E.d.i.S.i p.e.r.d.a.n.a. tahun

E.d.i.S.i p.e.r.D.a.n.a taHun 2009

g

z x

y

[email protected]

STRUKTUR ATOM SISTEM PERIODIK UNSUR IKATAN KIMIA STRUKTUR ATOM A. ATOM & PARTIKEL DALAM ATOM Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibagi lagi dengan cara kimia biasa, tetapi masih mempunyai sifat-sifat seperti unsur tersebut. Atom dibangun oleh partikel-partikel dasar seperti elektron, proton dan neutron. Dalam atom tersusun intil yang terdiri dari proton dan netron. 1. Elektron ( a. b. c. d.

1 1

p)

Partikel bermuatan positif. Muatannya sama dengan elektron tetapi tandanya berlawanan (+1) Massanya = massa 1 atom hidrogen atau 1,00758 sma (dibulatkan = 1 sma). Penemu proton adalah Goldstein.

3. Netron ( a. b. c.

e )

Partikel bermuatan negatif. Muatannya = 1,6.10-19 Coulomb, dipakai sebagai satu satuan muatan negatif (-1). Massanya = 9,11.10-28 gram atau 0,00055 sma (dapat dianggap sama dengan 0). Penemu elektron adalah J.J. Thomson.

2. Proton ( a. b. c. d.

0 1

1 0

n)

Partikel tak bermuatan atau muatannya = 0 Massanya = 1,00893 sma (dibulatkan = 1 sma). Penemu netron adalah Chadwich.

Lambang (notasi) Atom X : lambang atom

A Z

X

A : nomor massa = proton + netron Z : nomor atom

= proton = elektron

n : A - Z

Notasi Ion Ion ( + ) : X+ : Kation : melepas elektron : p > e Ion ( - ) : X: Anion : menangkap elektron : p < e Yang terpengaruh muatan adalah jumlah elektron, sedangkan jumlah proton dan netron dalam atom tetap. Elektron yang dilepas dimulai dari elektron pada kulit paling luar. Nuklida Nuklida adalah inti atom yang mengandung proton dan netron Isotop : Pasangan atom-atom yang mempunyai nomor atom (proton) sama tetapi nomor massa Isobar

berbeda

C

11 6C

dengan

tetapi nomor

11 5B

14 6C

dengan

16 8O

: Pasangan atom dengan ion atau ion dengan ion yang mempunyai jumlah elektron sama tetapi nomor atom berbeda 20 10

Isodiaphere

12 6

: Pasangan atom-atom yang mempunyai jumlah netron sama tetapi nomor atom berbeda

Isoelektron

dengan

: Pasangan atom-atom yang mempunyai nomor massa sama atom berbeda

Isoton

14 6C

Ne dengan

23 + 11 Na

atau

23 + 11 Na

dengan

24 12

Mg2+

: Pasangan atom dengan atom yang mempunyai selisih (perbedaan) netron dengan proton sama tetapi nomor atom berbeda 23 11 Na

dengan

39 19

K

Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1

B. PERKEMBANGAN MODEL ATOM 1. DEMOKRITUS LEUKIPPOS (400 SM–370 SM) Menurut Demokritus materi bersifat diskontinu, artinya jika suatu materi dibelah terusmenerus suatu ketika akan diperoleh suatu partikel fundamental (tidak dapat dibagi lagi). Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles (384–322 SM), yang berpendapat bahwa materi bersifat kontinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak berhingga). Setelah penemuan hukum kekekalan massa dan perbandingan tetap John Dalton mengajukan teori atom berdasarkan eksperimen yang secara tegas mengatakan mbahwa materi tersusun atas atomatom. JOHN DALTON (1803)

Gambar 1.1 Dalton

Gambar 1.2 Model atom Dalton

John Dalton mengungkapkan bahwa : a. Zat tersusun atas atom-atom. b. Atom sejenis memiliki sifat yang sama dalam segala hal, sedangkan atom yang berbeda memiliki sifat yang berbeda. c. Atom tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan d. Reaksi kimia terjadi karena adanya penggabungan dan pemisahan atom-atom. e. Jika atom-atom bergabung akan membentuk molekul. Apabila atom-atom yang sama bergabung akan terbentuk molekul unsur, sedangkan jika atom-atom yang berbeda bergabung akan terbentuk molekul senyawa. Kelebihan a. Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom b. Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa ( Hukum Lavoisier ) c. Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust ) Kelemahan a. Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom. b. Pada kenyataannya atom dapat dibagi lagi menjadi partikel yang lebih kecil yang disebut partikel subatomik. 2. J.J THOMSON (1897)

Gambar 1.3 JJ. Thomson

Gambar 1.4 Model atom Thomson


2

Menurut JJ. Thomson : a. Atom merupakan bola massif / padat / pejal yang bermuatan positif dan tersebar elektron-elektron yang bermuatan negatif. Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif. b. Secara teoritis atom dapat diasumsikan seperti roti kismis. Kelebihan a. Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partikel subatomik. b. Dapat menerangkan sifat listrik atom Kelemahan Tidak dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas. 3. RUTHERFORD (1911) (menemukan inti atom)

Gambar 1.5 Rutherford

Gambar 1.6 Model atom Rutherford

Berdasarkan hasil percobaan hamburan sinar oleh Hans Geiger dan Ernest Marsden sekitar tahun 1909, Rutherford mengemukakan model atom yang dapat menumbangkan model atom Thomson. Sinar yang berasal dari zat radioaktif polonium dikenakan terhadap lempeng emas yang tipis, ternyata berkas sinar yang memiliki kecepatan 10.000 mil det-1 hampir semuanya dapat menembus lempeng emas, hanya sebagian kecil yang dibengkokkan dan dipantulkan kembali.

Gambar 1.7 Percobaan Rutherford

Kesimpulan dari percobaan yang dilakukan Rutherford : a. Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif b. Inti atom merupakan pusat massa. c. Atom bersifat netral karena jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron. d. Atom tersusun atas inti yang sangat kecil dan sebagian besar ruangan dalam atom merupakan ruangan kosong.


3

Kelebihan : a. Dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa oleh lempeng tipis emas. b. Mengemukakan keberadaan inti atom (menemukan inti atom). Kelemahan : Bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik ( Maxwell ), dimana suatu partikel yang bermuatan listrik apabila bergerak akan memancarkan energi. Elektron yang beredar mengelilingi inti akan kehilangan energi terus menerus, sehingga akhirnya akan membentuk lintasan spiral dan jatuh ke inti. 4. MODEL ATOM NIELS-BOHR (1914) dan MEKANIKA KUANTUM 1.

Radiasi elektromagnetik Pada pembahasan struktur atom modern sangat berkaitan erat dengan radiasi yang dihasilkankan oleh suatu atom. Radiasi elektromagnetik adalah suatu pancaran energi yang merambatnya digambarkan sebagai gelombang. Semua radiasi elektromagnetik merambat dengan kecepatan sama, tetapi berbeda pada panjang gelombang ( ) dan frekuensinya ( f ). Hubungan panjang gelombang dengan frekuensi dinyatakan dengan persamaan : c

= f x

atau

f

=

c

Keterangan : c = kecepatan cahaya : 3 x 108 m det-1 f = frekuensi (det-1/Hz) = panjang gelombang (m) Jawaban uji kepahaman anda (Buku paket hal 4 nomor 1-3) 1.

Yang membedakan satu jenis radiasi dengan yang lain adalah panjang gelombang dan frekuensinya.

2. f

3.

c

3 10 8 ms 1 564 10 9 m

c f

3 108 ms 1 102,3Hz

= 5,32

= 2,93

1014 Hz

106 m

2. Spektrum Atom a. Spektrum kontinu Spektrum kontinu adalah pola yang dihasilkan apabila berkas energi atau partikel dipisahkan menjadi komponen – komponennya secara sinambung. Contoh : Pelangi

b. Spektrum diskontinu ( spektrum garis) Spektrum garis adalah pola yang dihasilkan apabila berkas energi atau partikel dipisahkan menjadi komponen – komponennya secara terputus – putus. Contoh : spektrum dari lampu hidrogen

H Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

4

Jawaban latihan uji kepahaman anda (Buku paket hal 5 nomor 4) 4. Yang dimaksud dengan : a. Spektrum kontinu adalah pola yang dihasilkan bila berkas energi atau partikel dipisahkan menjadi komponen – komponennya secara sinambung Contoh : Pelangi b. Spektrum garis adalah pola yang dihasilkan bila berkas energi atau partikel dipisahkan menjadi komponen – komponennya secara terputus – putus. Contoh : spektrum dari lampu hidrogen 3.

