STRUKTUR ATOM, SISTEM PERIODIK DAN IKATAN KIMIA

STRUKTUR ATOM

TEORI ATOMDALTON

THOMSON

RUTHERFORD

BOHR

TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM

Teori Atom Mekanika Kuantum Atom terdiri dari pertikel proton, neutron, dan

elektron Teori Kuantum (Max Planck tahun 1900)

Hipotesis : atom-atom dan molekul dapat memancarkan / menyerap energi hanya dalam jumlah tertentu (kuanta/kuantum).

Kuantum : jumlah / paket energi terkecil yang dipancarkan / diserap oleh atom / molekul dalam bentuk radiasi elektromagnetik

Besarnya energi tergantung pada frekuensi & panjang gelombang radiasinya:

E = h v

E = h

Ket:E = energi foton (J)h = konstanta Planck (6,63 x 10-34 J det)      λ  = panjang gelombangv = frekuensi radiasi (det-1) c  = kecepatan cahaya 3 x 108 m/s

Foton adalah “partikel” cahaya. Energi dari seberkas sinar terpusatkan dalam foton

Fotolistrik adalah listrik yang diinduksi oleh cahaya (foton).

Spektrum atom (spektrum garis) adalah spektrum yang dihasilkan oleh sinar yang dipancarkan oleh atom yang tereksitasi. Spektrum ini hanya mempunyai sederet garis (warna) dengan panjang gelombang tertentu.

Teori yang mendasari Teori Atom Mekanika Kuantum Dualisme Pertikel-Gelombang (Louis de

Broglie)Elektron bersifat sebagai partikel dan gelombang. Gelombang bergerak tidak menurut garis, melainkan menyebar melalui suatu daerah tertentu.

Ketidakpastian HeisenbergGerakan lintasan elektron beserta kedudukannya tidak dapat diketahui dengan tepat

Teori Mekanika Kuantum (Erwin Schrodinger)

Elektron dapat dianggap sebagai gelombang materi yang gerakannya sama dengan gerakan gelombangDaerah dalam ruang yang mempunyai kebolehjadian ditempati elektron disebut orbital atom.

BILANGAN KUANTUM Bilangan – bilangan yang menyatakan keadaan

energi dan letak elektron dalam atom. Bilangan kuantum terdiri dari:BILANGAN KUANTUM UTAMA (n)Menyatakan kulit atom.Besarnya n : 1 s/d 7n = 1 kulit Kn = 2 kulit Ln = 3 kulit Mdst

BILANGAN KUANTUM AZIMUT (l)Menyatakan sub kulit/bentuk orbitalBesarnya l : 0 s/d (n-1)l = 0 subkulit sl = 1 subkulit pl = 2 subkulit dl = 3 subkulit f

BILANGAN KUANTUM MAGNETIK (m)Menyatakan orientasi orbital dan nomor ruang.Besarnya -l s/d +ll = 0 (subkulit s)

l = 1 (subkulit p)

l = 2 (subkulit d)

l = 3 (subkulit f) BILANGAN KUANTUM SPIN (s)Menyatakan arah rotasi elektron.

= + ½ (arah ke atas)

= - ½ (arah ke bawah)

KONFIGURASI ELEKTRON CARA KULIT : khusus golongan Utama CARA SUBKULIT : bilangan kuantumAturan :

AufbauPengisian orbital dimulai dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi yang tinggi.Diagram:

Pada subkulit d berlaku aturan kestabilan (penuh dan ½ penuh)

ex:

Pauli“Tidak boleh ada dua elektron dalam satu atom dengan empat bilangan kuantum yang sama”ex:

Hund“Pada orbital dengan energi yang sama, sebelum berpasangan mula-mula elektron akan menempati orbital sendiri-sendiri”ex:

BENTUK & ARAH ELEKTRON Subkulit s

Subkulit p

Subkulit d

HUBUNGAN KONFIGURASI ELEKTRON DENGAN SPU

GOLONGAN : letak terakhir elektron pada orbital.

1. Golongan A (Utama)2. Golongan B (Transisi)

konf. elektron berakhir di blok s atau p gol. Akonf. elektron berakhir di blok d gol. B

konf. elektron berakhir di blok f gol. B (Lantanida dan aktinida)

PERIODE : jumlah kulit Golongan Utama (A)

Lambang Golongan

Nama Golongan

Konfigurasi Elektron

Orbital Terluar

I - A Alkali ns 1

II - A Alkali tanah ns 2

III - A Boron ns 2 - np 1

IV - A Karbon - Silikon

ns 2 - np 2

V - A Nitogen - Posphor

ns 2 - np 3

VI - A Oksigen ns 2 - np 4

VII - A Halogen ns 2 - np 5

VIII - A Gas mulia ns 2 - np 6

Golongan Transisi (B)Konfigurasi

ElektronLambang Golongan

(n - 1) d 1 ns 2 III - B

(n - 1) d 2 ns 2 IV - B

(n - 1) d 3 ns 2 V - B

(n - 1) d 4 ns 2 VI - B

(n - 1) d 5 ns 2 VII - B

(n - 1) d 6-8 ns2 VIII

(n - 1) d 9 ns 2 I - B

(n - 1) d 10 ns 2 II - B

Lantanida & aktinidanS 2 (n-2)f 1-14

jika : n = 6 Lantanida: n = 7 Aktinida

CARA PENULISAN KONFIGURASI ELEKTRON

§  Berdasarkan urutan subkulitSesuai tingkat energinyaex:1s 2 ,  2s 2 ,2p 6 ,  3s 2 ,3p 6 ,  4s 2 ,3d 10 ,4p 6 ,  5s 2 ,4d 10 ,5p 6 ,  6s 2 ,4f 14 ,5d 10 ,6p 6 Sesuai kulit yang samaex:1s 2 ,  2s 2 ,2p 6 ,  3s 2 ,3p 6 ,3d 10 ,  4s 2 ,4p 6 ,4d 10 ,4f 14 ,  5s 2 ,5 p 6 ,5d 10 ,  6s 2 ,6p 6

§  Penyingkatan dengan gas muliaex:15P = 1s2, 2s2,2p6, 3s2,3p3; 15P = (Ne) 3s2,3p3

§  Orbital penuh dan setengah penuhUnsur lebih stabil apabila orbital atom terisi setengah penuh atau tepat penuhex:24 Cr = (Ar) 4s1 3d5

elektron valensi 24 Cr = 1 + 5 = 6periode : 4Golongan : VIB

§  Konfigurasi elektron ionKationContoh : 26Fe = (Ar) 3d6, 4s2

                Fe2+ = (Ar) 3d6

                Fe3+ = (Ar) 3d5

AnionContoh : 17Cl = (Ar) 3s2, 3p5

                  Fe- = (Ar) 3s2, 3p6

Soal:

1. Suatu atom unsur mempunyai 24 neutron dan nomor massa 45. Konfigurasi elektron atom unsur tersebut adalah …

2. Elektron terluar dari atom X mempunyai harga n = 3 ; l = 2 ; m = -1 ; s = – ½, maka nomor atom unsur X adalah ….

3. Unsur yang nomor atomnya mempunyai konfigurasi electron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

4p6 5s2 4d8 terletak pada … 4. Tentukan nomor atom, golongan dan periode dari

unsur yang mempunyai elektron terakhir dengan harga bilangan kuantum:a) n = 2, l = 1, m = 0, s = -½ b) n = 3, l = 2, m = -1, s = +½