BAB 1 BAB 1

STRUKTUR ATOM STRUKTUR ATOM DAN DAN

JADUAL BERKALAJADUAL BERKALA

i) J.J. Thomsoni) J.J. Thomson Model “plum-pudding”Model “plum-pudding” Elektron dan proton disusun sama rata Elektron dan proton disusun sama rata

dalam satu atomdalam satu atom

Sejarah Penemuan Model AtomSejarah Penemuan Model Atom

ii) Rutherfordii) Rutherford Proton disusun dalam satu nukleus Proton disusun dalam satu nukleus

manakala elektron mengorbit protonmanakala elektron mengorbit proton

Terdiri daripada satu nukleus yang terletak Terdiri daripada satu nukleus yang terletak di tengah struktur atomdi tengah struktur atom

Nukleus terdiri daripada:-Nukleus terdiri daripada:-

-- partikel bercas positif (partikel bercas positif (protonproton) )

-- partikel neutral (partikel neutral (neutronneutron) )

-- partikel bercas negatif mengorbit partikel bercas negatif mengorbit nukleus nukleus ((elektronelektron))

Bilangan elektron = bilangan protonBilangan elektron = bilangan proton

Unit bagi atom dikira sebagai unit jisim atom Unit bagi atom dikira sebagai unit jisim atom (amu)(amu)

1 amu = 1.67 x 101 amu = 1.67 x 10-4-4 g g

Jisim (dalam unit amu) bagi ketiga-tiga partikel Jisim (dalam unit amu) bagi ketiga-tiga partikel atom ditunjukkan dalam jadual di sebelahatom ditunjukkan dalam jadual di sebelah

Jika bilangan elektron tidak sama dengan Jika bilangan elektron tidak sama dengan bilangan proton dalam nukleus, maka atom bilangan proton dalam nukleus, maka atom tersebut adalah ion tersebut adalah ion

Kation: bilangan elektron < bilangan protonKation: bilangan elektron < bilangan proton Anion : bilangan elektron > bilangan protonAnion : bilangan elektron > bilangan proton

Struktur Elektron Bagi AtomStruktur Elektron Bagi Atom

Cara elektron disusun mengelilingi nukleus suatu Cara elektron disusun mengelilingi nukleus suatu atom dipanggil sebagai konfigurasi elektronatom dipanggil sebagai konfigurasi elektron

Penting kerana konfigurasi elektron menentukan Penting kerana konfigurasi elektron menentukan ciri-ciri kimia sesuatu atom atau unsurciri-ciri kimia sesuatu atom atau unsur

Tindak balas kimia tersebut hanya melibatkan Tindak balas kimia tersebut hanya melibatkan elektronvalens iaitu elektron yang berada di petala elektronvalens iaitu elektron yang berada di petala terluar dalam konfigurasi elektronterluar dalam konfigurasi elektron

Spektrum garis atom dapat menerangkan cara Spektrum garis atom dapat menerangkan cara elektron disusun dalam suatu atomelektron disusun dalam suatu atom

Spektrum AtomSpektrum Atom

Apabila cahaya Apabila cahaya uvuv melalui satu melalui satu prisma ke satu skrin putih prisma ke satu skrin putih

→→ warna-warna pelangi dapat warna-warna pelangi dapat dilihatdilihat

Spektrum ini terdiri drpd cahaya nampak (visible Spektrum ini terdiri drpd cahaya nampak (visible light) yang terdiri daripada warna-warna pelangi pd light) yang terdiri daripada warna-warna pelangi pd semua frekuensi dan jarak gelombang.semua frekuensi dan jarak gelombang.

Spektrum ini dikenali Spektrum ini dikenali → → Spektrum selanjarSpektrum selanjar

Sebaliknya, apabila cahaya yang dipancarkan ke Sebaliknya, apabila cahaya yang dipancarkan ke satu prisma tersebut adalah daripada satu tiub satu prisma tersebut adalah daripada satu tiub (nyahcas) yang melalui suatu gas contohnya gas (nyahcas) yang melalui suatu gas contohnya gas hidrogen, maka satu spektrum yang berbeza hidrogen, maka satu spektrum yang berbeza dapat dilihat dapat dilihat

Spektrum ini terdiri daripada beberapa garis warna Spektrum ini terdiri daripada beberapa garis warna yang terhasil berdasarkan frekuensi dan jarak yang terhasil berdasarkan frekuensi dan jarak gelombang cahaya nampak yang digunakan.gelombang cahaya nampak yang digunakan.