Teori Kuantum (paket energi) Max Planck

Ide pokok dalam teori kuantum Max Planck adalah bahwa radiasi elektromagnet bersifat diskret, artinya suatu benda hanya dapat memancarkan atau menyerap radiasi elektromagnet

Gambar 1.11 Max Planck

. Sinar hijau memiliki gelombang lebih pendek dari sinar jingga (me-ji-ku-hi-bi-ni-u) sehingga energi radiasinya lebih besar daripada sinar jingga, karena menurut Max Planck energi radiasi berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya E

=

h

x

f

atau

.

E = energi radiasi h = tetapan Planck

=

E

h

c

6,63 x 10-34 J/s

Einstein membuktikan kebenaran teori kuantum Max Planck dimana radiasi elektromagnetik mempunyai sifat partikel. Partikel radiasi tersebut dinamakan foton Jawaban latihan uji kepahaman anda hal 8 nomor 5 - 7 5. Ide pokok dalam teori kuantum Max bersifat diskret, artinya suatu benda radiasi elektromagnet. 6. Sinar biru memiliki gelombang lebih radiasinya lebih besar daripada sinar radiasi berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya

E

h

Planck adalah bahwa radiasi elektromagnet hanya dapat memancarkan atau menyerap pendek dari sinar merah sehingga energi merah, karena menurut Max Planck energi

c

. 7. Energi 1 foton, E

6,63 10

34

Js

1

3 10 8 ms

1

9

m

486 10

= 4,09 x 10-19 J

Energi 1 mol foton = 6,02 x 1023 x 4,09 x 10-19 J foton-1 = 2,46 x 105 J


5

4. Efek Fotolistrik

Hipotesa dari Max Planck dan Einstein menghasilkan rumusan empiris tentang efek fotolistrik. Efek fotolistrik adalah listrik yang diinduksi oleh cahaya (foton).

(a)

(b)

Gambar (a) Teori gelombang cahaya menjelaskan difraksi dan interferensi yang tidak dapat dijelaskan oleh teori kuantum.(b) Teori kuantum menjelaskan efek fotolistrik yang tidak dapat di jelaskan oleh teori gelombang. Apabila cahaya melalui celah-celah, cahaya berlalu sebagai gelombang, ketika tiba di layar cahaya berlalu sebagai partikel.

Jawaban latihan uji kepahaman anda hal 10 nomor 8 – 10 8. Apakah yang dimaksud dengan fotolistrik Fotolistrik adalah listrik yang diinduksi oleh cahaya (foton). 9. Suatu logam menghasilkan fotolistrik dengan cahaya kuning, tetapi tidak dengan cahaya jingga a. Apakah logam tersebut dapat atau tidak dapat menghasilkan fotolistrik dengan (i) cahaya merah Tidak dapat, karena sinar merah mempunyai energi yang lebih kecil daripada sinar kuning. Sehingga foton dari sinar merah tidak dapat menyebabkan elektron terlempar keluar. Akibatnya tidak ada arus listrik yang mengalir. (ii)cahaya biru Dapat, karena sinar biru mempunyai energi yang lebih besar daripada sinar kuning. Sehingga energi foton dari sinar biru cukup untuk dapat menyebabkan elektron terlempar dari permukaan logam. Akibatnya ada arus listrik yang mengalir b. Apakah kuat arus akan meningkat, berkurang atau tetap, jika intensitas (kuning) yang dikenakan diperbesar? Jika intensitas sinar kuning yang dikenakan diperbesar, maka kuat arus akan meningkat c. Bagaimana kuat arus, lebih besar, sama atau lebih kecil, jika yang digunakan adalah cahaya biru dengan intensitas yang sama? Jika yang digunakan adalah sinar biru dengan intensitas yang sama, maka besarnya kuat arus tersebut adalah sama. 10. Bagaimana Einstein menjelaskan efek fotolistrik? Menurut Einstein, setiap foton akan memindahkan energinya kepada satu elektron ketika terjadi tumbukan. Hanya foton dengan enegi yang cukup yang dapat menyebabkan elektron terlempar dari permukaan logam. Jika intensitas radiasi meningkat, berarti jumlah foton bertambah dan jumlah elektron yang terlempar juga akan meningkat. Akibatnya kuat arus pun akan meningkat.


6

5. Model atom Niels Bohr

M L K

n3 n2 + n1

E3

E2

Dengan ditemukannya spektrum atom, menjadi dasar utama penyusunan teori atom Bohr dan teori atom mekanika kuantum

E1

E1 < E2 < E3

Gambar 1.9 Niels Bohr

Gambar 1.10 Model atom Niels Bohr

Gagasan utama dalam teori atom Niels Bohr adalah bahwa elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu yang disebut sebagai kulit atom, dimana pada lintasan tersebut elektron dapat beredar tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Penyerapan atau pemancaran energi terjadi apabila elektron pindah lintasan Pertimbangan Bohr adalah berdasarkan teori kuantum Max Planck tentang spektrum garis. Spektrum unsur berupa spektrum garis karena radiasi yang dihasilkan oleh gas yang berpijar (atom yang tereksitasi) hanya terdiri atas beberapa panjang gelombang secara terputus – putus. Setiap unsur menghasilkan spektrum yang khas karena tingkat energi radiasi yang dipancarkan oleh suatu unsur saat elektron melakukan perpindahan adalah berbeda-beda. Sekitar tahun 1913 Niels-Bohr mengemukakan model atom yang mampu memperbaiki model atom Rutherford sebagai berikut : a. Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif sebagai pusat massa dan elektronelektron yang bermuatan negatif yang bergerak mengelilingi inti pada tingkat energi tertentu (lintasan elektron/kulit atom/orbit). b. Atom bergerak pada lintasan tertentu dengan energi tertentu. c. Selama elektron bergerak pada lintasan stationer tidak memancarkan atau menyerap energi. d. Penyerapan atau pemancaran energi terjadi apabila elektron pindah lintasan. Kelebihan : Menerapkan teori kuantum untuk menjawab kesulitan dalam model atom Rutherford. Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atau serapan (absorpsi) dari atom hidrogen. Kelemahan : Hanya dapat menjelaskan atom yang sangat sederhana (contoh : atom hidrogen). Tidak dapat menerangkan efek Zeeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit jika atom ditempatkan pada medan magnet.


7

6. Hipotesis Louise de Broglie

Louis de Broglie meneliti keberadaan gelombang melalui eksperimen difraksi berkas elektron. Dari hasil penelitiannya inilah diusulkan “materi mempunyai sifat gelombang di samping partikel”, yang dikenal dengan prinsip dualitas.

Ide pokok dari hipotesis Louis de Broglie adalah tentang gelombang materi

Bukti percobaan yang mendukung kebenaran dari hipotesis Louis de Broglie adalah ketika ditemukan bahwa elektron menunjukkan sifat difraksi seperti halnya Sinar X. Gambar 1.12 Broglie

Louis Victor de Broglie (sifat dualisme elektron). Selain sebagai partikel, elektron bergerak mengelilingi inti bersifat seperti gelombang . Sifat gelombang dari partikel tersebut dapat dinyatakan dalam persamaan : =

h

= panjang gelombang

m v

m v h

= massa partikel = kecepatan partikel = tetapan planck

Fakta yang mendukung teori ini adalah petir dan kilat. Pernahkan Anda mendengar bunyi petir dan melihat kilat ketika hujan turun? Manakah yang lebih dulu terjadi, kilat atau petir? Kilat akan lebih dulu terjadi daripada petir. Kilat menunjukan sifat gelombang berbentuk cahaya, sedangkan petir menunjukkan sifat pertikel berbentuk

suara.

