1

Standar Kompetensi : : 1. Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia

Kompetensi Dasar : 1.1.Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik

serta menyadari keteraturannya, melalui pemahaman konfigurasi elektron

Indikator : Mengklasifikasikan unsur ke dalam isotop, isobar dan isoton.

Menentukan massa atom relatif berdasarkan kelimpahan isotopnya Menentukan massa molekul relatif.

Menentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi.

1. NOTASI UNSUR

Secara umum notasi/lambang unsur dapat di tuliskan sebagai berikut:

A X Z

Dimana A = Nomor massa / Massa atom relatif ( Ar )

Z = Nomor atom = p = e

X = Lambang unsur

Z = Nomor atom = p = e

n = A - Z

1. Pengertian

ISOTOP

Atom – atom yang sama mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massa berbeda disebut isotop

Contoh :

1 H 1 2 H 1 3 H 1

p = 1 p = … p = …

e = 1 e = … e = …

n= 0 n = … n = …

ISOBAR

Atom-atom dari unsur yang berbeda mempunyai nomor massa yang sama tetapi nomor atom berbeda di

sebut Isobar

MODUL -1

NOTASI UNSUR & JUMLAH

PROTON, ELEKTRON &

NEUTRON

2

Contoh :

3H1 3He2

p = … p = …

e = … e = …

n = … n = …

ISOTON

Atom-atom dari unsur-unsur yang berbeda dapat mempunyai jumlah neutron yang sama,atom-atom

demikian di sebut isoton.

Contoh :

3H1 4He2

p = … p = …

e = … e = …

n = … n = …

EVALUASI

Dari 6 pasang atom-atom berikut ini,tentukan mana yang merupakan isotop,isobar dan isoton

a. 19K39 dan 17Cl39 c. 15N7 dan 17 O8 d. 9F19 dan 20Ne10

b. 31P15 dan 30S16 e. 10B5 dan 11B5 e. 105Ag47 dan 106Cd48

3

Konfigurasi adalah gambaran sebaran electron dalam kulit suatu atom. Dalam konfigurasi

elektron terdapat kulit K,L,M,N , O......dst

Model Atom Bohr orbit elektron

Hal – hal penting dalam membuat konfigurasi

Cara menuliskan konfigurasi elektron

Menentukan jumlah elektron maksimum tiap kulit – n sama dengan 2n2

- Kulit K ( n = 1 ) ,maka e = 2

- Kulit L ( n = 2 ) , maka e = 8

- Kulit M ( n = 3 ), maka e = 18

- Kulit N ( n = 4 ) , maka e = 32

- Kulit O ( n = 5 ) , maka e = 50

Contoh 1:

UNSUR

KONFIGURASI ELEKTRON

K

L

M

N

O

P

11 Na

12 Mg

17 Cl

56 Ba

53 I

MODUL - 2

TEORI ATOM BOHR &

KONFIGURASI ELEKTRON,

PERIODE & GOLONGAN

4

Contoh 2 :

Menentukan periode dan golongan ( elektron valensi ) suatu unsur dengan

konfigurasi elektron.

Contoh :

Tentukan periode dan golongan unsur-unsur berikut ini !

UNSUR

KONFIGURASI ELEKTRON

VALENSI

PERIODE

dan

GOLONGAN

K L M N O P Q

11 Na

12 Mg

17 Cl

20Ca2+

53Br-

5

Lembar Aktivitas Siswa - 2

1. Tentukan periode dan golongan unsur-unsur berikut ini !

UNSUR

KONFIGURASI ELEKTRON

VALENSI

PERIODE

dan

GOLONGAN

K L M N O P Q

19 K

37 Rb

85 At

31 Ga

87Fr

88Ra

14Si

15P

51Sb

33As

52Te

84Po

83Bi

10Ne

36Kr

54Xe

86Rn

35Br

6

2. Tentukan periode dan golongan dari konfigurasi ion-ion berikut ini

UNSUR

KONFIGURASI ELEKTRON

VALENSI

PERIODE

dan

GOLONGAN

K L M N O P Q

11A+

8 B2-

17C-

56D2+

36E2+

3F-

53G-

38H+2

37I+

88J2+

87K+

7L3-

13M3+

16N2-

12O2+

20P2+

4Q2+

19R+

Catatan :

............................................................................................................................. ..................

