Teori Atom

RANCANGAN MATERI PERKULIAHAN

IDENTITAS MATA KULIAH

NAMA MATA KULIAH : KIMIA DASAR I

KODE MATA KULIAH: MKDK - D003

STATUS MATA KULIAH: MATA KULIAH DASAR KEAHLIAN

JENJANG STUDI : DIPLOMA III

SEMESTER/TAHUN : I/2009-2010

AKADEMI : AKAMIGAS BALONGAN

JUMLAH SKS : 3

DESKRIPSI MATA KULIAH

Mata kuliah ini mempelajari dasar-dasar ilmu kimia antara lain : Struktur dan

sifat-sifat Atom, Ikatan kimia, Stoikiometri ( Konsep mol dan

konsentrasi), Kimia Hidrokarbon dan Gugus Fungsi, serta Sifat asam dan

basa suatu materi, yang dapat diterapkan dibeberapa bidang ilmu,

KETENTUAN UMUM

1. Selama perkuliahan tidak diperkenankan memakai sandal dan kaos oblong.

2. Toleransi Keterlambatan 15 menit dan dianggap Absen jika terlambat lebih dari 15 menit.

SUSUNAN MATERI PERKULIAHAN

• PERTEMUAN IPokok Bahasan : PendahuluanSub Bahasan : Penyampaian RMP

• PERTEMUAN IIPokok Bahasan : Struktur dan Sifat AtomSub Bahasan : Teori Atom

Konfigurasi Elektron Bilangan Kuantum Sistem periodik unsur


• PERTEMUAN IIIPokok Bahasan : Ikatan KimiaSub Bahasan : Ikatan Ion, Ikatan Kovalen,

Struktur dan Lambang Lewis

• PERTEMUAN IVPokok Bahasan : Ikatan KimiaSub Bahasan : Ikatan Ion, Ikatan Kovalen,

Struktur dan Lambang Lewis


• PERTEMUAN VPokok Bahasan : StoikiometriSub Bahasan : Konsep Mol

• PERTEMUAN VIPokok Bahasan : StoikiometriSub Bahasan : Konsep Mol

Persamaan reaksi kimia


• PERTEMUAN VIIPokok Bahasan : Stoikiometri LarutanSub Bahasan : Konsentrasi Larutan

• PERTEMUAN VIIIUjian Tengah Semester (UTS)


• PERTEMUAN IXPokok Bahasan : Kimia HidrokarbonSub Bahasan : Tatanama Hidrokarbon

• PERTEMUAN XPokok Bahasan : Hidrokarbon Gugus

FungsiSub Bahasan : Gugus Fungsi Senyawa


• PERTEMUAN XIPokok Bahasan : Kunjungan Kuliah

LapanganSub Bahasan : Kunjungan Kuliah Lapangan

ke Lab. PT. Pertamina UP VI

(Laporan Hasil)

• PERTEMUAN XIIPokok Bahasan : Asam dan BasaSub Bahasan : Keasaman (Presentasi Paper)


• PERTEMUAN XIIIPokok Bahasan : Asam dan BasaSub Bahasan : Kebasaan (Presentasi Paper)

• PERTEMUAN XIVPokok Bahasan : Asam dan BasaSub Bahasan : Derajat Keasaman (pH)

Reaksi Asam - Basa


• PERTEMUAN XVReview Materi

• PERTEMUAN XVIUjian Akhir Semester (UAS)

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden&Fessenden. 1986. Organic Chemistry. Terjemahan A. Hadyana Pudjaatmaka, Ph.d.

Jakarta: Erlangga.James E. Brady. 1999. Kimia Universitas Asas dan

Struktur. Jakarta: Bina Rupa Aksara.Keenan, Kleinfelter, Wood. 1999. General College

Chemistry. Terjemahan A. Hadyana Pudjaatmaka, Ph.d. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.

Syukri S. 1999. Kimia Dasar I & II. Bandung: Penerbit ITB

EVALUASI DAN PENILAIAN

Kehadiran : 10 %Tugas dan Kuis : 15 %UTS : 30 %UAS : 40 %Penilaian lain : Keaktifan, Sikap dan Perilaku (5 %)

DOSEN PENANGGUNG JAWAB PERKULIAHANWiwi Pratiwi, S.Si

STRUKTUR DAN

SIFAT-SIFAT ATOM

TEORI ATOM TEORI ATOM DALTON (John Dalton, 1803 – 1807)

Postulat - Postulat:

1. Setiap unsur terdiri atas partikel yang sudah tidak terbagi, dinamai atom.

2. Atom-atom dari suatu unsur adalah identik. Atom-atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat-sifat yang berbeda, termasuk mempunyai massa yang berbeda.

3. Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain, tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan. Reaksi kimia hanya merupakan penataan ulang atom-atom.

