SlideShare a Scribd company logo

Pertemua #2 Mata Kuliah Kimia Terapan 23.pdf

titiek deasy saptaryani, profile picture
titiek deasy saptaryani

Dokumen ini membahas teori atom dan perkembangan konsep atom dari teori Dalton hingga teori mekanika kuantum. Berbagai percobaan dan hukum yang mendasari teori atom dijelaskan, termasuk hukum kekekalan massa dan perbandingan tetap oleh Lavoisier dan Proust. Selain itu, dijelaskan juga model atom dari Thomson, Rutherford, Bohr, dan mekanika kuantum yang memberikan pemahaman lebih dalam tentang struktur dan perilaku atom.

Science
1 of 43
Download to read offline
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
KIMIA TERAPAN
2 POLITEKNIK PURBAYA Pertemuan 2 TEORI ATOM DAN STRUKTUR ATOM KIMIA TERAPAN PROGRAM STUDI D3 - TEKNIK MESIN
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Salah satu konsep ilmiah tertua adalah bahwa semua materi dapat dipecah menjadi zarah (partikel) terkecil, dimana partikel-partikel itu tidak bisa dibagi lebih lanjut. A : Tidak, Tomos : memotong. Dinamakan atom karena dianggap tidak dapat dipecah lagi DEFINISI ATOM Teori Atom Modern 1. Teori Atom Dalton (1743 – 1844) 2. Teori Atom Thomson 3. Teori Atom Rutherford 4. Teori Atom Niels Bohr 5. Teori Atom Modern (Mekanika Kuantum)
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Pencetus teori atom modern. Teorinya dilandasi oleh kejadian kimiawi dan data kuantitatif. Teori Dalton ditunjang juga oleh 2 percobaan (oleh Lavoisier dan Proust) dan 2 hukum alam (Kekekalan massa dan Perbandingan tetap) 1. TEORI ATOM DALTON (1743 – 1844) Mula-mula tinggi cairan merkuri dalam wadah yang berisi udara adalah A, tetapi setelah beberapa hari merkuri naik ke B dan ketinggian ini tetap. Beda tinggi A dan B menyatakan volume udara yang digunakan oleh merkuri dalam pembentukan bubuk merah (merkuri oksida). Untuk menguji fakta ini, Lavoisier mengumpulkan merkuri oksida, kemudian dipanaskan lagi. Bubuk merah ini akan terurai menjadi cairan merkuri dan sejumlah volume gas (oksigen) yang jumlahnya sama dengan udara yang dibutuhkan dalam percobaan pertama. A. PERCOBAAN LAVOISER Hukum Kekekalan Massa: Massa bahan keseluruhan setelah reaksi kimia sama dengan sebelum reaksi
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Percobaan ke- Sebelum pemanasan (g Mg) Setelah pemanasan (g MgO) Perbandingan Mg/MgO 1 0,62 1,02 0,62/1,02 = 0,61 2 0,48 0,79 0,48/0,79 = 0,60 3 0,36 0,60 0,36/0,60 = 0,60 Pada tahun 1799 Proust menemukan bahwa senyawa Magnesium Oksida baik yang dihasilkan melalui sintesis di laboratorium maupun yang diperoleh di alam memiliki susunan yang tetap. B. PERCOBAAN JOSEPH PROUST Hukum Perbandingan Tetap: “Perbandingan massa unsur-unsur di dalam suatu persenyawaan kimia selalu tetap”.
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 1. Tiap unsur kimia tersusun oleh partikel-partikel kecil yang tidak bisa dihancurkan dan dibagi, yang disebut atom. Selama perubahan kimia, atom tidak bisa diciptakan dan juga tidak bisa dimusnahkan 2. Semua atom dari suatu unsur mempunyai massa (berat) dan sifat yang sama, tetapi atom-atom dari suatu unsur berbeda dengan atom dari unsur yang lain, baik massa (berat) maupun sifat-sifatnya berlainan. 3. Dalam senyawa kimiawi, atom-atom dari unsur yang berlainan melakukan ikatan dengan perbandingan numerik yang sederhana : Misalnya satu atom A dan satu atom B (AB) satu atom A dan dua atom B (AB2). ASUMSI DASAR TEORI ATOM DALTON Bila dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, perban-dingan massa dari unsur pertama dengan unsur kedua meru-pakan bilangan yang sederhana. HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA Dalton meneliti bahwa hidrogen pada gas metana adalah dua kali dari hidrogen yang terdapat pada gas etilena. Ia menyatakan bahwa rumus gas metana adalah H2 dan etilena CH (Rumus yang benar berdasarkan pengetahuan sekarang adalah CH4 dan C2H4).
