ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

http://pelatihan-osn.com

Konsultan Olimpiade Sains Nasional

ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

I.

Perkembangan teori atom a. Teori atom Dalton: 

Materi tersusun atas partikel-partikel terkecil yang disebut atom.



Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi.



Atom-atom penyusun unsur bersifat identik.



Atom suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain.



Senyawa tersusun atas 2 jenis atom atau lebih dengan perbandingan tetap dan tertentu.



Pada reaksi kimia terjadi penataulangan atom-atom yang bereaksi. Reaksi kimia terjadi karena pemisahan atom-atom dalam senyawa untuk kemudian bergabung kembali membentuk senyawa baru.

b. Teori atom Thomson: Atom merupakan bola bermuatan positif yang mengandung elektronelektron bermuatan negatif yang tersebar merata di seluruh bagian bola.

c. Teori atom Rutherford: Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron yang bermuatan negatif.

d. Teori atom Bohr: Elektron beredar mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu dan dapat berpindah-pindah lintasan dengan menyerap atau melepas energi.

By : Khabib Khumaini



e. Teori atom Mekanika Kuantum: Elektron-elektron yang beredar mengelilingi inti atom terletak pada orbital-orbital. II.

Komponen penyusun atom a. Proton (p) berada di inti atom, bermuatan +1q dan bermassa 1 sma b. Electron (e) mengelilingi inti atom, bermuatan -1q dan bermassa sangat ringan 1/1836 sma c. Netron (n) berada di inti atom, bermassa 1 sma, namun tidak bermuatan q = 1,6 x 10-19 C 1 sma = 1,6 x10–27 kg

III.

Lambang Unsur A Z

X

Keterangan : A = nomor massa = jumlah p + n Z = nomor atom = jumlah p = jumlah e + muatan unsur X = lambing unsure Isotop: atom-atom unsur yang mempunyai nomor atom sama, namun nomor massa berbeda Contoh : 11H dan 12 H Isobar: atom-atom unsur yang mempunyai nomor massa sama, namun nomor atom berbeda Contoh :

40 20

Ca dan

40 18

Ar

Isoton: atom-atom unsur yang mempunyai jumlah neutron sama, namun nomor atom berbeda Contoh :


40 20

Ca dan

39 19

K

http://pelatihan-osn.com IV.


Konfigurasi elektron dalam atom a. Istilah penting 

Orbital : daerah dimana keboleh jadihan electron berada di sana tertinggi



Elektron valensi : elektron yang berada di kulit atom terluar



Bilangan kuantum utama (n): mewujudkan lintasan electron (kulit( dalam atom. n mempunyai harga 1, 2, 3, ..... n = 1 sesuai dengan kulit K n = 2 sesuai dengan kulit L n = 3 sesuai dengan kulit M, dan seterusnya Jumlah electron maksimum yang menempati suatu kulit ke – n = 2n2 Contoh: kulit ke-4 (n=4) dapat ditempati maksimum= 2 x 42 elektron = 32 elektron



Bilangan kuantum azimuth (l) : menunjukkan sub kulit dimana elektron itu bergerak sekaligus menunjukkan sub kulit yang merupakan penyusun suatu kulit. Bilangan kuantum azimuth mempunyai harga dari 0 sampai dengan (n-1). n = 1 ; l = 0 ; sesuai kulit K n = 2 ; l = 0 dan 1 ; sesuai kulit L n = 3 ; l = 0, 1, dan 2 ; sesuai kulit M n = 4 ; l = 0, 1, 2, dan 3 ; sesuai kulit N, dan seterusnya Sub kulit yang harganya berbeda-beda ini diberi nama khusus: l = 0 ; sesuai sub kulit s (s = sharp) l = 1 ; sesuai sub kulit p (p = principle) l = 2 ; sesuai sub kulit d (d = diffuse) l = 3 ; sesuai sub kulit f (f = fundamental)



Bilangan kuantum magnetik (m): mewujudkan jumlah orbital di dalam satu sub kulit. Bilangan kuantum magnetik (m) mempunyai harga (-l) sampai harga (+l). Untuk: l = 0 (sub kulit s), harga m = 0 (mempunyai 1 orbital) l = 1 (sub kulit p), harga m = -1, O, +1 (mempunyai 3 orbital) l = 2 (sub kulit d), harga m = -2, -1, O, +1, +2 (mempunyai 5 orbital) l = 3 (sub kulit f) , harga m = -3, -2, O, +1, +2, +3 (mempunyai 7 orbital) misal untuk kasus sub kulit p, skema orbitalnya :




__ __ __ m -1 0 

+1

Bilangan kuantum spin (s): menunjukkan arah perputaran elektron pada sumbunya. Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan masing-masing diberi harga spin +1/2 atau -1/2. Contoh : 3s2  bilangan kuantum utama = 3, bilangan kuantum azimuth (l) = 0 (subkulit s), bilangan kuantum magnetik = 0

b. Aturan pengisian electron dalam atom 

Elektron cenderung untuk menempati orbital dengan energi terendah berdasarkan urutan dari tingkat energi orbital. (aturan afbau)

Urutan pengisian orbital-orbital atom mengikuti arah panah 

Prinsip Pauli harus dipenuhi, yaitu tidak boleh ada electron dalam satu atom yang memiliki empat bilangan kuantum yang semuanya sama. Dengan kata lain pengisian orbital yang diperbolehkan adalah satu dari empat kasus berikut.

