ATOM ATOM dan dan

MOLEKULMOLEKULOLEH:

SURATNO, S.Pd SMA NEGERI COLOMADU- KRA

TEORI PERKEMBANGAN TEORI PERKEMBANGAN ATOMATOM

DEFINISI ATOMDEFINISI ATOM Salah satu konsep ilmiah tertua adalah Salah satu konsep ilmiah tertua adalah

bahwa semua materi dapat dipecah bahwa semua materi dapat dipecah menjadi zarah (partikel) terkecil, menjadi zarah (partikel) terkecil, dimana partikel-partikel itu tidak bisa dimana partikel-partikel itu tidak bisa dibagi lebih lanjut.dibagi lebih lanjut.

A A : Tidak, : Tidak, TomosTomos : memotong : memotong. . Dinamakan atom karena dianggap tidak Dinamakan atom karena dianggap tidak dapat dipecah lagidapat dipecah lagi

ADA BEBERAPA MODEL/TEORI ADA BEBERAPA MODEL/TEORI TENTANG ATOMTENTANG ATOM

1. TEORI ATOM DALTON1. TEORI ATOM DALTON 2. 2. TEORI ATOM THOMSON DAN TEORI ATOM THOMSON DAN

LORENTZLORENTZ 3. 3. TEORI ATOM ROUTHERFORDTEORI ATOM ROUTHERFORD 4. TEORI ATOM BOHR4. TEORI ATOM BOHR 5. 5. TEORI ATOM RUTHERFORD – TEORI ATOM RUTHERFORD –

BOHRBOHR 6. 6. TERI ATOM MODERNTERI ATOM MODERN

1. Teori Atom Dalton (1743 – 1. Teori Atom Dalton (1743 – 1844)1844)

Atom merupakan partikel Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.dibagi lagi.

Atom adalah kekal ( Tidak Atom adalah kekal ( Tidak dapat diciptana dibelah dapat diciptana dibelah atau dimusnahkan ).atau dimusnahkan ).

Atom –atom setiap unsur Atom –atom setiap unsur adalah sama , tetapi adalah sama , tetapi berbeda untuk unsur lain.berbeda untuk unsur lain.

Atom-atom dari unsur Atom-atom dari unsur yang berbeda dapat yang berbeda dapat bergabung membentuk bergabung membentuk molekul/zat yng lebih molekul/zat yng lebih komplek ( senyawa )komplek ( senyawa )

atom

2. TEORI ATOM THOMSON DAN 2. TEORI ATOM THOMSON DAN LORENTZLORENTZ

ATOM THOMSON Aton merupakan bola yang bermuatan positif/ partikel positif ( proton ) dan dipermukaan bola terdapat partikel-partikel yang bermuatan negatif (elektron)- Atom ibarat ONDE-2- Atom ibarat ROTI KISMIS

ATOM LORENTZPada prinsipnya sama dengan atom thomson, hanya partikel positif dan partikel negatif tersebar merata pada bagian bola dan saling meneteralkan, sehingga atom ibarat makanan LENTHO

e

ee

e

e

e

atomThomson

p

e

p

e

e

p

Atom Lorentz

3. TEORI ATOM 3. TEORI ATOM RUTHERFORDRUTHERFORD

*Sebagian dari massa dan muatan (+) sebuah atom berpusat pada daerah yang sempit yang disebut inti atom, sebagian besar atom merupakan ruang kosong.*Besarnya muatan pada inti berbeda untuk atom yang berbeda dan kira-kira setengah dari nilai numerik bobot atom suatu unsur.*Diluar inti suatu atom harus terdapat elektron yang jumlahnya sama dengan satuan muatan inti (agar atom netral) dan bergerak mengelilingi inti atom*terdapat gaya tarik-menarik ( gaya elektrostatika ) yang besarnya sama dengan gaya sentripetal elektron dalam bergerak mengelilingi inti atom (gmb ) (Fc=Fs )*Elektron dalam begerak mengelilingi inti atom mempunyai bergi kinetik dan energi potensial yang disebut energi total.(E tot = Ek +Ep )

