2. struktur atom dan molekul

download 2. struktur atom dan molekul

of 28

  • date post

    16-Jul-2015
  • Category

    Education

  • view

    146
  • download

    9

Embed Size (px)

Transcript of 2. struktur atom dan molekul

  • STRUKTUR ATOM DAN MOLEKUL

  • PARTIKEL-PARTIKEL DASARElektron, proton dan neutron, bersama dengan dua puluh partikel lainnya yang kurang dikenal merupakan dinding-dinding bangunan yang membentuk bahan.Elektron (G. J. Stoney, 1891)Bermuatan negatif: 1,6 x 10-19 ColoumbMassa 9 x 10-28 gProton (J. J. Thomson, 1906)Massa 1,65 x 10-24 gNeutron (J. Chadwich, 1932)Massa 1,67 x 10-24 g

  • Hukum ColoumbHukum Coloumb secara kuantitatif dinyatakan sebagai daya tolak-menolak antarmuatan sejenis dan adaya tarik-menarik antarmuatan berlainan jenis.Hukum Coloumb menyatakan bahwa daya antar dua muatan berbanding lurus dengan hasil kali muatannya dan berbanding terbalik dengan kuadrat dari jarak antara kedua muatan itu.

    Dimana k adalah nilai kostanta, q1 dan q2 adalah harga dari kedua muatan dan r jarak antara kedua muatan.

  • Persamaan Einstein

    Massa elekton meningkat sebanding dengan kecepatan partikel, tetapi perbedaannya hanya sedikit sekali hingga elektron mendekati kecepatan cahaya.Maka massa elektron adalah (rest mass) massanya ketika bergerak dengan lambat dibanding kecepatan cahaya.Massa elektron sebanding dengan 1/1.837 massa proton

  • STRUKTUR ATOM

    Struktur dalam atom disusun oleh inti padat, partikel-partikel inti secara keseluruhan disebut Nukleon.Struktur di luar inti terdistribusi dalam orbital-orbital yang tersusun secara skematik sesuai dengan teori Mekanika Kuantum.Atom bermuatan netral sehingga jumlah elektron sama dengan proton.

  • Struktur AtomNomor atom, menyatakan jumlah proton, menentukan posisi unsur dalam tabel periodik.Nomor massa, adalah jumlah massa nukleonIsotop, merupakan atom-atom dengan nomor atom sama tetapi nomor massa berbeda.Elektron valensi, merupakan elektron terluar dari suatu atom, elektron ini menentukan sifat fisika dari atom dan menyebabkan atom dapat melakukan reaksi kimia.

  • Teori Kuantum

  • Teori Atom Teori Atom Archenius

    Teori Atom Thomson

    Teori Atom RutherfordElektron bermuatan negatif berotasi mengitari inti, daya tarik inti dimbangi oleh daya sentrifugal.

  • Teori Atom Modern BohrElektron berotasi pada suatu orbital tertentu.Setiap orbital memiliki tingkat energi tertentu.Jika terjadi penyerapan energi oleh elektron, maka elektron pada keadaan dasar akan pindah ke orbital yang lebih tinggi, disebut sebagai keadaan tereksitasi.Jika elektron kembali ke keadaan dasar maka akan memancarkan kelebihan energi dalam bentuk cahaya.Perubahan energi yang terjadi pada perpindahan elektron akan menghasilkan spektrum garis dari atom yang dapat diamati melalui spektroskop.