Jawaban Uji Kepahaman Anda Hal 16 : nomor 16-18 16. Ide pokok dari hipotesis Louis de Broglie adalah tentang gelombang materi. 17. Bukti percobaan yang mendukung kebenaran dari hipotesis Louis de Broglie adalah ketika ditemukan bahwa elektron menunjukkan sifat difraksi seperti halnya Sinar X. 18. Diket

:

v

=

8 107 m.s

1

m

=

9,11 10

28

h

=

6,34 10

34

=

h m

=

6,34 10 34 J .s 9,11 10 28 gram 8 107 m.s

gram J.s

Ditanya : Jawab :

=

8,7 10

15

1

m


8

7. Warner Karl Heisenberg

Azas ketidakpastian Heisenberg adalah bahwa tidak ada metode eksperimen yang dapat dilakukan untuk menentukan posisi sekaligus kecepatan elektron dengan pasti.

Gambar 1.13 Heisenberg

Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”. Karena elektron bersifat sebagai gelombang maka kedudukan elektron disekeliling inti tidak dapat ditentukan letaknya dengan pasti 8. Erwin Schrodinger (teori kebolehjadian) Ide pokok dalam teori atom mekanika kuantum adalah persamaan gelombang Schrodinger, untuk mendeskripsikan keberadaan electron dalam atom.

Gambar 1.14 Schrodinger

Sesuai teori mekanika kuantum, orbit elektron tidak berbentuk lingkaran karena dalam teori mekanika kuantum, posisi elektron tidak dapat dipastikan. Hal yang dapat dikatakan tentang posisi elektron adalah peluang menemukan elektron pada setiap titik dalam ruang di sekitar inti.

Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi. Orbit adalah lintasan berbentuk lingkaran dengan jari – jari tertentu. Orbital menyatakan suatu daerah dalam ruang (tiga dimensi) kebolehjadian paling besar menemukan elektron di daerah itu.

dimana

terdapat


9

9. Model Atom Mekanika Kuantum

Suatu daerah disekitar inti yang merupakan kebolehjadian menemukan adanya elektron disebut orbital elektron, orbital elektron dapat diketahui dengan menyelesaikan persamaan gelombang Schrodinger akan menghasilkan bilangan kuantum

Gambar 1.15 Model atom Modern

Model atom mutakhir atau model atom mekanika gelombang

Model atom Bohr hanya berlaku pada atom yang tersusun atas inti dan satu elektron, belum dapat menjelaskan intensitas garis spektra. Berdasarkan sifat dualisme partikel gelombang yang dikemukakan oleh Louis de Broglie (1923-1924) dan azas ketaktentuan Heisenberg, sekitar tahun 1926 Heisenberg dan Schrodinger secara terpisah menyusun suatu persamaan gelombang yang digunakan untuk mempelajari perilaku elektron yang berada di sekitar inti atom, yang selanjutnya dikenal model atom mekanika gelombang atau mekanika kuantum, yang didasarkan pada sifat elekron sebagai partikel maupun gelombang. Sampai saat ini persamaan gelombang yang dikembangkan adalah persamaan Schrodinger. Berdasarkan model atom mekanika gelombang maka kedudukan elektron di sekitar inti atom menjadi tidak tertentu, melainkan hanya suatu kebolehjadian, sehingga istilah orbit pada model atom Niels-Bohr tidak digunakan lagi, tetapi selanjutnya dikenal dengan orbital, yang menyatakan daerah di sekitar inti yang memiliki kebolehjadian paling besar untuk menemukan elektron. Ringkasan gagasan dari para ahli berkaitan dengan perkembangan teori atom: a. Ernest Rutherford, menyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. b. Max Planck, gagasannya tentang efek fotolistrik, dimana cahaya dengan energi yang cukup dapat menyebabkan elektron terlempar dari permukaan logam. Elektron tersebut akan tertarik ke kutub positif (anode) dan menyebabkan aliran listrik melalui rangkaian tersebut. c. Niels Bohr, menurutnya spektrum garis menunjukkan bahwa elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan – lintasan dengan tingkat energi tertentu. Pada lintasan itu elektron dapat beredar tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Lintasan elektron tersebut berupa lingkaran dengan jari – jari tertentu yang disebut sebagai kulit atom. d. Louis de Broglie, mengemukakan hipotesis tentang gelombang materi. Menurut de Broglie, partikel yang bergerak sangat cepat mempunyai ciri – ciri gelombang. e. Erwin Schrodinger, mengajukan teori atom mekanika kuantum, bahwa kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti, yang dapat ditentukan adalah probabilitas menemukan elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom. f. Werner Heisenberg, mengajukan teori azas ketidakpastian bahwa tidak ada metode eksperimen yang dapat dilakukan untuk menentukan posisi sekaligus kecepatan elektron.

Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10

Latihan 1 Pilihlah jawaban yang paling benar 1. Elektron beredar mengelilingi inti atom pada tingkat-tingkat energi tertentu dengan kecepatan tertentu tanpa menyerap atau membebaskan energi. Pernyataan ini dikemukakan oleh .... a. Thomson b. Rutherford c. Niels Bohr d. R . Millikan e. Dalton 2. Model atom Rutherford ditunjukkan pada gambar .... a.

d.

b.

e. c.

3.

Elektron dalam mengelilingi inti tidak akan jatuh ke inti karena a. Elektron selalu bergerak sambil melepas dan menyerap energi b. Elektron bergerak mengelilingi inti pada lintasan dan jarak tertentu dari inti c. Elektron massanya sangat kecil d. Energi tolak – menolak antara inti dengan elektron sangat besar e. Elektron bergerak dengan kecepatan sangat tinggi

4.

Teori yang menjadi dasar timbulnya teori atom modern adalah a. Penemuan spektrum atom hidrogen b. Penemuan tabung sinar katode c. Penghamburan sinar alfa d. Penemuan sinar saluran e. Penemuan teori mekanika gelombang

5.

Pernyataan berikut yang merupakan kelemahan teori atom Niels Bohr adalah a. Pada saat mengelilingi inti elektron selalu dalam keadaan stasioner b. Hanya dapat berhasil baik untuk atom yang sederhana seperti hidrogen c. Atom dalam keadaan tereksitasi akan kembali ke keadaan stabil d. Elektron dapat berpindah ke tingkat energi yang lain e. Elektron berada pada tingkat energi tertentu

6. Pernyataan berikut yang bukan tentang teori atom Dalton adalah… a. Atom adalah bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi b. Atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan c. Atom dari unsur yang berbeda dapat bergabung membentuk senyawa d. Reaksi kimia melibatkan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali atom- atom e. Atom digambarkan sebagai roti kismis


7. Kelemahan model atom Dalton adalah tidak dapat menerangkan… a. Atom berelektron banyak b. Hubungan larutan senyawa dengan daya hantar listrik c. Elektron tidak jatuh ke inti d. Susunan muatan positif dalam atom e. Adanya lintasan elektron 8. Konsep inti atom pertama kali dikemukakan oleh… a. Dalton b. Thomson c. Rutherford d. Niels Bohr e. Max Planck 9. Percobaan spektrum warna dilakukan oleh… a. Dalton b. Thomson c. Rutherford d. Niels Bohr e. Max Planck 10. Spektrum garis hanya dimiliki oleh… a. Atom-atom berelektron tunggal b. Atom-atom berelektron banyak c. Atom yang berpindah lintasan d. Elektron yang mengelilingi inti atom e. Elektron yang berpindah lintasan 11. Gagasan pokok dari teori atom Niels Bohr adalah tentang a. Gelombang partikel b. Tingkat-tingkat energi c. Partikel cahaya d. Orbital e. Asas ketidakpastian 12.

