Struktur a tom dan sistem periodik unsur (1)

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK

UNSUR

A. Perkembangan Teori Atom

Model Atom Rutherford

Model Atom Mekanika Kuantum

Model Atom Thomson

Model Atom Dalton

Model Atom Niels Bohr

Macam-macam model atom

John Dalton pada tahun 1808 mengungkapkan

sebagai berikut.

a. Semua materi mempunyai bagian terkecil yang

disebut atom.

b. Atom tidak dapat dibagi-bagi lagi menjadi bagian

yang lebih kecil.

c. Atom-atom suatu unsur sama dalam segala hal, tetapi

berbeda dengan atom-atom unsur lain.

d. Pada pembentukan senyawa terjadi ikatan antara

penyusun senyawa tersebut.

e. Atom-atom bergabung dengan perbandingan yang

sederhana

Model Atom Dalton



Model Atom ThomsonModel Atom

Dalton


1 2

Kekurangan teori atom Dalton

a. Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi

b. Tidak dapat menjelaskan gaya gabung unsur-

unsur. Misalnya, mengapa dalam

pembentukan air (H2O) satu atom oksigen

mengikat dua atom hidrogen




Dalton


1 2

Sir J.J. Thomson tahun 1897

memperlihatkan elektron dengan teorinya

sebagai berikut.

a. Atom merupakan bola yang bermuatan

positif, pada tempat-tempat tertentu

ada elektron yang bermuatan negatif.

b. Jumlah muatan positif sama dengan

muatan negatif.

Teori atom Thomson ini dikenal dengan

nama teori atom Roti Kismis.

Model Atom Thomson




Dalton


Ernest Rutherford tahun 1911 mengungkapkan

model inti untuk suatu atom. Pada model inti

digambarkan atom sebagai ruangan kosong dengan

inti yang padat mengandung muatan positif terletak

di pusat dan elektron beredar mengelilingi inti. Teori

atom Rutherford menerangkan sebagai berikut.

a. Massa atom terpusat pada inti atom

b. Elektron beredar mengelilingi inti pada

orbitnya atau kulitnya.

c. Ukuran atom sekitar 10–8 cm dan inti atom

10–13 cm.

Model Atom

Rutherford




Dalton


1 2

Kelemahan teori atom Rutherford

a.Tidak dapat menjelaskan bahwa atom

bersifat stabil.

b.Tidak dapat menjelaskan bahwa spektrum

atom hidrogen berupa spektrum garis

(diskrit/diskontinu).




Dalton


1 2

Niels Bohr tahun 1913 bekerja dengan

Rutherford memodifikasi model atom dengan

menambahkan bahwa elektron mengelilingi inti pada

tingkat-tingkat energi yang berbeda.

Bohr mengungkapkan sebagai berikut.

a. Elektron mengelilingi inti atom pada tingkat

tingkat energi tertentu yang disebut kulit elektron.

b. Elektron dapat pindah dari tingkat energi yang satu

ke yang lain dengan melepaskan atau menyerap

energi.





Dalton


1 2

Kelemahan teori atom Bohr:

a. Hanya mampu menjelaskan spektrum atom hidrogen

tetapi tidak mampu menjelaskan spektrum atom yang

lebih kompleks (dengan jumlah elektron yang lebih

banyak).

b. Orbit/kulit elektron mengelilingi inti atom bukan

berbentuk lingkaran melainkan berbentuk elips.

c. Bohr menganggap elektron hanya sebagai partikel

bukan sebagai partikel dan gelombang, sehingga

kedudukan elektron dalam atom merupakan

kebolehjadian.




Dalton


1 2

Model atom mekanika kuantum didasarkan pada:

1. Elektron bersifat gelombang dan partikel, oleh

Louis de Broglie (1923);

2. Persamaan gelombang elektron dalam atom,

oleh Erwin Schrodinger; (1926)

3. Asas ketidakpastian, oleh Werner Heisenberg

(1927).