Spektrum ini dikenali Spektrum ini dikenali → → Spektrum garisSpektrum garis

Spektrum selanjarSpektrum selanjar

Spektrum pemancaranSpektrum pemancaran

Spektrum penyerapanSpektrum penyerapan

Kaitan Antara Jarak Gelombang Kaitan Antara Jarak Gelombang Dan FrekuensiDan Frekuensi

Kaitan antara jarak gelombang (Kaitan antara jarak gelombang (λλ) dengan frekuensi () dengan frekuensi (ff) ) dapat ditunjukkan dalam persamaan berikut;dapat ditunjukkan dalam persamaan berikut;

di mana; C = halaju cahaya (3.0 x 10di mana; C = halaju cahaya (3.0 x 1088 ms ms-1-1))

Jarak gelombang dalam unit Nanometer (nm)Jarak gelombang dalam unit Nanometer (nm)

Frekuensi dalam unit Hertz (Hz)Frekuensi dalam unit Hertz (Hz)

λf = C

1 Hz = 1 s-1

Spektrum Garis Atom HidrogenSpektrum Garis Atom Hidrogen

Apabila tenaga dibekalkan kpd atom Apabila tenaga dibekalkan kpd atom hidrogen, elektron akan menyerap tenaga hidrogen, elektron akan menyerap tenaga tersebut dan teruja ke aras yg lebih tinggi.tersebut dan teruja ke aras yg lebih tinggi.

Keadaan ini tidak stabil dan elektron akan Keadaan ini tidak stabil dan elektron akan kembali ke aras yg lebih rendah kembali ke aras yg lebih rendah membebaskan tenaga dalam bentuk sinaran membebaskan tenaga dalam bentuk sinaran menghasilkan spktrum garis.menghasilkan spktrum garis.

Peralihan elektron dari aras yg lebih tinggi Peralihan elektron dari aras yg lebih tinggi ke aras rendah menghasilkan beberapa ke aras rendah menghasilkan beberapa siri garis spektrum seperti jadual dibawah.siri garis spektrum seperti jadual dibawah.

Aras asalAras asal

nn11

Aras akhirAras akhir

nn22

SiriSiri Kawasan ditemuiKawasan ditemui

11 2,3,4….2,3,4…. LymanLyman UltralembayungUltralembayung

22 3,4,5….3,4,5…. BalmerBalmer Cahaya nampakCahaya nampak

33 4,5,6….4,5,6…. PaschenPaschen InfamerahInfamerah

44 5,6,7….5,6,7…. BrackettBrackett InfamerahInfamerah

55 6,7,8….6,7,8…. PfundPfund InfamerahInfamerah

Persamaan RybergPersamaan Ryberg

Jarak gelombang atau frekuensi bagi Jarak gelombang atau frekuensi bagi setiap garis dalam spektrum hidrogen setiap garis dalam spektrum hidrogen boleh dikira melalui Persamaan Rybergboleh dikira melalui Persamaan Ryberg

di mana :- di mana :-

RRHH = pemalar Ryberg, 1.097 x 10 = pemalar Ryberg, 1.097 x 1077 m m

n n = integer (1,2,3,4,5……)= integer (1,2,3,4,5……)

1

λ

22

21

11

nnHR

nn11 dan n dan n22 adalah integer yang dipanggil adalah integer yang dipanggil sebagai nombor kuantum prinsipal. sebagai nombor kuantum prinsipal.