4. Senyawa terbentuk ketika atom-atom dari dua jenis unsur atau lebih bergabung dengan perbandingan tertentu.

Pada perkembangan selanjutnya diketahui bahwa beberapa postulat teori Dalton ternyata kurang tepat, misalnya:1.Ternyata atom bukanlah suatu yang tak terbagi, melainkan terdiri dari berbagai partikel subatom.2.Meski mempunyai sifat-sifat yang sama, atom-atom dari

unsur yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda. Atom-atom dari unsur yang sama, tetapi mempunyai massa yang berbeda disebut isotop.3.Melalui reaksi nuklir, atom dari suatu unsur dapat diubah

menjadi atom unsur lain.4.Beberapa unsur tidak terdiri atas atom-atom melainkan

molekul-molekul. Molekul unsur terbentuk dari atom-atom sejenis dengan jumlah tertentu.

TEORI ATOM

TEORI ATOM THOMSON (J. J. Thomson, 1900)Atom terdiri dari materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis dan atom bersifat netral.

TEORI ATOM RUTHERFORD (Ernest Rutherford, 1910)Sebagian besar dari massa dan muatan positif atom terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang disebut inti atom. Elektron beredar mengitari inti pada jarak yang relatif sangat jauh. Lintasan elektron disebut kulit atom. Jarak dari inti hingga kulit atom disebut jari-jari atom. Ukuran jari-jari atom sekitar 10-8 cm dan jari-jari inti atom sekitar 10-13 cm. Jadi sebagian besar dari atom merupakan ruang hampa.

TEORI ATOM

TEORI ATOM BOHR (Niels Bohr, 1913)

1. Dalam atom terdapat lintasan-lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi. Lintasan itu juga disebut kulit atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu (Kulit K, L, M, N, O, P, dan Q).

2. Elektron hanya boleh berada pada lintasan-lintasan yang ada, tidak boleh diantara dua lintasan. Lintasan yang akan ditempati elektron bergantung pada energinya. Pada keadaan normal elektron menempati tingkat energi terendah. Keadaan seperti itu disebut tingkat dasar (ground state).

3. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi. Perpindahan elektron ke kulit lebih luar akan disertai penyerapan energi, dan berlaku sebaliknya.

TEORI ATOM

TEORI ATOM BOHR

Energi suatu atom ketika elektron berada pada orbit (lintasan ke-n) adalah:

En = -B/n2

B = tetapan Bohr (2.179 x 10-18 J)

Tanda negatif menunjukkan adanya interaksi antara elektron dengan inti (proton) yang bersifat tarik menarik.

Teori Atom Bohr

Sebuah elektron suatu atom melakukan transisi dari tingkat energi n = 4 ke n=6

a. Hitung besar perbedaan energi antar kedua tingkat n = 4 dan n = 6

b. Apakah transisi yang dilakukan merupakan proses absorbsi atau emisi

Answer

a. Besar perbedaan energi antara tingkat n=4 dan n=6

E4 = -B/42 = -B/16

E6 = -B/62 = -B/36

ΔE = E4 – E6 = -B/16 – (-B/36) = -0.035 B = -0.035 x 2.179 x 10-18 J

= -7.62 x 10-20 J

b.Transisi yang dilakukan merupakan proses absorpsi karena ΔE negatif yang menunjukkan diperlukan energi.

TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM / MEKANIKA GELOMBANG (Louis de Broglie & Erwin Schrodinger, 1927)

Gerakan elektron menyerupai gelombang, sehingga posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti. Jadi orbit elektron yang berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu tidak dapat diterima. Daerah dengan peluang terbesar untuk menemukan elektron (daerah kebolehjadian ditemukan elektron) disebut dengan orbital. Kulit atom tempat elektron beredar terdiri atas beberapa subkulit. Pada setiap subkulit terdapat orbital-orbital yang ditempati elektron-elektron.

TEORI ATOM

KONFIGURASI ELEKTRON

Konfigurasi elektron merupakan cara penyusunan elektron dalam suatu atom.

Aturan penulisan konfigurasi elektron:

Aturan AufbauElektron secara bertahap menempati orbital dimulai dari yang berenergi paling rendah. Setelah orbital berenergi rendah terisi penuh, elektron menempati orbital yang energinya satu tingkat lebih tinggi, dan seterusnya sampai semua elektron dalam atom menempati orbitalnya.

Contoh 1:Tuliskan konfigurasi elektron atom-atom berikut:a. 7N b. 9F c. 25Mn d. 36Kr e.

48Cd

Penulisan Konfigurasi Elektron untuk Atom BermuatanContoh :a.19K+ b. 13Al3+ c. 16S2- d. 35Br-

Orbital Penuh dan Setengah PenuhSetiap unsur memiliki kecenderungan untuk stabil. Orbital yang terisi penuh atau setengah penuh oleh elektron lebih stabil daripada orbital yang tidak penuh atau tidak setengah penuh. Berdasarkan hal itu, penulisan konfigurasi elektron atom Cr, Cu dan beberapa unsur golongan transisi mengikuti aturan orbital penuh dan setengah penuh.Contoh:Tuliskan konfigurasi elektron untuk atom 24Cr, 29Cu, dan 47Ag.