Teori atom mekanika gelombang dikemukakan oleh a. Max Planck b. Niels Bohr c. Werner Heisenberg d. Louise de Broglie e. Erwin Schrodinger


C. Bilangan Kuantum Suatu daerah disekitar inti yang merupakan kebolehjadian menemukan adanya elektron disebut orbital elektron, orbital elektron dapat diketahui dengan menyelesaikan persamaan gelombang Schrodinger akan menghasilkan bilangan kuantum sehingga dengan bilangan kuantum posisi elektron dalam atom dapat diperjelas. Persamaan model atom Bohr dengan Mekanika Kuantum Keduanya menjelaskan dalam atom terdapat tingkat-tingkat energi (kulit atom) Perbedaan model atom Bohr dengan Mekanika Kuantum Model atom Bohr

Model atom Mekanika Kuantum

Susunan kulit sederhana

Susunan kulit lebih kompleks ( kulit – sub kulit – orbital )

Menggunakan istilah orbit untuk letak elektron

Menggunakan istilah orbital

Menggunakan satu bilangan untuk menyatakan suatu orbit yaitu bilangan kuantum n

Menggunakan tiga bilangan untuk menyatakan suatu orbital yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m)

Kedudukan orbital dalam suatu atom ditentukan oleh 3 bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m) Kedudukan elektron dalam suatu atom ditentukan oleh 4 bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m) bilangan kuantum spin (s) Bilangan kuantum meliputi : 1.

Bilangan Kuantum Utama ( n ) Bilangan kuantum utama menyatakan tingkat energi lintasan (kulit) tempat elektron berada atau tingkat energi utama Kegunaan lainnya, anda dapat mengetahui besarnya energi potensial elektron. Semakin dekat jarak orbit dengan inti atom maka kekuatan ikatan elektron dengan inti atom semakin besar, sehingga energi potensial elektron tersebut semakin besar Lambang Kulit

K

L

M

N

dst

Nilai ( n )

1

2

3

4

dst

Harga bilangan kuantum utama : bilangan bulat positif sesuai nomor kulit n : 1, 2, 3, 4 - 2.

Bilangan kuantum azimut Bilangan kuantum azimut bentuk orbital

(l) menentukan sub kulit (sub lintasan) dan juga menyatakan

Nilai l

Garis spektrum pada spektroskopi

0

Terang

p (prinsipal)

1

Terang kedua

d (diffuse)

2

Kabur

f (fundamental)

3

Pembentukan warna

Tanda Subkulit s (sharp)


Bentuk orbital z

z

z x

y

y

x

y

x

Orbital s ( Bola pejal )

Orbital p ( balon terpilin )

Orbital d ( 2 balon terpilin )

Diagram berdasarkan urutan tingkat energi dari yang paling rendah (secara teoritis dianggap pada tingkat dasar subkulit g, h, dst. belum terisi elektron ) sebagai berikut : K = 1 1s L

=

2

2s

2p

M

=

3

3s

3p

3d

N

=

4

4s

4p

4d

4f

O

=

5

5s

5p

5d

5f

P

=

6

6s

6p

6d

Q

=

7

7s

7p

Nilai l

=

0 sampai dengan (n-1)

Subkulit- subkulit yang diijinkan pada kulit K sampai dengan N Sub kulit

Nilai l yang diijinkan

Kulit

Nilai n

K

1

1s

0

L

2

2s, 2p

0, 1

M

3

3s, 3p, 3d

0, 1, 2

N

4

4s, 4p, 4d, 4f

0, 1, 2, 3

(---- s/d n – 1 )


3.

Bilangan kuantum magnetik ( m ) Bilangan kuantum magnetik menentukan orientasi orbital dan kedudukan elektron (menyatakan orbital khusus mana yang ditempati elektron pada suatu sub kulit) Nilai

m

=

- l, ...... 0, ........ + l s

p

d

f

Diagram orbital : Nilai

m

: 0

-1

0

+1

-2

-1

0

+1

+2

-3

-2

-1

0

+1 +2 +3

z y x

Orbital

z

s

z

z

y

y

x

x

Orbital px

x

Orbital py

Orbital pz

z

z

z x

x

x

y

y

dxy

y

z

dxz

y

z

x

x

y

dz2

dyz

y

dx2-y2


Bilangan Kuantum Azimut 0

Tanda Orbital

Bilangan Kuantum Magnetik

Gambaran Orbital

Jumlah Orbital

s

0

1

1

p

-1, 0, +1

3

2

d

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

5

3

f

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

7

Latihan 4 (tugas mandiri/PR) Kerjakan Uji Kepahaman Anda ( disebalik halaman kertas ini ) a. Buku paket halaman 24 nomor 24 sampai dengan 29 b. Buku paket halaman 31 nomor 32 sampai dengan 33 4.

Bilangan kuantum spin

( s)

Bilangan kuantum spin menentukan orientasi (arah putaran ) elektron Elektron sambil beredar mengelilingi inti juga berputar pada sumbunya yang disebut rotasi dengan arah searah jarum jam dan berlawanan dengan arah jarum jam sehingga elektron tidak jatuh ke inti. Perbedaan arah putaran dinyatakan dengan bilangan kuantum spin (s) Nilai

s=

↑

: ( +1/2 )

s = + 1/2

Kulit

K

n

l

↓

: ( -1/2 )

s = + 1/2

s = - 1/2

M

Sub kulit

Gambaran Orbital

s = - 1/2

Jumlah Orbital

Jumlah elektron Maksimum Subkulit Kulit

L

M

N


a. g Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron : suatu gambaran penyebaran elektron dalam suatu atom 1. Aturan Aufbau Pengisian elektron dimulai dari sub kulit dengan tingkat energi yang rendah ke sub kulit atom dengan tingkat energi yang lebih tinggi Berikut urutan pengisian elektron berdasarkan kenaikan tingkat energi : K

=

1

1s

L

=

2

2s

2p

M

=

3

3s

3p

3d

N

=

4

4s

4p

4d

4f

O

=

5

5s

5p

5d

5f

P

=

6

6s

6p

6d

Q

=

7

7s

7p

s (1x)

s p (2x)

s

s

p

s

s d p (2x) p

s d p s d p

s f d p (2x) s f d p s f d p

Berilah s mulai nomor 1, p mulai nomor 2, d mulai nomor 3 dan f mulai nomor 4 sehingga : 1s2 / 2 s2 2p6 / 3 s2 3 p6 / 4 s2 3d10 4 p6 / 5s2 4d10 5p6 / 6s2 4f 14 5d10 6p6 /7 s2 5f14 6d 10 7p6 2 He

10 Ne

18 Ar

36 Kr

54 Xe

86 Rn

Untuk memudahkan penyusunan konfigurasi gas mulia, perhatikan skema berikut dan cara mengingatnya : 1s2 2 He

2s2

2p6

10 Ne

3s2

3 p6

18 Ar

4s2

3d10

4 p6

36 Kr

5s2

4d10

5p6

54 Xe

6s2

4f

86 Rn

7s2

5f14

14

5d10 6d

10

6p6 7p6

Konfigurasi elektron pada sub kulit d cenderung penuh (10 e ) atau ½ penuh ( 5 e ) supaya stabil 24

Cr

: ( 18Ar ) 4 s2

3 d4

29

Cu

: ( 18Ar ) 4 s2

3 d9

: :

( 18Ar ) 4 s1 ( 18Ar ) 4 s1

3 d5 3 d10


2.