p

e

e

Atom Rutherford

Fs=Fs

KELEMAHAN KELEMAHAN teori teori

1. BERTENTANGAN DENGAN TEORI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK MAXWELL

2. TIDAK DAPAT MENERANGKAN ADANYA SPEKTRUM ATOM HIDROGEN

CATATAN

DALAM TEORI ATOM MODERN ATOM TERSUSUN DARI PARTIKEL – PARTIKEL SUB ATOM YAITU ELEKTRON , PROTON DAN NEUTRON

SPEKTRUM ATOM SPEKTRUM ATOM HYDROGENHYDROGEN

Spekrum atom hydrogen adalh Spekrum atom hydrogen adalh berupa berupa GARIS /PITA /DERETGARIS /PITA /DERET

yang berada yang berada disekitar cahaya disekitar cahaya tampaktampak

Cahaya tampak

Sinar ultra violet

Sinar Infra merah

DERET Pfund n=5

DERET Breaket n=4

DERET Pashen n=3

DERET Balmer n=2

DERET Lyman n=1

Panjang gelombang tiap Panjang gelombang tiap DERETDERET

Secara umum dapat Secara umum dapat dituliskan:dituliskan:

Dimana:Dimana:

mak jika nB = nA +1 mak jika nB = nA +1 min jika Nb = ~ min jika Nb = ~

22

111nBnA

antumluarbilangankwnB

antudalambilangankwnA

deretombangtiappanjanggel

2

2

4. TEORI ATOM 4. TEORI ATOM BOHRBOHR

Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan elektron yang bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan stasioner/ tertentu (n)Secara elektrostatika, elektron harus bergerak mengelilingi inti agar tidak tertarik ke intiNamun berdasarkan fisika klasik benda yang bergerak memutar akan melepaskan energi yang lama kelamaan akan menghabiskan energi elektron itu sendiri dan kemudian kolapsNiels Bohr mengungkapkan bahwa dilema diatas dapat dipecahkan oleh teori Planck

BA=5

Model Bohr untuk Atom Hidrogen

KeterangKeteranganan

Lintasan yang diizinkan untuk elektron dinomori n = 1, n = 2, n =3 dst. Bilangan ini dinamakan bilangan kuantum, huruf K, L, M, N juga digunakan untuk menamakan lintasanJari-jari orbit diungkapkan dengan 1², 2², 3², 4², …n². Untuk orbit tertentu dengan jari-jari minimum R1= 0,53 ÅSehingga berlaku : Rn = n²R1Jika elektron tertarik ke inti dan dimiliki oleh orbit n, energi dipancarkan dan energi elektron menjadi lebih rendah sebesar

)(det10289,3det10626,6

10179,2131

211;

31

211

31

211

31

21

21

31

115134

8

2222

22222223

HzxJx

JxhE

EhfEE

hfE

EEEEEEEE

Konstanta B/h identik dengan hasil dari R x c dalam persamaan Balmer. Jika persamaan diatas dihitung maka frekuensi yang diperoleh adalah frekuensi garis merah dalam deret Balmer.

asandasartronpadalenergielek

JnEEn

int:

10 x 2,179 nilaidengan numerik konstanta : E1 ,1 18-2

))

Kelemahan Teori Kelemahan Teori BohrBohr

Keberhasilan teori Bohr terletak pada kemampuannya untuk meeramalkan garis-garis dalam spektrum atom hidrogenSalah satu penemuan lain adalah sekumpulan garis-garis halus, terutama jika atom-atom yang dieksitasikan diletakkan pada medan magnetStruktur garis halus ini dijelaskan melalui modifikasi teori Bohr tetapi teori ini tidak pernah berhasil memerikan spektrum selain atom hidrogen