BILANGAN KUANTUM

Bilangan kuantum yang dimiliki oleh suatu elektron dalam atom akan memberikan gambaran tentang keadaan elektron tersebut. Nilai-nilai bilangan kuantum dapat menentukan bentuk dan ukuran orbital.

Ada 4 macam bilangan kuantum, yaitu:

1. Bilangan Kuantum Utama (n)

2. Bilangan Kuantum Azimut (l)

3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)

4. Bilangan Kuantum Spin (s)

1. Bilangan Kuantum Utama (n)Memberikan gambaran tentang besarnya tingkat energi yang dimiliki oleh elektron dan melukiskan besarnya ukuran orbital yang dihuni oleh suatu elektron dalam atom. Bilangan kuantum ini memiliki nilai bilangan bulat positif yang tidak sama dengan 0.n = 1, 2, 3, 4, ...Nilai n melambangkan ukuran orbital, semakin besar n semakin besar pula orbitalnya. Sesuai dengan teori Bohr, bilangan kuantum n dapat pula melambangkan kulit elektron,n = 1 (K), n = 2 (L), n = 3 (M), ...Menurut teori kuantum, besarnya energi orbital tidak hanya ditentukan oleh n, tetapi juga oleh nilai bilangan kuantum azimut (l).

2. Bilangan Kuantum Azimut (l)Memberikan gambaran tentang bentuk orbital yang ditempati oleh suatu elektron dalam atom atau sebaran peluang adanya elektron. Bilangan kuantum ini mempunyai nilai 0 dan bilangan bulat positif (tidak boleh negatif dan tidak dapat lebih besar dari n = 1).l = 0, 1, 2, 3, 4, ..., n-1Orbital dengan l = 0 disebut orbital s, l = 1 disebut orbital p, l = 2 disebut orbital d, dan l = 3 disebut orbital f.

3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Bilangan kuantum magnetik suatu orbital menunjukkan arah orbital itu dalam ruang. Bilangan kuantum ini dapat berupa bilangan bulat positif, negatif dan 0, dan akan mempunyai selang dari –l ke +l.

Misalnya orbital d (l = 2), maka akan memiliki nilai m = -2, -1, 0, +1, +2.

4. Bilangan Kuantum Spin (s)

Disamping bergerak memiliki inti, elektron-elektron dalam suatu orbital akan mengalami rotasi di sekitar sumbunya, sehingga akan timbul momentum angular. Momentum ini memiliki nilai tertentu yang ditandai dengan bilangan kuantum spin, yaitu s = +1/2 dan s = -1/2.

Kaidah Hund (Friedrich Hund)

Elektron-elektron pada orbital yang memiliki tingkat energi yang sama akan mengisi terlebih dahulu kotak-kotak yang kosong dengan arah spin tertentu. Kemudian, orbital diisi dengan elektron berikutnya dengan arah spin yang berlawanan.

Asas Larangan Pauli (Wolfgang Pauli)

Elektron-elektron dalam satu atom tidak boleh mempunyai bilangan kuantum yang keempat-empatnya sama.

Task

1. Berapakah nilai-nilai l dan m yang mungkin untuk sebuah elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama n = 3.

2. Dapatkah sebuah elektron memiliki bilangan-bilangan kuantum n = 2, l = 2 dan m = 2?

3. Tentukan nilai bilangan kuantum yang mungkin untuk elektron yang pada keadaan dasar menempati orbital dengan tingkat energi tertinggi pada atom-atom berikut:a. 14Si b. 19K c. 26Fe d. 50Sn e. 56Ba

4. Tentukan nilai bilangan kuantum yang mungkin untuk elektron terakhir pada atom 28Ni

Task5. Sebuah elektron atom melakukan transisi dari tingkat

energi n = 5 ke n = 3, hitung beda energi antar kedua tingkat energi tersebut dan sebutkan jenis transisi yang dilakukan.

6. Tentukan golongan dan periode yang mungkin untuk atom X yang memiliki elektron valensi dengan bilangan kuantum n = 3, l = 2, m = 0, dan s = +1/2

7. Massa 4,48 L gas X2 (STP) adalah 6,4 g. Jika atom X memiliki 8 neutron, tentukan golongan, periode, dan bilangan kuantum yang mungkin untuk elektron valensi atom X.

8. Dalam suatu keadaan eksitasi sebuah atom karbon dengan semua elektronnya berada dalam kedua tingkatan utama yang pertama, tak terdapat elektron berpasangan pada tingkatan utama kedua. Dengan informasi ini, tulislah perangkat bilangan kuantum untuk elektron-elektron dalam atom karbon tereksitasi.

Teori Atom

Documents

Transcript of Teori Atom