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 1. Bola pejal yang sangat kecil 2. Partikel terkecil unsur (yang masih punya sifat unsur) 3. Atom unsur sama, sifat & massa sama 4. Atom unsur berbeda, sifat & massa beda 5. Tak dapat diciptakan / dimusnahkan (bukan radioaktif / bukan reaksi inti) 6. Dalam senyawa atom-atom berikatan, perbandingan sederhana MODEL ATOM DALTON
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Inti Atom Tahun 1909 Hans Geiger dan Ernest Marsden membuat serangkaian percobaan yang menggunakan lempeng emas yang sangat tipis dan logam lain (tebal 10-4 s.d. 10-5 cm) sebagai sasaran partikel  yang berasal dari radioaktif. Geiger dan Marsden mengamati bahwa: 1. Sebagian besar dari partikel  menembus lempeng logam tanpa pembelokkan. 2. Sebagian (~1 dari tiap 20.000) mengalami pembelokkan setelah menembus lempeng logam. 3. Dalam jumlah yang sama (poin 2) tidak menembus lempeng logam sama sekali tetapi berbalik sesuai arah datangnya sinar. 2. TEORI ATOM THOMSON
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 1. Sebuah atom terdiri dari muatan-muatan listrik positif yang disebut proton yang menyebar merata di seluruh bagian atom, dan muatan- muatan negatif yang disebut elektron yang tersebar di antara proton- proton sedemikian hingga atom bermuatan netral. 2. Model atom Thomson ini menyerupai model roti kismis, dimana kismisnya menyebar merata di dalam roti. MODEL ATOM THOMSON • Bola pejal (+) • Di dalamnya elektron (–)
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 3. TEORI ATOM RUTHERFORD Proton Dan Neutron Pada tahun 1913 Moseley menemukan bahwa panjang gelombang sinar x bervariasi tergantung dari bahan sasarannya. Dengan menghubungkan hal ini ke persamaan matematis disimpulkan bahwa setiap unsur dapat ditetapkan dengan suatu bilangan bulat yang disebut nomor atom. Tahun 1919 Rutherford mengembangkan satuan dasar muatan positif yang disebut proton hasil risetnya dari jalur lintasan partikel  diudara. Konsep yang dipopulerkan oleh Rutherford adalah inti mengandung sejumlah proton yang sama dengan nomor atomnya dan sejumlah partikel netral yang disebut neutron agar sesuai dengan massa atom. Pada tahun 1930-an Chadwick membuktikan keberadaan neutron melalui percobaan pemboman berilium dan boron dengan partikel , sehingga model atom yang terdiri dari elektron, proton dan neutron lengkap ditemukan.
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN MODEL ATOM RUTHERFORD a) Muatan listrik atom dan sebagian besar massa atom terpusat pada suatu titik yang disebut inti atom. Inti atom ini merupakan suatu daerah yang sangat kecil dengan diamater sekitar 10-14 m. b) Pada jarak yang relatif jauh dari inti atom tersebut, terdapat elektron-elektron beredar mengelilingi inti. c) Inti atom bermuatan listrik positif, sedangkan elektron bermuatan listrik negatif yang nilainya sama besar dengan nilai muatan listrik positif dari inti atom, sehingga muatan atom adalah netral. Inti atom (+) Dikelilingi e (–) Lintasan e = kulit
