukuran atom keseluruhan.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkanmodel atom yang dikenal dengan Model Atom Rutherford yang menyatakan bahwaAtomterdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang

bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netralyang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.

Model atom Rutherford dapat digambarkan sebagai beriukut:
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/rutherford/rutherford_clip_image002.jpghttp://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/rutherford/rutherford_clip_image001.jpghttp://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/rutherford/rutherford_clip_image002.jpghttp://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/rutherford/rutherford_clip_image001.jpg


13/33

Kelebihan :

1. Dapat menerangkan fenomena penghamburan partikel alfa dari uranium

2. Mengemukakan keberadaan inti atom yang bermuatan positif dan merupakan pusatmassa atom

Kelemahan :

1. Bertentangan dengan teori elektron dinamika klasik, dimana suatu partikelbermuatan listrik apabila bergerak akan memancarkan energi

2. Elektron bermuatan negatif yang beredar mengelilingi inti akan kehilangan energiterus menerus sehingga akan membentuk lintasan spiral dan jatuh ke inti. Padakenyataannya hal ini tidak terjadi elektron tetap stabil pada lintasannya.

Model Atom Niels Bohr

Salah satu kelemahan model atom Rutherford adalah bahwa model tersebut tidak dapat menjelaskan

mengapa elektron tidak tersedot dan jatuh ke intinya. Menurut hukum fisika klasik, gerakan elektron

mengitari inti akan disertai pemancaran energi berupa radiasi elektromagnet. Jika demikian, maka

energi elektron akan terus-menerus berkurang sehingga lintasannya akan berbentuk spiral dan

akhirnya jatuh ke inti atom.Berdasarkan pengamatan terhadap spektrum unsur, Niels Bohr dapat

menjelaskan kekekalan model atom Lutherford dengan teori sebagai berikut :

1. Dalam atom terdapat lintasan stationer dengan tingkat energi tertentu tempat elektron dapat beredar

mengitari inti tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi. Lintasan itu, yang juga disebut Wit

atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jarijari tertentu. Tiap lintasan ditandai dengan satu

bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya yang

dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya.

Lintasan pertama, harga n = 1, disebut kulit K.

Lintasan kedua, harga n = 2, disebut kulit L, dan seterusnya

Makin besar harga n (makin jauh dari inti) makin besar energi E elektron yang mengorbit pada kulit

itu.

2. Pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah. Keadaan

seperti itu disebut tingkat dasar (ground state). Elektron dapat berpindah dari satu kuit ke kulit lain

disertai pemancaran atau penerapan energi dalam jumlah tertentu. Perpindahan ke kulit lebih luar

disertai penyerapan energi, sebaliknya, perpindahan elektron ke kulit lebih dalam disertai pelepasan

energi.

Model atom Bohr temyata masih kurang sempuma. Model atom yang kini diterima para ahli

dikembangkan oleh Erwin Schrodinger yang dikenal dengan nama model atom mekanika kuantum.

Model atom mekanika kuantum ini mempunyai persamaan dengan model atom Niels Bohr dalam hal


14/33

adanya tingkat-tingkat energi (kulit-kulit) dalam atom. Perbedaannya lebih pada bentuk lintasan-

lintasan tersebut,

Kelebihan :

Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atau sarapan (adsorbsi0 dari atom

hidrogen

Kekurangan :

Terjadi penyimpangan untuk atom yang lebih besar dari hidrogen

Tidak dapat menerangkan efek zaeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit apabila atom

ditampakkan pada meden magnet.

Teori Atom Modem

Menurut teori atom modem, atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan elektron-elektron yang

beredar mengitari inti. Lintasan elektron mengitari inti disebut kulit atom. Model atom modem ini

mirip dengan sistem tata surya, yaitu matahari dan planet-planet yang mengitarinya. Kulit atom yang

pertama (yang paling dekat dengan inti) diberi lambang K, kulit yang kedua dengan lambang L, dan

seterusnya sesuai urutan abjad.

Nomor Atom (NA)Telah disebutkan bahwa nomor atom menyatakan jumlah proton dalam atom. Untuk atom netral,

jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Jadi, nomor atom juga menyatakan jumlah elektron.

Nomor Atom (NA) = proton (p) = elektron (e)

Contoh :

11Na, Nomor atom Na = 11, berarti tiap atom natrium mengandung 11 proton dan 11 elektron.

Nomor Massa (NM)Nomor Massa suatu unsur menunjukkan massa atom unsur tersebut. Atom merupakan gabungan dari

partikel-partikel penyusunnya maka massa atom merupakan jumlah partikelnya, yaitu massa proton,

neutron dan elektron. Akan tetapi karena massa elektron diabaikan maka nomor massa merupakan

jumlah massa proton dan massa neutron.

Nomor Massa (NM) = proton (p) + neutron (n)

Penulisan Lambang Partikel Dasar Atom

Untuk mempermudah dalam pengenalan dan penulisan maka ditetapkan penulisan lambang susunan

partikel dasar atom adalah sebagai berikut :

NANM


15/33

A

Z

p = e

p+nX atau X atau X

Dimana :NM = A : Nomor Massa = p + n

NA = Z : Nomor Atom = p + e

Neutron (n) : NMNA atau AZ

Susunan Partikel Ion

Suatu atom mempunyai kecenderungan untuk melepas dan menerima elektron. Atom yang

melepaskan elektron akan menjadi ion positif (+) dan atom yang menerima elektron akan menjadi ion

negatif (-).

Contoh : Tentukan proton, dan elektron dari 11Na+ dan 15P3-

Jawab : 11Na+ proton = 11, elektron = protonmuatan = 111 = 1015P3- proton = 15, elektron = proton + muatan = 15 + 3 = 18

Penemuan Partikel Dasar

Elektron (e)

Elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson pada tahun 1900. Penemuan elektron berkaitan

dengan percobaanpercobaan tentang hantaran listrik melalui tabung hampa. Gas pada tekanan normal

bukanlah penghantar listrik.

Pada tahun 1821, Sir Humphry Davy, seorang ahli fisika asal Inggris, menemukan bahwa gas menjadi

penghantar yang lebih baik pada tekanan rendah. Sejak saat itu banyak percobaan dilakukan dengan

tabung hampa atau tabung tampa muatan (discharge tube), terutama oleh William Crookes.Salah satu aplikasi dari penemuan ini ialah pembuatan lampu tabung, seperti lampu neon dan lampu

natrium. Lampu neon yang bercahaya merah dan banyak digunakan untuk lampu reklame, adalah

tabung berisi gas neon bertekanan rendah; sedangkan lampu natrium yang bercahaya kuning banyak

digunakan untuk penerangan jalan raya.

Susunan dari tabung tanpa muatan/sinar katode diperlihatkan pada Gambar 3. Tampak pada bagian

ujung tabung terdapat dua plat logam yang berfungsi sebagai elekttode (sambungan listrik).