Nilai nNilai n11 dan n dan n22 untuk setiap siri diberikan untuk setiap siri diberikan dalam jadualdalam jadual

SiriSiri Kawasan Kawasan cahayacahaya

nn11 nn22

LymanLyman Ultra-unguUltra-ungu 11 2,3,4,5……2,3,4,5……

BalmerBalmer Cahaya Cahaya NampakNampak

22 3,4,5,6……3,4,5,6……

PaschenPaschen Infra-redInfra-red 33 4,5,6,7……4,5,6,7……

Contoh pengiraan melibatkan persamaan Ryberg :-Contoh pengiraan melibatkan persamaan Ryberg :-

Kira jarak gelombang (dalam nanometer), bagi garisKira jarak gelombang (dalam nanometer), bagi garis

dalam spektrum atom hidrogen jika ndalam spektrum atom hidrogen jika n11=2 dan n=2 dan n22=4=4

dengan menggunakan persamaan Ryberg. dengan menggunakan persamaan Ryberg.

RRHH = 1.097 x 10 = 1.097 x 1077 m m

Penyelesaian:-Penyelesaian:- 1

λ

22

7

4

1

2

110097.1 mx

1

λmx 610056.2

mx7

10864.4

λ

untuk tukar unit dari meter ke nanometer :- untuk tukar unit dari meter ke nanometer :-

1 nm = 101 nm = 10-9-9 m m

m

nmxmx

9

7

10

110864.4

nm4.486λ

λ

Persamaan PlankPersamaan Plank

Semasa perpindahan elektron di antara aras tenaga Semasa perpindahan elektron di antara aras tenaga yang lebih tinggi ke aras tenaga yang lebih rendah, yang lebih tinggi ke aras tenaga yang lebih rendah, tenaga berlebihan iaitu perbezaan tenaga di antara tenaga berlebihan iaitu perbezaan tenaga di antara kedua-dua aras tenaga (kedua-dua aras tenaga (∆∆EE) dibebaskan dalam ) dibebaskan dalam bentuk cahaya yang frekuensinya (bentuk cahaya yang frekuensinya (νν atau atau ff) boleh ) boleh ditentukan dengan menggunakan Persamaan Plank ditentukan dengan menggunakan Persamaan Plank

∆E = hν @ ∆E = hf

di mana h = pemalar plank : 6.63 x 10di mana h = pemalar plank : 6.63 x 10-34-34 Js Js atauatau 3.99 x 10 3.99 x 10-10-10 Jsmol Jsmol-1-1

∆E = hc

λ

di mana :- c = halaju cahaya

λ = jarak gelombang

Contoh Pengiraan melibatkan persamaan Plank :-Contoh Pengiraan melibatkan persamaan Plank :-

Perbezaan tenaga di antara orbit kedua dan ketiga Perbezaan tenaga di antara orbit kedua dan ketiga bagi atom hidrogen ialah 3.03 x 10-19 J. Kira bagi atom hidrogen ialah 3.03 x 10-19 J. Kira frekuensi cahaya yang terpancar apabila frekuensi cahaya yang terpancar apabila perpindahan elektron berlaku di antara kedua-dua perpindahan elektron berlaku di antara kedua-dua aras tenaga iniaras tenaga ini

n=3

n=2∆E=3.03 x 10-19 J

Gunakan: Gunakan: hf hf == ∆∆EE

ff = = 3.03 x 103.03 x 10-19-19

6.626 x 106.626 x 10-34-34

= = 4.57 x 104.57 x 101414 Hz Hz

Penyelesaian

Model Atom BohrModel Atom Bohr

Mengutarakan satu teori atom bagi atom Mengutarakan satu teori atom bagi atom hidrogen @ spesies yang mempunyai satu hidrogen @ spesies yang mempunyai satu elektronelektron

Elektron bergerak mengorbit mengelilingi nukleus Elektron bergerak mengorbit mengelilingi nukleus seperti sistem solarseperti sistem solar

Terdapat daya tarikan elektrostatik yang Terdapat daya tarikan elektrostatik yang menghasilkan tenaga berbanding dengan tarikan menghasilkan tenaga berbanding dengan tarikan graviti dalam sistem solargraviti dalam sistem solar

Setiap orbit diwakili dengan satu integer yang Setiap orbit diwakili dengan satu integer yang dipanggil sebagai Nombor Kuantum Prinsipal, ndipanggil sebagai Nombor Kuantum Prinsipal, n

