 Partikel dasar penyusun atom adalah proton
dan neutron (inti atom) serta elektron (ruang
kebolehjadian di sekitar atom)
Tabel Massa dan Muatan Partikel Penyusun Atom
 Berdasarkan percobaan sinar katoda oleh Sir
William Crookes, 1879 menemukan elektron
 Sir Joseph j. Thompson menemukan angka
banding muatan (e) terhadap massa (m)
elektron (e/m) = 1,76 x 108 Coloumb per gram
 Robert A. Milikan, 1906 menemukan harga
muatan elektron melalui percobaan tetes
minyak = -1,6 x 10-19 Coloumb
Gambar tetes minyak milikan
 Eugen Goldstein menata kembali tabung
Crookes, menemukan sinar terusan yang
besarnya merupakan kelipatan 1,6 x 10-19 C
disebut proton
Gambar tabung sinar terusan
 Ernest Rutherford meradiasi lempeng tipis
emas dengan sinar alpha yang bermuatan
positif menemukan bahwa bagian terbesar
dari atom merupakan ruang kosong
Radiasi lempeng emas Rutherford
 Tahun 1932, James Chadwick mengamati
bahwa berilium ditembak dengan partikel
alpha memancarkan suatu partikel dengan
daya tembus yang sangat tinggi dan tidak
dipengaruhi oleh medan magnet dan medan
listrik, diberi nama neutron
 Neutron memiliki massa hampir sama dengan
proton dan tidak bermuatan
 Henry Moseley, 1914 penembakan suatu
anoda dengan sinar katoda menghasilkan
sinar x
 Muatan inti bertambah dari satu atom ke
atom lain sebesar satu satuan elektron
disebut nmor atom
 Hasil analisis spektrograf massa menunjukkan
bahwa satu unsur terdiri dari atom-atom
yang massanya berbeda-beda.
 Atom atom dari unsur yang sama tetapi
massa berbeda disebut isotop
 Suatu sistem apabila menerima dan
melepaskan energi, energi ini harus berbentuk
kuantum sebanding dengan frekuensinya
 Efek fotolistrik : apabila seberkas cahaya
ditembakkan ke permukaan logam,
menimbulkan pancaran elektron dan
permukaan logam menjadi bermuatan positif
 Einstein mengajukan bahwa radiasi
elektromagnetik bersifat partikel, partikel
cahaya disebut foton
 Model atom Bohr,
 Postulat Bohr:
1. Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang
diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom
hidrogen. Elektron bergerak menetap pada lintasan
stasioner
2. Selama elektron berada pada lintasan stasioner,
energi elektron tetap sehingga tidak ada cahaya yang
dipancarkan atau diserap
3. Elektron hanya dapat berpindah dari lintasan satu ke
lintasan stasioner lainnya
4. Lintasan stasioner yang diizinkan mencerminkan sifat-
sifat elektron yang mempunyai besaran khas
 Teori atom Bohr dapat menjelaskan garis
spektrum emisi dan absorpsi dari atom
hidrogen
 Suatu atom berada pada keadaan stabil
memiliki energi terendah disebut keadaan
tingkat dasar
 Keadaan dimana n>1 tidak stabil dibanding
tingkat dasar disebut keadaan tereksitasi
Gambar tingkat energi atom hidrogen menurut Bohr dan garis spektrumnya
 Dualisme Partikel-Gelombang:
 Menurut De Broglie, setiap materi yang bergerak,
berukuran kecil maupun besar mempunyai
lintasan gerak gelombang
 Prinsip ketidakpastian Heisenberg: tidak mungkin
dapat mengetahui pada waktu bersamaan baik
momentum maupun posisi denan tepat dari suatu
partikel, seperti elektron
 Yang paling mungkin adalah peluang untuk
menemukan elektron dengan kecepatan dan
energi tertentu dalam wilayah tertentu pada
waktu tertentu, orbital
 Model atom mekanika kuantum
mengemukakan pergerakan elektron dalam
mengelilingi inti atom digambarkan dalam
bentuk orbital-orbital atau awan elektron,