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN KELEMAHAN TEORI ATOM RUTHERFORD a. Teori atom Rutherford tidak dapat menjelaskan spektrum cahaya yang dipancarkan oleh atom hidrogen ketika gas hidrogen tersebut dipanaskan atau dimasukkan ke dalam tabung dan diberi beda potensial listrik serah yang tinggi antara ujung-uung tabung tersebut. b. Teori atom Rutherford tidak dapat menjelaskan kestabilan atom. Berdasarkan hukum Coulomb, elektron yang berinteraksi dengan inti atom akan mengalami gaya Coulomb yang juga berfungsi sebagai gaya sentripetal. c. Akibatnya, elektron mengalami percepatan (percepatan sentripetal). Menurut teori gelombang elektromagnetik yang dikemukakan oleh Maxwell jika muatan (elektron) mengalami percepatan maka muatan tersebut akan memancarkan gelombang elektromagnetik. Jika demikian maka energi elektron berkurang dan akhirnya akan jatuh ke inti atom, tetapi pada kenyataannya tidak demikian.
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 4. TEORI ATOM NEIL-BOHR Niels Hendrik David Bohr (1885-1962), lahir di Kopenhagen, 7 Oktober 1885, orang tuanya berkebangsaan Yahudi. Ia memperoleh hadiah nobel pada tahun 1922, karena penemuannya dalam bidang fisika tentang teori inti atom yang akan menjadi dasar penelitian-penelitian atom. MODEL ATOM NEIL BOHR Kulit = tingkatan energi (berlapis) e dapat pindah kulit dengan menyerap/ melepas energi 1. Atom terdiri dari proton dan neutron pada inti dan dikelilingi oleh elektron yang bergerak pada lintasan tertentu. Elektron selama bergerak pada lintasannya tidak memancarkan radiasi. 2. Elektron hanya dapat mengorbit stabil, tanpa memancar, dalam orbit tertentu (disebut oleh Bohr yang "orbit stasioner”): pada set diskrit jarak tertentu dari inti. Orbit ini berhubungan dengan energi tertentu dan juga disebut kulit energi atau TINGKAT ENERGI. Dalam orbit, percepatan elektron tidak mengakibatkan hilangnya radiasi dan energi yang dibutuhkan oleh elektromagnetik klasik.
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 3. Elektron hanya dapat memperoleh dan kehilangan energi dengan melompat dari satu orbit ke orbit lainnya yang diperbolehkan, menyerap atau memancarkan radiasi elektromagnetik dengan frekuensi ν ditentukan oleh perbedaan energi tingkat menurut hubungan Planck: di mana h adalah Konstanta Plank. Frekuensi radiasi yang dipancarkan pada orbit periode T adalah seperti di mekanika klasik : Momentum sudut, L merupakan perkalian bilangan dengan satuan tetap : dimana n = 1, 2, 3, ... disebut Bilangan Kuantum Utama , dan ħ = h/2π. Nilai terendah dari n adalah 1; ini memberikan radius orbital terkecil 0,0529 nm dikenal sebagai Radius Bohr Tingkat energi kuanta atom Hydrogen ditentukan oleh :
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Ketidakmampuan teori atom Bohr menerangkan model atom selain atom Hidrogen dan gejala atom dalam medan magnet disempurnakan pada tahun 1924 oleh Louis de Broglie. De Broglie: selain bersifat partikel, elektron juga bersifat gelombang. Pendapat de Broglie dikembangkan oleh Erwin Schrodinger dan Werner Heisenberg melahirkan Teori Mekanika Kuantum 5. TEORI ATOM MODERN (MEKANIKA KUANTUM) + K L M N O P Q E1 < E2 < E3 < E4 < ……… Kulit n Jumlah elektron maksimum K 1 2 L 2 8 M 3 18 N 4 32 Prinsip dasar teori mekanika kuantum: gerakan elektron dalam mengelilingi inti bersifat seperti gelombang. Teori Mekanika Kuantum digunakan untuk menjelaskan sifat atom dan molekul
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN IDENTITAS ATOM Lambang Atom Lambang atom selalu dimulai dengan huruf besar dan bila terdapat dua huruf, maka huruf kedua dinyatakan dengan huruf kecil. Dalam suatu rumus molekul, angka indeks di belakang lambang suatu atom menunjukkanjumlah atom tersebut CONTOH: H2O artinya molekul air terdiri dari 2 atom H dan 1 atom O Coulomb x e 19 10 6 . 1 − =
