Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur Kelompok 1 Atifa Rahmi (1102867) Lelly Shelviyani (1105121) Nur Ayu Fitriani (1101979) Suhartini (1106554)
Mari Kita Pretest Jawablah
pernyataan di bawah ini dengan jawaban “benar” atau “salah”. Kemudian sertakan juga alasan jawaban anda. Jawaban anda tidak akan berpengaruh terhadap prestasi atau pun kedudukan anda. Jadi, jawablah soal- soal di bawah ini sesuai kemampuan anda.
Soal : 1.
2. 3. 4.
5.
6.
Setelah dilakukan berbagai percobaan dan eksperimen oleh para ahli, akhirnya diketahui bahwa hanya ada satu model atom yang benar. Atom memiliki volume dan kerapatan yang pasti Atom emas tidak memiliki warna emas Mercury merupakan logam yang berbentuk cairan. Hal ini disebabkan oleh pembentuknya, atom mercury, yang berbentuk cair juga. Jari-jari atom dari atas ke bawah dalam SPU semakin banyak. Atom dalam keadaan padat memiliki sifat yang berbeda dari atom dalam keadaan uap
Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar
Kompetensi Inti KI
1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
KI
2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
Kompetensi Inti
KI 3 : Memahami ,menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
Kompetensi Dasar 3.2 Menganalisis perkembangan model atom 3.3 Menganalisis struktur atom berdasarkan teori atom Bohr dan teori mekanika kuantum.
3.4 Menganalisis hubungan konfigurasi elektron dan diagram orbital untuk menentukan letak unsur dalam tabel periodik dan sifat-sifat periodik unsur. 4.2 Mengolah dan menganalisis perkembangan model atom. 4.3 Mengolah dan menganalisis truktur atom berdasarkan teori atom Bohr dan teori mekanika kuantum.
4.4 Menyajikan hasil analisis hubungan konfigurasi elektron dan diagram orbital untuk menentukan letak unsur dalam tabel periodik dan sifat-sifat periodik unsur.
Peta Konsep dan Struktur Makro
Peta Konsep
Struktur Makro
MATERI Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur
1. Pengertian Atom Di awal pertemuan, kita perlu sama kan persepsi dulu.......
Apa itu atom?
Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur tersebut
2. Perkembangan Model Atom
Kemudian, perlu juga disampaikan tentang...
Perkembangan Model Atom Model Atom Dalton Model Atom Thomson ModelAtom Rutherford Model Atom Bohr Model atom Mekanika Kuantum
a. Model Atom Dalton 1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi. 2. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda. 3. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dansederhana. Misalnya air terdiri atas atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen. 4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau Sumber: penggabungan atau penyusunan kembali dari atomteoriatomkimia.blogspot.com atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Sumber: the-history-of-theatom.wikispaces.com
b. Model Atom Thomson Atom adalah bola padat bermuatan positif dan di permukaannya tersebar elektron yang bermuatan negatif
Sumber: en.wikipedia.org
Sumber: chem-is-try.org
c. Model Atom Rutherford Atom adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom. Sumber: kimia.upi.edu
Sumber: emjepe.blogspot.com Sumber: Sunarya, Yayan.2009 : 22
d. Model atom Bohr a. Atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan. b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika berpindah lintasan ke lintasan yang Sumber: lebih tinggi, elektron akan chemed.chem.purdue.ed menyerap energi. Jika beralih ke u chemed.chem.purdue. lintasan yang lebih rendah, edu elektron akan memancarkan energi.