5.TEORI ATOM RUTHERFORD - 5.TEORI ATOM RUTHERFORD - BOHRBOHR

Gagasan Bohr dalam Gagasan Bohr dalam menggabungkan teori klasik dan menggabungkan teori klasik dan

kuantumkuantumHanya ada seperangkat orbit tertentu yang diizinkan bagi satu elektron dalam atom hidrogenElektron hanya dapat berpindah/transisi dari satu lintasan stasioner ke yang lainnya dengan melibatkan sejumlah energi menurut Planck, jika terjadi transisi dari lintasan dalam ke lintasan luar maka memerlukan/menyerap energi ( E= hf ) dan jika sebaliknya maka melepas energiLintasan stasioner yang diizinkan mencerminkan sifat-sifat elektron yang mempunyai besaran yang khas. Momentum sudut harus merupakan kelipatan bulat dari h/2 atau menjadi nh/2.

Jika terjadi transisi elektron dari suatu lintasan ke lintasan jauh tak hingga , maka

terjadi peristiwa Ionisasi

Besarnya energi untuk mengionisasi Besarnya energi untuk mengionisasi suatu elektron ( suatu elektron ( Ei Ei )dari suatu )dari suatu lintasan n dengan energi (lintasan n dengan energi (En)En) adalah:adalah:

Ei = E akhir – EnEi = E akhir – En = 0 – En Ei = En = 0 – En Ei = En

ATOM BERELEKTRON BANYAK

Bilangan Kuantum

Kedudukan elektron dalam atom dapat diterangkan dengan persamaan fungsi gelombang Schrödinger ()Penyelesaian diperoleh 3 Bilangan:

Bilangan Kuantum Utama (n)Bilangan Kuantum Azimuth (l)Bilangan Kuantum Magnetik (m)

2 elektron dalam 1 orbital dibedakan dengan Bilangan Kuantum Spin (s)

Bilangan Kuantum Utama (n)Bilangan Kuantum Utama (n)

Menunjukkan tingkat energi elektron (kulit)

n =n = 11 22 33 44 55 66 77 ……

Kulit =Kulit = KK LL MM NN OO PP QQ ……

Bilangan KuantumOrbital/Azimuth (l)Bilangan KuantumOrbital/Azimuth (l)

Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit)Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit)l = 0, …, sampai (n l = 0, …, sampai (n –– 1) 1)

l =l = 00 11 22 33 ……

Subkulit =Subkulit = ss pp dd ff ……

Bilangan Kuantum Magnetik (m)Menunjukkan orbitalm = – l, …, sampai + l

l =l = 00m =m = 00

Orbital Orbital ==

ss

l =l = 22m =m = ––22 ––11 00 ++

11++22

Orbital =Orbital = dd

l =l = 11m =m = ––11 00 ++

11Orbital Orbital

==pp

l =l = 33m =m = ––33 ––22 ––11 00 ++

11++22

++33

Orbital Orbital == ff

Bilangan Kuantum Spin (s)Bilangan Kuantum Spin (s)

Menunjukkan arah putar pada porosnya (spin)s = + ½ atau = ↑s = – ½ atau = ↓

Konfigurasi Konfigurasi ElektronElektron

1. Aturan Aufbau

1s1s

2s2s 2p2p

3s3s 3p3p 3d 3d

4s4s 4p4p 4d 4d 4f4f

5s5s 5p5p 5d 5d 5f5f

6s6s 6p6p 6d 6d

7s7s 7p7p

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, …1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, …

Konfigurasi ElektronKonfigurasi Elektron 2. Aturan Hund2. Aturan Hund 8O = 1s2, 2s2, 2p48O = 1s2, 2s2, 2p4

1s1s 2s2s 2p 2p

1s1s 2s2s 2p 2p (Salah)(Salah)

↑↓↑↓ ↑↑ ↑↑

UU

↑↓ ↑↓

↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓ ↑↓↑↓

Konfigurasi Elektron

3. Aturan Larangan Pauli Bilangan Kuantum 8 elektron O :

– e1 : n = 1, l = 0, m = 0, s = + ½ – e2 : n = 1, l = 0, m = 0, s = – ½– e3 : n = 2, l = 0, m = 0, s = + ½ – e4 : n = 2, l = 0, m = 0, s = – ½– e5 : n = 2, l = 1, m = –1, s = + ½ – e6 : n = 2, l = 1, m = 0, s = + ½– e7 : n = 2, l = 1, m = +1, s = + ½ – e8 : n = 2, l = 1, m = –1, s = – ½

