Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

50
Stuktur atom dan SPU Oleh : Tim Dosen Kimia Dasar FTP 2012

Transcript of Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Page 1: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Stuktur atom dan SPU

Oleh :Tim Dosen Kimia Dasar FTP2012

Page 2: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Penilaian

Ujian (UTS + UAS) = 50% Tugas = 10 % Quiz = 10% Praktikum = 30%

Page 3: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Materi

1. Struktur atom dan Sistem periodik unsur2. Ikatan Kimia3. Stoikiometri4. Konsep Larutan dan koloid5. Teori Asam Basa6. Redoks dan elektrokimia7. Analisis spektrofotometri8. Larutan penyangga9. Analisis Kimia10. Kesetimbangan kimia11. Termokimia 12. Kinetika reaksi

Tim dosen KD FTP UB

Sebelum UTS

Setelah UTS

Page 4: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Life is Chemistry

There is no life without chemistry ^_*

Page 5: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

ilmu kimia

Ilmu kimia adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi, struktur, dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul serta perubahan atau transformasi dan interaksi mereka untuk membentuk materi.

Kimia

Kimia Analitik

Kimia Anorganik

Kimia Organik

Kimia Fisik

Biokimia

Kimia Lingkungan

Kimia Material

Kimia Nuklir

Kimia Pangan

Tim dosen KD FTP UB

Page 6: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

MATERI

Materi adalah sesuatu yang menempati ruang dan mempunyai massa. Materi dapat berupa benda padat, cair, maupun gas.

Tim dosen KD FTP UB

Page 7: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Unsur

Unsur tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain dengan reaksi kimia biasa.

Unsur :1. Logam 2. non-logam.

Unsur dibedakan oleh jumlah proton dan elektron

Sifat unsur diklasifikasikan dalam golongan dan periode dalam SPU.

Partikel terkecil dari unsur adalah atom inti atom (nukleus) dikelilingi oleh elektron.

Tim dosen KD FTP UB

Page 8: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Senyawa

Senyawa kimia adalah zat kimia yang terdiri dari dua atau beberapa unsur yang dapat dipecah-pecah lagi menjadi unsur-unsur pembentuknya dengan reaksi kimia.

Sifat senyawa berbeda dengan sifat unsur penyusunnya.

Ex : H2O, NH3

Tim dosen KD FTP UB

Page 9: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Campuran

Campuran dua atau lebih zat yang masih mempunyai sifat asalnya.

Ketika gula dicampurkan dengan air, akan terbentuk larutan gula (campuran gula dan air). Campuran ini masih mempunyai sifat gula (yaitu manis) dan sifat air.

Campuran :1. Homogen : larutan2. Heterogen : suspensi, koloid.

Tim dosen KD FTP UB

Page 10: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Larutan

Larutan adalah campuran homogen

Ciri campuran homogen: - tidak ada bidang batas antar komponen penyusunnya

- komposisi di seluruh bagian adalah sama

Komponen larutan pelarut (solven) dan zat terlarut (solut).

Tim dosen KD FTP UB

Page 11: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Suspensi

Suspensi adalah campuran heterogen yang merupakan campuran zat padat dan zat cair.

Ukuran partikel lebih dari 1 mm

Batas antar komponen dapat dibedakan tanpa perlu menggunakan mikroskop. Suspensi tampak keruh dan zat yang tersuspensi lambat laun terpisah karena gravitasi.

Contoh: campuran kapur dan air

Tim dosen KD FTP UB

Page 12: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Koloid

Koloid adalah campuran heterogen yang terdiri dari dua zat atau lebih dimana partikel koloid (zat terdispersi) tersebar merata dalam media pendispersi.

Secara makroskopis koloid tampak homogen, tetapi jika diamati dengan mikroskop ultra akan tampak heterogen.

Ukuran partikel : 1 – 100 nm

Contoh: santan, susu, cat.