Aturan Hund Pengisian elektron dalam suatu orbital 1 elektron mengisi masing-masing orbital dengan arah ke atas baru setelah semua orbital terisi 1 elektron, maka berikutnya elektron mengisi orbital dengan arah yang berlawanan contoh : 3p5

↑↓

↑↓

↑

3. Larangan Pauli Dalam suatu atom tidak mungkin dalam satu orbital ada 2 elektron dengan keempat bilangan kuantum yang sama Jika 2 elektron berada dalam satu orbital yang sama, maka mempunyai bilangan kuantum n, l, m yang sama tetapi bilangan kuantum s berbeda yaitu +1/2 dan -1/2

SISTEM PERIODIK UNSUR Penjelasan Sistem Periodik Unsur Bentuk Panjang Disusun oleh Moseley dengan dasar kenaikan nomor atom Golongan Periode

: menunjukkan elektron valensi, unsur dalam satu golongan mempunyai sifat kimia sama : menunjukkan jumlah kulit (lintasan), unsur dalam satu periode mempunyai jumlah lintasan (kulit) yang sama


1. Jumlah elektron maksimum dalam tiap kulit Kulit

K

L

M

N

O

P

Q

Jml elektron max : 2n2

2

8

18

32

-

-

-

(n)

1

2

3

4

5

7

8

2. Menentukan Golongan dan periode No

Sub kulit terakhir

Elektron valensi

Golongan

1

ns

x

X

XA

2

np

x

x + s

(X + 2) A

3

nd

x

x + s

4

nf

x

3 - 7

IIIB – VIIB

8,9,10

VIIIB

11

IB

12

IIB

3

IIIB

3. Menentukan blok dan nama golongan No

Golongan

Blok

Nama

1

IA

S

Alkali

2

IIA

S

Alkali tanah

3

IIIA

P

Boron

4

IVA

P

Karbon

5

VA

P

Nitrogen

6

VIA

P

Kalkhogen

7

VIIA

P

Halogen

8

VIIIA

P

Gas Mulia

No

Golongan

Blok

Nama

1

IB - VIIIB

D

Transisi

No

Gol transisi dalam

Blok

Nama

1

III B

f-periode 6

Lantanida

2

III B

f-periode 7

Aktinida

Kerjakan soal latihan 1.2 hal 47 nomor 1 sampai dengan 8 disebalik halaman ini!


Kerjakan soal berikut dengan benar 1. Tentukan jumlah proton, netron dan elektron 39 19

2.

K

:

p =

n =

e =

52 24

Cr3+

:

p =

n =

e =

80 35

Br-

:

p =

n =

e =

12 6C

14 7N

16 8O

23 + 11 Na

19 9F

39 19

K

21 10

14 6

Ne

C

Tentukan pasangan yang merupakan : a. isotop

:

b. isobar

:

c. isoton

:

d. isoelektron : e. isodiapher

:

3. Tentukan konfigurasi elektron gas mulia/golongan-periode dari atom dengan nomor atom : a. 38

:

gol

:

per :

b.

53

:

gol

:

per :

c. 29

:

gol

:

per :

d. 57

:

gol

:

per :

e. 93

:

gol

:

per :

4. Tentukan konfigurasi elektron sesuai sub kulit dan kulit dari ion suatu unsur dengan nomor atom : a. 55A+

:

b. 82B2+

:

c. 42C3+

:

d. 53D-

:


5. Tentukan nomor atom dari unsur yang terletak dalam : a. II A – 5

:

b. IA – 4

:

c. VII A – 6

:

d. V B – 4

:

e. I B – 5

:

f.

III B – 4

:

g. III B – 6

:

6. Tentukan keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir dari suatu unsur dengan nomor atom : a.

b.

56

:

n =

l=

35

:

n =

l=

c. 27 n =

m=

s =

m=

s =

m=

s =

: l=

Tentukan keempat bilangan kuantum untuk elektron terluar dari suatu unsur dengan nomor atom : d. 35 n = e. 91 n =

: l=

m=

s =

m=

s =

: l=

7. Tentukan nomor atom dari unsur dengan bilangan kuantum untuk elektron terakhir a. n = 4

l= 2

m = -1

s = -1/2

b. n = 5

l= 1

m= 0

s = +1/2

c. n = 6

l= 0

m= 0

s = -1/2

d. n = 3

l= 2

m = +2

s = -1/2

e. n = 4

l= 3

m = -2

s = +1/2


1s2 / 2 s2 2p6 / 3 s2 2 He

10 Ne

NOMOR KULIT

3 p6

/4 s2

3d10 4 p6 / 5s2

18 Ar

36 Kr

1( K )

2(L)

3(M)

2

8

18

Jml e max

4d10

5p6 / 6s2 4f 14 5d10 6p6 / 7 s2 5f14 54 Xe

6d 10 7p6

86 Rn

4(N)

5(O)

6(P)

7(Q)

Menentukan bilangan oksidasi maksimum suatu unsur Untuk unsur blok d (golongan B) bilangan oksidasi maksimum adalah total semua elektron pada sub kulit s terakhir ditambah elektron tunggal pada sub kulit d yang tidak berpasangan ( s d tunggal) 8.

Suatu unsur Ag mempunyai nomor massa 108 dan netron 61

(

Ag )

Tentukan : a.

Proton :

elektron :

b.

Konfigurasi elektron sesuai sub. kulit pada keadaan dasar

:

Golongan

:

:

periode

:

blok

c.

Konfigurasi elektron sesuai kulit pada keadaan dasar

d.

Konfigurasi elektron ion Ag

:

f.

Konfigurasi elektron sesuai kulit ion Ag

:

g.

Jumlah kulit yang terisi elektron pada keadaan dasar

:

h.

Jumlah sub. kulit yg terisi elektron pada keadaan dasar

:

i.

Jumlah elektron tunggal pada keadaan dasar

:

j.

Jumlah elektron valensi pada keadaan dasar

:

Kulit valensi

:

:

k.

Jumlah orbital yang terisi pasangan elektron pada keadaan dasar

:

l.

Jumlah orbital yang terisi elektron pada keadaan dasar

:

m. Keempat bilangan kuantum elektron terakhir pada keadaan dasar

(

)

:

n Keempat bilangan kuantum untuk elektron terluar pada keadaan dasar (

)

:

n =

n = o.

l =

m =

s =

m =

s =

Keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir ion Ag ( n =

p.

l =

l =

m =

Bilangan oksidasi maksimum

)

:

s = :


Suatu atom mempunyai 4 lintasan dan elektron valensi 7 dan terakhir pada sub kulit p. Tentukan

i.

nomor

atom unsur tersebut

Suatu atom mempunyai 5 lintasan dan elektron valensi 4 terakhir pada sub kulit d. Tentukan nomor

ii.

atom dari

iii.

unsur tersebut

Suatu atom mempunyai bilangan kuantum n = 4

l=2

m=0

s = -1/2. Tentukan nomor atom

l=1

m=1

s = +1/2. Tentukan nomor atom

unsur tersebut

iv.

Suatu atom mempunyai bilangan kuantum n = 5 unsur tersebut

Unsur X- mempunyai konfigurasi 2 8 18 8 dan netron = 20. Tentukan nomor atom dan nomor massa

v.

unsur tersebut

9.

Suatu unsur Fe mempunyai nomor massa 56 dan nomor atom 26

(

Fe)

Tentukan : a.

Proton :

elektron :

b.

Konfigurasi elektron sesuai sub. kulit pada keadaan dasar

:

Golongan

:

:

periode

netron

:

:

blok

c.

Konfigurasi elektron sesuai kulit pada keadaan dasar

d.

Konfigurasi elektron sesuai sub kulit ion Fe 3

:

f.

Konfigurasi elektron sesuai kulit ion Fe 3

:

g.

Jumlah kulit yang terisi elektron pada keadaan dasar

:

h.

Jumlah sub. kulit yg terisi elektron pada keadaan dasar

:

i.

Jumlah elektron tunggal pada keadaan dasar

:

j.

Jumlah elektron valensi pada keadaan dasar

:

Kulit valensi

:

:

k.

Jumlah orbital yang terisi pasangan elektron pada keadaan dasar

:

l.

Jumlah orbital yang terisi elektron pada keadaan dasar

:

m. Keempat bilangan kuantum elektron terakhir pada keadaan dasar n = n

l=

m =

(

Keempat bilangan kuantum untuk elektron terluar pada keadaan dasar ( n =

l=

m =

)

:

s = )

:

s =


o.

Keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir ion Fe 3 n =

l=

m =

(

)

:

s =

p.

Bilangan oksidasi maksimum

i.

Suatu atom mempunyai 5 lintasan dan elektron valensi 6, terakhir pada sub kulit p. Tentukan nomor

ii.