Dalton


1 2

Menurut teori atom mekanika kuantum, elektron tidak bergerakpada lintasan tertentu. Berdasarkan hal tersebut maka model atommekanika kuantum adalah sebagai berikut:

a. Atom terdiri atas inti atom yang mengandung proton dan neutron,

dan elektronelektron mengelilingi inti atom berada pada orbital-

orbital tertentu yang membentuk kulit atom, hal ini disebut dengan

konsep orbital.

b. Dengan memadukan asas ketidakpastian dari Werner Heisenberg dan

mekanika gelombang dari Louis de Broglie, Erwin Schrodinger

merumuskan konsep orbital sebagai suatu ruang tempat peluang

elektron dapat ditemukan.

c. Kedudukan elektron pada orbital-orbitalnya dinyatakan dengan

bilangan kuantum.




Dalton


1 2

B. Sistem Periodik Unsur

Sistem periodik unsur

Sifat Periodik Unsur

Konfigurasi Elektron

Perkembangan Sistem

Periodik Unsur

Untuk mempermudah mempelajari sifat suatu unsur, para ilmuwan

mengembangkan sistem periodik :

Sistem Periodik Unsur

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1. Perkembangan Sistem

Periodik Unsur

1 2

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

34 56789 1011

Sistem periodik unsur-unsur yangdikembangkannya didasarkan pada nomormassa atom. Menurut Dobereiner, jika nomormassa atom unsur A ditambah nomor massaatom unsur B, kemudian dirataratakan makaakan dihasilkan nomor massa atom unsur C.Ketiga unsur ini akan memiliki sifat yang mirip.Kelompok unsur tersebut oleh Dobereinerdinamakan triade.

J. Dobereiner

Sistem periodik

unsurSifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

Jika unsur-unsur dalam satu triadetersebut disusun menurut kenaikan massaatom-atomnya, ternyata massa atom maupunsifat-sifat unsur yang kedua merupakan rata-ratadari massa atom unsur pertama dan ketiga.Penemuan ini memperlihatkan adanyahubungan antara massa atom dengan sifat-sifatunsur.

Kelemahan pengelompokan ini terletak pada kenyataan bahwa jumlah unsur yang memiliki kemiripan sifat tidak hanya 3 buah

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

Unsur

Konfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

John Newland menemukan hubungan antarasifat unsur dan massa atom menurut pola tertentu.Jika unsur-unsur dideretkan menurut kenaikannomor massa atom maka unsur kedelapan memilikisifat mirip dengan unsur pertama. Pola inidinamakan Hukum Oktaf. Namun, padaperkembangan selanjutnya ditemukan beberapaunsur yang tidak sesuai dengan Hukum Oktaf,misalnya: Cr tidak mirip dengan Al; Mn tidak miripdengan P; Fe tidak mirip dengan S; dan yang lainnya

J. Newlands

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

Tahun 1869, sarjana bangsa Rusia Dmitri IvanovichMendeleyev berdasarkan pengamatannya terhadap 63unsur yang sudah dikenal saat itu, menyimpulkan bahwasifat-sifat unsur fungsi periodik dari massa atomrelatifnya. Hal itu berarti jika unsur-unsur disusunmenurut kenaikan massa atom relatifnya, sifat-sifattertentu akan berulang secara periodik.

Mendeleyev juga membuat suatu daftar periodikunsur. Unsur-unsur yang mempunyai persamaan sifat ditempatkan dalam satu lajur vertikal yang disebutgolongan

Mendeleev

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

Penempatan unsur yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya karena mempertahankan kemiripan sifat unsur dalam satu golongannya.

Masih banyak unsur yang belum dikenal pada masa itu sehingga dalam tabel terdapat banyak tempat kosong.

Kelemahan Tabel Periodik Mendeleyev

Sistem periodik

unsur Sifat Periodik

Unsur

Konfigurasi

ElektronPerkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

Tahun 1914, Henry G. J. Moseleymenemukan bahwa urutan unsurdalam tabelperiodik sesuai kenaikan nomor atom. Tabelperiodik modern yang disebut juga tabelperiodik bentuk panjang, disusun menurutkenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Tabelperiodik modern ini dapat dikatakan sebagaipenyempurnaan Tabel Periodik Mendeleyev.