Orbit yang berada paling hampir dengan nukleus Orbit yang berada paling hampir dengan nukleus (iaitu yang menghasilkan tenaga yang paling (iaitu yang menghasilkan tenaga yang paling rendah) diwakilkan dengan n=1rendah) diwakilkan dengan n=1

Jika elektron dalam orbit ini stabil, ianya dikatakan Jika elektron dalam orbit ini stabil, ianya dikatakan berada dalam keadaan asasberada dalam keadaan asas

Jika elektron dalam orbit ini bergerak ke orbit lain Jika elektron dalam orbit ini bergerak ke orbit lain yang mempunyai aras tenaga yang lebih tinggi, yang mempunyai aras tenaga yang lebih tinggi, ianya dikatakan berada dalam keadaan terujaianya dikatakan berada dalam keadaan teruja

Teori Atom BohrTeori Atom Bohr

Daripada model atom tersebut, Bohr telah Daripada model atom tersebut, Bohr telah memperkenalkan satu rumus matematik untuk memperkenalkan satu rumus matematik untuk mengira tenaga bagi elektron;mengira tenaga bagi elektron;

E = -A / n2

di mana;di mana;

A ialah satu pemalar hasil pengiraan daripada pemalar A ialah satu pemalar hasil pengiraan daripada pemalar Plank, jisim dan cas elektron; A = 2.18 x 10Plank, jisim dan cas elektron; A = 2.18 x 10-18-18 J J

n ialah integer yang mewakili orbit elektron; n = 1,2,3,n ialah integer yang mewakili orbit elektron; n = 1,2,3,…….,∞ …….,∞

n dipanggil sebagai nombor kuantum kerana nilai n dipanggil sebagai nombor kuantum kerana nilai tersebut menentukan kuantiti tenaga elektron dalam tersebut menentukan kuantiti tenaga elektron dalam orbit tertentu. orbit tertentu.

Oleh kerana terdapat simbol negatif dalam persamaan, Oleh kerana terdapat simbol negatif dalam persamaan, orbit dengan tenaga terendah mempunyai n=1 dan orbit dengan tenaga terendah mempunyai n=1 dan tenaga tertinggi mempunyai n=∞tenaga tertinggi mempunyai n=∞

Saiz orbit juga bertambah dengan peningkatan nilai n.Saiz orbit juga bertambah dengan peningkatan nilai n.

Pengiraan Melibatkan Teori BohrPengiraan Melibatkan Teori Bohr

Contoh:-Contoh:-

Kira tenaga foton yang dipancarkan apabila Kira tenaga foton yang dipancarkan apabila satu elektron jatuh dari aras tenaga kelima satu elektron jatuh dari aras tenaga kelima ke aras tenaga kedua dalam atom hidrogen. ke aras tenaga kedua dalam atom hidrogen. Kemudian, kira frekuensi dan panjang Kemudian, kira frekuensi dan panjang gelombang (dalam nanometer) bagi foton gelombang (dalam nanometer) bagi foton tersebut. tersebut.

PenyelesaianPenyelesaian:-:-

i) i) tenaga foton yang dipancarkan tenaga foton yang dipancarkan

dari rumus; E dari rumus; E = -A= -A

nn22

∆∆E = EE = E22 – E – E11

==

= =

2

12

2 n

A

n

A

22

21

11

nnA

n=5

n=2Dari rumus;Dari rumus;

22

21

11

nnAE

22

18

5

1

2

11018.2 Jx

Jx19

1058.4

ii) frekuensi bagi foton tersebut ii) frekuensi bagi foton tersebut

dari rumus;dari rumus;

Jsx

Jx34

19

1063.6

1058.4

Hzx14

1091.6

hvE

h

Ev

frekuensifrekuensi

panjang gelombang, gunakan rumus;

v

cλ

m

nmx

sx

msx9114

18

10

1

1091.6

1000.3

nm434

Nombor KuantumNombor Kuantum

Nombor kuantum menerangkan tenaga Nombor kuantum menerangkan tenaga elektron dalam suatu atom.elektron dalam suatu atom.