  • Teori Kuantum

  • Mekanika KuantumKetidakpastian Heisenberg

    Propabilitas

    Persamaan Gelombang Schroedinger

    Bilangan Kuantum

  • Susunan Berkala UnsurSusunan berkala Unsur

    Konfigurasi Elektron dari UnsurAturan Penggandaan Maksimum HundLarangan Pauli

  • RadioaktifitasUnsur berat (NA>83) menunjukkan suatu emisi radiasi spontan atau dikenal dengan Radioaktif. Unsur radioaktif memancarkan 3 jenis radiasi:Sinar alfa ()Partikel terdiri dari inti heliumMembawa muatan positif gandaDaya ionisasi besarMemecah molekul menjadi elektron (-) dan residu (+)Tidak mudah dibelokkanKecepatan rendahInteraksi dengan elektron membentuk atom helium netral

  • RadioaktifitasSinar beta ()Mengandung elektron bermuatan negatif, negatron (-) dan bermuatan positif, positron (+)Mudah dibelokkanKecepatan lebih tinggi dibanding partikel Sinar gamma ()Terdiri dari radiasi elektromagnetik (foton berenergi tinggi)Tidak memiliki massa atau muatanDaya tembus paling kuatBerguna dalam pengobatan namun perlu penanganan khusus.

  • RadioaktifitasUnsur radioaktif dapat disintesis dari unsur bernomor atom rendah yang cendrung stabilRadioaktif buatan dihasilkan dari pengubahan kesetimbangan jumlah neutron-protonReaksi ini dapat dilakukan dalam suatu Siklotron dan reaktor batang uranium 235U.Pada siklotron, partikel gas terionisasi dipercepat dengan medan magnet intensitas tinggi. Energi partikel yang dipercepat digunakan untuk menumbuk unsur sasaran yang akan dijadikan radioaktif. Reaksi diatas terjadi berdasarkan reaksi fisi inti. Energi yang dihasilkan sesuai dengan persamaan E = m.c2

  • Radioisotop dalam Farmasi dan Pengobatan

    IsotopWaktu ParuhPancaran RadiasiEnergi Radiasi (meV)Karbon 145.700 Tahun-0,155Natrium 2415,1 Jam- dan 1,39 dan 1,38Fosforus 3214,3 Hari-1,70Kobalt 605,27 Tahun- dan 0,306 dan 1,17;1,33Iodine 1318,05 Hari- dan 0,608 dan 0,36Emas 1982,70 Hari- dan 0,96 dan 0,41

  • DAYA IKAT ANTARATOMDaya ikat antaratom memberi petunjuk pada pembentukan molekul dan ion. Ikatan yang terbentuk dapat dipandang dari dua dasar teori, teori ikatan valensi dan teori orbital molekul. Teori ikatan valensi didasarkan pada teori kovalensi (G. N. Lewis). Sedangkan teori orbital molekul dipusatkan pada gambaran mekanika kuantum dari struktur atom.

  • Teori Ikatan ValensiValensi adalah daya relatif atau kapasitas atom untuk berikatanValensi ditentukan oleh jumlah orbital elektron yang berpengaruh terhadap sifat kimia atom.Valensi adalah elektron yang memiliki energi paling tinggi, biasa berupa elektron terluar bisa elektron dari sub kulit lain.

  • Teori Ikatan ValensiBerdasarkan cara penggabungan elektron, dikenal 2 jenis valensi, yaitu:ElektrovalensiSenyawa dibentuk dengan pepindahan elektron. Perpindahan elektron menghasilkan suatu daya elektrostatik atau coulombik yang mengikat ion-ion membentuk kristal. Unsurnya dikatakan terikat oleh ikatan ionik atau elektrovalen.Kovalensi,Senyawa dibentuk oleh pemakaian bersama elektron. Kovalensi menjelaskan tentang ikatan dalam senyawa non-ionik. Ikatan kovalen koordinasi terbentuk jika semua elektron berasal dari satu atom.