dan penghunian elektron dalam orbital-
orbital diterangkan dengan seperangkat
bilangan kuantum, yang merupakan hasil
kajian matematik terhadap fenomena atom
 Orbital didefinisikan sebagai ungkapan
matematik untuk menemukan elektron di
sekeliling inti
 Bilangan kuantum dan orbital:
 Bilangan kuantum utama (n) merupakan
penentu utama tingkat energi elektron dan
ukuran orbital, berharga 1,2,3,…
 Kulit adalah himpunan orbital-orbital dengan
bilangan kuantum yang sama
 Jumlah orbital dalam kulit diberikan oleh n2
 Bilangan kuantum Azimut (l): momentum
sudut yang menentukan bentuk orbital
 Harga yang mungkin untuk l = n-1,
merupakan bilangan bulat dari: 0,1,2, …(n-1)
 Menunjukkan berapa banyak subkulit yang
terdapat dalam kulit,
 Subkulit diseri tanda huruf kecil dari s, p, d,
f, …
 Bilangan kuantum magnetik (m):
 Bilangan kuantum menggambarkan orientasi orbital
dalam ruang aatau orientasi subkulit dalam kulit
 Bilangan kuantum spin (s): menyatakan putaran
elektron
 Terdapat dua macam putaran elektron berlawanan
arah saling meniadakan, berharga +1/2 dan -1/2
 Wolfgang Pauli, prinsip larangan pauli menyatakan
bahwa tidak ada elektron di dalam atom yang
mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama
 Bentuk orbital dan distribusi elektron
 Pada atom berelektron banyak, tingkat
energi orbital-orbital selain ditentukan oleh
harga n juga harga l.
 Konfigurasi elektron adalah suatu cara untuk
menggambarkan sebaran elektron pada orbital
yang tersedia dalam suatu atom
 Jumlah orbital dalam suatu kullit dinyatakan
dengan n2
 Jumlah maksimum elektron yang menghuni satu
kulit tertentu dinyatakan dengan rumus 2n2
 Jumlah tiap subkulit adalah (2l + 1)
 Jumlah maksimum elektron yang dapat
menghuni masing-masing subkulit adalah 2(2l+1)
 Prinsip Aufbau : elektron dalam atom
sedapat mungkin memiliki energi terendah ,
penghunian elektron dimulai dari orbital
dengan tingkat energi paling rendah
 Prinsip Larangan Pauli : dalam suatu sistem atom
maupun molekul, tidak terdapat dua elektron yang
mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama
 Aturan Hund, menyatakan bahwa :
- pada pengisian elektron ke dalam orbital-orbital
yang tingkat energinya sama, sedapat mungkin
elektron-elektron berada dalam keadaan tidak
berpasangan
- jika dua elekron terdapat dalam dua orbital yang
berbeda dengan tingkat energi yang s ama, maka
energi terendah dicapai bila spinnya sejajar
 Contoh konfigurasi elektron :
 Bagaimana konfigurasi elektron:
- 12Mg - 4Be -6C
- 8O - 10Ne -17Cl
- 13Al - 15P - 16S
 Pada unsur transisi dari skandium sampai
seng, energi orbital 3d terletak di bawah
energi orbital 4s, sehingga elektron
dikeluarkan lebih mudah dari orbital 4s dari
pada elektron orbital 3d
 Contoh : 21Sc = [Ar] 3d
 Hasil kajian menunjukkan bahwa orbital yang
terisi penuh dan setengah penuh
menunjukkan struktur yang relatif stabil
- Misal : Cr = [Ar] 3d5
4s lebih stabil daripada
bentuk Cr = [Ar] 3d4
4s2
 Dasar penyusunnanya adalah : sifat unsur-
unsur merupakan fungsi berkala dari nmor
atom
 Sistem periodik bentuk panjang disusun
berdasarkan konfigurasi elektron atom unsur
 Unsur-unsur dengan konfigurasi atom mirip
mempunyai sifat-sifat kimia yang mirip
 Dalam sistem periodik, lajur dari kiri ke kanan
dinamakan perioda,
 Lajur dari atas ke bawah dinamakan golongan
 Berdasarkan konfigurasi elektronnya, unsur-unsur
