3.01k likes | 8.75k Vues
BAB V. STRUKTUR ATOM. STRUKTUR ATOM. Perkembangan teori atom Teori atom Dalton dan teori atom Thomson Struktur inti dan teori atom Rutherford Model atom Bohr Teori atom modern dan mekanika kuantum Konfigurasi elektron. Perkembangan Teori Atom.
E N D
BAB V STRUKTUR ATOM
STRUKTUR ATOM Perkembangan teori atom Teori atom Dalton danteori atom Thomson Strukturintidanteori atom Rutherford Model atom Bohr Teori atom modern dan mekanika kuantum Konfigurasi elektron
PerkembanganTeori Atom Leukippos, Demokritos, danEpikourosmengemukanbahwa atom merupakan: DEFINISI ATOM • Salahsatukonsepilmiahtertuaadalahbahwasemuamateridapatdipecahmenjadizarah (partikel) terkecil, dimanapartikel-partikelitutidakbisadibagilebihlanjut. • A : Tidak, Tomos : memotong. Dinamakan atom karenadianggaptidakdapatdipecahlagi • Bentukdanukuran atom tergantungdarisifatmaterinya • Atom memilikimassa
…….Perkembangan Teori Atom Teori Atom Dalton (1803) • Pencetusteori atom modern. • Teorinyadilandasiolehkejadiankimiawidan data kuantitatif. • Teori Dalton ditunjangjugaoleh 2 percobaan (olehLavoisier&Prost) • dan 2 hukumalam (KekekalanmassadanPerbandingantetap) • Materitersusundaripartikel-partikelkecil yang takdapatdipecahlagidandisebut atom • Atom dariunsur-unsur yang samamempunyaisifatkimiadanfisika yang sama, sifatunsur yang satuberbedadengandariunsurlainnya. • Atom takdapatdihancurkandanidentitasnyaselalutetapselamareaksikimia • Perubahankimiaterjadikarenapenggabunganantaraatom, penguraiansenyawa-senyawamenjadiatom-atom ataupertukarantepatantara atom-atom • Senyawakimiadibentukoleh atom-atom unsurnyadalamsuatuperbandingantetap.
--- - - - -- ---- +++ …….Perkembangan Teori Atom Model Atom J. J. Thomson, 1879 “Atom merupakansebuah bola kecilbermuatanpositifdandipermukaannyatersebarelektron yang bermuatannegatif” Model inidisebutjuga model rotikismis, rotidigambarkansebagai atom bermuatanpositifdankismissebagaielektronnya. - - - - - - a. b. a. dilihatdariluar b. penampangnya
…….Perkembangan Teori Atom PenemuanElektron • Michael Faraday, 1832 menentukan hubungan antara jumlah listrik yang digunakan dengan jumlah reaksi kimia yang terjadi. • George Stoney, 1874 melanjutkan kerja Faraday, dimana unit dari muatan listrik yang diberikan terkait dengan atom, yang kemudian disimpulkan sebagai elektron. Percobaan yang dilakukan dengan menggunakan tabung sinar katoda • Robert Milikan, 1909 dengan percobaan tetes minyak berhasil menentukan muatan dari elektron
…….Perkembangan Teori Atom Penemuan proton Eugen Goldstein, 1886; dengan mempelajari tabung sinar katoda berhasil menemukan adanya aliran muatan positif yang menuju katoda, kemudian dikenal sebagai proton
…….Perkembangan Teori Atom Ernest Rutherford, 1909 PENEMUAN INTI ATOM • mempelajaripartikelalfa () sebagaipartikelyang • bermuatanpositif • mengembangkan model atom: • Atom terdiridaribagian-bagian yang sangatkecil, yaituinti yang bermuatanpositif yang dikelilingiolehawanelektronpadajaraktertentudariinti. • jumlah proton dalamintimerupakannomor atom. Rutherford received the Nobel Prize in Chemistry for his pioneering work in nuclear chemistry.
…….Perkembangan Teori Atom Penemuan neutron James Chadwick, 1932; • melakukanpercobaandenganmemborbardirberiliumdenganpartikelalfaberenergitinggi, yang menghasilkan neutron • neutron merupakanpartikel yang tidakbermuatandenganmassajauhlebihringandari proton.
Partikelsubatomik • 1 amu (aka 1 dalton) = 1/12 massadariinti atom karbon-12 • 1 dalton = 1.67 x 10-24 g Dimana: A adalah nomor massa; jumlah proton dan neutron A = Z + N Z adalah nomor atom; jumlah proton N adalah jumlah neutron
Struktur elektronik atom Model atom yang dikembangkan Rutherford tidak menjelaskan tentang: • mengapa unsur yang berbeda menunjukan sifat kimia dan fisika yang berbeda • mengapa bisa terjadi ikatan kimia, • mengapa setiap unsur menyerap atau memancarkan cahaya pada karakteristik warna tertentu. Untuk memahami hal tersebut, dipelajari susunan elektron dalam atom atau konfigurasi elektron.
Radiasielektromagnetik Digunakanuntukmempelajarisifatelektrondalam atom. Radiasielektromagnetikmemilikisifatpartikeldansifatgelombang. • emisispektrum atom • panjanggelombang () adalahjarakterdekatatarpuncakgelombang, frekuensi () adalahjumlahgelombang per unit satuanwaktu • = c = 3,00 x 108 m/s
atau EmisiSpektrum Max Planck merumuskanenergifotoncahaya: dimanahadalahkonstanta Planck h= 6,6262 x 10-34 J.s
Efekfotolistrik Saat radiasi elektromagnetik dari permukaan yang memiliki energi minimum menghantam permukaaan logan (elektroda negatif) yang berada dalam tabung kosong, maka elektron akan terlepas dari logam menghasilkan muatan listrik. Efek fotolistrik banyak digunakan sebagai sensor pada pintu supermaket atau lift yang otomatis terbuka saat ada bayangan orang melewati melewati pancaran cahaya.