Tekanan gas dalam tabung dapat diatur melalui pompa isap (pompa vakum). Pada tekanan yang

cukup rendah dan tegangan yang cukup finggi (beberapa ribu volt), gas dalam. tabung akan berpijar

dengan cahaya yang wamanya bergantung pada jenis gas (neon berwama merah, sedangkan natrium

berwama kuning). Jika tekanan gas dikurangi lagi, maka daerah di depan katode akan menjadi gelap.

Daerah gelap ini terus bertambah jika tekanan terus dikurangi. Akhimya seluruh tabung menjadi

gelap, tetapi bagian tabung di depan katode berpendar dengan wama kehijauan. Perpendaran ini

disebabkan oleh suatu radiasi yang memancar dari permukaan katode menuju anode. Oleh karena

berasal dari katode maka radiasi ini disebut sinar katode. Percobaan lebih lanjut menunjukkan bahwa

sinar katode merupakan radiasi partikel yang bermuatan listrik negatif .

Hakikat sinar katode menjadi jelas setelah percobaan yang dilakukan oleh J.J.Thomson mencapai

puncaknya pada tahun 1897. Berdasarkan besamya simpangan sinar katode dalam medan listrik,

Thomson dapat menentukan nisbah muatan terhadap massa (nilai e/m) dari partikel sinar katode

sebesar 1,76 x 108 C g-1.

e/m = 1,76 x 108 C g-1

Thomson juga menemukan bahwa partikel sinar katode, yang dinamainya elektron, tidak bergantung


16/33

pada jenis elektrode maupun jenis gas dalam tabung. Berdasarkan hal itu, Thomson menyimpulkan

bahwa elektron merupakan partikel dasar penyusun atom. Meskipun harga e/m untuk elektron telah

diketahui, tetapi masih diperlukan percobaan lain untuk menentukan nilai e atau m. Jika salah satu

dapat diketahui, maka yang satu lagi dapat ditentukan.

Pada tahun 1909, Robert Millikan dari Universitas Chicago, dapat memecahkan dilema tersebut

melalui percobaan yang dikenal dengan percobaan Tetes Minyak. Melalui percobaan ini, Millikandapat menentukan muatan elektron.

PERCOBAAN TETES MINYAK MILIKAN

Millikan menjatuhkan tetesan minyak ke dalam daerah dengan medan listrik yang dapat diatur.

Medan listrik diperoleh dengan memberikan beda potensial pada dua plat logam yang membatasinya.

Selain itu, ruangan tersebutjuga diberi sinar X, sehingga sebagian tetesan menjadi bermuatan negatif.

Dengan menaikkan beda potensial di antara dua plat, gerak jatuh partikel bermuatan negatif akan

melambat karena ditarik oleh lempeng yang di atas dan ditolak oleh lempeng yang di bawah. Pada

beda potensial tertentu, gaya listrik yang mendorong tetesan ke atas menjadi sama dengan gaya

gravitasi yang menarikiiya ke bawah, sehingga tetesan tersebut mengalami kesetimbangan (melayang,tidak jatuh).

Dengan mengetahui beda potensial tersebut dan juga massa tetesan minyak, maka muatan tetesan

dapat ditentukan. Massa tetesan minyak dapat ditentukan dengan mengukur jari-jarinya (diamati

melalui mikroskop) dan massa jenis minyak.

Melalui percobaan tersebut, Millikan menemukan beberapa jenis tetesan yang berbeda muatan, tetapi

semuanya merupakan kelipatan bulat dari suatu faktor yang sama, yaitu 1,602 coulomb. Millikan

menyimpulkan muatan satu elektron adalah 1,602 coulomb. Perbedaan muatan antar tetesan terjadi

karena suatu tetesan dapat mengikat 1, 2, 3 atau lebih elektron.

e = 1,602 x 10-19 Coulomb

Dengan telah diketahuinya muatan elektron, maka massanya dapat dihitung sebagai berikut.Thomson : e/m = 1,76 x 108 C gram-1

Millikan : e = 1,602 x 10-19 C

maka massa elektron (m) = 9,11 X 10-28 gram

Proton (p)

Pada tahun 1886, sebelum hakikat sinar katode ditemukan, Goldstein melakukan suatu percobaan

dengan tabung sinar katode dan menemukan fakta berikut. Apabila katode tidak berlubang temyata

gas di belakang katode tetap gelap. Namun, bila pada katode diberi lubang maka gas di belakang

katode menjadi berpijar. Hal ini menunjukkan adanya radiasi yang Sinar katode berasal dari anode,

kemudian menerobos lubang pada katode dan memijarkan gas di belakang katode itu.

Radiasi itu disebut sinar anode atau sinar positif atau sinar terusan. Hasil percobaan menunjukkan

bahwa sinar terusan merupakan radiasi partikel (dapat memutar kincir) yang bermuatan positif (dalam

medan listrik dibelokkan ke kutub negatif). Partikel sinar terusan temyata bergantung pada jenis gas

dalam tabung. Partikel terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini kemudian disebut proton.

Massa 1 proton = 1,6726486 x 10-24 gram (1 sma)

Muatan 1 proton = +1 (= +1,6 x 10-19 C)

Muatan maupun massa partikel sinar terusan dari gas lain selalu merupakan kelipatan bulat dari massa

dan muatan proton sehingga diduga bahwa partikel itu terdiri atas proton-proton. Kemudian pada

tahun 1919, Rutherford menemukan bahwa proton terbentuk ketika partikel alfa (a) ditembakkan pada

inti atom nitrogen. Hal serupa juga terjadi pada inti atom lain. Hal ini membuktikan bahwa inti atom

terdiri atas proton sebagaimana diduga oleh Goldstein.


17/33

Neutron (n)

Neutron ditemukan oleh James Chadwick pada tahun 1932, tetapi keberadaanya telah diduga sejak

tahun 1919 oleh Aston. Melalui serangkaian percobaan dengan spektrometer massa, Aston

menemukan bahwa atom-atom dari unsur yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda.Fenomena ini disebut isotop. Juga diketahui bahwa massa suatu atom tidak sama dengan nomor

atomnya. (jumlah proton), banyak atom yang massanya sekitar dua kali nomor atomnya. Fakta-fakta

itu menandakan adanya partikel netral dalam atom yang jumlahnya dapat berbeda meskipun unsumya

sama.

Selanjutnya pada tahun 1930, William Bothe dan Hendry Becker menembaki inti atom berilium

dengan partikel alfa dan menemukan suatu radiasi partikel yang mempunyai daya tembus tinggi. Pada

tahun 1932, James Chadwick membuktikan bahwa radiasi tersebut terdiri atas partikel netral yang

massanya hampir sama dengan massa proton. Oleh karena bersifat netral partikel itu dinamai neutron.