3 jenis nombor kuantum3 jenis nombor kuantum

a)a) Nombor Kuantum Prinsipal, Nombor Kuantum Prinsipal, nn

b)b) Nombor Kuantum Azimuth, Nombor Kuantum Azimuth, ll

c)c) Nombor Kuantum Magnet, Nombor Kuantum Magnet, mmll

a)a) Nombor Kuantum Prinsipal, Nombor Kuantum Prinsipal, nn

Menunjukkan aras tenaga atau petala bagi elektronMenunjukkan aras tenaga atau petala bagi elektron

nn mewakili nilai 1,2,3,…….∞ mewakili nilai 1,2,3,…….∞

Semakin besar nilai Semakin besar nilai nn, semakin besar tenaga yang dipunyai , semakin besar tenaga yang dipunyai oleh petala tersebut.oleh petala tersebut.

Abjad juga boleh digunakan untuk mewakili petala seperti Abjad juga boleh digunakan untuk mewakili petala seperti berikut;berikut;

Contoh :- Contoh :- petala dengan petala dengan nn=1 boleh juga dirujuk sebagai =1 boleh juga dirujuk sebagai petala K.petala K.

Nombor Kuantum PrinsipalNombor Kuantum Prinsipal 11 22 33 44 ……....

Petunjuk AbjadPetunjuk Abjad KK LL MM NN ……....

b)b) Nombor Kuantum Azimuth, Nombor Kuantum Azimuth, ll

Setiap petala mempunyai subpetala yang mana bentuknya Setiap petala mempunyai subpetala yang mana bentuknya ditentukan oleh nombor kuantum azimditentukan oleh nombor kuantum azim

ll mewakili nilai 0, 1, 2,……( mewakili nilai 0, 1, 2,……(nn-1)-1)

Setiap nilai merujuk kpd jenis subpetala atau orbital atom Setiap nilai merujuk kpd jenis subpetala atau orbital atom tertentu.tertentu.

Contoh :-Contoh :- jika jika nn=1, maka =1, maka ll=0. =0.

Oleh itu, petala K hanya mempunyai satu Oleh itu, petala K hanya mempunyai satu

sub-petala. sub-petala.

jika n=2, maka jika n=2, maka ll=0 dan =0 dan ll=1.=1.

Oleh itu, petala L terdiri daripada dua Oleh itu, petala L terdiri daripada dua

sub-petala. sub-petala.

Nilai Nilai ll 00 11 22 33 44 55 66 ……..

Petunjuk sub-petalaPetunjuk sub-petala ss pp dd ff gg hh ii ……..

Nilai Nilai ll bagi setiap bagi setiap nn dirumuskan dalam jadual berikut; dirumuskan dalam jadual berikut;

Sub-petala Sub-petala ss, , pp, , dd dan dan ff merujuk kepada sub-petala yang merujuk kepada sub-petala yang terdapat dalam spektrum atom bagi logam alkali dalam terdapat dalam spektrum atom bagi logam alkali dalam jadual berkala. Penting kerana kesemua sub-petala jadual berkala. Penting kerana kesemua sub-petala tersebut dipenuhi dengan elektron pada keadaan asas tersebut dipenuhi dengan elektron pada keadaan asas (keadaan aras tenaga terendah). (keadaan aras tenaga terendah).

Untuk menentukan sub-petala, dalam petala tertentu, nilai Untuk menentukan sub-petala, dalam petala tertentu, nilai nn bagi petala tersebut ditulis terlebih dahulu, diikuti bagi petala tersebut ditulis terlebih dahulu, diikuti dengan petunjuk abjad bagi sub-petala tersebut. dengan petunjuk abjad bagi sub-petala tersebut.

Contoh :- Sub-petala Contoh :- Sub-petala ss bagi petala kedua ( bagi petala kedua (nn=2, =2, ll=0) boleh =0) boleh ditulis sebagai petala 2ditulis sebagai petala 2ss. Sub-petala . Sub-petala pp bagi bagi

petala kedua (petala kedua (nn=2, =2, ll=1) pula boleh =1) pula boleh ditulis ditulis sebagai sub-petala 2sebagai sub-petala 2pp..

c)c) Nombor Kuantum Magnet, Nombor Kuantum Magnet, mm

Nombor kuantum magnet merujuk kpd orientasi orbital Nombor kuantum magnet merujuk kpd orientasi orbital atom dalam ruang.atom dalam ruang.