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Nomor Atom Nomor atom menyatakan banyaknya proton atau muatan positif di dalam inti atom. Sesuai dengan teori atom Rutherford yang menyatakan bahwa jumlah elektron yang mengelilingi inti atom sama dengan jumlah muatan positif yang terdapat dalam inti atom, maka nomor atom menyatakan jumlah elektron yang mengelilingi inti atom Nomor Massa Nomor Massa menyatakan jumlah proton ditambah neutron dalam inti atom. Notasi Unsur A = NM = nomor massa ZXA Z = NA = nomor atom N = Jumlah neutron X = Lambang Atom N = A – Z Nama Lambang ( sma ) Muatan relatif Proton p 1,00728 + 1 Neutron n 1,00867 0 Elektron e 0,00055 - 1 Partikel Dasar
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN STRUKTUR ATOM Partikel Penyusun Atom Elektron (-1e0) : J.J. Thomson Proton (+1p1) : Eugene Goldstein Neutron (0n1) : James Chadwick TEORI MEKANIKA KUANTUM: Max Planck: Atom suatu zat hanya dapat menyerap/memancarkan energi pada paket-paket gelombang tertentu yang disebut “kuanta”. Louis de Broglie: Materi dapat bersifat sebagai partikel dan sekaligus dapat mempunyai sifat sebagai gelombang. Prinsip Ketidakpastian Heisenberg: Akibat dualism materi, letak dan kecepatan electron tidak dapat dipastikan secara serentak
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM 1. Tiap tingkat energi (kulit) terdiri satu/beberapa subtingkat energi (subkulit) 2. Tiap subtingkat energi (subkulit) terdiri satu/beberapa orbital 3. Tiap orbital dapat ditemukan paling banyak 2 elektron 4. Posisi/kedudukan elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti (ketidakpastian Heisenberg) 5. Kebolehjadian/kemungkinan ditemukannya elektron dalam orbital dapat ditentukan dari bilangan kuantumnya + K L M N O P Q E1 < E2 < E3 < E4 < ………
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN BILANGAN KUANTUM Kedudukan elektron dalam atom dapat diterangkan dengan persamaan fungsi gelombang Schrödinger () Penyelesaian  diperoleh 3 Bilangan: ➢ Bilangan Kuantum Utama (n) ➢ Bilangan Kuantum Azimuth (l) ➢ Bilangan Kuantum Magnetik (m) ➢ Bilangan Kuantum Spin (s); arah putaran 2 elektron dalam 1 orbital
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Menunjukkan … • Tingkat energi eektron (kulit) suatu orbital. • Jarak rata-rata suatu elektron dengan inti atom • n = 1,2,3, … n = 1 2 3 4 5 6 7 … Kulit = K L M N O P Q … 1. BILANGAN KUANTUM UTAMA
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN l = 0 1 2 3 … Subkulit = s p d f … Bentuk orbital, l = 0 → orbital s (bola) l = 1 → orbital p (balon terpilin) l = 2 → orbital d l = 3 → orbital f • Sub kulit, pada kulit ke n, harga l yang mungkin → l = 0 s/d (n-1) Pada n = 1 → l = 0 ( 1s) → 1 sub kulit n = 2 → l = 0,1 (2s dan 2p) → 2 sub kulit n = 3 → l = 0,1,2 ( 3s, 3p, 3d) → 3 sub kulit n = 4 → l = 0,1,2,3 ( 4s, 4p, 4d, 4f) → 4 sub kulit 2. BILANGAN KUANTUM AZYMUT Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit): l = 0, …, sampai (n – 1)
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN l = 2 m = –2 –1 0 +1 +2 Orbital = d l = 0 m = 0 Orbital = s l = 1 m = –1 0 +1 Orbital = p l = 3 m = –3 –2 –1 0 +1 +2 +3 Orbital = f Menunjukkan orbital, m = – l, …, sampai + l 3. BILANGAN KUANTUM MAGNETIK Arah orientasi ruang orbital, Pada sub kulit l, maka nilai m yang mungkin : -l, (-l + 1),…,0,…,(+l –1), +l Pada sub kulit s, l = 0 → m = 0 (tidak punya arah orientasi ruang) Pada sub kulit p, l = 1 → m = -1, 0, +1 (punya 3 orbital dengan arah orientasi ruang → px, py, pz)