Percobaan lebih lanjut membuktikan bahwa neutron juga merupakan partikel dasar penyusun inti

atom.Massa 1 neutron = 1,6749544 x 10-24 gram ( 1 sma)

Neutron tidak bermuatan (netral)

Isotop, Isobar, Isoton, dan Isoelektron

Isotop

Atom-atom dari unsur yang sama (mempunyai nomor atom sama), tetapi berbeda massanya disebut

isotop. Perbedaan massa terjadi karena perbedaan jumlah neutron dalam atom. Contoh : Unsur

hidrogen terdiri dari 3 jenis isotop, yaitu lH; 2H; dan 3H. Susunan ketiga isotop itu adalah sebagai

berikut :

Isotop 1H1 biasa disebut Hidrogen, isotop 1H2 disebut deuterium, sedangkan isotop 1H3 disebut

tritium (hidrogen satu-satunya unsur yang mempunyai nama khusus untuk isotop-isotopnya). Oleh

karena isotop dari satu unsur mempunyai nomor atom sama, maka isotop itu dapat dibedakan hanya

dengan menyatakan nomor massanya. Jadi, isotop-isotop H dapat dinyatakan sebagai H-1, H-2, H-3.

Isobar

Atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda), tetapi mempunyai nomor massa

sama disebut isobar. Contoh : 6C14 dan 7N14; 11Na24 dan 12Mg24

Isoton

Atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda), tetapi mempunyai jumlah neutron

yang sama disebut isoton. Contoh : : 6C13 dan 7N14; 15P31 dan 16S32

Isoelektron

Atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda), tetapi mempunyai jumlah elektron

yang sama disebut isoelektron. Contoh :

11Na+ dan 9F-elektron = protonmuatan elektron = proton + muatan


18/33

e = 111 e = 9 + 1

= 10 = 10

Spektrometer Massa dan Kelimpahan Isotop

Spektrometer massa adalah suatu peralatan (instrumen) modem dan canggih yang digunakan untuk

menentukan massa atom relatif (Ar) atau massa molekul relatif (Mr). Spektrometer massa ditemukanoleh Aston, seorang ilmuan dari Inggris, pada tahun 1919. Dengan spektrometer massa, Aston

menemukan bahwa atom-atom dari unsur yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda atau

fenomena yang dikenal sebagai isotop.

Cara kerja spektrometer massa sebagai berikut. Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki

dengan berkas elektron berenergi tinggi. Perlakuan ini menyebabkan beberapa molekul gas

mengalami ionisasi (melepas elektron sehingga menjadi ion positif). Ion-ion positif ini kemudian

dipercepat oleh suatu. beda. potensial dan diarahkan ke dalam suatu. medan magnet melalui suatu

celah sempit. Dalam medan magnet ion-ion tersebut akan mengalami pembelokan yang bergantung

pada :

1. Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion, makin besar potensial listrik yang digunakan,makin besar kecepatan ion dan makin kecil pembelokan.

2. Kuat medan magnet, makin kuat medan magnet, makin besar pembelokan.

3. Massa partikel (ion), makin besar massa partikel, makin kecil pembelokan.

4. Muatan partikel, makin besar muatan, makin besar pembelokan.

Jika partikel dianggap hanya bennuatan +1, sementara potensial listrik dan kuat medan magnet dibuat

sama, maka besamya pembelokan hanya bergantung pada massa partikel. Keluaran spetrometer massa

dinamakan spektrogram yang berisi informasi tentang massa dan kelimpahan isotop.

Satuan Massa Atom (sma)Telah disebutkan bahwa atom individu mempunyai massa yang sangat kecil, sehingga tidak praktis

jika dinyatakan dalam satuan gram atau miligram. Untuk menyatakan massa atom atau molekul, para

ahli menetapkan suatu satuan massa khusus, yaitu satuan massa atom (sma).

Standar yang dipilih untuk satuan massa atom adalah isotop C-12, dengan ketentuan sebagai berikut :

1 atom C-12 = 12 sma

1 sma = 1/12 x massa 1 atom C-12

1 sma = 1,66 x 10-24 gram

3.3.10. Massa Rata-rata dan Kelimpahan Isotop

Massa rata-rata dari isotop dapat dicari dengan menghitung jumlah perkalian massanya dengan

kapasitasnya dialam. Contoh : Diketahui isotop klorin terdiri dari 75% D-35 dan 25% D-37. makamassa rata-srat dihitung sebagai berikut :

Massa rata-rata = (%D-35 x massanya 35) + (%D-37 x massanya 37)

= (75% x 35) + (25% x 37)

= (75/100 x 35) + (25/100 x 37)

2625 + 925 3550

= --------------- = ----------- = 35,5 sma

100 100

Sedangkan kelimpahan isotop bisa dihitung jika diketahui Atom relatifnya (Ar). Contoh : Bila atom A

mempunyai 2 buah isotop yaitu A-65 dan A-66 serta diketahui Ar A = 66,7. maka kelimpahan isotop

A di alam adalah .


19/33

Konfigurasi Elektron

Pengaturan atau penyusunan pengisian jumlah elektron per kulit dengan elektron maksimum disebut

Konfigurasi Elektron dan rumuskan sebagai : 2n2, dimana n menunjukkan nomor kulit, sehingga

didapatlah elektron masimum masing-masing kulit adalah sebagai berikut :

2 (1.2) = 2.1 = 22 (2.2) = 2.4 = 8

2 (3.2) = 2.9 = 18

2 (4.2) = 2.16 = 32

2 (5.2) = 2.25 = 50

dst

Aturan pengisian elektron per kulit (konfigurasi elektron)

1. Pengisian jumlah elektron dilakukan per kulit sesuai nomor atomnya

2. Kulit yang tingkat energinya rendah diisi maksimum (penuh) terlebih dahulu atau kulit K diisi

penuh dahulu, kemudian sisanya diisi sesuai urutan elektron maksimum sisa dari pengisian terdahulu

sesuai nomor atom3. Jika elektron maksimum selanjutnya tidak memenuhi jumlah maksimum di kulit selanjutnya, maka

diisi dengan elektron maksimum di kulit sebelumnya, kemudian dikulit terluar adalah sisanya.

Contoh : Tentukan konfigurasi elektron dari 20Ca, 37Rb, 53I, 84Po, dan 88Ra

Jawab :

20Ca = 2.8.8.2

37Rb = 2.8.18.8.1

53I = 2.8.18.18.7

84Po = 2.8.18.32.18.6

88Ra = 2.8.18.32.18.8.23.3.12. Elektron Valensi (eV)

Suatu atom mempunyai jumlah elektron terluar yang berbeda-beda tergantung dari banyak sedikitnya

elektron yang dimiliki. Elektron terluar merupakan elektron yang terletak pada kulit yang paling luar.