Nilai yang mungkin bagi m ialah -1…0…+1Nilai yang mungkin bagi m ialah -1…0…+1

Bagi Bagi ll=0, m mempunyai nilai 0, maka terdapat satu orbital =0, m mempunyai nilai 0, maka terdapat satu orbital s sahajas sahaja

Bagi Bagi ll=1, terdapat 3 nilai bagi m iaitu -1, 0 dan +1.=1, terdapat 3 nilai bagi m iaitu -1, 0 dan +1.

Ini menunjukkan terdapat 3 orbital p iaitu pIni menunjukkan terdapat 3 orbital p iaitu px x , p, pyy dan p dan pzz . .

Bagi l=2, nilai m adalah -2, -1, 0, +1, +2.Bagi l=2, nilai m adalah -2, -1, 0, +1, +2.

Ini menunjukkan terdapat 5 orbital d.Ini menunjukkan terdapat 5 orbital d.

Ringkasan Nombor KuantumRingkasan Nombor KuantumNombor Nombor kuantum kuantum

prinsipal, prinsipal, nn (petala)(petala)

Nombor Nombor kuantum kuantum azimuth, azimuth, ll

(sub-petala)(sub-petala)

Petunjuk Petunjuk

sub-petalasub-petalaNombor Kuantum Nombor Kuantum

magnet, magnet, mm (orbital) (orbital)Bilangan Bilangan orbital orbital dalam dalam

sub-petalasub-petala

11

22

33

44

00

00

11

00

11

22

00

11

22

33

11ss

22ss

22pp

33ss

33pp

33dd

44ss

44pp

44dd

44ff

00

00

-1 0 +1-1 0 +1

00

-1 0 +1-1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2-2 -1 0 +1 +2

00

-1 0 +1-1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2-2 -1 0 +1 +2

-3 -2 -1 0 +1 +2 +3-3 -2 -1 0 +1 +2 +3

11

11

33

11

33

55

11

33

55

77

Spin ElektronSpin Elektron

Nombor kuantum spin, Nombor kuantum spin, ss

Nombor kuantum ini penting kerana elektron berputar Nombor kuantum ini penting kerana elektron berputar mengelilingi nukleus (sama seperti bumi berputar pada mengelilingi nukleus (sama seperti bumi berputar pada paksinya).paksinya).

Oleh kerana elektron hanya boleh berputar pada dua arah, Oleh kerana elektron hanya boleh berputar pada dua arah, s s hanya terdiri daripada 2 nilai iaitu +½ dan -½. hanya terdiri daripada 2 nilai iaitu +½ dan -½.

4 nombor kuantum iaitu 4 nombor kuantum iaitu nn, , ll, , mm dan dan ss menentukan orbital menentukan orbital elektron dan arah putaran elektron.elektron dan arah putaran elektron.

Walau bagaimanapun, keempat-empat nombor kuantum ini Walau bagaimanapun, keempat-empat nombor kuantum ini perlu mengikuti aturan Prinsip Pemencilan Pauli perlu mengikuti aturan Prinsip Pemencilan Pauli

Prinsip Pemencilan PauliPrinsip Pemencilan Pauli

Prinsip Pemencilan Pauli menyatakan tidak Prinsip Pemencilan Pauli menyatakan tidak terdapat 2 elektron dalam satu atom yg terdapat 2 elektron dalam satu atom yg mempunyai keempat-empat nombor kuantum mempunyai keempat-empat nombor kuantum yang sama.yang sama.

Contoh :- Contoh :- Dalam orbital 1Dalam orbital 1ss, nilai , nilai nn, , ll, dan , dan ss adalah seperti adalah seperti nn=1, =1, ll=0, =0, mm=0 dan =0 dan ss=+½ atau -½.=+½ atau -½.

Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2 Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2 elektron dengan spin yang berlawanan.elektron dengan spin yang berlawanan.

