Teori AtomTeori Atom

• Definisi Atom

• Bagian Atom

• Lambang Atom

• Orbital atom

• Sistem konfigurasi elektron

• Sistem periodik unsur

Apa itu Atom ?Apa itu Atom ?

• Zat terkecil yang tidak kelihatan& tidak dapat dibagi lagi (Teori Dalton)

• Sebuah bola kecil yg bermuatan positif & dipermukaannya tersebar elektron yg bermuatan negatif (Teori Thomson)

• Atom terdiri dari inti yg bermuatan positif sbg pusat massa, & dikelilingi oleh elektron yg bergerak mengelilingi inti dlm ruang hampa (Teori Rutherford)

Apa itu Atom ?Apa itu Atom ?

• Atom terdiri dari inti bermuatan positif dgn elektron bergerak mengelilingi inti dlm lintasan tertentu (Teori Bohr)

• Lintasan elektron mengelilingi inti dapat berbentuk lingkaran/ eleips. (Teori Summerfeld)

ATOMATOM

Lambang AtomLambang Atom

• X = lambang Atom (jenis suatu atom)• A = Jumlah proton dan neutron (nomor massa)• Z = jumlah elektron = jumlah proton (nomor atom)• N = neutron = A - Z

SoalSoal

• Tentukan jml proton, elektron dan neutron atom-atom sbb :

Sistem Konfigurasi ElektronSistem Konfigurasi Elektron

• Bilangan Kuantum :

Bilangan yg digunakan utk menentukan kedudukan masing-masing elektron dlm lintasan/ sub lintasan.

1. Bil kuantum utama (n)

2. Bil kuantum azimuth (l)

3. Bil kuantum magnetik (m)

4. Bil kuantum spin (s)

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

• Menyatakan nomor lintasan/ tingkat energi dari elektron

• harga n = 1, 2, 3, 4, ….• Simbol lain : n=1 = lintasan K

n=2 = lintasan Ln=3 = lintasan Mn=4 = lintasan N, ….

• Jumlah max elektron pd lintasan : 2n2

Bilangan kuantum Azimuth (Bilangan kuantum Azimuth (ll))

• Untuk menyatakan sublintasan

• Harga l = 0, 1, 2, 3, ….

• Simbol : sharp, principle, diffuse, fundamental (s, p, d, f)

Bilangan kuantum magnetik (m)Bilangan kuantum magnetik (m)

• Untuk membedakan jenis-jenis lintasan• Untuk harga l ada (2l + 1) orientasi

Sub kulit l ∑orbital m

s 0 1 0

p 1 3 -1, 0, +1

d 2 5 -2, -1, 0, +1, +2

f 3 7 -3, -2, -1, 0, +1,+ 2,+ 3

Bilangan kuantum spin (s)Bilangan kuantum spin (s)

• Utk menyatakan spin dari elektron pd poros• Tiap elektron dlm atom harus mpy kedudukan yg

berbeda• Tidak boleh punya bil kuantum yg ke-4 bil

kuantumnya sama• Harga s = + ½ atau – ½ • Spin elektron ditemukan oleh Uhlenbeck &

Goudsmit pd th 1925 dari kenyataan bahwa garis-garis spektra dpt diurai mjd 2 garis.

Prinsip dalam penentuan Prinsip dalam penentuan konfigurasi elektronkonfigurasi elektron

• Aufbouf Principle– Orbital dgn energi rendah diisi terlebih dahulu– 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d ….

• Pauli Exlusion Principle– tiap orbital berisi max 2 elektron dgn rotasi (s) yang

berlawanan.– Tdk ada 2 elektron dlm sebuah atom yg boleh mpy

ke-4 bil kuantum yg sama• Aturan Hund

– Jika terdapat orbital-orbital dgn energi yg sama, elektron akan menempatinya sendiri-sendiri sebelum berpasangan.

LatihanLatihan

• Tuliskan konfigurasi elektron & tentukan ke-4 bilangan kuantum elektron valensi dari atom-atom sbb :

a. 9 F d. 47 Ag

b. 27 Co e. 37 Rb

c. 30 Zn f. 29 Cu

SISTEM PERIODIK UNSURSISTEM PERIODIK UNSUR

• Dasar pemikiran :

manusia cenderung mengelompokkan sesuatu dgn kriteria tertentu agar mudah mengingat, mencari, dan memakainya.

SEJARAHSEJARAH

1. Johan D. Dobereiner (1817) triade (3 unsur dgn sifat mirip) berdasarkan massa atom relatif

2. Hukum Oktaf Newland (1865) hubungan sifat unsur dgn massa atom relatif.

“jk unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya, maka pd unsur yg kedelapan sifatnya mirip

dgn unsur yg pertama, & unsur ke-9 sama dengan unsur ke-2 dst.”