Jumlah elektron terluar menentukan nilai atau valensi atom. Elektron-elektron di kulit terluar disebut

Elektron Valensi (eV). Valen berarti ikatan, sehingga dapat dikatakan bahwa jumlah pengikat yang

ditunjukkan oleh suatu atom disebut valensi.

Misalnya:

H H

N H H C H

H H

Pada senyawa NH3, nitrogen mengikat 3 atom H, sehingga nitrogen bervalensi 3, sedangkan karbon

mengikat 4 atom H, sehingga karbon bervalensi 4, hidrogen bervalensi 1. Jadi valensi berarti daya

gabung sebuah atom, dinyatakan dalam jumlah atom hidrogen yang Dapat diikatnya. Sehingga sangat

tepat bahwa valensi dinyatakan dalam hubungan dengan atom hidrogen, karena atom hidrogen

bervalensi satu, tidak pemah lebih.


20/33

CARA MENENTUKAN VALENSI :

1. Dengan melihat berapa jumlah atom H yang diikat, itulah valensinya.

Misalnya : H2O.

Oksigen mengikat 2 atom hidrogen, maka atom oksigen bervalensi 2.

2. Memperhatikan elektron terluar dari suatu atom, jika nomor atomnya diketahui. Misalnya :

K L6C = 2 4

Sehingga elektron terluar C = 4, jadi elektron valensi C = 4.

3. Jika suatu senyawa tidak mengikat atom H, dan tidak diketahui nomor atomnya, tetapi senyawa itu

mengikat atom O, maka untuk mencari valensi berdasarkan jumlah atom H yang diikat oleh atom O

tersebut. Misalnya: MgO

1 atom Mg mengikat 1 atom O padahal 1 atom O dapat mengikat 2 atom H. Sehingga seakan-akan

Mg mengikat 2 atom H, jadi valensi Mg = 2.

Bentuk-bentuk Molekul dan IonTeori tolakan pasangan elektron

Bentuk molekul dan ion ditentukan oleh penataan pasangan elektron disekeliling atom pusat.Semua yang kamu butuhkan untuk menyusunnya adalah seberapa banyak pasanganelektronyang berada pada tingkat ikatan, dan kemudian tertatanya untuk menghasilkan jumlah tolakanminimum antara pasangan elektron. Kamu juga perlu memasukkan pasangan elektron ikatandan pasangan elektron mandiri.

Bagaimana cara menyusun jumlah pasangan elektron

Kamu dapat melakukannya dengan menggambar titik-silang, atau dengan menyusun atom-atom dengan menggunakan elektron dalam kotak dan mengkhawatirkan tentang promosi,hibridisasi dan yang lainnya. Akan tetapi hal ini sangat membosankan! Kamu dapatmemperoleh informasi yang sama dengan tepat dengan cara yang lebih mudah dan cepatuntuk contoh-contoh yang akan kamu temukan.

Hal pertama yang perlu kamu susun adalah seberapa banyak elektron yang terdapat padasekeliling atom pusat:

Tuliskan jumlah elektron pada tingkat terluar dari atom pusat. Hal ini akan samadengan nomor grup pada tabel periodik, kecuali pada kasus gas mulia yangmembentuk senyawa, ketika jumlah elektron terluar menjadi delapan.

Tambahkan satu elektron untuk tiap ikatan yang terbentuk. (Hal ini diperbolehkanuntuk elektron yang berasal dari atom yang lain).

Berikan muatan untuk tiap ion. Sebagai contoh, jika ion memiliki muatan 1-,tambahkan satu kelebihan elektron. Untuk muatan 1+, hilangkan satu elektron

Sekarang susun seberapa banyak pasangan elektron ikatan dan pasangan elektron mandiriyang ada:


21/33

Dengan membagi dua untuk menemukan jumlah total pasangan elektron disekelilingatom pusat.

Susun seberapa banyak pasangan ikatan, dan seberapa banyak pasangan elektronmandiri. Kamu tahu seberapa banyak pasangan elektron ikatan yang ada karena kamumengetahui seberapa banyak atom yang lain yang bergabung dengan atom pusat

(dengan asumsi bahwa hanya terbentuk ikatan tunggal).

Sebagai contoh, jika kamu mempunyai 4 pasangan elektron tetapi hanya terdapat 3ikatan, hal itu harus ada 1 pasangan elektron mandiri selain tiga pasangan elektronikatan

Akhirnya, kamu dapat menggunakan informasi ini untuk menyusun bentuk molekul atau ion:

Susunlah semua pasangan elektron pada jarak yang mengalami tolakan minimum.Bagaimana caranya melakukan hal ini akan menjadi jelas pada contoh-contoh berikut.

Dua pasangan elektron disekeliling atom pusat

Kasus yang paling sederhana adalah berilium klorida, BeCl2. Perbedaan elektronegatifitasantara berilium dan klor tidak cukup untuk menghasilkan pembentukan ion.

Berilium memiliki dua elektron terluar karena terletak pada golongan dua. Beriliummembentuk ikatan kepada dua klor, tiap atom klor menambhkan elektron yang lain ke tingkatterluar dari berilium. Tidak terdapat muatan ionik yang perlu ditakutkan, karena itu terdapat 4elektron yang bersama-sama2 pasang.

Hal ini membentuk 2 ikatan dan karena itu tidak terdapat pasangan elektron mandiri. Duapasangan ikatan tertata dengan sendirinya pada sudut 180o satu sama lain, karena hal inisebagai yang paling jauh yang dapat mereka capai. Molekul digambarkan dengan linear.

Tiga pasangan elektron disekeliling atom pusat

Kasus yang paling sederhana adalah BF3 atau BCl3.

Boron terletak pada golongan 3, karena itu dimulai dengan 3 elektron. Tidak terdapat muatan,karena itu totalnya 6 elektron3 pasang.

Karena boron membentuk 3 ikatan maka tidak terdapat pasangan elektron mandiri. Tigapasang ikatan tertata dengan sendirinya sejauh mungkin. Semuanya terletak dalam suatubidang yang memiliki sudut 120 satu sama lain. Susunan seperti ini disebuttrigonal planar.


22/33

Pada diagram, elektron yang lain pada fluor dapat dihilangkan karena tidak relevan denganikatan

Empat pasangan elektron disekeliling atom pusat

Terdapat banyak contoh untuk ini. Yang paling sederhana adalah metana, CH4.

Karbon terletak pada golongan 4, dan karena itu memiliki 4 elektron terluar. Karbonmembentuk 4 ikatan dengan hidrogen, penambahan 4 elektron yang lainseluruhnya 8,

dalam 4 pasang. Karena membentuk 4 ikatan, semuanya harus menjadi pasangan ikatan.

Empat pasangan elektron tertata dengan sendirinya pada jarak yang disebut susunantetrahedral. Tetrahedron adalah piramida dengan dasar segitiga. Atom karbon terletak ditengah-tengah dan hidrogen pada empat sudutnya. Semua sudut ikatan adalah 109.5.