Tabel Periodik Modern

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

a. Golongan

Golongan adalah susunan unsur-unsur

dalam SPU ke arah tegak (vertikal). Secara

garis besar unsur- unsur dalam Tabel Periodik

Modern dibagi dalam 2 golongan, yaitu:

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

1) Golongan Utama (A), meliputi:a) golongan IA disebut golongan alkali;b) golongan IIA disebut golongan alkali tanah;c) golongan IIIA disebut golongan boron/aluminium; d) golongan IVA disebut golongan karbon/silikon;e) golongan VA disebut golongan nitrogen/fosfor;f) golongan VIA disebut golongan oksigen/sulfur;g) golongan VIIA disebut golongan halogen;h) golongan VIIIA/O disebut golongan gas mulia/gas

inert.2) Golongan Transisi (B), meliputi:

Golongan IB sampai dengan VIIIB. Khusus golonganB akan dibahas di kelas XI.

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

b. Periode

Periode adalah susunan unsur-unsur

dalam SPU arah mendatar (horizontal).

Periode dibagi 2 yaitu:

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

1) periode pendek, meliputi:a) periode 1 terdiri atas 2 unsur;b) periode 2 terdiri atas 8 unsur;c) periode 3 terdiri atas 8 unsur.

2) periode panjang, meliputi:a) periode 4 terdiri atas 18 unsu;b) periode 5 terdiri atas 18 unsur;c) periode 6 terdiri atas 32 unsur.d) periode 7 belum lengkap

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 2 34 56789 1011

Konfigurasi elektron merupakan susunanelektronelektron dalam kulit-kulit atau subkulit-subkulit. Pengisian elektron pada tingkatsubkulit akan dibahas di kelas XI. Konfigurasielektron yang akan dibahas pada bab ini hanyauntuk memudahkan dalam penentuan periodedan golongan, khususnya golongan utama (A).

Konfigurasi elektron

1 3

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

2

1. Konfigurasi elektron pada kation dan anion

Kation adalah ion positif, terjadi kalau

atom unsur melepas elektron.

Anion adalah ion negatif, terjadi jika atom

netral menangkap elektron.

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 32

2. Elektron valensi

Elektron valensi adalah banyaknya elektron pada

kulit terluar.

3. Penentuan golongan A dan periode

Penentuan golongan A unsur dalam Tabel Periodik

dapat dilakukan dengan cara menetapkan elektron

valensi. Konfigurasi elektron per kulit seperti di atas

hanya berlaku untuk golongan utama (A), sedangkan

golongan transisi (B) menggunakan konfigurasi

elektron per subkulit.

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

Unsur

Konfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 32

Sifat periodik unsur merupakan sifat unsuryang berhubungan dengan letak unsur dalamtabel periodik (periode dan golongan). Sifatperiodik yang akan dibahas di sini meliputi sifatatom yang berhubungan langsung denganstruktur atomnya, mencakup jari-jariatom, energi ionisasi, afinitas elektron, dankeelektronegatifan. Sifat fisis yang meliputikerapatan, titik leleh, titik didih, dan daya hantarlistrik tidak dibahas.

Sifat Periodik Unsur

1 3

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

2 54 76 8

1. Jari-jari atom

Jari-jari atom adalah jarak antara inti atom

dan elektron terluar.

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 32 54 76 8

Kecenderungan jari-jari atom:

a. Dalam satu golongan jari-jari atom dari atas ke bawah

makin besar. Karena jumlah kulit dari atas ke bawah

makin banyak meskipun muatan inti bertambah positif,

maka gaya tarik inti terhadap elektron terluar makin

lemah.

b. Dalam satu periode jari-jari atom dari kiri ke kanan

makin kecil. Meskipun jumlah elektron dari kiri ke

kanan bertambah tetapi masih menempati kulit yang

sama. Bertambahnya muatan positif dalam inti

menyebabkan gaya tarik inti terhadap elektron makin

kuat. Akibatnya jari-jari atom makin kecil.

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

Unsur

Konfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 32 54 76 8

2. Energi ionisasi

Energi ionisasi adalah energi minimal yang dibutuhkan untuk

melepaskan 1 elektron terluar dari atom berwujud gas pada keadaan

dasarnya.