3Konfigurasi Elektron

LANGMUIRElektron mengisi kulit baru setelah yg

lebih dalam penuh. Maksimal e tiap kulit :2, 8, 8, 18, 18, 32

BURYElektron terluar tidak lebih dari 8. Kulit

tidak berisi lebih dari 8 e, kecuali kulit yg lebih luar telah terisi. Maksimal e tiap kulit :

2, 8, 18, dan 32

Bentuk Orbital sBentuk Orbital s

Orbital Orbital pp

Orbital dOrbital d

Salah satu dari 7 orbital fSalah satu dari 7 orbital f

CONTOH SOALCONTOH SOAL 1.Hitunglah jari – jari elektron pada bilangan 1.Hitunglah jari – jari elektron pada bilangan

kwantum 3 jika jari-jari lintasan elektron kwantum 3 jika jari-jari lintasan elektron pada bilangan kuantum 1 = 5,3 x 10 mpada bilangan kuantum 1 = 5,3 x 10 m

2. Hitung panjang gelombang terbesar dari 2. Hitung panjang gelombang terbesar dari deret Balmerderet Balmer

3. Hitung frekuensi dari deret Lyman tingkat 3. Hitung frekuensi dari deret Lyman tingkat dua ( nB = 3 )dua ( nB = 3 )

11

Lanjutan contoh soalLanjutan contoh soal 4. Hitung energi untuk mengionisasi suatu 4. Hitung energi untuk mengionisasi suatu

elektron dari lintasan n=1, n= 2, n=3, n=4elektron dari lintasan n=1, n= 2, n=3, n=4

5. Berapakah besar kecepatan elektron 5. Berapakah besar kecepatan elektron pada atom hidrogen yang jari-jarinya 0,1 pada atom hidrogen yang jari-jarinya 0,1 nm (petunjuk : )nm (petunjuk : )

mrkev

2

Lanjutan csLanjutan cs 6. Berapa nilai bil kuantum 6. Berapa nilai bil kuantum

momentum anguler (l) dan magnetik momentum anguler (l) dan magnetik (m(mll) yang diperbolehkan untuk ) yang diperbolehkan untuk bilangan kuantum n = 3?bilangan kuantum n = 3?

7. Tuliskan nilai l dan m7. Tuliskan nilai l dan m ll untuk untuk bilangan kuantum n = 4!bilangan kuantum n = 4!

Lanjutan csLanjutan cs Tingkat energi atom atau kulit diberikan oleh nilai Tingkat energi atom atau kulit diberikan oleh nilai

n, semakin kecil n semakin kecil pula tingkat n, semakin kecil n semakin kecil pula tingkat energienergi

Tingkatan/kulit atom memiliki subkulit yang Tingkatan/kulit atom memiliki subkulit yang ditandai dengan bentuk orbital berdasarkan garis ditandai dengan bentuk orbital berdasarkan garis spektroskopispektroskopi

l = 0 ditandai subkulit s (sharp)l = 0 ditandai subkulit s (sharp) l = 1 ditandai subkulit p (principal)l = 1 ditandai subkulit p (principal) l = 2 ditandai subkulit d (diffuse) dan l = 2 ditandai subkulit d (diffuse) dan l = 3 ditandai subkulit f (fundamental)l = 3 ditandai subkulit f (fundamental) Sehingga untuk n = 2 dan l = 0 dinamakan Sehingga untuk n = 2 dan l = 0 dinamakan

subkulit 2s.subkulit 2s.

MOLEKULMOLEKUL LIHAT pada Power point MOLEKUL- LIHAT pada Power point MOLEKUL-

ZAT PADAT DAN PITA ENERGIZAT PADAT DAN PITA ENERGI