:

atom unsur tersebut

Suatu atom mempunyai 4 lintasan dan elektron valensi 7 terakhir pada sub kulit d. Tentukan nomor atom dari unsur tersebut

iii. Suatu atom mempunyai bilangan kuantum n = 5 l = 1 m = -1 atom

unsur

s = -1/2.Tentukan nomor

tersebut

iv. Suatu atom mempunyai bilangan kuantum n = 4

l=2

m=0

s = +1/2. Tentukan nomor

atom unsur tersebut v.

Unsur X2+ mempunyai konfigurasi 2 8 8 dan netron = 20. Tentukan nomor atom dan nomor massa unsur tersebut

10.

a.

Suatu unsur A bervalensi dua sebanyak 16,8 gram, dilarutkan kedalam HCl berlebih dan diperoleh 6,72 liter gas hidrogen (STP). Jika logam ini memiliki 30 neutron, maka letaknya dalam sistem periodik….

b. Sebanyak 5,2 gram suatu gram trivalen direaksikan dengan larutan HCl dan menghasilkan 3,36 liter gas hidrogen (STP). Jika atom logam tersebut mengandung 28 neutron, maka bilangan kuantum elektron terakhir atom logam itu adalah...

Tugas Mandiri ( PR ) Kerjakan buku paket latihan 1.1 halaman 39-40 nomor 1 sampai dengan 22 (di kertas folio) Dikumpulkan pada tanggal : Senin, 10 Agustus 2009 (nilai tugas) Soal ditulis ( soal – jawab )


Pilih satu jawaban yang paling benar 1. Perhatikan sketsa gambar berikut

A

B

C

Diantara gambar konfigurasi elektron unsur diatas, yang merupakan unsur golongan halogen adalah .... a. A b. B c. C d. A dan B e. B dan C 2. Unsur X dengan nomor atom 24 dalam sisitem periodik terletak pada.... a. Golongan IIA, periode 4 b. Golongan VIIA, periode 3 c. Golongan VIIB, periode 4 d. Golongan VIB, periode 4 e. Golongan VIIIB, periode 5 3. Unsur X dengan massa 59, dalam intinya terdapat 31 neutron. Dalam sistem periodik, unsur tersebut terletak pada... a. golongan VIIIA, periode 4 d. golongan VB, periode 4 b. golongan VIIIB, periode 4 e. golongan IVA, periode 6 c. golongan VIB, periode 4 4. Ion M2+ mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10. Dalam sistem periodik unsur M terletak pada…. a. Periode 4, golongan VIIIB d. Periode 4, golongan IIA b. Periode 4, golongan VIIIA e. Periode 3, golongan IIB c. Periode 4, golongan IIB 5.

Suatu unsur mempunyai konfigurasi elektron : [54Xe] 4f3 6s2. Unsur tersebut dalam sistem periodik termasuk dalam…. a. Blok s d. Blok f b. Blok p e. Blok g c. Blok d

6.

Perhatikan tabel lambang unsur dan nomor atomnya berikut. Unsur

I

Nomor Atom

17

II

III

IV

V

18

24

40

56

Pasangan unsur yang terdapat dalam blok d pada sistem periodik unsur adalah... a. I dan II d. III dan V b. II dan IV e. IV dan V c. III dan IV


7.

Di antara unsur-unsur berikut : dalam unsur transisi adalah.... a. P adan Q b. Q dan R c. R dan S

11P, 19Q, 21R, 29S, 35T,

pasangan unsur yang termasuk ke d. e.

S dan T P dan T

8.

Suatu unsur memiliki konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d54s1. Unsur tersebut dalam sistem periodik terletak pada…. a. Golongan IA, periode 4 d. Golongan VIA, periode 3 b. Golongan IB, periode 4 e. Golongan VIB, periode 4 c. Golongan VB, periode 5

9.

Pasangan unsur-unsur di bawah ini yang memiliki elektron valensi yang sama yaitu.... a. 3Li dan 13Al d. 5B dan 21Sc b. 11Na dan 19K e. 7N dan 17Cl c. 12Mg dan 30Zn

10. Unsur A, B, C, D, dan E mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut. A : 1s2 2s2 2p6 3s2 B : 1s2 2s2 2p6 3s1 C : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 D : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 E : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4p6 4s2 Pasangan yang merupakan unsur-unsur dari satu golongan yang sama adalah… a. A dan B d. A dan E b. A dan C e. C dan E c. A dan D 11. Jika atom X yang bernomor atom 19 dituliskan konfigurasinya, maka atom itu memiliki ciri-ciri…. a. Elektron valensinya adalah 9, valensinya 1 b. Elektron valensinya adalah 1, valensinya 1 c. Elektron valensinya adalah 7, valensinya 1 d. Elektron valensinya adalah 2, valensinya 2 e. Elektron valensinya adalah 7, valensinya 2 12. Konfigurasi elektron ion L3+ adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3. Dalam sisitem periodik, atom unsur L terletak pada… a. Periode 3, golongan VIA d. Periode 4, golongan VIA b. Periode 3, golongan VIIA e. Periode 4, golongan VIB c. Periode 4, golongan IVA 13. Konfigurasi elektron X3- : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6. Dalam sistem periodik unsur X terletak pada… a. Periode 4, golongan IIIA d. Periode 5, golongan IVA b. Periode 4, golongan VA e. Periode 5, golongan VA c. Periode 4, golongan VIIIA 14. Atom unsur yang elektron terakhirnya memiliki bilangan kuantum n = 3, l = 2, m = 0, dan s = -½. Dalam sistem periodik terletak pada.... a. Periode 3, golongan IIIB d. Periode 4, golongan VIB b. Periode 3, golongan IVB e. Periode 4, golongan VIIIB c. Periode 4, golongan VB Ebtanas 1991 15. Suatu unsur A bervalensi dua sebanyak 16,8 gram, dilarutkan kedalam HCl berlebih dan diperoleh 6,72 liter gas hidrogen (STP). Jika logam ini memiliki 30 neutron, maka letaknya dalam sistem periodik…. a. Golongan IIA, periode 2 b. Golongan IIA, periode 3 c. Golongan IIB, periode 4 d. Golongan VIIIB, periode 4 e. Golongan VIIIA, periode 4


26

IKATAN KIMIA 1. Tabel ikatan kimia antar unsur dalam senyawa

Serah-terima elektron ( Logam – non logam )

Ikatan Ion

Pemakaian bersama pasangan elektron (Non logam-Non logam)

Ikatan Kovalen

BaCl2, NaBr dll

Ikatan Kimia

H2O, PCl5, NH3 dll

2, Tabel urutan menentukan polar non polar pada molekul Molekul unsur

Type A

Non Polar

x

Tidak ada atom pusat

Type A - B

Polar

Prinsip menyelidiki polar/non polar Tidak ada PEB

Non Polar

Ada VIIIA

Ada atom pusat

Ada PEB

Polar

Gugus pengeliling golongan VIA PEB = E

=

( Ev

X ) 2

PEB = E =

( Ev

2X ) 2

Dengan menggunakan skema diatas, selidiki molekul berikut termasuk polar atau non polar (kerjakan disebalik halaman kertas ini) a. CH4, NH3, CO, H2, CO2, IF3, XeF4, H2O b. Soal Uji Kepahaman Anda halaman 57 nomor 53

Modul Kimia Kelas XI - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 27

Sedangkan jika diketahui data elektronegatifitas, digunakan konsep selisih elektronegatifitas untuk menetukan ikatan kovalen dan ikatan ion 1. Jika dua atom yang berikatan memiliki perbedaan keelektronegatifan kurang dari 1,67 maka ikatannya adalah kovalen 2. Jika dua atom yang berikatan memiliki perbedaan keelektronegatifan lebih dari 1,67 maka ikatannya adalah ion