Prinsip Pemencilan Pauli mengehadkan bilangan Prinsip Pemencilan Pauli mengehadkan bilangan elektron dalam orbital kepada dua, maka bilangan elektron dalam orbital kepada dua, maka bilangan maksimum elektron yang boleh diisi dalam maksimum elektron yang boleh diisi dalam

sub-petala sub-petala ss, , pp, , dd dan dan ff adalah bersamaan dengan adalah bersamaan dengan 22nn22 seperti berikut; seperti berikut;

Sub-petalaSub-petala Bilangan orbitalBilangan orbital Bil. maksimum elektronBil. maksimum elektron

ss

pp

dd

ff

11

33

55

77

22

66

1010

1414

Orbital atomOrbital atom

Orbital merujuk kepada kawasan atau isipadu Orbital merujuk kepada kawasan atau isipadu dalam ruang sekeliling nukleus untuk diisi dengan dalam ruang sekeliling nukleus untuk diisi dengan elektronelektron

Sebaliknya, orbit merujuk kepada laluan elektron Sebaliknya, orbit merujuk kepada laluan elektron mengelilingi nukleusmengelilingi nukleus

Gambarajah orbitalGambarajah orbital

Orbital f

Orbital d

Orbital p

Orbital s

Pengisian Elektron Dalam Pengisian Elektron Dalam Gambarajah OrbitalGambarajah Orbital

Pengisian elektron dalam gambarajah Pengisian elektron dalam gambarajah orbital adalah mengikut aturan tertentu.orbital adalah mengikut aturan tertentu.

3 jenis aturan3 jenis aturan

a)a) Prinsip AufbauPrinsip Aufbau

b)b) Prinsip Pemencilan PauliPrinsip Pemencilan Pauli

c)c) Aturan HundAturan Hund

Prinsip AufbauPrinsip Aufbau

Menegaskan pengisian elektron dalam orbital Menegaskan pengisian elektron dalam orbital adalah mengikut tertib aras tenaga bermula dari adalah mengikut tertib aras tenaga bermula dari aras tenaga terendaharas tenaga terendah

3d

1s

2s

2p

3s

3p

4s

4p

5sTenaga

Prinsip Pemencilan PauliPrinsip Pemencilan Pauli

Menyatakan tidak terdapat 2 elektron dalam satu atom yang mempunyai keempat-Menyatakan tidak terdapat 2 elektron dalam satu atom yang mempunyai keempat-empat nombor kuantum yang samaempat nombor kuantum yang sama

Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2 elektron dengan spin yang Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2 elektron dengan spin yang berlawananberlawanan

Spin elektron diwakili dengan simbol dan Spin elektron diwakili dengan simbol dan

Contoh :-Contoh :-

dps

Aturan HundAturan Hund

Menyatakan elektron mengisi semua orbital yang Menyatakan elektron mengisi semua orbital yang mempunyai tenaga yang sama secara tunggal mempunyai tenaga yang sama secara tunggal dengan putaran yang selari sebelum berpasangdengan putaran yang selari sebelum berpasang

Contoh :-Contoh :-

dp

Konfigurasi ElektronKonfigurasi Elektron

Susunan elektron dalam atom dinamakan Susunan elektron dalam atom dinamakan konfigurasi elektronkonfigurasi elektron

Konfigurasi elektron adalah mengikut 3 Konfigurasi elektron adalah mengikut 3 aturan :-aturan :-

- Prinsip Aufbau- Prinsip Aufbau- Prinsip Pemencilan Pauli - Prinsip Pemencilan Pauli - Aturan Hund- Aturan Hund

1s

H 1

1.00794

1s1

Na11

22.99 1s 2s 2p 3s

1s22s22p63s1

Contoh:Contoh:

Ca20

40.078 1s 2s 2p 3s

1s22s22p63s23p64s2

3p 4s

Al13

26.982 1s 2s 2p 3s

1s22s22p63s23p1

3p

N7

14.007 1s 2s 2p

1s22s22p3

Cl17

35.4527

1s 2s 2p 3s

1s22s22p63s23p5

3p

Konfigurasi Elektron Unsur PeralihanKonfigurasi Elektron Unsur Peralihan

Melibatkan unsur yang mempunyai nombor atom, Melibatkan unsur yang mempunyai nombor atom, Z=21 hingga Z=30Z=21 hingga Z=30

Umumnya, aras tenaga bagi orbital 4Umumnya, aras tenaga bagi orbital 4ss adalah adalah lebih rendah daripada orbital 3lebih rendah daripada orbital 3dd..

