3. STRUKTUR ATOM DAN SIFAT-SIFAT PERIODIK*****KIMIATOM****ESEMKA****

 3.1 Mendeskripsikan perkembangan teori atom
        Indikator :

• Struktur atom dijelaskan sebagai atom yang tediri atas inti atom (proton, netron) dan elektron
• Jumlah proton, elektron dan neutron ditentukan berdasarkan nomor atom dan nomor massa unsur
• Perkembangan teori atom diidentifikasi berdasarkan kelebihan dan kekurangannya  
• Konfigurasi elektron digambarkan sebagai susunan elektron tiap kulit berdasarkan aturan Pauli

Ringkasan Materi

 A. Struktur Atom

Atom terdiri atas inti atom disebut nukleon (proton dan neutron) dan elektron. Proton bermuatan positif, neutron tidak bermuatan dan elektron bermutan negatif..

Tabel 3.1 Partikel Dasar Penyusun Atom

Partikel	Penemu (Tahun)	Massa
		Kg	sma
Elektron	J. J. Thomson (1897)	9,1095x10-31	5,4859x10-4
Netron	J. Chadwick (1932)	1,6749x10-27	1,0087
Proton	E. Goldstein (1886)	1,6726x10-27	1,0073

Notasi untuk menyatakan susunan inti atom yaitu proton dan netron dialam inti atom dapat dinyatakan sebagai berikut:

AXZ
			Keterangan: X = lambang atom unsur A = nomor massa    = proton+netron Z = nomor atom    = jumlah proton

Contoh soal 1

 Tentukan jumlah proton, elektron dan netron dalam atom .

Jawab

Mengingat,

Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron

Nomor massa = jumlah proton + netron

Maka, untuk  jumlah proton 6, elektron 6 dan netron 6.

Contoh soal 2

         Tentukan jumlah proton dan elektron dalam atom .

Jawab

Mengingat,

Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron

Nomor massa = jumlah proton + netron

Maka, untuk  jumlah proton 15 dan elektron 15 - 4 = 11.

Isotop

Isotop dapat juga dikatakan sebagai atom unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi mempunyai nomor massa berbeda

Contoh :

¹²C_{6    memilki p = 6      e = 6        n = 6}

¹⁴C_{6    memilki p = 6      e = 6        n = 7}

¹³C_{6    memilki p = 6      e = 6        n = 8}

Isobar                                                                                                                         24               24

adalah nomor atom unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa sama. Contoh:  Na dengan Mg

                                                                                                                                         11               12

yang memiliki nomor massa sama sebesar 24.

Isoton                                                                                                                         40              39

adalah atom unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah netron yang sama. Contoh : Ca dengan  K yang sama-sama memiliki jumlah netron 20.                                                                                                                                   20              19

B. Perkembangan Teori Atom

3.1.1.1                1.   Dalton

• Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi.
•  Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil. Suatu unsure memiliki atom-atom yang identik dan berbed untuk unsure yang berbeda
•  Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Contoh: air terdir dari atom-atom hydrogen dan atom-atom oksigen
• -      Reaksi kimia merupakan pemisahan ,penggabungan atau penyusunnan kembali atom-atom ,sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Model atom sebagai bola pejal seperti tolak peluru

2. Thomson

• Atom adalah bola padat bermuatan positif dan didalamnya tersebar electron yang bermuatan negative. Model atom sebagai model roti kismis
• Teori tersebut tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

3.1.1.3              3.  Rutherford

• Teori berdasarkan eksperimen hamburan sinar allfa dari uranium
•  Atom adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom dan electron yang mengelilinginya
• Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom. Kelemahan mengapa electron tidak jatuh ke dalam inti atom

  4.   Bohr

-                       Teori berdasarkan percobaan spectrum hydrogen

•  Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif yang dikelilingi electron bermuatan negative di dalam suatu lintasan
•  Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain dengan menyerap atau memancarkan energy sehingga energy electron atom itu tidak akan berkurang. Jika elktron berpindah ke lintasan lebih tinggi , maka electron akan menyerap energy, dan jika akan beralih ke lionyasan lebih rendah maka akan memancarkkan energy radiasi.
•  Elektron-elektron berkedudukan pada tingkat-tingkat energy tertentu yang disebut kulit-kulit electron
•  Kelemahan model atom ini adalah tidak dapat menjelaskan spektrum warna dari atom berlektron banyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.  