Contoh lain dengan empat pasang elektron disekeliling atom pusat

Amonia, NH3

Nitrogen terletak pada golongan 5 dan karena itu memiliki 5 elektron terluar. Tiap-tiap atomhidrogen yang tiga menambahkan elektron yang lain ke elektron nitrogen pada tingkatterluar, menjadikannya total 8 elektron dalam 4 pasang. Karena nitrogen hanya membentuktiga ikatan, satu pasang harus menjadi pasangan elektron mandiri. Pasangan elektron tertatadengan sendirinya pada bentuk tetrahedral seperti metana.

Pada kasus ini, Faktor tambahan masuk. Pasangan elektron mandiri terletak pada orbital yanglebih pendek dan lebih bulat dibandingkan orbital yang ditempati pasangan elektron ikatan.Karena hal ini, terjadi tolakan yang lebih besar antara pasangan elektron mandiri denganpasangan elektron ikatan dibandingkan antara dua pasangan elektron ikatan


23/33

Gaya pasangan elektron ikatan tersebut sedikt rapuh ? terjadi reduksi sudut ikatan dari 109.5omenjadi 107o. Ini tidak terlelu banyak, tetapi penguji akan mengharapkan kamumengetahuinya

Ingat ini:

Tolakan paling besar pasangan mandiripasangan mandiri

pasangan mandiripasangan ikatan

Tolakan paling kecil pasangan ikatanpasangan ikatan

Hati-hati ketika kamu menggambarkan bentuk amonia. Meskipun pasangan elektron tersusuntetrahedral, ketika kamu menggambarkan bentuknya, kamu hanya memperhatikan atom-atomnya. Amonia adalahpiramidalseperti piramida dengan tiga hidrogen pada bagian

dasar dan nitrogen pada bagian puncak.

Air, H2O

Mengikuti logika yang sama dengan sebelumnya, kamu akan menemukan bahwa oksigen

memiliki empat pasang elektron, dua diantaranya adalah pasangan mandiri. Air juga akanmengambil susunan tetrahedral. Saat ini sudut ikatan lebih sempit dari 104, karena tolakandua pasangan mandiri.

Bentuknya tidak dapat digambarkan dengan tetrahedral, karena kita hanya melihatoksigen dan hidrogen ? bukan pasangan mandiri. Air digambarkan denganbengkok atau

bentuk V.

Ion amonium, NH4+

Nitrogen memiliki 5 elektron terluar, ditambah 4 elektron dari empat hidrogen ? sehinga

totalnya jadi 9.

Tetapi hati-hati! Ion amonium adalah ion positif. Ion ini memiliki muatan +1 karenakehilangan satu elektron. Sehingga tinggal 8 elektron pada tingkat terluar nitrogen. Karena itumenjadi 4 pasangan, yang semuanya berikatan karena adanya empat hidrogen

Ion amonium memiliki bentuk yang sama dengan metana, karena ion amonium memilikisusunan elektronik yang sama. NH4

+ adalah tetrahedral


24/33

Metana dan ion amonium dikatakan isoelektronik. Dua spesi (atom, molekul atau ion)dikatakan isoelektronik jika keduanya memiliki bilangan dan susunan elektron yang sama(termasuk perbedaan antara pasangan ikatan dan pasangan mandiri).

Ion hidroksonium, H3O+

Oksigen terletak pada golongan 6karena itu memiliki 6 elektron terluar. Tambahan tiap 1atom hidrogen, memberikan 9. Ambil satu untuk ion +1, tinggal 8. Hal ini memberikan 4

pasang, 3 diantaranya adalah pasangan ikatan. Ion hidroksonium adalah isoelektronik denganamonia, dan memiliki bentuk yang identikpiramidal.

Lima pasangan elektron disekeliling atom pusat

Contoh yang sederhana: fosfor(V) fluorida PF5

(Argumen untuk fosfor(V) klorida, PCl5, akan identik)

Fosfor (terletak pada golongan 5) memberikan kontribusi 5 elektron, dan lima fluormemberikan 5 lagi, memberikan 10 elektron dengan 5 pasang disekeliling atom pusat. Karenafosfor membentuk lima ikatan, tidak dapat membentuk pasangan mandiri.

Lima pasang elektron disusun dengan menggambarkan bentuk trigonalbipyramid-tiga fluorterletak pada bidang 120o satu sama lain; dua yang lainnya terletak pada sudut sebelah kanan

bidang. Trigonal bipiramid karena itu memiliki dua sudut yang berbeda120odan 90o.

Contoh yang rumit, ClF3

Klor terletak pada golongan 7 dan karena itu memiliki 7 elektron terluar. Tiga fluor masing-masing memberikan kontribusi 1 elektron, menghasilkan total 10dalam 5 pasang. Klor


25/33

membentuk tiga ikatan ? meninggalkan 3 elektron ikatan dan 2 pasangan mandiri, yang akantersusun dengan sendirinya ke dalam bentuk trigonal bipiramida.

Akan tetapi jangan meloncat ke kesimpulan. Terdapat tiga cara yang dapat kamu lakukanuntuk menyususun 3 pasangan ikatan dan 2 pasangan mandiri menjadi bentuk trigonal

bipiramida. Susunan yang baik akan menjadi menghasilkan satu susunan dengan jumlahminimum tolakandan kamu tidak akan dapat menganbil keputusan tanpamenggambarkannya terlebih dahulu semua kemungkinannya.

Hanya terdapat satu susunan memungkinkan. Sesuatu yang lain mungkin kamu pikirkansebagai satu yang sederhana pada perputaran dalam jarak tertentu.

Kita perlu menyusun susunan yang memiliki tolakan minimum diantara berbagai pasanganelektron.

Aturan yang baru diterapkan pada kasus seperti ini:

Jika kamu mempunyai pasangan elektron lebih dari empat yang disusun

disekeliling atom pusat, kamu dapat mengabaikan tolakan pada sudut yanglebih besar dari 90

o.

Salah satu struktur yang memiliki jumlah tolakan besar yang jelas.

Pada diagram ini, dua pasangan mendiri terletak pada sudut 90o satu sama lain, dimana padakasus yang lain keduanya terletak pada sudut lebih besar dari 90o, dan karena itu tolakandapat diabaikan. ClF3 memang tidak dapat disusun melalui bentuk ini karena tolakan yangsangat kuat antara pasangan mandiri dengan pasangan mandiri.

Untuk memilih salah satu diantara dua, kamu perlu menghitung tolakan yang paling kecil.

Pada gambar berikutnya, tiap pasangan mandiri terletak pada sudut 90o terhadap 3 pasanganmandiri, dan karena itu tiap pasangan mandiri bertanggung jawab terhadap tolakan 3pasangan mandiri dengan pasangan ikatan.