dalam sistem periodik terbagi menjadi 4 blok :
- unsur-unsur blok s, blok p = unsur-unsur golongan
utama
- unsur-unsur blok d = unsur golongan peralihan/
transisi
- unsur blok f = unsur golongan transisi dalam, 4f =
lantanoida, 5f = aktinoida
 Golongan dalam sistem periodik ditentukan
oleh banyaknya elektron yang menghuni
orbital-orbital dengan bilangan kuantum
utama paling besar
- contoh: 4Be: 1s2 2s2
 Perioda dalam sistem periodik ditunjukkan
oleh bilangan kuantum utama paling besar
- contoh: 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1
 Ukuran atom dan ion :
- jari-jari atom didefinisikan sebagai setengah
jarak antara atom-atom yang berdekatan
dalam bentuk atom-atom mampat (padat)
- dalam golongan yang sama, ukuran atom dari
atas ke bawah umumnya meningkat
- dalam perioda yang sama dari kiri ke kanan
ukurannya mengecil
- ion positif memiliki ukuran lebih kecil dari
atom netral, sebaliknya
 Energi Ionisasi :
- didefinisikan sebagai energi yang diperlukan
untuk mengeluarkan satu elektron dari atom
dalam keadaan gas terisolasi, atau ion dalam
keadaan dasar
- dalam golongan yang sama, dari atas ke
bawah kenaikan ukuran atom umumnya
menimbulkan penurunan dalam energi
ionisasinya
- Pada periode yang sama, dari kiri ke kanan,
umumnya energi ionisasi meningkat
 Afinitas Elektron :
- adalah energi yang dilepaskan atau diserap jika
elektron ditambahkan kepada atom keadaan gas
atau ion dalam keadaan dasarnya
- Penambahan elektron terhadap suatu atom akan
melepaskan energinya sebagai upaya elektron
merespon gaya antaraksi inti
- secara umum, pada golongan yang sama dari
bawah ke atas meningkat
- Pada perioda yang sama, dari kiri ke kanan
meningkat

Struktur atom dan sistem periodik unsur - KIMIA

  • 2.
     Partikel dasarpenyusun atom adalah proton dan neutron (inti atom) serta elektron (ruang kebolehjadian di sekitar atom) Tabel Massa dan Muatan Partikel Penyusun Atom
  • 3.
     Berdasarkan percobaansinar katoda oleh Sir William Crookes, 1879 menemukan elektron
  • 4.
     Sir Josephj. Thompson menemukan angka banding muatan (e) terhadap massa (m) elektron (e/m) = 1,76 x 108 Coloumb per gram
  • 5.
     Robert A.Milikan, 1906 menemukan harga muatan elektron melalui percobaan tetes minyak = -1,6 x 10-19 Coloumb Gambar tetes minyak milikan
  • 6.
     Eugen Goldsteinmenata kembali tabung Crookes, menemukan sinar terusan yang besarnya merupakan kelipatan 1,6 x 10-19 C disebut proton Gambar tabung sinar terusan
  • 7.
     Ernest Rutherfordmeradiasi lempeng tipis emas dengan sinar alpha yang bermuatan positif menemukan bahwa bagian terbesar dari atom merupakan ruang kosong Radiasi lempeng emas Rutherford
  • 8.
     Tahun 1932,James Chadwick mengamati bahwa berilium ditembak dengan partikel alpha memancarkan suatu partikel dengan daya tembus yang sangat tinggi dan tidak dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik, diberi nama neutron  Neutron memiliki massa hampir sama dengan proton dan tidak bermuatan
  • 9.
     Henry Moseley,1914 penembakan suatu anoda dengan sinar katoda menghasilkan sinar x  Muatan inti bertambah dari satu atom ke atom lain sebesar satu satuan elektron disebut nmor atom  Hasil analisis spektrograf massa menunjukkan bahwa satu unsur terdiri dari atom-atom yang massanya berbeda-beda.  Atom atom dari unsur yang sama tetapi massa berbeda disebut isotop
  • 10.