Tim dosen KD FTP UB

Page 13: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Komposisi campuran tidak tetap, oleh karena itu sususan zat dalam campuran dinyatakan dalam kadar zat yang membentuk campuran. Kadar biasanya dinyatakan dalam:

Tim dosen KD FTP UB

Page 14: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Teori atom Dalton

Setiap materi terdiri atas partikel yang sangat kecil disebut atom.

Atom adalah bagian terkecil dari unsur yang tidak mungkin dibagi lagi.

Dua atom / lebih dapat bergabung membentuk molekul dengan perbandingan tertentu Hk perbandingan tetap : perbandingan massa unsur yang menyusun zat adalah tetap

Atom tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan dan tidak dapat diubah menjadi atom lain melalui reaksi kimia. Hk Kekekalan massa : jumlah massa sebelum dan sesudah reaksi adalah sama

Kelemahan : tidak menjelaskan sifat listrik materi, ikatan, reaksi nuklir

Tim dosen KD FTP UB

Page 15: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Hukum Perbandingan Tetap(Joseph Proust)

Dalam senyawa FeS

massa Fe (g) massa S (g) Massa Fe : massa S

56 32 7 : 4

28 16 7 : 4

14 8 7 : 4massa Fe : massa S = selalu tetap 7 : 4

(1 x Ar Fe) + (1 x Ar S) = (1 x 56) : (1 x 32)= 7 : 4

15Tim dosen KD FTP UB

Page 16: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

16

Dalam senyawa FeS2

massa Fe (g) massa S (g) Massa Fe : massa S

56 64 7 : 8

28 32 7 : 8

14 16 7 : 8

massa Fe : massa S = selalu tetap 7 : 8

(1 x Ar Fe) + (2 x Ar S) = (1 x 56) : (2 x 32)= 7 : 8

Tim dosen KD FTP UB

Hukum Perbandingan Tetap(Joseph Proust)

Page 17: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Hk Kekekalan Massa

C2H5OH + O2 → CO2 + H2O

massa C2H5OH + massa O2 = massa CO2 + massa H2O

CaCO3 → CaO + CO2

massa CaCO3 = massa CaO + massa CO2

Fe + 2 S → FeS2

massa Fe + massa S = massa FeS2

Tim dosen KD FTP UB

Page 18: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Model atom Thomson

Atom tersusun dari elektron yang tersebar merata dalam bola bermuatan positif roti kismis

Atom bersifat netral

Kelemahan : tidak dapat menjelaskan posisi muatan positif dan negatif

Page 19: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Atom terdiri dari inti bermuatan positif yang dikelililngi elektron.

Massa atom terkonsentrasi pada inti atom Atom bersifat netral karena jumlah muatan

positif dan negatif sama

Kelemahan : tidak dapat menerangkan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom akibat gaya elektrostatik

Model atom Rutherford

Page 20: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Atom td inti bermuata positif yang dikelilingi elektron bermuatan negatif dengan lintasan tertentu dan tingkat energi tertentu

Elektron dapat berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat energi tinggi dengan menyerap energi, dan sebaliknya

Kelemahan : hanya menjelaskan spektrum dari atom / ion yang mengandung satu elektron, dan tidak dapat menjelaskan pembentukan molekul

Model atom Bohr

Page 21: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Teori ini dikembangkan berdasarkan mekanika kuantum :

1. de Broglie ,ateri bersifat dualisme, sebagai materi dan gelombang

2. Heisenberg momentum dan kedudukan elektron tidak dapat ditentukan bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron

3. Schrodinger kedudukan elektron dalam atom merupakan kebolehjadian untuk menempati ruang tertentu dalam atom yang disebut orbital

Model atom Modern

Page 22: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Z = jumlah proton = jumlah elektron Nomor Massa adalah jumlah Proton dan

Netron (dilambangkan dengan A)

Isotop : unsur yang memiliki nomor atom sama tetapi neutron berbeda

Isoton : unsur yang memiliki nomor atom berbeda, tetapi jumlah neutron sama.