  5. Teori atom modern (kuantum)

• Kulit-kulit electron bukan merupakan kedudukan yang pasti dari suatu electron, tetapi hanyalah suatu kebolehjadian saja. Dengan demikian kedudukan dan kecepatan gerakan electron dalam atom berada di ruang tertentu dalam atom tersebut yang disebut orbital. Jadi teori atom modern menjelaskan electron berada dalam orbital di sekitar inti atom.

  C. Konfigurasi Elektron

Konfigurasi electron adalah susunan electron pada setiap kulit atom

Elektron disusun sedemikian rupa pada tiap-tiap kulit dan diisi maksimum sesuai daya tamping kulit tersebut. Jika masih ada sisa electron yang tidak dapat ditampung kulit tersebut , diletakkan pada kulit selanjutnya. Setiap kulit atom dapat terisi electron 2n², dengan n menunjukkan kulit ke-n

Jika n = 1 maka berisi 2 elektron

Jika n = 2 maka berisi 8 elektron

Jika n = 3 maka berisi 18 elektron

Dan seterusnya

Contoh:

Konfigurasi electron pada unsure dengan nomor atom 1

K          L            M

1

Konfigurasi electron pada unsure dengan nomor atom 3

K          L            M

2          1

konfigurasi electron pada unsure dengan nomor atom 19, konfigurasi elektronnya bukanlah:

           K          L           M          N

            2         8            9

Tetapi   2         8            8           1

3.1.1         Menentukan elektron valensi berdasarkan konfigurasi electron.

Elektron pada kulit terluar yang berperan dalam reaksi pembentukan ikatan kimia dan dalam reaksi kimia. Jumlah electron valensi suatu atom ditentukan berdasarkan electron yuang terdapat pada kulit terakkhir dari konfigurasi electron tersebut. Unsur-unsur yang memiliki electron valensi sama memiliki sifat kimia yang sama pula.

Contoh:

Unsur dengan nomor atom 11, electron valensinya = 1

Konfigurasi electron: K         L        M

                                 2         8        1

Unsur dengan nomor atom 19, electron valensinya = 1

Konfigurasi electron: K        L         M         N

                                 2        8         8          1

Jadi kedua unsure tersebut memiliki sifat kimia sama

Contoh:

mempunyai 11 proton, 11 elektron, dan 12 neutron

Konfigurasi electron dapat ditulis: 2, 8, 1

Apabila atom Na melepaskan electron valensinya maka jumlah elektronnya menjadi 10, sedangkan protonnya tetap 11 sehingga atom Na bermuatan +1

3.2   Menginterpretasikan data dalam tabel sistem periodik

• Sejarah perkembangan sistem peiodik unsur dijelaskan sesuai urutan penemuannya
• Letak golongan dan periode suatu unsur pada tabel sitem periodik di tentukan berdasarkan konfigurasi elektron
• Sifat-sifat periodik unsur dalam sistem periodik unsur dijelaskan berdasarkan kenaikan nomor atom

A. Perkembangan Sistem Periodik Unsur

- Pengelompokkan unsur-unsur dimulai dari yang paling sederhana hingga modern

1. Logam dan non logam

Para ahli kimia arab dan persia pertema kali mengelompokkan unsur-unsur menjadi unsur logam ddan non logam

Unsur logam yang dikenal yaitu besi, emas, perak, seng, nikel dan tembaga. Sedangkan unsur non logam yang dikenal yaitu arsen, hidrogen, nitrogen, oksigen, karbon, bbelerang dan fosfor.

2. Hukum Triade Dobereiner

Pengelompokkan unsur-unsur menjadi satu kelompok unsur terdiri dari tiga unsur yang memilki persamaan sifat. Unsur-unsur dalam satu triade disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatif dan massa atom relatif yang ditengah merupakan rata-rata dari penjumlahan unsur kesatu dan ketiga.

Contoh: Triade Cl      Br       I, massa atom relatif unsur Br adalah

             Ar-Cl + Ar-Br      35.5 + 127

Ar-Br = ........................=------------- = 81.25

                     2                       2

3. Hukum Oktaf Newland

Pengelompokkan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatif.

Menurut hukum oktaf menyatakan jika unsur-unsur yang disusun berdasarkan kenaikan massa atom, sifat unsur akan berulang pada unsur ke delapan.