     Suatu sistemapabila menerima dan melepaskan energi, energi ini harus berbentuk kuantum sebanding dengan frekuensinya  Efek fotolistrik : apabila seberkas cahaya ditembakkan ke permukaan logam, menimbulkan pancaran elektron dan permukaan logam menjadi bermuatan positif  Einstein mengajukan bahwa radiasi elektromagnetik bersifat partikel, partikel cahaya disebut foton
  • 11.
  • 12.
     Postulat Bohr: 1.Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Elektron bergerak menetap pada lintasan stasioner 2. Selama elektron berada pada lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada cahaya yang dipancarkan atau diserap 3. Elektron hanya dapat berpindah dari lintasan satu ke lintasan stasioner lainnya 4. Lintasan stasioner yang diizinkan mencerminkan sifat- sifat elektron yang mempunyai besaran khas
  • 13.
     Teori atomBohr dapat menjelaskan garis spektrum emisi dan absorpsi dari atom hidrogen  Suatu atom berada pada keadaan stabil memiliki energi terendah disebut keadaan tingkat dasar  Keadaan dimana n>1 tidak stabil dibanding tingkat dasar disebut keadaan tereksitasi
  • 14.
    Gambar tingkat energiatom hidrogen menurut Bohr dan garis spektrumnya
  • 15.
     Dualisme Partikel-Gelombang: Menurut De Broglie, setiap materi yang bergerak, berukuran kecil maupun besar mempunyai lintasan gerak gelombang  Prinsip ketidakpastian Heisenberg: tidak mungkin dapat mengetahui pada waktu bersamaan baik momentum maupun posisi denan tepat dari suatu partikel, seperti elektron  Yang paling mungkin adalah peluang untuk menemukan elektron dengan kecepatan dan energi tertentu dalam wilayah tertentu pada waktu tertentu, orbital
  • 16.
     Model atommekanika kuantum mengemukakan pergerakan elektron dalam mengelilingi inti atom digambarkan dalam bentuk orbital-orbital atau awan elektron, dan penghunian elektron dalam orbital- orbital diterangkan dengan seperangkat bilangan kuantum, yang merupakan hasil kajian matematik terhadap fenomena atom  Orbital didefinisikan sebagai ungkapan matematik untuk menemukan elektron di sekeliling inti
  • 17.
     Bilangan kuantumdan orbital:  Bilangan kuantum utama (n) merupakan penentu utama tingkat energi elektron dan ukuran orbital, berharga 1,2,3,…  Kulit adalah himpunan orbital-orbital dengan bilangan kuantum yang sama  Jumlah orbital dalam kulit diberikan oleh n2
  • 18.
     Bilangan kuantumAzimut (l): momentum sudut yang menentukan bentuk orbital  Harga yang mungkin untuk l = n-1, merupakan bilangan bulat dari: 0,1,2, …(n-1)  Menunjukkan berapa banyak subkulit yang terdapat dalam kulit,  Subkulit diseri tanda huruf kecil dari s, p, d, f, …
  • 19.
     Bilangan kuantummagnetik (m):  Bilangan kuantum menggambarkan orientasi orbital dalam ruang aatau orientasi subkulit dalam kulit  Bilangan kuantum spin (s): menyatakan putaran elektron  Terdapat dua macam putaran elektron berlawanan arah saling meniadakan, berharga +1/2 dan -1/2  Wolfgang Pauli, prinsip larangan pauli menyatakan bahwa tidak ada elektron di dalam atom yang mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama
  • 22.
     Bentuk orbitaldan distribusi elektron
  • 24.
     Pada atomberelektron banyak, tingkat energi orbital-orbital selain ditentukan oleh harga n juga harga l.
  • 25.
     Konfigurasi elektronadalah suatu cara untuk menggambarkan sebaran elektron pada orbital yang tersedia dalam suatu atom  Jumlah orbital dalam suatu kullit dinyatakan dengan n2  Jumlah maksimum elektron yang menghuni satu kulit tertentu dinyatakan dengan rumus 2n2  Jumlah tiap subkulit adalah (2l + 1)  Jumlah maksimum elektron yang dapat menghuni masing-masing subkulit adalah 2(2l+1)
  • 26.