26/33

Karena terdapat dua pasangan mandiri karena itu terdapat 6 tolakan pasangan mandiri-pasangan ikatan. Dan itu semuanya. Pasangan ikatan terletak pada sudut 120o satu sama lain,dan tolakannya dapat diabaikan.

Sekarang mempertimbangkan struktur akhir.

Tiap pasangan mandiri terletak pada sudut 90o terhadap 2 pasangan mandirisatu diatasbidang dan yang lainnya dibawah bidang. Hal ini membuat total 4 tolakan pasangan mandiri-pasangan ikatan ? dibandingkan dengan 6, hal tersebut memiliki tolakan relatif kuat padagambar yang terakhir. Fluor yang lain (satu pada bidang) terletak pada sudut 120o, danmerasakan tolakan yang tidak berarti dari pasangan mandiri.

Ikatan ke arah fluor pada bidang adalah 90o ke arah ikatan diatas dan dibawah bidang, karenaitu terdapat total 2 tolakan pasangan ikatan dengan pasangan ikatan.

Struktur dengan jumlah minimum tolakan adalah yang terakhir, karena tolakan pasanganikatan dengan pasangan ikatan lebih kecil dibandingkan tolakan pasangan mandiri denganpasangan ikatan. ClF3 digambarkan denganbentuk T.

Enam pasangan elektron disekeliling atom pusat

Sebuah contoh yang sederhana: SF6

6 elektron pada tingkat terluar belerang, ditambah 1 dari masing-masing fluor, menghasilkantotal 12dalam 6 pasangan. Karena belerang membentuk 6 ikatan, semuanya adalah

pasangan ikatan. Semuanya tertata dengan sendirinya pada sudut 90

o

, pada bentuk yangdigambarkan denganoktahedral.

Dua contoh yang sedikit lebih sulit

XeF4


27/33

Xenon dapat membentuk jajaran senyawa, terutama dengan fluor atau oksigen, dan semuanyakhas. Xenon memiliki 8 elektron terluar, ditambah 1 dari masing-masing fluormenghasilkan 12, dalam 6 pasang. Semuanya akan membentuk empat pasang ikatan (karenaempat fluor) dan 2 pasangan mandiri.

Terdapat dua struktur yang memungkinkan, akan tetapi pada salah satunya terdapat pasanganmandiri pada 90o. Malahan, beroposisi satu sama lain. XeF4 digambarkan dengan bentuk

square planar.

ClF4-

Klor terletak pada golongan 7 dan karena itu memiliki 7 elektron terluar. Ditambah 4 dari 4fluor. Ditambah satu karena memiliki muatan +1. hal ini memberikan total 12 elektron dalam6 pasang4 pasangan ikatan dan 2 pasangan mandiri. Bentuknya akan identik dengan XeF4.

SISTEM PERIODE UNSUR

(1) UNSUR GOLONGAN UTAMA

Untuk unsur golongan utama, bilangan oksidasi dalam banyak kasus adalah jumlahelektron yang akan dilepas atau diterima untuk mencapai konfigurasi elektron penuh, ns2np6(kecuali untuk periode pertama) atau konfigurasi elektron nd10 (gambar 5.2).

Hal ini jelas untuk unsur-unsur periode yang rendah yang merupakan anggota golongan 1,2 dan 13-18. Untuk periode yang lebih besar, kecenderungannya memiliki bilangan oksidasiyang berhubungan dengan konfigurasi elektron dengan elektron ns dipertahankan danelektron np akan dilepas. Misalnya, timah Sn dan timbal Pb, keduanya golongan 14, memilikibilangan oksidasi +2 dengan melepas elektron np2 tetapi mempertahankan elektron ns2, selainbilangan oksidasi +4. Alasan yang sama dapat digunakan untuk adanya fakta bahwa fosfor Pdan bismut Bi, keduanya golongan 15 dengan konfigurasi elektron ns2np3, memilki bilanganoksidasi +3 dan +5.

Umumnya, pentingnya bilangan oksidasi dengan elektron ns2 dipertahankan akan menjadisemakin penting untuk periode yang lebih besar. Untuk senyawa nitrogen dan fosfor,bilangan oksidasi +5 dominan, sementara untuk bismut yang dominan adalah +3 dan bilanganoksidasi +5 agak jarang.


28/33

Unsur logam dan semilogam (silikon Si atau germanium Ge) jarang memiliki nilaibilangan oksidasi negatif, tetapi bagi non logam fenomena ini umum dijumpai. Dalam hidridanitrogen dan fosfor, NH3 dan PH3, bilangan oksidasi N dan P adalah3. Semakin tinggiperiode unsur, unsur akan kehilangan sifat ini dan bismut Bi tidak memiliki bilangan oksidasinegatif. Di antara unsur golongan 16, bilangan oksidasi-2 dominan seperti dalam kasus

oksigen O. Kecenderungan ini lagi-lagi akan menurun untuk unsur-unsur di periode lebihtinggi. Misalkan oksigen hanya memiliki bilangan oksidasi negatif, tetapi S memilikibilangan oksidasi positif seperti +4 dan +6 yang juga signifikan.

(2) UNSUR TRANSISI

Walaupun unsur transisi memiliki beberapa bilangan oksidasi, keteraturan dapat dikenali.Bilangan oksidasi tertinggi atom yang memiliki lima elektron yakni jumlah orbital dberkaitan dengan keadaan saat semua elektron d (selain elektron s) dikeluarkan. Jadi, dalamkasus skandium dengan konfigurasi elektron (n-1)d1ns2, bilangan oksidasinya 3. Mangandengan konfigurasi (n-1)d5ns2, akan berbilangan oksidasi maksimum +7.

Bila jumlah elektron d melebihi 5, situasinya berubah. Untuk besi Fe dengan konfigurasielektron (n-1)d6ns2, bilangan oksidasi utamanya adalah +2 dan +3. Sangat jarang ditemuibilangan oksidasi +6. Bilangan oksidasi tertinggi sejumlah logam transisi penting sepertikobal Co, Nikel Ni, tembaga Cu dan zink Zn lebih rendah dari bilangan oksidasi atom yangkehilangan semua elektron (n1)d dan ns-nya. Di antara unsur-unsur yang ada dalam

golongan yang sama, semakin tinggi bilangan oksidasi semakin penting untuk unsur-unsurpada periode yang lebih besar.


29/33

d. Ukuran atom dan ion

Ketika Meyer memplotkan volume atom yang didefinisikan sebagai volume 1 mol unsurtertentu (mass atomik/kerapatan) terhadap nomor atom dia mendapatkan plot yang berbentukgigi gergaji. Hal ini jelas merupakan bukti bahwa volume atom menunjukkan keperiodikan.

Karena agak sukar menentukan volume atom semua unsur dengan standar yang identik,korelasi ini tetap kualitatif. Namun, kontribusi Meyer dalam menarik perhatian adanyakeperiodikan ukuran atom pantas dicatat.