Contoh:

Do 1	Re 2	Mi 3	Fa 4	Sol 5	La 6	Si 7
H	Li	Be	B	C	N	O
F	Na	Mg	Al	Si	P	S

-Pada saat penusunan unsur, unsur gas mulia belum ditemukan

-Pengelompokan unsur hanya sesuai untuk unsur-unsur ringan dengan massa atom relatif rendah.

4. Hukum Mendeleyev

Demitry Mendeleev memperhatikan kesamaan sifat- sifat kimia, sedangkan Julius Lothar Meyer lebih focus pada sifat- sifat fisikanya

Kelemahan: penempatan unsure tidak sesuai dengan kenaikan massa atom dan masih banyak unsure yang belum dikenal sehingga masih banyak tempat kosong dalam taabel.

5. Sistem periodik medern

Sistem ini merupakan penyempurnaan dari gagasan Mendeleyev, disusun berdasarkan nomor atomnya.
Sistem ini terdiri dari dua deret, deret horisontal disebut periodik dan deret vertikal disebut golongan.

Dikemukakan oleh Henry G Moseley, yang berpendapat bahwa sifat-sifat unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya.

Artinya : sifat dasar suatu unsur ditentukan oleh nomor atomnya bukan oleh massa atom relatifnya (Ar). Sehingga dinamakan system periodic bentuk panjang dan akhirnya disebut system periodic modern.

Dafar susunan sistem periodik terdiri atas:

a.    7 baris yang disebut periode dan bernomor 1 sampai 7

b.    18 kolom vertikal yang disebut golongan dan bernomor 1A sampai VIIIA, IB sampai VIIB dan tiga kolom yang termasuk golongan VIII

3.2.2 Hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik unsur

Unsur yang terletak pada satu golongan mempunyai sifat-sifat kimia yang mirip (hampir sama).
Unsur-unsur golongan A disebut golongan utama, sedangkan unsur-unsur golongan B disebut unsur transisi (peralihan), semua unsur transisi diberi simbol B kecuali untuk triade besi, paladium dan platina disebut "golongan VIII''.

Lambang unsure-unsur golongan A:

Lambang           Nama                             Konfigurasi Elektron

Golongan          Golongan                      Orbital Terluar

I – A                   Alkali                               ns¹

II – A                  Alkali tanah                      ns²

III – A                 Boron                              ns² - np¹

IV – A                 Karbon – Silikon               ns² - np²

V – A                  Nitogen – Posphor            ns² - np³

VI – A                 Oksigen                           ns² - np⁴

VII – A                Halogen                          ns² - np⁵

VIII – A               Gas mulia                        ns² - np⁶

Lambang unsure-unsur golongan B:

Konfigurasi Elektron           Lambang Golongan

    (n - 1) d1 ns2                                   III – B

    (n - 1) d2 ns2                                   IV – B

    (n - 1) d3 ns2                                    V – B

    (n - 1) d4 ns2                                   VI – B

    (n - 1) d5 ns2                                   VII – B

    (n - 1) d6-8 ns2                                  VIII

    (n - 1) d9 ns2                                     I – B

    (n - 1) d10 ns2                                   II - B

Lambang golongan aktinida dan lantanida :

nS2 (n-2)f1-14

Jika : n = 6 adalah lantanida    ,n = 7 adalah aktinida 

Contoh: Penentuan periode dan golongan

      1. Unsur dengan nomor atom 11, konfigurasinya : 1s2 2s2 2p6 3s1
- n = 3, berarti periode 3 (kulit M).
- elektron valensi (terluar) 3s sebanyak 1 elektron, berarti termasuk golongan IA.  

     2. Unsur Ga dengan nomor atom 31, konfigurasinya : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1
- n = 4, berarti perioda 4 (kulit N).
- elektronvalensi 4s2 4p1, berarti golongan IIIA.  

     3.  Unsur Sc dengan nomor atom 21, konfigurasinya : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
- n = 4, berarti perioda 4 (kulit N).
- 3d1 4s2 berarti golongan IIIB.

4      . Unsur Fe dengan nomor atom 26, konfigurasinya : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
- n = 4, berarti perioda 4 (kulit N).
- 3d6 4s2 , berarti golongan VIII.