     Prinsip Aufbau: elektron dalam atom sedapat mungkin memiliki energi terendah , penghunian elektron dimulai dari orbital dengan tingkat energi paling rendah
  • 27.
     Prinsip LaranganPauli : dalam suatu sistem atom maupun molekul, tidak terdapat dua elektron yang mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama  Aturan Hund, menyatakan bahwa : - pada pengisian elektron ke dalam orbital-orbital yang tingkat energinya sama, sedapat mungkin elektron-elektron berada dalam keadaan tidak berpasangan - jika dua elekron terdapat dalam dua orbital yang berbeda dengan tingkat energi yang s ama, maka energi terendah dicapai bila spinnya sejajar
  • 28.
     Contoh konfigurasielektron :  Bagaimana konfigurasi elektron: - 12Mg - 4Be -6C - 8O - 10Ne -17Cl - 13Al - 15P - 16S
  • 29.
     Pada unsurtransisi dari skandium sampai seng, energi orbital 3d terletak di bawah energi orbital 4s, sehingga elektron dikeluarkan lebih mudah dari orbital 4s dari pada elektron orbital 3d  Contoh : 21Sc = [Ar] 3d  Hasil kajian menunjukkan bahwa orbital yang terisi penuh dan setengah penuh menunjukkan struktur yang relatif stabil - Misal : Cr = [Ar] 3d5 4s lebih stabil daripada bentuk Cr = [Ar] 3d4 4s2
  • 30.
     Dasar penyusunnanyaadalah : sifat unsur- unsur merupakan fungsi berkala dari nmor atom  Sistem periodik bentuk panjang disusun berdasarkan konfigurasi elektron atom unsur  Unsur-unsur dengan konfigurasi atom mirip mempunyai sifat-sifat kimia yang mirip
  • 31.
     Dalam sistemperiodik, lajur dari kiri ke kanan dinamakan perioda,  Lajur dari atas ke bawah dinamakan golongan  Berdasarkan konfigurasi elektronnya, unsur-unsur dalam sistem periodik terbagi menjadi 4 blok : - unsur-unsur blok s, blok p = unsur-unsur golongan utama - unsur-unsur blok d = unsur golongan peralihan/ transisi - unsur blok f = unsur golongan transisi dalam, 4f = lantanoida, 5f = aktinoida
  • 32.
     Golongan dalamsistem periodik ditentukan oleh banyaknya elektron yang menghuni orbital-orbital dengan bilangan kuantum utama paling besar - contoh: 4Be: 1s2 2s2  Perioda dalam sistem periodik ditunjukkan oleh bilangan kuantum utama paling besar - contoh: 11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1
  • 33.
     Ukuran atomdan ion : - jari-jari atom didefinisikan sebagai setengah jarak antara atom-atom yang berdekatan dalam bentuk atom-atom mampat (padat) - dalam golongan yang sama, ukuran atom dari atas ke bawah umumnya meningkat - dalam perioda yang sama dari kiri ke kanan ukurannya mengecil - ion positif memiliki ukuran lebih kecil dari atom netral, sebaliknya
  • 34.
     Energi Ionisasi: - didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk mengeluarkan satu elektron dari atom dalam keadaan gas terisolasi, atau ion dalam keadaan dasar - dalam golongan yang sama, dari atas ke bawah kenaikan ukuran atom umumnya menimbulkan penurunan dalam energi ionisasinya - Pada periode yang sama, dari kiri ke kanan, umumnya energi ionisasi meningkat
  • 35.
     Afinitas Elektron: - adalah energi yang dilepaskan atau diserap jika elektron ditambahkan kepada atom keadaan gas atau ion dalam keadaan dasarnya - Penambahan elektron terhadap suatu atom akan melepaskan energinya sebagai upaya elektron merespon gaya antaraksi inti - secara umum, pada golongan yang sama dari bawah ke atas meningkat - Pada perioda yang sama, dari kiri ke kanan meningkat