Sumber: en.wikipedia.org
c. Kedudukan elektron-elektron pada tingkat-tingkat energi tertentu Sumber: mfyeni.wordpress.com yang disebut kulit-kulit elektron.
e. Model atom Mekanika Kuantum
3. Partikel- partikel Penyusun Atom
Partikel- partikel Penyusun Atom
Partikel
Penemu
Massa (sma)
Muatan (sma)
Lambang
Elektron
CrookesStoney
~0
-1
0 −1𝑒
Proton
Goldstein
1
+1
1 1𝑝
Neutron
J. Chadwick
1
0
1 0𝑛
4. Nomor Atom dan Massa Atom
𝐴 𝑋 𝑍
5. Isotop, Isobar, dan Isoton
Di sisi lain, siswa juga perlu mengetahui istilah... Isotop
adalah atom yang mempunyai nomor atom sama tetapi memiliki nomor massa berbeda. Contoh: 126𝐶 ; 136𝐶 ; dan 146𝐶
Isobar
adalah unsur-unsur yang memiliki nomor atom berbeda tetapi nomor massa sama. Contoh: 146𝐶 dan 147𝑁 Isoton
adalah atom-atom yang berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama. Contoh: 136𝐶 dengan 147𝑁
Orbital adalah daerah yang mempunyai kemungkinan besar ditemukannya elektron
6. Orbital Elektron dan Bilangan Kuantum
6. Orbital Elektron dan Bilangan Kuantum
Orbital Elektron dan Bilangan Kuantum Untuk menyatakan letak elektron dalam tingkat energi tertentu digunakan tiga bilangan kuantum yang saling berhubungan. a. b. c. d.
Bilangan Kuantum Utama (n) Bilangan Kuantum Azimut (l) Bilangan Kuantum Magnetik (m) Bilangan Kuantum Spin (s)
a. Bilangan Kuantum Utama (n) Fungsi
dari bilangan kuantum utama untuk menyatakan ukuran kabut orbital dan tingkat energi elektron. Semakin besar nilai n, makin besar pula tingkat energi elektron dan ukuran orbitalnya. n= 1,2,3,4… Kulit Elektron
K
L
M
N
O
P
Q
n
1
2
3
4
5
6
7
Elektron maksimum
2
8
18
32
50
72
98
Sumber tabel : Buku Kimia Kelas XI Penerbit Piranti
b. Bilangan Kuantum Azimut (l)
Bilangan kuantum azimut berfungsi untuk menentukan bentuk ruang orbital dan menunjukkan subkulit elektron.
l = 0,1,2,3,… (n-1)
Subkulit atom mempunyai lambang s(l=0), p(l=1), d(l=2), f(l=3), dan seterusnya.
Contoh n = 2 l=0 l=1
Kulit K L M N
Nilai n 1 2 3 4
Nilai l 0 0, 1 0, 1, 2 0, 1, 2, 3
Subkulit 1s 2s, 2p 3s, 3p, 3d 4s, 4p, 4d, 4f
Sumber tabel dan gambar : Buku Kimia Kelas XI Pienerbit Piranti
c. Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Bilangan kuantum magnetik berfungsi untuk menunjukkan orbital dengan tingkat energi sama, tetapi orientasi orbital dalam ruang berbeda. Nilai m = -l sampai +l
Contoh: Untuk l = 0 maka m = 0 Untuk l = 1 maka m = -1, 0, +1 Untuk l = 2 maka m = -2, -1, 0, +1, +2
d. Bilangan Kuantum Spin (s) Bilangan
kuantum spin menggambarkan rotasi elektron pada sumbunya sendiri nilainya diberi harga atau . Dengan demikian, dalam satu orbital terdapat maksimum dua elektron.
Bilangan kuantum spin nilainya tidak bergantung pada ketiga bilangan kuantum utama, azimut, dan magnetik.
a. Orbital s
Sumber: Buku BSE Kimia
7. Bentuk Orbital
b. Orbital p
Sumber: Buku BSE Kimia
c. Orbital d
Sumber: Buku BSE Kimia
Contoh soal Apa
yang dimaksud dengan bilangan kuantum utama (n), azimut (l), magnetik (m) dan spin (s)? Suatu elektron berada pada orbital 4f. Berapa harga bilangan kuantum yang mungkin untuk n, l, m, dan s? Jika n=3, berapa harga bilangan kuantum l, m, dan s?