Note : garis ( ͟ ) menunjukkan 1 buah orbital 



Jumlah elektron maksimu di sub kulit : o

s=2

o

p=6

o

d = 10

o

f = 14

Kadiah hund : elektron akan mengisi orbital berpasangan terlebih dahulu baru, berpasangan


dalam satu sub kulit secara tidak



3 p 2  bukan  

Umumnya konfigurasi elektron penuh dan setengah penuh lebih stabil Contoh : Tentukan konfigurasi elektron, skema orbital, dan bilangan kuantum elektron terluar 17

Cl

Jumlah elektron Cl = 17, maka berdasarkan aturan afbau o

Jumlah elektron di 1s = 2  1s2

o


o

Jumlah elektron di 2p = 6  2p6

o


o

Jumlah elektron di 3p = 5  3p5

Jadi konfigurasi elektron Cl = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Skema orbital Cl adalah

  __ __ 1s 2 2s 2

   __ __ __ 2p6

 __ 3s 2

   __ __ __ 3p5

Elektron terluar Cl memiliki di 3p5 dengan bilangan kuantum :



o

utama (n) = 3

o

azimuth (l) = 1

o

magnetik (m) = +1

o

spin (s) = - ½

Catatan : konfigurasi elektron sering disingkat menggunakan konfigurasi gas mulia, yaitu Unsur He Ne Ar Kr Xe Rn

Nomor Atom 2 10 18 36 54 86

Konfigurasi Elektron 1s2 [He] 2s2 2p6 [Ne] 3s2 3p6 [Ar] 4s2 3d10 4p6 [Kr] 5s2 4d10 5p6 [Xe] 6s2 4f145d10 6p6

Konfigurasi Cl di atas dapat disingkat [Ne] 3s2 3p5 V.

Sistem periodik unsur (SPU)




Sistem periodic unsure menunjukkan kemiripan sifat unsure-unsur di alam baik alami maupun buatan berdasarkan pola tertentu. Sistem periodic unsure (SPU) terdiri atas 18 golongan dan 7 periode. 

Golongan



Definisi



Dalam SPU golongan ditandai sebagai kolom vertical



Jumlah golongan = 18, yaitu dari 1 hingga 18 atau dari IA hingga VIIIA



Contoh : Golongan IA merupakan kelompok unsure yang memiliki konfgurasi elektron terluar di

: kelompok unsure yang memiliki konfigurasi elektron terluar sama.

ns1 

Periode



Definisi



Dalam SPU periode ditandai sebagai kolom horizontal



Jumlah periode = 7


: kelompok unsure yang memiliki kulit atom terluar (n) sama

http://pelatihan-osn.com  VI.


Contoh : Golongan 3 merupakan kelompok unsure yang memiliki kulit terluar = 3

Beberapa sifat penting dalam SPU a. Jari-jari atom 

Dalam satu periode, jari-jari atom semakin kecil dari kiri ke kanan



Dalam satu golongan, jari-jari atom semakin besar dari atas ke bawah

Penjelasan : Dalam satu periode jumlah kulit tetap sedangkan jumlah proton di inti bertambah dari kiri ke kanan, akibatnya tarikan elektron oleh inti semakin besar dan jari-jari mengecil b. Energi ionisasi Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk melepas elektron terluar suatu unsure dalam wujud gas menjadi ion gas Misal : Na (g)  Na+ (g) + e 

Mg (g)  Mg+ (g) + e

Dalam satu periode, energi ionisasi atom UMUMNYA (tapi tidak selalu) semakin besar dari kiri ke kanan



Dalam satu golongan, energi ionisasi semakin kecil dari atas ke bawah

Penjelasan : Dalam satu periode, jari-jari atom semakin kecil dari kiri ke kanan sehingga gaya tarik inti makin besar. Akibatnya, energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron tsb semakin besar. Namun, ada beberapa penyimpangan yaitu Energi ionisasi golongan IIIA < IIA dan golongan VIA < VA Penjelasan : Elektron terluar golongan IIA berada di orbital yang penuh (ns2) sehingga lebih sukar dilepas dibandingkan golongan IIIA yang elektron terluarnya di orbital yang belum penuh (np1). c. Sifat Logam 

Dalam satu periode, sifat logam berkurang dari kiri ke kanan



Dalam satu golongan, sifat bertambah dari atas ke bawah

d. Kelektronegatifan Kelektronegatifan adalah kemampuan menarik elektron suatu atom 

Dalam satu periode, kelektronegatifan atom semakin besar dari kiri ke kanan



Dalam satu golongan, kelektronegatifan atom semakin kecil dari atas ke bawah

e. Afinitas elektron




Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan suatu atom dalam wujud gas saat menangkap elektron menjadi ion negatif dalam wujud gas Contoh : Cl (g) + e  Cl- (g)

VII.



Dalam satu periode, afinitas elektron semakin negatif dari kiri ke kanan



Dalam satu golongan, afinitas elektron semakin kurang negatif dari atas ke bawah

LATIHAN 1. Jelaskan kelemahan teori atom Dalton, Thompson, dan Rutherford 2. Tentukan jumlah proton, neutron, dan elektron unsure dan ion berikut :

Cl 

a.

23 11

Na

c.

35 17

b.

39 19

K

d.

56 26

3. Klor di alam terdiri atas 75 % isotop

Fe

35 17

Cl dan 25 % isotop . Berapa massa atom relatif Cl ?

4. Tentukan konfigurasi elektron dan bilangan kuantum terluar unsure dan ion berikut : a.

23 11

b.

56 26

Na Fe


c.

39 19

d.

35 17

K i

Cl  ii



5. Jelaskan fenomena dalam sistem periodic berikut : a. Dalam satu golongan, jari-jari atom semakin besar dari atas ke bawah b. Dalam satu golongan, energi ionisasi semakin kecil dari atas ke bawah c. Golongan VA memiliki energi ionisasi lebih besar dibandingan golongan VIA III. i

ii

Elektron yang dilepas berasal dari kulit terluar (n paling besar) Elektron mengisi sesuai aturan afbau


ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Recommend Documents