SEJARAHSEJARAH

3. Sistem Periodik Mendeleyev

hukum periodik (unsur dibagi mjd 8 gol

& 12 periode)

4. Sistem Periodik Modern (SPM)- disusun berdasarkan konfigurasi elektron valensi

- 4 blok : s, p, d, f

- Blok s & p = golongan utama (A) I A – VIII A (gol 0)

- Blok d & f = golongan transisi (B) I B – VIIIB

PERIODEPERIODE

• Unsur yg terletak pd baris yg sama disebut seperiode.

• Periode menunjukkan nomor bil kuantum utama (n) tertinggi yang dimiliki unsur.

• Unsur seperiode yg berdekatan mpy sifat yg agak mirip.

GolonganGolongan

• Golongan Utama (A) blok s & p

s1 = IA s2 p3 = VA

s2 = IIA s2 p4 = VIA

s2 p1 = IIIA s2 p5 = VIIA

s2 p2 = IVA s2 p6 = VIIIA (gol 0)

GolonganGolongan• Golongan Transisi (B) blok d & f• Blok d

(n-1)d10 ns1 = IB (n-1)d5 ns1 = VIB(n-1)d10 ns2 = IIB (n-1)d5 ns2 = VIIB(n-1)d1 ns2 = IIIB (n-1)d6 ns2 = VIIIB

(n-1)d2 ns2 = IVB (n-1)d7 ns2 = VIIIB(n-1)d3 ns2 = VB (n-1)d8 ns2 = VIIIB

• Blok f :

4 f = gol lantanida5 f = gol aktanida

Kemiripan Sifat UnsurKemiripan Sifat Unsur• Kemiripan Vertikal (golongan)

- mpy elektron valensi sama- Li, Na, K, Rb

• Kemiripan Horisontal (Periode)- mpy jari-jari atom hampir sama- contoh : triad besi = Fe, Co, Ni; triad paladium = Ru, Rh, Pd

triad platina =Os, Ir, Pt

• Kemiripan Diagonal- terjadi pd unsur gol utama sebelah kiri & kanan yaitu

IA-IVA krn jari-jari atom hampir sama- contoh : Li dg Mg, Be dgn Al, B dgn Si

LatihanLatihan• Berdasarkan konfigurasi elektron valensinya tentukan

Gol dan periode dari atom-atom di bawah ini?

a.24 X d. 47 A

b. 29 Y e. 27 B

c. 12 Z f. 40 C

SIFAT PERIODIK UNSURSIFAT PERIODIK UNSUR

• Jari-jari atom

• Energi ionisasi

• Afinitas elektron

• Keelektronegatifan

• Sifat logam

• Sifat asam basa

• Sifat redoks

Jari-jari Atom

• Adl setengah jarak inti dua atom yg sama dalam ikatan tunggal.

• Unsur logam jari-jari diukur dari 2 atom kristal padatnya

• Unsur non logam jari diukur dari pjg ik. Kovalen tunggal.

Jari-jari atom

Sifat Unsur dlm 1 Periode

• Mpy jml kulit yg sama• Nomor atom bertambah dr kiri ke kanan• Jml proton bertambah dr kiri ke kanan• Daya tarik inti pd kulit terluar makin besar dari kiri ke

kanan (berbanding lurus dg muatan)Hukum coulomb; (F = muatan inti x muatan e)

• Daya tarik makin besar akibatnya jari-jari makin kecil. dr kiri ke kanan, jari-jari atom semakin kecil.

• Na & Mg mempunyai muatan inti (NA) masing-masing 11 & 12. Daya tarik inti Na < Mg terhadap elektron valensi shg jari-jari atom Na (1,90) > jari-jari atom Mg (1,60)

Sifat Unsur dlm 1 GolonganSifat Unsur dlm 1 Golongan

• Mempunyai elektron valensi yang sama• Jumlah kulit bertambah dari atas ke bawah• Jari-jari atom bertambah dari atas ke bawah• Contoh :

Na (1,90) < K (2,35)

Jari-jari AtomJari-jari Atom

• Dalam satu periode,

jari-jari atom berkurang dari kiri ke kanan

• Dalam satu golongan,

jari-jari atom bertambah dari atas ke bawah

Energi IonisasiEnergi Ionisasi

• Elektron suatu atom dapat lepas dari tarikan inti dan meninggalkan atom sehingga membentuk ion positif = ionisasi

• Contoh:

Na(g) Na+(g)

+ e-

• Energi ionisasi = energi minimum yg diperlukan utk melepaskan 1 e- terlemah dari suatu atom/ ion. (jml elektron yg terlepas = 1, 2, 3,dst tergantung : jenis atom, energi yag diberikan)

Energi Ionisasi (EI)Energi Ionisasi (EI)

• Dlm 1 periode :

EI pertama bertambah dari kiri ke kanan• Dlm 1 golongan :