8. Konfigurasi Elektron
a. Pengertian
Konfigurasi elektron merupakan susunan elektronelektron dalam kulit-kulit atau subkulit-subkulit. Kotak-Kotak
Garis-Garis
b. Pedoman Penulisan Konfigurasi Elektron
1) Aturan Aufbau
Pengisian orbital dimulai dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi yang tinggi.
Contoh :
Penyederhanaan Untuk
penulisan konfigurasi elektron yang mempunyai jumlah elektron besar dapat dilakukan penyederhanaan dengan menuliskan simbol dari unsur gas mulia yang mempunyai nomor atom di bawahnya, diikuti dengan penulisan kekurangan jumlah elektron setelah gas mulia tersebut.
2) Aturan Hund
Elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan. Elektronelektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong.
Contoh:
3) Larangan Pauli
Tidak boleh terdapat dua elektron dalam satu atom dengan empat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth, dan magnetik yang sama dalam satu orbital, harus mempunyai spin yang berbeda.
4) Penyimpangan Konfigurasi Elektron Penyimpangan pengisian elektron ditemui
pada elektron yang terdapat pada orbital subkulit d dan f
Orbital d orbital yang setengah penuh (d5) atau penuh (d10)
bersifat lebih stabil dibandingkan dengan orbital yang hampir setengah penuh (d4) atau hampir penuh (d9), maka satu atau semua elektron pada orbital s (yang berada pada tingkat energi yang lebih rendah dari d) pindah ke orbital subkulit d.
Orbital f Orbital f mengalami penyimpangan dalam pengisian
elektron disebabkan oleh tingkat energi orbital saling berdekatan hampir sama. Penyimpangan ini berupa berpindahnya satu atau dua elektron dari orbital f ke orbital d.
Elektron Valensi Elektron valensi adalah elektron-elektron yang menghuni
kulit terluar dari suatu atom, yaitu kulit yang paling jauh dari inti atom. Unsur-unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi yang sama akan memiliki sifat kimia yang sama pula. Contoh:
MATERI B. Sistem Periodik Unsur
1. Periode dan Golongan • Periode berisi unsur-unsur dalam baris horizontal. Golongan berisi unsur-unsur dengan kolom vertikal. • Penempatan unsur dalam satu perioda didasarkan kepada kesamaan jumlah tingkat energi yang ditempatielektron sedangkan penempatan unsur dalam satu golongan didasarkan kepada kesamaan jumlah elektron valensi (jumlah elektron yang terdapat pada kulit terluar) • Contoh: jadi unsur Na terdapat dalam golongan IA, periode 3 • Unsur-unsur golongan A disebut unsur-unsur utama. Unsur-unsur golongan B disebut unsur-unsur transisi, atau transisi deret pertama. Unsur-unsur logam berada dalam golongan IA sampai IIIA dan unsur transisi, unsur-unsur bukan logam berada dalam golongan VA sampaiVIIIA.
2. Sifat-Sifat Periodik Unsur Sifat-sifat unsur yang berhubungan dengan letak unsur dalam tabel periodik disebut sifat periodik. Sifat periodik terdiri dari sifat atomik dan sifat fisis Sifat atomik meliputi : jari-jari atom, energi ionisasi, keelektronegatifan, dan afinitas elektron. Sifat fisis meliputi; massa jenis/kerapatan, titik leleh, titik didih, dan daya hantar kalor atau listrik
Sifat periodik yang akan di bahas di kelas X hanya sifat atomik
a. Jari-jari atom
Gambar. Jari-jari atom Sumber : http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010/080019 0/Andri_Rahadiansyah_0800190/materi_ajar_jarijari_atom.html
Jari-jari atom menyatakan jarak dari inti atom terhadap elektron pada kulit terluar. Jari-jari atom juga menunjukkan ukuran suatu atom.