Masih tetap ada beberapa tafsir ganda bila anda ingin menentukan ukuran atom sebab awanelektron tidak memiliki batas yang jelas. Untuk ukuran atom logam, kita dapat menentukan

jari-jari atom dengan membagi dua jarak antar atom yang diukur dengan analisis difraksisinar-X. Harus dinyatakan bahwa nilai ini bergantung pada bentuk kristal (misalnya kisikubus sederhana atau kubus berpusat muka, dsb.)dan hal ini akan menghasilkan tafsir gandaitu. Masalah yang sama ada juga dalam penentuan jari-jari ionik yang ditentukan dengananalisis difraksi sinar-X kristal ion.

Keperiodikan umum yang terlihat di gambar 5.3 yang menunjukkan kecenderungan jari-jariatom dan ion. Misalnya, jari-jari kation unsur seperiode akan menurun dengan meningkatnyanomor atom. Hal ini logis karena muatan inti yang semakin besar akan menarik elektron lebihkuat. Untuk jari-jari ionik, semakin besar periodenya, semakin besar jari-jari ionnya.

Penggolongan Unsur Berdasarkan Sub Kulit

Posted July 28, 2008 by tikkimia inKimia.Leave a Comment

Penggolongan Unsur Berdasarkan Jenis SubkulitAnda telah mempelajari konfigurasi elektron dengan menggunakan diagram curah hujandan menggunakannya dalam menentukan golongan dan perioda. Konfigurasi elektrontersebut yang diperhatikan hanya jumlah elektron dan nomor kulit pada kulit terakhir,

sedangkan subkulit tidak. Kesempatan kali ini kita akan mengelompokkan unsurberdasarkansubkulitnya.Ada berapa subkulitkah yang Anda ketahui?Anda benar, kita telah mengenal 4 buah

jenis subkulit yaitu subkulit s, p, d, dan f. Dengan demikian Sistem Periodik Modern

dapat dikelompokkan menjadi blok s, blok p, blok d, dan blok f. Bagaimana caranya?

Pelajarilah tabel berikut ini!

Berdasarkan tabel 12 dapatkah Anda melihat hubungan antara konfigurasi elektrondengan blok, hubungan antara blok dengan golongan, dan hubungan antara subkulitdengan blok? Marilah kita bahas satu persatu!

Tabel 12. Hubungan konfigurasi elektron dengan subkulit

UnsurNo.Atom

Konfigurasi ElektronSubkulitTerakhir

Golongan Blok

Li 3 1s2 2s1 2s1 IA s

Be 4 1s2 2s2 2s2 IIA s
http://tikkimia.wordpress.com/category/kimia/http://tikkimia.wordpress.com/category/kimia/http://tikkimia.wordpress.com/category/kimia/http://tikkimia.wordpress.com/2008/07/28/penggolongan-unsur-berdasarkan-sub-kulit/#respondhttp://tikkimia.wordpress.com/2008/07/28/penggolongan-unsur-berdasarkan-sub-kulit/#respondhttp://tikkimia.wordpress.com/2008/07/28/penggolongan-unsur-berdasarkan-sub-kulit/#respondhttp://www.e-dukasi.net/mol/mo_full.php?moid=70&fname=http://www.e-dukasi.net/mol/mo_full.php?moid=70&fname=http://www.e-dukasi.net/mol/mo_full.php?moid=70&fname=http://tikkimia.wordpress.com/2008/07/28/penggolongan-unsur-berdasarkan-sub-kulit/#respondhttp://tikkimia.wordpress.com/category/kimia/


30/33


31/33

terakhir adalah d sehingga unsur Perak berada pada blok d.

Supaya Anda lebih paham dan mudah mengingat blok s, p, d, dan f dalam Sistem

Periodik, berilah tanda untuk masing-masing blok dari Sistem Periodik Modern padaakhir Kegiatan Belajar 4 ini. Tunjukkan pada guru bina, apakah Anda sudah memberitanda dengan benar! Tanda yang Anda berikan dapat berupa warna, jika bloknya sama

maka warnanya juga sama. Jika tidak ada pensil warna, beri tanda dengan caramengarsir.

Selesai sudah Kegiatan Belajar 4 ini. Mudah bukan? Selesaikanlah tugas Kegiatan Belajar4 ini. Cocokkan jawaban Anda dengan kunci jawaban pada akhir modul ini. Jika jawabanAnda benar semua berarti Anda sudah memahami dan menguasai materi dalamKegiatan Belajar 4 ini!

SISTEM PERIODIK UNSUR

PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK

Hingga akhir abad 18, hanya dikenal penggolongan unsur atas logam dan nonlogam. Sekitar dua

puluh jenis unsur yang dikenal pada masa itu tampak mempunyai sifat yang berbeda satu dengan

yang lainnya. Suatu perkembangan baru terjadi pada awal abad 20, yaitu ketika John Dalton

mengemukakan teorinya tentang atom. Menurut Dalton, setiap unsur mempunyai atom-atom

dengan sifat-sifat tertentu yang berbeda dari atom unsur lainnya. Salah satu perbedaan antar-atom

unsur itu adalah massanya. Akan tetapi, Dalton belum dapat menentukan massa atom.

Atom mempunyai massa yang amat kecil. Para ahli pada masa itu belum dapat menentukan massa

atom individu. Sebagai gantinya mereka menggunakan massa atom relatif, yaitu perbandingan

massa antar-atom yang satu terhadap yang lainnya. Metode penentuan massa atom relatif

dikemukakan oleh Berzelius (1814) dari Swedia dan P. Dulong dan A. Petit (1819), keduanya dari

Perancis. Berzelius maupun Dulong dan Petit menentukan massa atom relatif berdasarkan kalor jenis

unsur. Massa atom relatif merupakan sifat penting unsur dan merupakan sifat spesifik, karena setiap

unsur mempunyai massa atom relatif tertentu yang berbeda dari unsur lainnya. Dobereiner,

Newlands, Mendeleev, dan Lothar Meyer membuat pengelompokan unsur berdasarkan massa atom

relatif.

Triade Dobereiner

Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner, seorang professor kimia di Jerman, mengemukakan

bahwa massa atom relatif Strontium sangat dekat dengan massa rata-rata dari dua unsur lain yang

mirip dengan Strontium, yaitu Kalsium dan Barium. Dobereiner juga menemukan beberapa

kelompok unsur lain seperti itu. Oleh karena itu, Dobereiner mengambil kesimpulan bahwa unsur-

unsur dapat dikelompokkan ke dalam kelompok-kelompok dengan jumlah anggota tiga unsur.

Kelompok unsur-unsur itu disebutnya Triade. Namun sayang, Dobereiner tidak berhasil

menunjukkan cukup banyak triade sehingga aturan tersebut bermanfaat. Meskipun gagasan


32/33

Dobereiner tidak begitu berhasil, namun hal tersebut merupakan upaya pertama dalam

penggolongan unsur.