  • Teori Orbital MolekulJika dua atom bergabung bersama, orbital atomnya tidak hanya akan saling tumpang-tindih, tetapi akan bersatu untuk menghasilkan orbital molekular dari elektron yang mengelilingi inti dari segenap molekul.Sama halnya dengan suatu atom yang mengandung serangkaian orbital atom yang berisi pasangan elektron dengan spin berlawanan, maka suatu molekul memiliki pula orbital molekular, yang masing-masingnya mampu menampung dua elektron berikatan

  • Peran Orbital Atom dalam Pembentukan Orbital MolekularSuperposisi dari orbital atom, awan elektron paling padat terdapat di antara inti atom, keadaan ini mengakibatkan terbentuknya ikatan stabil antar atom, orbital molekular berikatan. Tumpang-tindih dari orbital atom mengakibatkan kekurangan awan elektron antara inti positif, mengakibatkan terjadinya saling tolak, Orbital molekular anti-ikatan ini mengakibatkan molekul tidak stabilElektron pada kulit sebelah dalam dari suatu atom, biasanya tidak terlibat dalam berikatan sehingga menghasilkan orbital molekular tidak berikatan.

  • HibridisasiKarbon dan senyawa lain yang memiliki struktur tetrahedral dapat digambarkan dengan fenomena yang dikenal sebagai hibridisasi.Konfigurasi elektron pada keadaan dasar dari karbon adalah:1s2 2s2 2p2 ; atau 1s2 2s2 2px 2pyDengan hanya 2 elektron tidak berpasangan, karbon diharapkan bersifat bivalen, namun pada kenyataannya karbon umumnya kuadrivalen.

  • HibridisasiHal ini dapat terjadi dengan menganggap satu elektron 2s mengalami promosi ke orbital 2p, sehingga menghasilkan empat elektron tidak berpasangan pada kulit n = 2. Keempat orbital baru ini terbentuk dari penggabungan satu orbital 2s dan tiga orbital 2p. Proses penggabungan ini dikenal sebagai hibridisasi.

  • Resonansi dan DelokalisasiResonansi merupakan penggambaran hipotesis yang hanya berbeda dalam posisi-posisi yang akan ditetapkan untuk elektron.Orbital molekular dilokalisir di antara inti atom karbon dalam heksagonal dan dikatakan sebagai orbital molekul terlokalisir.Orbital 2pz yang tidak terhibridisasi dari keenam atom karbon bergabung untuk membentuk orbital molekular tidak terlokalisir.Delokalisasi yang terjadi sepanjang molekul, berlangsung jika setiap atom memiliki paling sedikit satu elektron p yang tidak berhubungan dengan suatu ikatan tunggal.

  • Sifat IkatanElektronegatifitasMenggambarkan daya tarik suatu atom terhadap elektron dalam ikatan kovalen.Semakin besar perbadaan harga elektronegativitas antara dua unsur, ikatan yang terbentuk semakin bersifat ionik.Jari-jari kovalen, jari-jari van der Waals, dan jari-jari kristalJari-jari kovelan: Jarak antar atom dalam ikatan kovalen.Jari-jari van der Waals merupakan jarak terdekat antar kedua inti setelah diimbangi daya tolak elektrostatik.Jumlah dari dua jari-jari ionik akan menghasilkan jarak antar inti.

  • Sifat IkatanEnergi Ikatan dan energi kisiHarga rata-rata energi yang dibutuhkan untuk disosiasi suatu molekul diatomik ke dalam dua atomnya disebut energi ikatan.Energi kisi atau energi kristal dari suatu senyawa ionik adalah energi yang dibutuhkan untuk memisahkan ion-ionnya.

  • DAYA IKAT ANTARMOLEKULUntuk mempertahankan molekul pada bentuk agregat dalam gas, cair dan padatan, diperlukan tenaga inter-molekular. Kohesi atau daya tarik antarmolekul sejenis dan adhesi atau daya tarik antarmolekul tidak sejenis merupakan perwujudan dari daya intra-molekular.Daya Tolak dan Daya TarikDaya van der WaalsDaya dipole-dipoleDaya dipole-dipole induksiDaya dispersi atau daya LondonDaya Ion-Dipole dan Ion-Induksi DipoleIkatan Hidrogen