(a)
Gambar. a. Jari-jari atom segolongan b. Jari-jari atom seperiode Sumber: http://kimia.upi.edu/staf/nurul/we b2010/0800190/Andri_Rahadiansya h_0800190/materi_ajar_jarijari_atom.html
(b)
Gambar. Kecenderungan jari-jari atom dalam SPU Sumber : http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010 /0800190/Andri_Rahadiansyah_0800190 /materi_ajar_jari-jari_atom.html
Penjelasan jari-jari atom: Dalam satu perioda jari-jari atom dari kiri ke kanan semakin kecil. Hal ini disebabkan jumlah kulit yang diisi elektron sama, tetapi jumlah elektron yang mengisi kulit terluar semakin banyak maka gaya tarik elektron terluar terhadap inti atom semakin besar pula yang mengakibatkan jarak inti atom terhadap elektron kulit terluar semakin dekat sehingga jari-jari atom semakin pendek. Sebaliknya dalam satu golongan jari-jari atom dari atas ke bawah semakin besar kerena dalam satu golongan jumlah kulit yang diisi elektron semakin banyak sehingga jarak inti atom terhadap elektron terluar semakin jauh.
B. Energi Ionisasi
Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan suatu unsur dalam fasa gas untuk melepaskan satu atau lebih elektron pada kulit paling luar.
Gambar. Energi ionisasi Sumber : http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010/0 800190/Andri_Rahadiansyah_0800190/mat eri_ajar_energi_ionisasi.html
Gambar. Hubungan energi ionisasi dengan nomor atom
Sumber : http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia_kuantum/atom1/periodisitas/
Gambar. Energi ionisasi pertama unsur-unsur dalam sistem periodik unsur (kj/mol) Sumber : http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010/0800190/Andri_Rahadiansyah_0800190/materi_ajar_energi_ionisasi. html
Penjelasan energi ionisasi: Dalam satu perioda (dari kiri ke kanan) energi ionisasi semakin besar, hal ini disebabkan adanya gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kuat (karena jari-jari atom semakin pendek) maka energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron semakin besar. Sebaliknya dalam satu golongan dari atas kebawah, energi ionisasi semakin kecil. Hal ini sebagai akibat dari makin jauhnya jarak inti atom terhadap elektron terluar maka energi yang diperlukan untuk melepas elektron semakin kecil.
c. Keelektronegatifan
tingkat kesukaran suatu unsur (dalam fasa gas) untuk menarik suatu elektron dalam membentuk ikatan kimia disebut keelektronegatifan (elektronegatifitas).
Penjelasan keelektronegatifan: Tidak ada sifat tertentu yang dapat diukur untuk menetukan/membandingkan keelektronegatifan unsur-unsur. Energi ionisasi dan afinitas elektron berkaitan dengan besarnya daya tarik elektron. Semakin besar daya tarik elektron semakin besar energi ionisasi, juga semakin besar (semakin negatif) afinitas elektron. Jadi, suatu unsur (misalnya fluor) yang mempunyai energi ionisasi dan afinitas elektron yang besar akan mempunyai keelektronegatifan yang besar. Semakin besar keelektronegatifan, unsur cenderung makin mudah membentuk ion negatif. Semakin kecil keelektronegatifan, unsur cenderung makin sulit membentuk ion negatif, dan cenderung semakin mudah membentuk ion positif.
d. Afinitas Elektron
Gambar. Grafik kecenderungan afinitas elektron 20 unsur pertama dalam SPU Sumber : http://kimia.upi.edu/staf/nur ul/web2010/0800190/Andri_ Rahadiansyah_0800190/mat eri_ajar_afinitas_elektron.ht ml
Energi yang dibebaskan saat suatu atom (dalam fasa gas) menarik suatu elektron untuk menjadi ion negatif disebut afinitas elektron.