................................................................................................................................................

................................................................................................................................................

NILAI PARAF

7

Standar Kompetensi ( SK ) : Memahami struktur untuk meramalkan sifat-sifat periodik

unsur,struktur molekul, dan sifat-sifat senyawa

Kompetensi Dasar ( KD ) : Menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika kuantum untuk

menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital serta

menentukan letak unsur dalam tabel periodik.

Indikator : 1. Menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika kuantum

2. Menjelaskan hubungan kulit dengan subkulit serta bilangan

kuantum.

3. Menggambarkan bentuk-bentuk orbital.

Pembelajaran :

1. Teori atom Niels Bohr (1913)

1. Elektron-elektron mengelilingi inti atom hanya dalam lintasan yang memenuhi syarat

teori kuantum. yang diperbolehkan hanyalah lintasan-lintasan dimana elektron

memiliki momen sudut yang merupakan kelipatan dari harga h/2 (h=tetapan Planck). Lintasan itu dinamai kulit-kulit elektron

2. Dalam kulit tersebut, elektron berada pada tingkat energi tertentu serta berada pada keadaan stasioner, artinya tidak memancarkan energi

3. Energi akan dipancarkan atau diserap jika elektron berpindah dari satu tingkat energi

ketingkat energi lain, sesuai dengan persamaan E = h

MODEL ATOM

MODUL – 3 TOERI MEKANIKA KUANTUM &

KONFIGURASI ELEKTRON ( s,p,d,f ) & BILANGAN KUATUM

8

2. Teori atom Modern ( Mekanika Kuantum )

Erwin Schrodinger Werner Heisenberg

Teori atom modern ini dikembangkan berdasarkan mekanika kuantum yang disebut mekanika gelombang, dari Max Planck, de Broglie, Schrodinger, dan Heisenberg. Menurut teori ini dikenal dualisme sifat elektron yaitu sebagai materi dan sebagai gelombang. Elektron dalam inti bergerak mengelilingi inti sambil bergetar sehingga menghasilkan gerakan tiga dimensi. Oleh karena itu tidak mungkin menemukan posisi serta momentum yang pasti dari elektron. Yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada suatu titik pada jarak tertentu dri inti. Daerah dalam ruang disekitar inti dengan kebolehjadian menemukan elektron disebut orbital. Untuk dapat memperkirakan posisi elektron, hayu urang berangkat dari :

MODEL ATOM

3. Konfigurasi Elektron Telah kalian ketahui bahwa elektron mengelilingi inti pada lintasan tertentu

yang disebut kulit elektron.

Jenis-jenis subkulit yang terdapat dalam atom :

Sub kulit s ( sharf: tajam ), mengandung 1 orbital (dapat menampung 2 elektron) Sub kulit p ( prinsif : utama ), mengandung 3 orbital (dapat menampung 6 elektron Sub kulit d ( diffuse : kabur ), mengandung 5 orbital (dapat menampung 10 elektron) Sub kulit f ( fundamental : dasar ), mengandung 7 orbital (dapat menampung 14 elektron) Setiap kulit memiliki subkulit sebanyak nomor kulit, dengan demikian kita dapat menghitung jumlah subkulit, jumlah orbital, jumlah elektron maksimum yang terdapat pada masing-masing kulit elektron sbb : Nomor kulit Jumlah sub kulit Jumlah orbital Elektron maksimum Kulit ke-1 (kulit K) s 1 orbital 2 elektron Kulit ke-2 (kulit L) s p 4 orbital 8 elektron