EI pertama berkurang dari atas ke bawah• Semakin kecil EI semakin mudah membentuk

ion positif (kation)• Unsur yg paling sukar terionisasi (membentuk

kation) adl F (gol VIIA, per 2) dan yg paling mudah adl Fr (gol IA, per 7)

Energi IonisasiEnergi Ionisasi

• Contoh :Al(g) Al+(g) + e- H = 577,4 kj/mol (EI-1)Al+(g) Al2+

(g) + e- H = 816 kj/mol (EI-2) Al2+

(g) Al3+(g) + e- H = 2744 kj/mol (EI-3)

• Bedasarkan hukum Coulomb, daya tarik inti atom thd elektron (F) berbanding terbalik dgn jarak (r) pangkat 2.

( F ~1/r2 )• Bila jarak makin kecil maka daya tarik makin besar, akibatnya

energi ionisasi makin besar. Sehingga dalam 1 periode EI bertambah dari kiri ke kanan & dlm 1 gol bertambah dari bawah ke atas.

• Pengecualian :pada Be dan B EI Be> Ei B karena orbital Be terisi penuh (2s2)pada N dan O EI N > EI O karena orbital N terisi ½ penuh (2p3)pada Mg dan Al EI Mg> EI Al karena orbital Mg terisi penuh (3s2)

Daftar Energi IonisasiAtom Li Be B C N O F Ne

EI 520 900 800 1086 1402 1314 1681 2080

r 1,55 1,12 0,98 0,77 0,70 0,66 0,64 -

Atom Na Mg Al Si P S Cl Ar

EI 496 738 577 786 1012 999 1255 1520

r 1,90 1,60 1,43 1,17 1,10 1,02 0,99 -

Atom K Ca Ga Ge As Se Br Kr

EI 419 590 579 761 947 941 1149 1351

r 2,35 1,97 1,41 1,22 1,22 1,17 1,14 1,10

(Sukri S., 1999; 170)

Mengapa EI Be > EI B ?

Teori : Dalam 1 periode dari kiri ke kanan jari-jari atom makin kecil maka EI semakin besar

EI Be > EI B; karena unsur Be mpy orbital elektron valensi terisi penuh pada 2s2. Orbital terisi penuh/ setengah penuh mempunyai energi tambahan yang disebut energi pasangan (coupling energy)

Afinitas ElektronAfinitas Elektron• Suatu atom dpt menerima 1 atau lebih elektron

membentuk ion negatif (anion)• Contoh :

Cl(g) + e- Cl-

• Elektron memasuki orbital terluar atom karena ditarik oleh inti atom yg bermuatan positif. Disekitar inti terdapat awan elektron yg menolak elektron lain yg masuk.

• Jika daya tarik inti lebih besar dari daya tolak elektron, proses ini melepaskan energi (eksotermik) dan jika daya tarik inti lebih kecil dari daya tolak elektron, proses ini memerlukan energi (endotermik).

Afinitas ElektronAfinitas Elektron

• S(g) + e- S-(g) H = - 200 kj/mol (AE-1)

• S- (g) + e- S2-

(g) H = + 590 kj/mol (AE-2)

• AE berhubungan dgn pembentukan muatan negatif

• 1 periode : afinitas elektron bertambah dari kiri ke kanan

• 1 gol : afinitas elektron bertambah dari bawah ke atas

KeelektronegatifanKeelektronegatifan

• Adalah daya tarik atom terhadap pasangan elektron yang dipakai bersama dalam ikatan kovalen.

• Keelektronegatifan ditentukan oleh :

- muatan inti

- jari-jari kovalen

KeelektronegatifanKeelektronegatifan

• Suatu unsur dalam senyawa dapat mempunyai sepasang elektron yang dipakai bersama membentuk ikatan kovalen. Misal : HCl

• Pasangan elektron tsb akan ditarik oleh atom H dan Cl, akibatnya berada diantara keduanya. Akan tetapi daya tarik Cl lebih besar dari pada H sehingga pasangan elektron tsb lebihdekat ke atom Cl.

KeelektronegatifanKeelektronegatifan

• Unsur dalam 1 periode mpy jari-jari atom makin kecil dari kiri ke kanan, akibatnya daya tarik inti terhadap elektron valensi semakin besar dari kiri ke kanan.

• Dlm 1 gol dari bawah ke atas keelektronegatifan semakin besar karena jari-jari atomnya makin kecil.

Kegunaan KeelektronegatifanKegunaan Keelektronegatifan

• Untuk menentukan tingkat Polaritas senyawa.

• Jika perbedaan keelektronegatifan besar atom penyusunnya polar.

Konfigurasi ElektronKonfigurasi Elektron

• Adl gambaran penyebaran elektron yang paling mungkin ke dalam orbital-orbital kulit elektron.