Model Atom Bohr (1913) • Mengusulkanbahwaelektronharusmemilikienergi yang cukupuntukmenjagapergerakannyakonstandisekitarinti. • Gerakanelektrondapatdianalogkansepertigerakan planet-planet mengelilingimatahari. Model atom Bohr hanya model satudimensi, dimanasetiaplingkaranhanyaditentukanolehjari-jari, r. Sehinggahanyasatukoordinat yang diperolehuntuk orbit pada model Bohr. Faktanyaelektronbukanlahpartikel yang bisadibatasipadasatudimensi orbit, elektrondapatbersifatsebagaigelombangdanmenempatiruangtigadimensi
………Model Atom Bohr (1913) • Atom terdiriatasintibermuatanpositif • Elektron bergerak mengelilingi inti dalam lintasan tertentu • Elektron dalam lintasannya tidak menyerap atau memancarkan • energi, karena tiap lintasannya mempunyai tingkat energi • tertentu • Jikaelektronpindahlintasan, makaterjadiperubahanenergi • sebesar E = E2 – E1 • E1 dan E2 adalahenergilintasanpadatingkatrendahdantinggi • Energi yang diserapataudipancarkan atom akibatperpindahanelektronadalahenergicahayasehingga • E = h v
Teori Atom Modern de Broglie dan Erwin Schrödinger mengembangkanteorimekanikagelombangdankuantum. Model atom yang dikembangkanmenempatkanelektronsebagaigelombangdanmenempatiruangtigadimensi. Bilangankuantummenggambarkantingkatenergidarielektrondan Orbital Atom adalahdaerah yang kemungkinanditemukannyaelektron paling tinggi Bentuk orbital menggambarkandistribusielektrondalamruang
BILANGAN KUANTUM Bilangan kuantum utama (n) Menunjukkan tingkat energi orbital n = 1,2,3,…. n = ukuran orbital, semakin besar n semakin besar pula orbitalnya. Menurut Bohr, bilangan kuantum n dapat pula melambangkan kulit elektron n = 1 (K), n = 2 (L), n = 3 (M) Bilangan kuantum azimut ( l) Menentukan harga momentum sudut dan bentuk dari orbital l= 0, 1, 2, 3,…..
Hubungannilai n dan ladalah Artinya n = 1 : l= 0 n = 2 : l= 0 : l = 1 n = 3 : l = 0 : l= 1 : l = 2, dst…. Hubungan bilangan kuantum azimut dengan bentuk orbital l= 0 orbital s (sharp) l= 1 orbital p (principal) l= 2 orbital d (diffuse) l= 3 orbital f (fundamental) Dngdemikians,p,ddan f merupakansubkulit K ; s L ; s p M ; s p d N ; s p d f dst…. l = 0, 1, 2, 3,….. (n – 1)
Bilangankuantummagnetik (ml) Menentukanorientasi orbital didalamruang. Bernilainegatif, noldanpositif Hubungannilaildan ml l= 0 ml = 0 orbital s l= 1 ml = -1, ml = 0, ml = +1 orbital Px, Py, Pz l= 2 ml= -2, ml = -1, ml = 0, ml = 1, ml = 2 orbital dx2-y2, dz2, dxy, dxz, dyz Secara umumdapatdinyatakanbahwajumlah mldisetiapladalah (2l + 1) buah Bilangankuantum spin Menentukanarah spin yaitusearahjarum jam ( –1/2 ) atauberlawananjarum jam ( +1/2 ) jugamenunjukanbahwadalamsatu orbital maksimumhanyadapatdiisiolehduaelektron ml= 0, 1, 2, 3,….
Distribusielektrondalam atom • Setiap atom netraljumlahelektronsamadenganjumlah proton dalaminti atom. • Setiapelektronmenempati orbital atom berdasarkanbilangankuantumnya (n, ℓdanmℓ. ) • Setiap orbital atom maksimumhanyabisaditempatiduaelektron • Kemungkinankombinasibilangankuantum Orbital atom
Susunanelektronik atom Konfigurasielektron Adalahsusunanelektrondalamatom,denganaturanprinsipaufbauyaitupengisianelektronharusdimulaidari orbital yang berenergirendahmenujuke yang lebihtinggienerginya, dengantigaketentuanyaitu A. aturan n + l 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5d, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s,
B. PrinsipLarangan Pauli Tidakbolehdalamsatu atom terdapatduaelektron yang keempatbilangankuantumnyasama. • C. AturanHund • Pengisian orbital yang mempunyaitingkatenergisama (p,d,f) • harussedemikiansehinggaelektronsebanyakmungkintidak • berpasanganataumenyendiri • Jikaduaelektronataulebih yang tidakberpasanganmaka • energiterendahadalahbilasemuaspinnyasejajaratausearah. Contoh: • Orbital s maksimum 2 elektron • Orbital p maksimum 6 elektron • Orbital d maksimum 10 elektron • Orbital f maksimum 14 elektron
Contoh : tentukan konfigurasi elektron dari fosfor, dan kobalt • Jawab • 15 P : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p3 • 27 Co : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d7 ………..Konfigurasi elektron Konfigurasi elektron Li dapat ditulis sebagai: [He]2s1