Satu kulit terdiri dari subkulit-subkulit

Satu sub kulit terdiri dari orbital-orbital

Satu orbital dapat menampung maksimum dua elektron

9

Kulit ke-3 (kulit M) s p d 9 orbital 18 elektron1 Kulit ke-2 (kulit L) s p d f 16 orbital 32 elektron

Urutan pengisian orbital mengikuti Prinsip Aufbau, yaitu mulai dari orbital yang energinya paling rendah, sampai pada orbital yang energinya paling tinggi, dan dapat diterangkan dengan diagram seperti terlihat di bawah ini :

Urutan subkulit berdasarkan tingkat energy : 1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f, …….. dst Urutan subkulit berdasarkan kulit : 1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s,4p,4d,5s,5p,5d …….. dst

Penulisan konfigurasi elektron dapat juga dipersingkat dengan menggunakan

lambang gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn) Urutan penulisan elektron dalam orbital mengikuti “Aturan Hund” yaitu elektron-elektron yang mengisi orbital dengan tingkat energy yang sama cenderung untuk tidak saling berpasangan terlebih dahulu. Dua elektron yang menghuni satu orbital, akan berotasi dalam arah yang berlawanan.

a. Bilangan Kuantum Untuk mengetahui posisi yang paling mungkin suatu elektron dalam atom,

maka kepada setiap elektron diberikan 4 buah “Bilangan Kuantum”.

i. Bilangan kuantum utama (n) Menyatakan kulit tempat elektron berlokasi, atau bilangan ini juga menyatakan ukuran orbital/jarak/jari-jari atom. Elektron dikulit K (ke-1), memiliki harga n = 1 Elektron dikulit L (ke-2), memiliki harga n = 2 Elektron dikulit M (ke-3), memiliki harga n = 3, dst.

ii. Bilangan kuantum azimut (l)

Menyatakan jenis subkulit tempat elektron berlokasi, bilangan ini juga menyatakan bentuk orbital. Elektron di sub kulit s memiliki harga l = 0 Elektron di sub kulit p memiliki harga l = 1 Elektron di sub kulit d memiliki harga l = 2 Elektron di sub kulit f memiliki harga l = 3

iii. Bilangan kuantum magnetik (m) Menyatakan membagi subkulit menjadi beberapa orbital tempat elektron berlokasi dan arah orientasi orbital terhadap otbital lainya. Harga m untuk elektron dalam setiap orbital adalah bilangan bulat dari –l s/d +l. l =0 , m = 0 l =1 , m = -1, 0, +1 l =2 , m = -2, -1, 0, +1, +2 l =3 , m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

10

iv. Bilangan kuantum spin (s) Menyatakan arah rotasi elektron dalam orbital. Dua buah elektron yang menghuni satu orbital masing-masing memiliki harga s = +1/2 dan s = -1/2. Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bahwa :

Kenyataan di atas diungkapkan oleh suatu azas yang sering disebut “azas larangan pauli” yaitu “ tidak ada dua elektron yang memiliki bilangan kuantum keempat-empatnya sama”

b. Sistim Periodik Unsur - Unsur

Ingat !!! Sistem periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom (lajur horizontal atau periode) dan kemiripan sifat (lajur vertical atau golongan). Sistem periodik modern terdiri atas 2 periode dan 8 golongan. Hubungan konfigurasi elektron dengan kedudukan unsure-unsur dalam sistem

periodik adalah sbb

Penentuan golongan dan periode

Golongan A ( blok s dan blok p )

Rumus Umum : ns x Untk Gol I A dan II A n = periode x = golongan

ns x np y Untk Gol IIIA – VIII A n = periode x + y = golongan

Golongan B ( blok d ) Rumus Umum : ns x ( n-1 ) d y n = periode x + y = Golongan catatan : x + y = 8=9=10=,golongan VIII B x + y = 11 ( gol.I B ) x + y = 12 ( gol. II B )

Golongan Lantanida Memiliki elektron valensi dari orbital 6s2 4f1 sampai 6s2 4f14