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN s = 1/2 s = - 1/2 Dalam satu orbital, dapat diisi max 2 elektron yang memiliki arah rotasi yang berlawanan 4. BILANGAN KUANTUM SPIN Menunjukkan arah putar pada porosnya (spin) s = + ½ atau = ↑ s = – ½ atau = ↓
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN TABEL HUBUNGAN n, l, m, s
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN JUMLAH MAKSIMUM ELEKTRON
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Orbital s Orbital d Orbital p ORBITAL – ORBITAL ATOM
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN KONFIGURASI ELEKTRON 1. ATURAN AUFBAU 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, … Elektron mempunyai kecenderungan untuk menempati subkulit dengan tingkat energi lebih rendah terlebih dahulu.
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 2. ATURAN HUND 3. LARANGAN PAULI 8O = 1s2, 2s2, 2p4 Bilangan Kuantum 8 elektron O : 1. e1 : n = 1, l = 0, m = 0, s = + ½ 2. e2 : n = 1, l = 0, m = 0, s = – ½ 3. e3 : n = 2, l = 0, m = 0, s = + ½ 4. e4 : n = 2, l = 0, m = 0, s = – ½ 5. e5 : n = 2, l = 1, m = –1, s = + ½ 6. e6 : n = 2, l = 1, m = 0, s = + ½ 7. e7 : n = 2, l = 1, m = +1, s = + ½ 8. e8 : n = 2, l = 1, m = –1, s = – ½ Larangan Pauli menyatakan bahwa didalam satu atom tidak boleh terdapat dua electron dengan empat bilangan kuantum yang sama Pada orbital yang memiliki tingkat energi sama, pengisian electron dalam orbital dilakukan dengan spin sejajar terlebih dahulu (setengah penuh)
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN LANGMUIR Elektron mengisi kulit baru setelah yg lebih dalam penuh. Maksimal e tiap kulit : 2, 8, 8, 18, 18, 32 BURY Elektron terluar tidak lebih dari 8. Kulit tidak berisi lebih dari 8 e, kecuali kulit yg lebih luar telah terisi. Maksimal e tiap kulit : 2, 8, 18, dan 32 Lavoisier ( 1789) → 26 unsur 1870 → 60 unsur Sekarang → 118 unsur Data tentang unsur perlu diorganisir agar mudah dipelajari dan dipahami TABEL PERIODIK • Logam → kilap, dapat ditempa, penghantar panas dan listrik, membentuk senyawa dengan oksigen yang bersifat basa Mulanya, unsur dibagi jadi dua kelompok besar : • Nonlogam → tidak mempunyai sifat khas, tidak menghantar panas dan listrik (kecuali grafit) dan membentuk oksida asam
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Triade Dobereiner ( 1817) Menemukan tiga unsur dengan kemiripan sifat dan ada hubungannya dengan massa atom relatif, seperti : Litium Kalsium Klor Natrium Stronsium Brom Kalium Barium Yod Diamatinya bahwa Ar Br 80, kira-kira sama dengan setengah dari jumlah Ar klor (35) dan Yod (127). Ar Br = ½ ( 35 + 127) = 81 Hukum Oktaf Newlands (1865) John Newlands menemukan hubungan lain antara sifat unsur dan massa atom relatifnya…. Jika ia menyusun unsur berdasarkan kenaikkan Ar, maka setiap unsur kedelapan mempunyai sifat mirip dengan unsur yang pertama → Hukum Oktaf (sama halnya dengan oktaf dalam nada musik) Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Cr Ti Mn Fe
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Mendeleyev dan Meyer (1868) Menyempurnakan susunan unsur Newlands dengan menyelidiki lebih detil sifat fisika dan kimia dari unsur-unsur yang sudah ditemukan. Beberapa perbaikannya antara lain : 1. Selisih Ar dua unsur berurutan sekurang-kurangnya dua satuan 2. Unsur-unsur transisi disediakan jalur khusus 3. Beberapa tempat dikosongkan untuk unsur-unsur yang belum ditemukan saat itu (Ar = 44, 68, 72 dan 100) 4. Koreksi Ar Cr bukan 43,3 tapi 52,0 5. Tanpa eksperimen mengubah valensi boron dan aluminium dari 2 menjadi 3 6. Ia meramal sifat unsur yang belum dikenal seperti ekasilikon (Ge) Keuntungan dari daftar Mendeleyef dalam memahami sifat unsur : 1. Sifat kimia dan fisika unsur dalam satu golongan berubah secara teratur. 