Gambar. Harga Afinitas Elektron Beberapa Unsur (kJ)/mol) Sumber: http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010/0800190/Andri_Rahadiansyah_0800190/materi_ajar_afinitas_elektro n.html
Penjelasan afinitas elektron: Afinitas elektron dalam satu perioda semakin besar (bertanda negatif berarti membebaskan energi) karena jarak inti terhadap elektron yang akan ditarik semakin dekat. sedangkan dalam satu golongan afinitas elektron semakin kecil karena selain jarak inti atom terhadap elektron yang akan diterima semakin jauh, juga akibat gaya tarik menarik muatan inti dengan elektronelektron yang ada dalam lapisan dalam sehingga mengurangi gaya tarik inti terhadap penambahan suatu elektron.
MISKONSEPSI
Miskonsepsi Miskonsepsi
Fakta
Hanya ada satu model atom yang Belum dapat dipastikan model atom mana
yang pasti benar karena ilmu pengetahuan tentang model atom hingga saat ini hanyalah sebatas teori. Ilmu pengetahuan sifatnya relatif, bisa jadi benar dan bisa jadi salah.
benar
Atom bersifat keras seperti bola billiard, Sifat atom tidaklah sama dengan sifat benda besar. Sifat benda besar muncul dari atom tembaga keras seperti tembaga, gabungan banyak atom. Hingga saat ini atom emas berwarna seperti emas, tidak ada yang dapat menjelaskan sifat fisik dari atom itu sendiri karena belum ada yang atom mercury adalah cairan dapat melihatnya.
Atom
mempunyai
elektron
yang Ini adalah teori atom Bohr. Teori ini sudah
dipatahkan oleh teori atom modern. berputar mengelilinginya seperti planet Pengetahuan tentang model atom hingga saat ini hanyalah sebatas teori, jadi masih mengelilingi bintang besar kemungkinan untuk menemukan berbagai kesalahan.
Atom adalah benda hidup Ciri- ciri makhluk hidup bukan saja bergerak, tetapi masih karena mereka bisa bergerak banyak yang lain. Dapat bergerak bukan berarti ia hidup. Selain itu,yang perlu diingat, tidak ada yang tahu persis bentuk sebuah atom, semua baru hanya sebatas teori. Jari-jari atom dari atas ke Dalam teori mekanika kuantum (teori atom terbaru), bawah dalam SPU semakin jari- jari atom ditentukan oleh banyak; jumlah elektron dan proton yang dimiliki oleh sebuah atom. Jari- jari atom dari atas ke bawah dalam SPU semakin besar.
KESULITAN BELAJAR
Umaida, Nurul. 2009. Studi Kesulitan Belajar dan Pemahaman Konsep Struktur Atom pada Siswa SMA Negeri 8 Malang. Skripsi, Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (1) Drs. Ida Bagus Suryadharma, M. S., (2) Drs. Supardjito
Tingkat kesulitan paling besar yang dialami siswa dalam memahami pokok bahasan struktur atom pada Subkonsep Perkembangan Teori Atom meliputi: a. b. c.
penentuan eksperimen yang mendukung teori atom Thomson penentuan konsep yang mendasari teori atom Modern penentuan pengertian orbital atom
Pada Subkonsep Partikel Dasar Penyusun Atom meliputi: a. b. c. d. e.
penentuan sifat-sifat electron penentuan eksperimen yang mendasari ditemukanya proton penentuan definisi nomor massa menghitung massa rata-rata dari isotopisotop suatu unsur sebesar penentuan kelimpahan isotop berdasarkan massa atom relative
Pada Subkonsep Konfigurasi Elektron meliputi: a.
penentuan konfigurasi elektron dari ion negatif
b.
penentuan definisi elektron valensi.
Siswa
sulit membayangkan struktur atom Siswa sulit menghubungkan struktur atom dengan fenomena sehari-hari Siswa sulit membayangkan bentuk orbital dalam tiga dimensi Siswa sulit memahami konfigurasi elektron
s