Sebagaimana dapat dilihat pada Gambar diatas, Mendeleev mengosongkan beberapa tempat. Halitu dilakukannya untuk menetapkan kemiripan sifat dalam golongan. Sebagai contoh, Mendeleev

menempatkan Ti (Ar = 48) pada golongan IV dan membiarkan golongan III kosong karena Ti lebih

mirip dengan C dan Si, daripada dengan B dan Al. Mendeleev yakin masih ada unsur yang belum

dikenal yang akan menempati Golongan III tersebut. Bahkan Mendeleev meramalkan sifat dari unsur

yang belum dikenal itu. Perkiraan tersebut didasarkan pada sifat unsur lain yang sudah dikenal, yang

letaknya berdampingan baik secara mendatar maupun secara tegak. Ketika unsur yang diramalkan

itu ditemukan, temyata sifatnya sangat sesuai dengan ramalan Mendeleev. Salah satu contoh adalah

Germanium (Ge) yang ditemukan pada tahun 1886, yang oleh Mendeleev dinamai ekasilikon.

Sistem Periodik Modem Dari Henry G. Moseley

Pada awal abad 20, pengetahuan kita terhadap atom mengalami perkembangan yang sangat

mendasar. Para ahli menemukan bahwa atom bukanlah sesuatu pertikel yang tak terbagi melainkan

terdiri dari partikel yang lebih kecil yang disebut partikel dasar atau partikel subatom. Kini atom

diyakini terdiri atas tiga jenis partikel dasar, yaitu proton, elektron, dan neutron. Kita akan melihat

lebih banyak tentang struktur atom pada Subbab 3.3. Untuk sekarang perlu kita sebutkan bahwa

jumlah proton merupakan sifat khas dari unsur, artinya setiap unsur mempunyai jumlah proton

tertentu yang berbeda dari unsur lainnya. Jumlah proton dalam satu atom ini disebut nomor atom.

Pada tahun 1914, Henry G. Moseley (1887-1915; ahli yang menemukan cara menentukan nomor

atom), menemukan bahwa sifatsifat unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya. Urut-

urutan unsur seperti yang disusun oleh Mendeleev sesuai dengan kenaikan nomor atomnya.

Penempatan Telurium (Ar = 128) dan Iodin (Ar = 127) yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom

relatif, temyata sesuai dengan kenaikan nomor atomnya (nomor atom Te = 52; I = 53).

PERIODE DAN GOLONGAN

Sistem periodik modem seperti terlihat pada Gambar 2 disusun berdasarkan kenaikan nomor atom

dan kemiripan sifat. Lajur-lajur horizontal, yang disebut periode, disusun berdasarkan kenaikan

nomor atom; sedangkan lajur-lajur vertikal, disebut golongan, disusun berdasarkan kemiripan sifat.

Sistem periodik modem terdiri atas 7 periode dan 8 golongan. Setiap golongan dibagi lagi menjadi 8

golongan A (IA - VIIIA) dan 8 golongan B (IB - VIIIB). Unsur-unsur golongan A disebut golongan utama,

sedangkan golongan B disebut golongan transisi. Golongan-golongan dapat juga ditandai dengan

bilangan I sampai dengan 18 secara berturutan dari kiri ke kanan. Dengan cara ini maka unsur

transisi terletak pada golongan 3 sampai dengan golongan 12.

Pada. periode 6 dan 7 terdapat masing-masing 14 unsur yang disebut unsur-unsur transisi dalam,

yaitu unsur-unsur lantanida dan aktinida. Unsur-unsur transisi dalam semua termasuk golongan IIIB.

Unsur-unsur lantanida pada periode 6 golongan IIIB, dan unsur-unsur aktinida pada periode 7golongan IIIB. Penempatan unsur-unsur tersebut di bagian bawah tabel periodik adalah untuk alasan


33/33

teknis, sehingga daftar tidak terlalu panjang.

SIFAT-SIFAT PERIODIK UNSUR

Sifat periodik adalah sifat yang berubah secara beraturan sesuai dengan kenaikan nomor atom, yaitu

dari kiri ke kanan dalam satu periode atau dari atas ke bawah dalam satu golongan. Sifat-sifat periodik

tersebut meliputi : Jari-jari atom (r), energi ionisasi (ei), afinitas elektron (ae), keelektronegatifan, titik

cair/leleh (t.l) dan titik didih (t.d)

1. Jari-jari Atom (r)

Jari-jari atom adalah jarak antara titik pusat inti dengan kulit elektron terluar dari suatu atom. Jari-jari

atom dari kiri ke kanan dalam suatu periode makin kecil, karena gaya tarik inti makin kuat. Untuk gas

mulia jari-jari atomnya selalu lebih besar daripada unsur di sebelah kirinya. Jari-jari atom unsur

periode ke-3 (dalam Angstrom) dapat dilihat di bawah ini.

Jari-jari atom dalam satu golongan dari atas ke bawah makin besar, karena di bawah periodenya

bertambah/kulit elektronnya bertambah. Jari-jari atom unsur dalam satu golongan (dalam Angstrom)

dapat dilihat di bawah ini.

Energi Ionisasi (ei)

Energi ionisasi atau-potensial ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan oleh suatu atom dalam

bentuk gas untuk melepaskan elektron yang terikat paling lemah. Energi ionisasi dinyatakan dalam kJ

mol-1.

Energi ionisasi pertama adalah besamya energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang

pertama dan energi ionisasi kedua adalah enargi yang digunakan untuk melepaskan elektron yangkedue. Energi ionisasi dalam satu periode dari kiri ke kanan cenderung makin besar karena jari-jari

atomnya makin kecil. Di bawah ini energi ionisasi unsur periode ke-3 dalam kkal/g atom.

Energi ionisasi dalam satu golongan dari atas ke bawah makin kecil karena jari-jari atomnya makin

besar. Makin kecil energi ionisasi makin mudah membentuk ion positif, makin bersifat elektro positif

dan makin reaktif unsur tersebut. Di bawah ini energi ionisasi golongan IA dan IIA

Keelektronegatifan,

Elektronegatifitas adalah kemampuan suatu atom untuk menarik pasangan elektron. Dalam satu e dari

kiri ke kanan harga elektronegatifitas makin besar, karena ke kanan muatan inti bertambah

sedangkgkan jari-jari atom makin kecil sehingga daya tarik inti terhadap elektron makin besar.

Dalam satu golongan ke bawah harga elektronegatifitas atas makin kecil karena ke bawah jari-jari

makin besar sehingga daya tarik inti terhadap elektron makin kecil. Harga elektronegatifitas menurut

Skala Pauling yang terendah Cs diberi harga 0,7 dan yang tertinggi F diberi harga 4,0.

tugas izma (catatan kimia)

Documents