Tetapi, apabila ada elektron terisi dalam orbital Tetapi, apabila ada elektron terisi dalam orbital 33dd, maka kedudukan kedua-dua orbital adalah , maka kedudukan kedua-dua orbital adalah sebaliknya. sebaliknya.

Oleh itu, orbital 3Oleh itu, orbital 3dd sekarang, mempunyai tenaga sekarang, mempunyai tenaga yang lebih rendah daripada orbital 4yang lebih rendah daripada orbital 4ss..

Oleh itu, konfigurasi elektron bagi Oleh itu, konfigurasi elektron bagi Scandium (Sc) ialah :-Scandium (Sc) ialah :-

11ss2222ss2222pp6633ss2233pp6633dd1144ss22

Sc 21

44.956

Tenaga

3d 4s

3d4s

Contoh :-Contoh :-

Sifat berkala atomSifat berkala atom

3 3 sifat berkala atom yang penting:sifat berkala atom yang penting:

a) Saiz atoma) Saiz atom

b) Tenaga pengionanb) Tenaga pengionan

c) Afiniti elektronc) Afiniti elektron

a) Saiz atoma) Saiz atom

Menuruni kumpulanMenuruni kumpulan

semakin besar saiz atomsemakin besar saiz atom

(saiz atom bertambah dengan pertambahan (saiz atom bertambah dengan pertambahan nilai n)nilai n)

Merentasi kalaMerentasi kala

semakin kecil saiz atomsemakin kecil saiz atom

b) Tenaga pengionanb) Tenaga pengionan

TTenaga yang mesti diserap untukmenyingkirkan satu mol elektron valens daripada satu mol

atom bergas atau daripada ion bergas

Contoh :-Contoh :-

NaNa(g)(g) Na Na++(g)(g) + e + e--

Proses endotermik – Proses endotermik – banyak tenaga yang banyak tenaga yang diperlukan untuk diperlukan untuk

mengeluarkan mengeluarkan elektronelektron

Tenaga Pengionan PertamaTenaga Pengionan Pertama

-- tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron yang pertama elektron yang pertama

Tenaga Pengionan KeduaTenaga Pengionan Kedua

-- tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron yang kedua elektron yang kedua

Apabila menuruni kumpulanApabila menuruni kumpulan

saiz atom bertambah – tarikan nukleus terhadap saiz atom bertambah – tarikan nukleus terhadap elektrons valens berkurang tenaga pengionan elektrons valens berkurang tenaga pengionan

berkurangberkurang

Apabila merentasi kala dari kiri ke kananApabila merentasi kala dari kiri ke kanan

penambahan cas ion akan menyebabkan penambahan cas ion akan menyebabkan pengurangan saiz ion – banyak tenaga diperlukanpengurangan saiz ion – banyak tenaga diperlukan

peningkatan tenaga pengionanpeningkatan tenaga pengionan

c)c) Afiniti elektronAfiniti elektron

Didefinisikan Didefinisikan sebagai tenaga yang dibebaskan sebagai tenaga yang dibebaskan atau diserap apabila elektron ditambah kepada atau diserap apabila elektron ditambah kepada atom atau ion pada keadaan asasatom atau ion pada keadaan asas

Contoh :-Contoh :-

ClCl(g)(g) e e- - + Cl+ Cl--(g)(g)

Pembentukan ion negatif biasanya melibatkan Pembentukan ion negatif biasanya melibatkan pembebasan tenaga ( ∆H = -ve )pembebasan tenaga ( ∆H = -ve )

Semakin besar terima elektron , semakin besar Semakin besar terima elektron , semakin besar nilai tenaga yang dibebaskannilai tenaga yang dibebaskan

Apabila merentasi kala dari kiri ke kanan Apabila merentasi kala dari kiri ke kanan

nilai afiniti elektron semakin besar (saiz atom kecil)nilai afiniti elektron semakin besar (saiz atom kecil)

Apabila menuruni kumpulanApabila menuruni kumpulan

nilai afiniti elektron menurun (saiz atom besar)nilai afiniti elektron menurun (saiz atom besar)