2. Valensi tertinggi yang dapat dicapai unsur sama dengan nomor golongan. 3. Sifat Li mirip dengan Mg. Sifat Be mirip dengan Al. Sifat B mirip dengan Si. Kemiripan ini dikenal sebagai hubungan diagonal. 4. Mendeleyey meramal sifat unsur-unsur yang belum ditemukan 5. Daftar ini tidak mengalami perubhan setelah ditemukan unsur-unsur gas mulia He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, diantara tahun 1890 – 1900.
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Tabel Periodik Modern 1. Daftar ini disusun berdasarkan konfigurasi elektron 2. Unsur dalam suatu jalutr vertikal mempunyai struktur elektron terluar yang sama oleh karena itu mempunyai sifat kimia yang mirip. Jalur ini disebut “golongan”. 3. Ada perubahan sifat kimia secara teratur dalam suatu jalur horisontal → “perioda”.
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Nama golongan : 1. Sistem IA-IIA-B-IIIA-VIIIA 2. Sistem baru (1985) 1 - 18
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Logam, Nonlogam dan Metaloid
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN SIFAT PERIODIK UNSUR Jari -jari atom berkisar : 70 Ao s/d 290 Ao 1 Ao =1.10-10 m (1 Angstrom) 1. Jari-jari Atom Jarak dari inti atom ke elektron terluar ( ½ kali ikatan kovalen molekul unsur diatomik) Ukuran Ion
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 2. Energi ionisasi Energi ionisasi (EI) adalah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan satu elektron dari keadaan terisolasi, atom gas atau ion dalam keadaan dasar. X(g) → X+ (g) + e- Energi ionisasi umumnya meningkat dari bawah ke atas pada satu golongan dan meningkat dari kiri kekanan dalam satu perioda. Grafik energi ionisasi pertama terhadap nomor atom
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 3. Afinitas Elektron Afinitas elektron (EA) adalah jumlah energi yang dikeluarkan karena penambahan elektron pada atom gas atau ion dalam keadaan dasar. X(g) + e- → X- (g) Afinitas elektron menjadi lebih eksotermik dari kiri ke kanan pada tabel periodik dan dari bawah ke atas.
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN LATIHAN SOAL 1. a. Tuliskan konfigurasi elektron 15P b. Ada berapa elektron dalam orbital 3p ? Tuliskan semua bilangan kuantumnya 2. a. Tuliskan konfigurasi elektron 20Ca b. Ada berapa elektron dalam orbital 3p ? Tuliskan semua bilangan kuantumnya c. Ada berapa elektron dalam orbital 4s ? Tuliskan semua bilangan kuantumnya
POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN TUGAS MANDIRI 1 Ketik jawaban pada kertas di beri keterangan nama, nim, keterangan tugas, tanggal diberikan tugas, dikumpulkan dalam bentuk pdf ke google drive https://drive.google.com/drive/folders/1NQp3cx774jgiNiO6IIDZHM5_ZBsH9eCY?usp=shari ng 1. Hitunglah jumlah proton, elektron dan neutron pada unsur 2. Konfigurasi elektron untuk unsur 20Ca2+, 23Al3+, 56Ca , 24Cr dan 24Mg2+. Terdapat dalam Golongan dan Periode berapa unsur-unsur tersebut? 3. Konfigurasi elektron untuk unsur Fr, Sr, Sn, Pb, Bi . Golongan dan Periode berapa unsur- unsur tersebut? 4. Konfigurasi elektron untuk unsur Ti, Mn, Co, Ni, Zn. Golongan dan Periode berapa unsur- unsur tersebut? 5. Konfigurasi elektron untuk unsur Mo, W, Ag, Au, Cd. Golongan dan Periode berapa unsur- unsur tersebut?
TERIMA KASIH Titiek deasy s., mt titiekdspurbaya@gmail.com