Isobar : unsur yang memiliki nomor atom berbeda tetapi nomor massa sama

A

XZ

Tim dosen KD FTP UB

Struktur atomNomor massaNomor atom

Page 23: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Konfigurasi elektron

Konfigurasi elektron : pengisian atau persebaran elektron pada kulit atom

Cara pengisian elektron :1. Cara per kulit ( K, L, M, N, dst)2. Cara per sub kulit ((s, p, d, f)

Elektron valensi adalah elektron yang terdapat pada kulit terluar. sifat kimia unsur banyak ditentukan oleh elektron valensinya. Unsur yang mempunyai elektron valensi sama, mempunyai sifat yang mirip.

Tim dosen KD FTP UB

Page 24: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Aturan pengisian elektron :1. Jumlah maksimum elektron pada kulit : 2n2

2. Jumlah maksimum elekton kulit terluar : 83. Pengisian elektron dimulai dari kulit bagian

dalam aturan Aufbau

Aturan Hund tentang multiplisitas berlaku untuk orbital s, p,d dan f

Larangan Pauli menyatakan tidak ada 2 atau lebih elektron yang memiliki energi sama. Sehingga satu orbital hanya dapat ditempati oleh dua elektron dengan spin yang berlawanan

Konfigurasi elektron

Page 25: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Atom

Kulit

Sub kulit

Orbital nilainya ganjil

Bilangan kuantum

Atom

Page 26: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Orbital menyatakan kedudukan (tk energi, bentuk serta orbital) 4 bilangan kuantum Bilangan kuantum Utama (n) Bilangan kuantum Azimuth (l) Bilangan kuantum Magnetik (m) Bilangan kuantum spin (s)

Sub kulit atom

Page 27: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Menyatakan ukuran dan tingkat energi orbital

Memiliki nilai bilangan bulat positif (1,2,3,…dst) Nilai n besar Semakin besar nilai n, semakin

besar ukuran orbital (semakin besar jarak rata-rata elektron dalam orbital dari inti atom) Energi makin besar

Nilai n menunjukkan kulit atom

Bil kuantum utama (n)

Page 28: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Jenis kulit-kulit K, L, M, N, dst..

Jenis Kulit Nilai n

K 1

L 2

M 3

N 4

Bil kuantum utama (n)

Page 29: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Menyatakan subkulit tempat elektron berada dan bentuk orbital serta menentukan besarnya momentum sudut elektron terhadap inti.

Nilai bilangan kuantum azimut yg diijinkan yaitu semua bilangan bulat mulai dr 0 sampai n-1

Jadi nilai bilangan kuantum azimut tidak mungkin sama atau lebih besar dari bilangan kuantum utamanya. Maksimal nilai l = n – 1

Bil kuantum azimut (l)

Page 30: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Kulit Nilai n Nilai l subkulit

K 1 0 1s

L 2 0,1 2s 2p

M 3 0,1,2 3s 3p 3d

N 4 0,1,2,3 4s 4p 4d 4f

Bil kuantum azimut (l)

Page 31: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Bilangan kuantum magnetik letak orbital yang ditempati e- dalam subkulit. Bilangan kuantum magnetik (m) mempunyai harga (-l) sampai harga (+l)

Nilai l Nilai m

0 0

1 -1, 0, +1

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

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

Bil kuantum magnetik (m)

Page 32: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

menunjukkan arah perputaran elektron pada sumbunya

arah rotasi : searah jarum jam (nilai s = + ½ dan dalam orbital dituliskan dengan tanda panah ke atas

berlawanan arah jarum jam (nilai s = - ½ dan dalam orbital dituliskan dengan tanda panah ke bawah)

Bil kuantum spin(s)

Page 33: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)
Page 34: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Pertanyaan:

Bagaimana menyatakan keempat bilangan kuantum dari elektron 3s1 ?