Golongan Aktinida Memiliki elektron valensi dari orbital 7s2 5f1sampai 7s2 5f14

Berdasarkan subkulit yang ditempati oleh elektron terakhir, maka unsure-unsur dalam SPU dikelompokan atas : a. Blok s, meliputi golongan IA dan IIA b. Blok p, meliputi golongan IIIA dan VIIIA

c. Blok d, meliputi golongan IB dan VIIIB (unsur-unsur golongan transisi) d. Blok f, meliputi golongan IIIB (unsure-unsur golongan transisi dalam) Periode 6 dikenal sebagai deret lantanida (4f), dan periode 7 dikenal sebagai deret aktinida (5f )

Elektron-elektron dalam satu kulit memiliki harga n yang sama

Elektron-elektron dalam satu sub kulit memiliki harga n dan l yang sama

Elektron-elektron dalam satu orbital memiliki harga n, l dan m yang sama

Elektron-elektron dalam satu orbital memiliki harga s yang berbeda

11

Bentuk penulisan konfigurasi elektron yang ringkas/pendek Konfigurasi gas mulia :

10 Ne : ……………………………………………………….

18 Ar : .....................................................................................

36 Kr : ......................................................................................

54 Xe : ………………………………………………………..

86 Rn : .....................................................................................

Co/: Buat konfigurasi elektron dalam bentuk pendek. a. 20 A b. 21 B C. 30 C d. 55 D

Penyelesaian : .................................................................................................................................. ..............

....................................................................................................................................................

.................................................................................................................................. ..............

....................................................................................................................................................

.................................................................................................................................. ..............

....................................................................................................................................................

.................................................................................................................................. ..............

.............................................................................................................................................. ......

................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................. ......

12

LEMBAR AKTIVITAS SISWA -3

( Bilangan Kuantum )

ATOM

KONFIGURASI

ELEKTRON ( s,p,d,f )

Bilangan Kuantum Pada

e - terakhir

Peri

GOL

n l m s

19 K

20 Ca

25 Mn

24 Cr

21 Sc

26 Fe

29 Cu

30 Zn

56 Ba

36Kr

87Fr

58Ce

54Xe

60Nd

70Yb Catatan :

............................................................................................................................. ..................

NILAI PARAF

13

14

1. SATUAN MASSA ATOM ( SMA )

1 sma adalah 1

12 dari massa 1 atom C – 12 atau massa 1 atom C – 12 = 12 sma.

Jika dinyatakan dalam gram, 1 sma = 1, 66 x 10-24 gram

1

12bagian

2. MASSA ATOM RALATIF ( Ar )

Massa atom relatif adalah perbandingan massa antara atom yang satu terhadap atom yang lainnya.Massa pembanding yang disepakati adalah 1/12 dari massa 1 atom C -12.Jadi dapat di

rumuskan bahwa :

Ar X = massa rata-rata 1 atom unsur X

1

12 . massa 1 atom C – 12

Jika 1

12 massa 1 atom C – 12 = 1 sma , maka

Ar X = massa rata-rata 1 atom unsur X

1 sma

maka, Massa rata-rata 1 atom unsur X = ..........................................??????

Catatan : 1 sma = 1

12 massa 1 atom c-12 . 1 atom Cu = 1 sma = Ar Cu

Contoh : 1. Diketahui massa rata-rata 1 atom oksigen = 2,657 x 10-23 gram dan massa satu atom

C – 12 = 1, 99 x 10-23 gram.tentukanlah Ar oksigen ???

2. Diketahui massa atom relatif ( Ar ) Cu = 63,5 a. berapa sma massa 2 atom tembaga

b. berapa gram massa 100 atom tembaga

Penyelesaian :

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

MODUL - 4

MASSA ATOM RELATIF ( Ar ) &

MASSA MOLEKUL RELATIF

( Mr )

15

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

4. Menghitung kelimpahan suatu isotop

Unsur yang memiliki lebih dari satu isotop, Ar merupakan nilai rata-rata dari setiap

massa isotop. Penentuan Ar tersebut dengan memperhitungkan kelimpahannya.