Perbedaan senyawa ion dan senyawa kovalen

N0

Sifat-sifat

Senyawa Ion

Senyawa Kovalen

1

Titik didih

Sangat tinggi

Relatif rendah

2

Volatilitas

Sulit menguap

Lebih mudah menguap

3

Daya hantar listrik

Padat

: isolator

Padat

: isolator

Cair

: konduktor

Cair

: isolator

4

Larutan : konduktor

Larutan : ada yang konduktor

Kelarutan dalam air

Umumnya larut

Umumnya tidak larut

Kelarutan dalam CCl4

Tidak larut

Larut

3. Geometri Bentuk Molekul Teori Domain Elektron Geometri dapat diramalkan dari teori domain elektron. Domain elektron adalah kedudukan elektron atau daerah kedudukan elektron. Jumlah domain elektron ditentukan dengan aturan berikut : 1. Setiap satu ikatan ( ikatan tunggal, rangkap 2, rangkap 3, koordinasi) merupakan satu domain. 2. Setiap satu pasang elektron bebas merupakan satu domain Tentukan jumlah domain elektron atom pusat dalam molekul berikut a. PCl3 b, CH4 c. XeF2


Dasar teori domain elektron adalah sebagai berikut 1. Antar domain akan menyusun diri, sehingga menghasilkan tolakan minimum 2. Domain elektron bebas mempunyai gaya tolak lebih kuat, sehingga akan mengambil posisi yang lebih terbuka. 3. Geometri domain ditentukan oleh seluruh domain (elektron bebas dan elektron ikatan) 4. Geometri molekul hanya ditentukan domain elektron ikatan

Domain elektron

PEB = 0

1 PEB

2 PEB

3 PEB

2

Linier

3

Trigonal planar

Bengkok

4

Tetrahedral

Trigonal piramid

Bengkok

5

Trigonal bipiramid

Seesaw

Bentuk-T

Linnier


6

oktahedral

Segi empat piramid

Segi empat planar

Bentuk Molekul

Contoh

Polar/Non Polar

BeCl2

Non polar

Tabel bentuk Molekul

PE Total

PEI

PEB

2

2

0

Linier

3

3

0

Trigonal planar/ ∆ sama sisi

BF3

Non polar

3

2

1

Sudut V

SO2

Polar

4

4

0

Tetrahedral

CH4

Non polar

4

3

1

Trigonal Piramid

NH3

Polar

4

2

2

Sudut V

H2O

Polar

5

5

0

Trigonal Bipiramid

PCl5

Non polar

5

4

1

Tetrahedral Terdistorsi

TeCL4

Polar

5

3

2

Huruf T

IF3

Polar

5

2

3

Linier

XeF2

Non polar

6

6

0

Oktahedral

SF6

Non polar

6

5

1

Tetragonal Piramid

IF5

Polar

6

4

2

Segiempat Datar/ Bujur sangkar

XeF4

Non polar

PEB

=

Gol

PEI 2

Kerjakan soal

Uji Kepahaman Anda halaman 52 nomor 50 Uji Kepahaman Anda halaman 53 nomor 51


Notasi Tipe Molekul Seluruh domain dalam suatu pusat dari suatu molekul dinatakan dengan notasi : AXaEb E pada senyawa binner berikatan tunggal

E =

( Ev

E pada senyawa binner berikatan rangkap atau gugus pengeliling merupakan unsur VIA ( O atau S )

X )

E =

2

( Ev

2X ) 2

Keterangan : A = atom pusat X = jumlah domain elektron ikatan atau jumlah atom yang terikat pada atom pusat E = jumlah domain elektron bebas Ev = jumlah elektron valensi dari atom pusat Tentukan tipe molekul senyawa berikut (kerjakan disebalik halaman ini) a. H2O, BF3, SF4, IF3, XeF4, CH4, NCl3 b. SO3, XeO4, POCl3, SO2, XeO3, XeOF4, SOCl2 5. Hibridisasi (pembastaran) hibridisasi

Bentuk orbital hibrida

sp

linier

sp2

Segitiga sama sisi

sp3

Tetrahedron

Gambar

Trigonal piramid

sp3d

Trigonal bipiramid


sp3d2

oktahedron

Tentukan tipe hibridisasi dalam molekul berikut (kerjakan disebalik halaman ini) a. CH4, NH3, H2O, XeF4 b. ClF3, SF4, IF5, BF3 5. Ikatan antar molekul Jika pada saat antar atom berikatan membentuk molekul, berikutnya antar molekul yang terbentuk bergabung dengan gaya ikatan tertentu yang meliputi : a. Gaya dispersi (non dipol-non dipol/dispersi London) b. Gaya dipol-non dipol Ikatan Van Der waals c. Gaya dipol-dipol (dipol permanen ) d.

Ikatan hidrogen

Jika gaya tarik antar molekul semakin kuat maka titik lebur menjadi lebih tinggi dan semakin tinggi pula titik didih molekul tersebut. Ikatan Van Der Waals Gaya Van Der Waals adalah gaya yang sangat lemah antar molekul secara kolektif,

meliputi :

a. Gaya dispersi/dispersi london ( molekul non polar – non polar ) Gaya dispersi adalah gaya tarik antar molekul karena adanya polarisasi sesaat Polarisasi terjadi karena elektron dalam molekul selalu bergerak dari daerah satu ke daerah yang lain Polarisasi pada suatu molekul mengimbas molekul disekitarnya sehingga menghasilkan gaya tarik-menarik Contoh : ikatan antar molekul non polar seperti N2, H2, He, O2, Br2 dan I2 dapat terjadi karena elektron pada molekul non polar tersebut dapat berpindah tempat sehingga dapat memiliki dipol sesaat, mengakibatkan terjadi gaya van der waals berupa gaya tarik antar dipol sesaat yang disebut dispersi London. Karena adanya gaya london maka gas nitrogen, hidrogen dan oksigen jika didinginkan dalam tabung bertekanan besar berwujud cair 1. 1

2

2.

3 3.

Elektron dalam molekul selalu pindah dari daerah satu ke daerah lain sehingga terjadi polarisasi sesaat. Molekul yang telah terpolar asasi menginduksi (mengimbas) molekul non polar disekitarnya (ujung + menarik elektron non dipol) Terbentuk molekul-molekul yang terpolarisasi sesaat sehingga terjadi gaya tarik-menarik


Polarisabilitas Polarisabilitas adalah kemampuan suatu molekul untuk dapat mengalami polarisasi sesaat Semakin besar polarisabilitas semakin besar pula gaya dispersinya Pada molekul yang Mr atau polarisabilitasnya hampir sama, molukul yang bentuknya memanjang mempunyai polarisabilitas lebih besar dibanding molekul yang bentuknya bulat karena ruang untuk terjadinya gaya dispersi pada molekul bentuk panjang lebih luas.

Molekul bentuk bulat

Molekul bentuk memanjang

Contoh pentana, lebih polar dari pada neo pentana sehingga titik didih pentana lebih tinggi karena pada pentana ruang untuk terjadinya gaya tarik menarik lebih banyak. b.

Gaya dipole - non dipole ( pada senya polar – non polar ) Gaya antara molekul polar dengan molekul non polar akan menghasilkan gaya dipole-dipole terimbas. Molekul polar akan mengimbas molekul non polar disekitarnya sehingga mengalami polarisasi, mengakibatkan dipole yang berlawanan muatannya saling tarik-menarik.

Interaksi antara molekul dipol dan non dipol terjadi secara induksi. Contoh : Oksigen (molekul non dipol) dapat larut dalam air (molekul dipol) hal ini disebabkan karena ujung molekul air (dipol) menginduksi oksigen (non dipol) membentuk dipol sesaat b.

Gaya dipole – dipole Pada senyawa molekul polar mempunyai dipole permanen Masing-masing molekul akan menyusun diri sedemikian hingga pole-pole (kutub-kutub) yang berlawanan saling berdekatan, mengakibatkan terjadinya gaya tarik-menarik. Contoh : ikatan antar molekul HCl, antar molekul


b. Ikatan Hidrogen Ikatan hidrogen adalah ikatan antar molekul yang sangat polar dimana terjadi ikatan antara atom hidrogen dengan pasangan elektron bebas dari unsur yang sangat elektronegatif N, O dan F membentuk senyawa NH3, H2O dan HF Senyawa yang mempunyai ikatan hidrogen adalah : R-COOH, R-OH, H2O, HF dan NH3 Ikatan hidrogen antar molekul H2O dapat digambarkan sebagai berikut :

H–––

H H H | | | O – – – H ––– O – – – H ––– O – – –

– – H ––– O – – –H ––– O– – – H

6.