Jawab: Keempat bilangan kuantum dari

kedudukan elektron 3s1 dapat dinyatakan sebagai,n= 3 ; l = 0 ; m = 0 ; s = +1/2 ; atau -1/2

Contoh

Page 35: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Bilangan kuantum dari :1. 3p5

2. 4s2

3. 4f8

Soal

Page 36: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Konfigurasi elektron menggambarkan lokasi semua elektron menurut orbital-orbital yang ditempati

Prinsip Aufbau: Elektron akan mengisi orbital atom yang tingkat energi relatifnya lebih rendah dahulu baru orbital atom yang tingkat energi relatifnya lebih tinggi .Urutan tingkat energi : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d

Konfigurasi elektron

Page 37: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Aufbau

Page 38: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)
Page 39: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Azas Larangan Pauli :“Tidak boleh ada dua elektron dalam satu atom yang memiliki ke empat bilangan kuantum yang sama”.

Aturan Hund : pengisian elektron pada orbital yang mempunyai energy sama, mula-mula elektron menempati orbital secara sendiri-sendiri dengan spin yang paralel, baru kemudian berpasangan.

video\scandium.FLV

Konfigurasi elektron

Page 40: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Tuliskan konfigurasi elektron dari :1. Atom 35Br

2. Atom 55Cs

3. Ion Mg2+

4. Ion Cl-

Page 41: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

SPU disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat

Periode disusun menurut nomor atom Golongan disusun menurut kemiripan sifat Golongan dibagi atas: Golongan A disebut Golongan Utama Golongan B disebut golongan

transisi/peralihan

SPU

Page 42: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Selain dalam bentuk golongan / periode, dibagi dalam bentuk blok :

1. Blok s gol IA dan IIA 2. Blok p gol IIIA sampai VIIIA3. Blok d gol IIIB sampai IIB (transisi)4. Blok f gol lantanida dan aktinida

(transisi dalam)

Blok

Page 43: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Golongan jumlah e- valensi Periode letak sub kulit (n)

Golongan Elektron valensi Nama golongan

IA ns1 Alkali

IIA ns2 Alkali tanah

IIIA ns2np1 Boron

IVA Ns2np2 Karbon

VA Ns2np3 Nitrogen

VIA Ns2np4 Oksigen

VIIA Ns2np5 Halogen

VIIIA Ns2np6 Gas mulia

Golongan

Page 44: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Golongan I A (Logam Alkali) membentuk basa yang larutdalam air.

Semua logam alkali tergolong lunak dan ringan

Mempunyai 1 elektron valensi yg mudah dilepas paling aktif, mudah terbakar, bereaksi hebat dengan air

Mudah larut dalam air

Golongan IA

Page 45: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Golongan II A (Logam Alkali Tanah) membentuk basa, tetapi senyawa-senyawanya kurang larut dalam air

Umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa endapan dalam tanah

Sifatnya reaktif, tapi lebih rendah dibandingkan logam alkali

Mempunyai eV 2

Golongan IIA

Page 46: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Golongan VII A (Halogen) Unsur non-logam yang sangat reaktif

mudah menerima 1 elektron Membentuk ion (garam) dengan tk

oksidasi -1. Disebut halogen karena pembentuk garam Semua unsur halogen beracun dan

berwarna F : kuning muda; Cl : hijau muda; Br :

merah; I : ungu

Golongan VIIA

Page 47: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Golongan VIII A (Gas Mulia) gas yang sangat stabil (inert) kulit terluarnya terisi penuh

Sangat sukar bereaksi dengan unsur lain. Berada di alam dalam bentuk monoatomik Kegunaan : He : pengisi balon udara; Ne :

lampu reklame; Ar : pengisi lampu pijar; Kr : pengisi lampu fluoresensi

Golongan VIIIA

Page 48: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Jari jari atom : jarak dari inti atom sampai kulit terluar

Energi ionisasi : Energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar suatu atom (dinyatakan dalam satuan kJ mol–1)

Keelektronegatifan :Kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom lain.

Afinitas elektron : Energi yang dibebaskan apabila suatu atom menerima elektron.

SPU

Page 49: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

Jari-jari Makin besarKeelektronegatifan makin kecilEnergi ionisasi makin kecilAfinitas elektron makin kecil

SPU

Page 50: Kd meeting 1 (struktur atom dan SPU)

be smartand

Good luck