Misalnya, untuk suatu unsur yang memiliki 3 macam isotop, berlaku persamaan berikut :

%. 1 %. 2 %. 3 ...Ar x Ar y Ar z Ar dst

Contoh : 1. Karbon alam terdiri atas isotop C – 12 ( 98,9% ) dan C – 13 ( 1,1%) .hitung massa atom relatif

( Ar ) karbon.

2. Tembaga terdiri dari isotop Cu – 63 dan Cu – 65.Massa atom relatif ( Ar ) tembaga adalah

63,4.tentukan kelimpahan ( % ) isotop Cu – 63?

Penyelesaian :

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

16

LEMBAR AKTIVITAS SISWA – 4

1. Boron terdiri atas isotop B – 10 ( 10,01 sma ) dan B – 11 ( 11,01 sma ).jika diketahui mass atom relatif ( Ar ) boron adalah 10,81, tentukan kelimpahan B – 11. Penyelesaian ; ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2. Silikon alam terdiri atas isotop Si – 28 ( 92,23%), Si – 29 ( 4,67%), dan Si – 30( 3,10%).Apabila massa atom Si – 28,Si-29 dan Si-30 berturut-turut adalah 27,977 sma,28,976 sma dan 29,974 sma, hitung Ar Silikon. Penyelesaian : ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3. Diketahui massa rat-rata 1 atom oksigen adalah 2,66 x 10-23 gram dan 1 atom

kalsium adalah 6,64 x 10-23 gram, sedangkan massa 1 atom C – 12 adalah 1,99 x 10-

23 gram.tentukanlah massa atom relatif oksigen dan kalsium. Penyelesaian : ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4. Diketahui massa atom realatif ( Ar ) Na = 23 . Berapakah massa rata-rata 1 atom

natrium yang dinyatakan dalam a). Sma b). gram. Penyelesaian : ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

17

5. Di alam,galium terdiri atas isotop Ga-69(60%) dan Ga – 71 ( 40%).tentukanlah massa

atom realatif ( Ar ) unsur galium. Penyelesaian : ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

6. Klorin mempunyai 2 isotop, yaitu Cl = 35 dan Cl – 37.Jika massa atom realatif klorin adalah 35,45.Tentukan kelimpahan masing-masing isotop. Penyelesaian : ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

7. Jika tiga buah atom Y mempunyai massa 12,11 x 10-23 gram dan massa empat buah

atom C – 12 adalah 7,97 x 10-23 gram,hitunglah massa atom relatif Y ? Penyelesaian : ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................................................................

8. Hitung massa atom relatif unsur A jika lima buah atom A mempunyai massa x sma

dan tiga buah atom C – 12 mempunyai massa y sma ? Penyelesaian : ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

9. Jika massa rata-rata 1 atom A adalah x sma dan massa 1 atom C – 12 adalah 12

sma,hitunglah massa atom relatif A? Penyelesaian : ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10. Boron terdiri atas 2 isotop yaitu 10B dan 11B . Jika massa atom relatif boron adalah 10,81.tentukan kelimpahan isotop 11B? Penyelesaian : .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

18

3. MASSA MOLEKUL RELATIF ( Mr ) Perkalian massa atom relative ( Ar ) unsur dengan indeksnya dalam rumus senyawa. Contoh : a. H2O c. H2SO4 b. CH3COOH d. CH3CH2CH3 e. X3PO4 , tentukan Ar X , jika Mr = 164 f. NaYSO4, Ar Y =….. , jika Mr = 120

Diketahui Ar dari H=1 ,O=16,S=32,P=31,C=12, Na = 23 Penyelesaian : ............................................................................................................................. ...........................

........................................................................................................................................................

............................................................................................................................. ..........................

........................................................................................................................................................

............................................................................................................................. ...........................

........................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

............................................................................................................................. ...........................

........................................................................................................................................................

19