H

Urutan menentukan titik didih Paling polar Selisih (-) paling besar

I

II

Ikatan hidrogen H2O, HF, NH3, R-OH

Mr terbesar

III Polarisabilitas terbesar

Ada gugus karbonil

Rantai c terpanjang


Diantara kelompok senyawa dibawah ini, tentukan molekul dengan titik didih tertinggi dalam kelompok tersebut, serta berikan penjelasannya a. HCl, HBr, HF ,HI b. Isomer dari pentana c. etanol dengan dimetil eter d. Br2 dengan ICl e. CO2 dengan SO2 f. amonia dan metana g. H2S, BF3 dan H2O

1. Berikut ini data fisik dari 2 buah zat tak dikenal : Senyawa

Daya Hantar Listrik dalam Larutan

Titik Didih

Titik Leleh

X

-

80o C

50o C

Y

+

>500o C

>400o C

Dari data tersebut, jenis ikatan yang terdapat dalam senyawa X dan Y berturut-turut adalah ..... a. kovalen dan hidrogen b. kovalen non polar dan ion c. ion dan kovalen polar d. hidrogen dan kovalen non polar e. ion dan kovalen koordinat 2. Perhatikan gambar konfigurasi kulit dari beberapa unsur berikut

A

B

C

D

E

Pasangan yang menghasilkan ikatan ion dengan rumus senyawa yang benar adalah a. ED2 b. BC c. E2D d. C2D e. AD4 3. Perhatikan data berikut

:

Senyawa

Mr

Beda keelektronegatifan

Titik Didih (oC)

HF HCl HBr HI

20 36,5 81 128

2,0 0,8 0,7 0,4

+19 -85 -66 -35

Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa.... a. Semakin besar Mrr titik didih semakin besar b. Semakin kecil Mr, titik didih semakin besar c. Titik didih HI terkecil karena HI membentuk ikatan hidrogen d. Titik didih HF terbesar karena HF membentuk ikatan hidrogen e. Semakin kecil beda keelektronegatifan, titik didih semakin besar

Ebtanas 1991


4. Unsur X terdapat dalam golongan IVA dan unsur Y mempunyai nomor atom 17. Senyawa yang dapat terbentuk dari kedua unsur tersebut adalah XY4. Perhatikan pernyataan berikut : 1. molekul XY4 bersifat non polar 2. X dan Y berikatan kovalen polar 3. antar molekul XY4 terjadi ikatan Van der Waals 4. ada 4 pasang elektron terikat dan 4 pasang elektron bebas Pernyataan yang paling tepat adalah.... a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 3 c. 2 dan 4 d. 4 saja e. 1, 2, 3, dan 4 5. Tekanan uap jenuh dari beberapa zat diperoleh sebagai berikut : Zat

Tekanan Uap Jenuh (cmHg)

A B C D E

31,5 35,4 36,1 40,1 38,8

Berdasarkan data di atas, zat yang mempunyai ikatan hidrogen adalah .... a. Zat A b. Zat B c. Zat C d. Zat D e. Zat E 6. Nomor atom unsur P, Q, R, S adalah 6, 17, 11, 19. Pasangan unsur-unsur paling mudah membentuk ikatan ion adalah… a. P dan Q d. S dan R b. R dan Q e. P dan S c. Q dan S 7. Pasangan senyawa di bawah ini yang merupakan senyawa ion adalah… a. KCl dan MgBr2 d. H2O dan KBr b. CCl4 dan NH3 e. KCl dan HCl c.SO2 dan HCl 8. Unsur X mempunyai nomor atom = 12. Unsur Y mempunyai nomor atom = 17. Senyawa yang terbentuk dari kedua unsur ini mempunyai rumus… a. XY d. X2Y3 b. X2Y e. XY3 c. XY2 9. Suatu senyawa mempunyai rumus molekul XY. Jika konfigurasi elektron atom X : 1s 2 2s2 2p6 3s2 dan konfigurasi elektrogen atom Y : 1s2 2s2 2p4, maka XY mempunyai ikatan .... a. Kovalen polar d. Elektrovalen b. Kovalen nonpolar e. Logam c. Kovalen koordinasi 10. Unsur X dengan konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 dapat bereaksi dengan unsur Y, yang terletak pada golongan oksigen, membentuk senyawa... a. XY d. X3Y b. X2Y e. XY2 c. X2Y3 11. Unsur X mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1. Senyawa kloridanya mempunyai rumus… a. XCl d. XCl4 b. XCl2 e. XCl5 c. XCl3


12. Pasangan unsur yang dapat membentuk ikatan kovalen adalah …. a. 17X dan 11Y d. 20M dan 16T b. 12P dan 17Q e. 19A dan 35B c. 6R dan 17Q 13. Di antara senyawa berikut yang paling polar adalah .... a. HF b. HCl c. F2

d. e.

HBr HI

14. Kelompok senyawa berikut yang ketiganya berikatan ion adalah... a. HCl, NaCl, MgCl2 d. CH4, H2O, KCl b. NaCl, MgCl2, KCl e. HBr, KBr, CH4 c. HCl, H2O, CH4 15. Empat unsur A, B, C, dan D masing-masing mempunyai nomor atom 6, 8, 17, dan 19. Pasangan yang paling ionik adalah… a. A dan D d. B dan C b. A dan B e. B dan D c. C dan D 16. Suatu unsur X mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2. Senyawa yang dapat dibentuk oleh atom ini adalah … a. HX2 d. X2(PO4)3 b. XCl2 e. X2SO4 c. CaX 17. Unsur X yang termasuk golongan oksigen tidak dapat membentuk senyawa atau ion….. a. X2d. XH3 b. H2X e. ZnX c. XO4218. Unsur X mempunyai nomor atom 20. Senyawa garamnya bila dipanaskan akan menghasilkan gas yang dapat mengeruhkan air barit. Rumus senyawa tersebut adalah…. a. X2SO4 d. XCO3 b. XSO4 e. XCl2 c. X2CO3 19. Suatu senyawa ion mempunyai formula XCl, maka formula oksida X adalah… a. XO d. XO3 b. X2O e. X2O3 c. XO2 20. Suatu logam dengan lambang M dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida M2O3. Logam tersebut mempunyai nomor atom .... a. 1 (IA) d. 15 (VA) b. 10 (IIB) e. 17 (VIIA) c. 13 (IIIA) 21. Jika unsur adalah.... a. 1s2 b. 1s2 c. 1s2

A membentuk senyawa stabil A(NO3)2, maka konfigurasi elektron unsur tersebut 2s2 2p6 3s2 2s2 2p6 3s2 3p2 2s2 2p6 3s2 3p4

d. e.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 1s2 2s2 2p2

22. Sebuah atom netral X mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut. 1s2 2s2 2p6 3s2 Jika unsur tersebut membentuk hidrida, maka kemungkinan senyawa yang terbentuk adalah…. a. ionik dengan rumus XH2 d. kovalen dengan rumus XH b. ionik dengan rumus XH e. kovalen dengan rumus XH3 c. kovalen dengan rumus XH2

23. Unsur P (nomor atom 15) bersenyawa dengan unsur Cl (nomor atom 17) membentuk PCl 3. Banyaknya pasangan elektron bebas pada atom pusat dalam senyawa PCl3 adalah... a. 0 d. 3 b. 1 e. 4 c. 2 24. Diketahui nomor atom H = 1, C = 6, N = 7, O = 8, P = 15, dan Cl = 17. Senyawa berikut mengikuti aturan oktet, kecuali.... a. CHCl3 d. CH4 b. NH3 e. PCl5 c. H2O 25. Titik didih HF lebih tinggi daripada HCl. Hal ini disebabkan karena antara molekul-molekul HF terdapat ikatan..... a. Kovalen b. Ion c. Hidrogen d. Van der Waals e. Kovalen koordinat

Cerdas Kimia SMA Kelas XI

Cerdas Kimia SMA Kelas XI

E.d.i.S.i p.e.r.d.a.n.a. tahun

Recommend Documents