Kecenderungan energi ionisasi:

a. Dalam satu golongan energi ionisasi dari atas ke bawah makin kecil,

karena jari-jari atom bertambah besar. Meskipun jumlah muatan

positif dalam inti bertambah tetapi gaya tarik inti terhadap elektron

terluar makin lemah karena jari-jari makin panjang. Akibatnya energi

ionisasi makin berkurang.

b. Dalam satu periode energi ionisasi unsur dari kiri ke kanan makin

besar. Bertambahnya jumlah muatan positif dalam inti dan jumlah

kulit tetap menyebabkan gaya tarik inti makin kuat. Akibatnya energi

ionisasi makin bertambah.

Sistem periodik

unsur

Konfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

Unsur

Konfigurasi

Elektron

1 32 54 76 8

3. Afinitas elektron

Afinitas elektron adalah energi yang terlibat (dilepas ataudiserap) ketika satu elektron diterima oleh atom suatu unsur dalamkeadaan gas.

Afinitas elektron suatu unsur:

a. Dalam satu golongan afinitas elektron unsur dari atas kebawah makin berkurang. Muatan inti bertambah positif, jari-jari atom makin besar, dan gaya tarik inti terhadap elektronyang ditangkap makin lemah. Akibatnya afinitas elektronberkurang.

b. Dalam satu periode afinitas elektron unsur dari kiri kekanan

cenderung bertambah. Muatan inti bertambah positif sedang

jumlah kulit tetap menyebabkan gaya tarik inti terhadap

elektron yang ditangkap makin kuat. Akibatnya afinitas

elektron cenderung bertambah.

Sistem periodik

unsurSifat Periodik

Unsur

Konfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 32 54 76 8

4. Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah kecenderungan/kemampuan atom untuk

menarik elektron dalam suatu ikatan kimia. Semakin besar keelektronegatifan

suatu atom berarti dalam ikatan kimia atom tersebut cenderung menarik

elektron dari atom yang lain.

Keelektronegatifan suatu unsur:

a. Dalam satu golongan keelektronegatifan unsur dari atas ke bawah makin

berkurang. Jumlah muatan inti bertambah positif jumlah kulit bertambah

maka kemampuan inti untuk menarik elektron menjadi lemah. Akibatnya

keelektronegatifan unsur makin lemah.

b. Dalam satu periode keelektronegatifan unsur dari kiri ke kanan cenderung

naik. Muatan inti bertambah positif jumlah kulit tetap, menyebabkan gaya

tarik inti terhadap elektron makin kuat. Akibatnya kemampuan atom untuk

menarik elektron makin besar.

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 32 54 76 8

5. Sifat logam

Unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi menjadi unsur logam, semilogam (metalloid), dan nonlogam. Unsur logam mempunyai energi ionisasi kecil sehingga mudah melepas elektron membentuk ion positif. Unsur nonlogam mempunyai afinitas elektron besar sehingga mudah menarik elektron membentuk ion negatif.

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 32 54 76 8

Sifat logam unsur:

a. Dalam satu golongan sifat logam unsur bertambah dari atas ke bawah. Dari

atas ke bawah energi ionisasi unsur berkurang sehingga makin mudah

melepas elektron, sifat logam bertambah. Demikian juga nilai afinitas

elektron makin berkurang sehingga makin sulit bagi unsur untuk menangkap

elektron. Sifat nonlogam berkurang.

b. Dalam satu periode sifat logam berkurang dari kiri ke kanan. Energi ionisasi

unsur bertambah dari kiri ke kanan, sehingga makin sulit bagi unsur untuk

melepas elektron. Berarti sifat logam makin berkurang. Nilai afinitas

elektron bertambah dari kiri ke kanan, sehingga makin mudah bagi unsur

untuk menarik elektron. Akibatnya sifat nonlogam makin berkurang.

Kecenderungan ini tidak berlaku bagi unsur-unsur transisi.

Sistem periodik

unsur

Sifat Periodik

UnsurKonfigurasi

Elektron

Perkembangan

Sistem Periodik

Unsur

1 32 54 76 8

Struktur a tom dan sistem periodik unsur (1)

Documents

Transcript of Struktur a tom dan sistem periodik unsur (1)