More Related Content

PPTX
Matter and Energy - Science - 10th Grade by Slidesgo.pptx
rhayfergama
 
PPT
Pendahuluan dan teori atom
Milla Andista
 
PPTX
Struktur atom
Resma Puspitasari
 
PPTX
Usn erwin prayudi (struktur atom)
erwinprayudi699
 
PPTX
Modul_01KB1_Presentasi Perkembangan Teori Atom (2).pptx
vera1312
 
PPT
Materi sejarah dan struktur atom
MIMI HERMAN
 
PPT
Materi sejarah dan struktur atom ppt
MIMI HERMAN
 
DOC
Bab2 struktur atom
Taofik Dinata
 
Matter and Energy - Science - 10th Grade by Slidesgo.pptx
rhayfergama
 
Pendahuluan dan teori atom
Milla Andista
 
Struktur atom
Resma Puspitasari
 
Usn erwin prayudi (struktur atom)
erwinprayudi699
 
Modul_01KB1_Presentasi Perkembangan Teori Atom (2).pptx
vera1312
 
Materi sejarah dan struktur atom
MIMI HERMAN
 
Materi sejarah dan struktur atom ppt
MIMI HERMAN
 
Bab2 struktur atom
Taofik Dinata
 

Similar to Pertemua #2 Mata Kuliah Kimia Terapan 23.pdf (20)

PPTX
Materi sejarah dan struktur atom ppt
Mimi Yeni
 
PPT
model -model dan perkembangan teori atom
ZainElParadise1
 
PPTX
Model model atom
kemenag
 
PDF
Makalah Struktur Atom
marnitukan
 
PPT
Model atom
yendri59
 
PPTX
Perkembangan teori atom
auliaputri21
 
PPT
Perkembangan teori atom
UNIVERSITAS PANCA MARGA
 
PPT
Perkembangan teori atom
Agus Rohim
 
PPTX
ppt teori atom kelompok 3.pptx
LolonaAgustinaSilala
 
DOCX
Laporan kimia smster 1
apriliarahmayanti
 
PDF
perkembangan model atom.pdf
AlyxiaStellata2
 
PPTX
Perkembangan Teori Model Atom
UIN Walisongo Semarang
 
PDF
PPT Struktur Atom 1.pptx.pdf download free
lionelltristangunawa
 
PPTX
PERKULIAHAN KIMIA DASAR - PERKEMBANGAN TEORI ATOM
raifadah15
 
PDF
p.pdf
syaz13
 
PPTX
Perkembangan Teori Atom
UNIB
 
PDF
Presentasi BAB 2 - Perkembangan Teori Atom Kurmed.pdf
dedencahayakusumaalb
 
PPTX
Perkembangan teori atom
Mellitha Uliyandarye
 
PPTX
02-STRUKTUR ATOM.pptx
Aristyaperdana3
 
DOCX
Inti atom dan radioaktivitas
anggundiantriana
 
Materi sejarah dan struktur atom ppt
Mimi Yeni
 
model -model dan perkembangan teori atom
ZainElParadise1
 
Model model atom
kemenag
 
Makalah Struktur Atom
marnitukan
 
Model atom
yendri59
 
Perkembangan teori atom
auliaputri21
 
Perkembangan teori atom
UNIVERSITAS PANCA MARGA
 
Perkembangan teori atom
Agus Rohim
 
ppt teori atom kelompok 3.pptx
LolonaAgustinaSilala
 
Laporan kimia smster 1
apriliarahmayanti
 
perkembangan model atom.pdf
AlyxiaStellata2
 
Perkembangan Teori Model Atom
UIN Walisongo Semarang
 
PPT Struktur Atom 1.pptx.pdf download free
lionelltristangunawa
 
PERKULIAHAN KIMIA DASAR - PERKEMBANGAN TEORI ATOM
raifadah15
 
p.pdf
syaz13
 
Perkembangan Teori Atom
UNIB
 
Presentasi BAB 2 - Perkembangan Teori Atom Kurmed.pdf
dedencahayakusumaalb
 
Perkembangan teori atom
Mellitha Uliyandarye
 
02-STRUKTUR ATOM.pptx
Aristyaperdana3
 
Inti atom dan radioaktivitas
anggundiantriana
 
Ad

Recently uploaded (13)

PPTX
Kelompok 1_Konsep-Konsep Dasar Termodinamika-digabungkan (1).pptx
MuhamadAndika14
 
PPTX
URGENSI TAHSIN TILAWAH ALQURAN - Copy.pptx
darmayulis
 
PPTX
1745621890_Temu_11B_Aljabar_Trigonometri (1).pptx
forestr805
 
PPTX
tugas_geokimia_gunung_6999 gunung aa.pptx
dadangkonelo1920
 
PDF
Detektor Radiasi adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi, mel...
marchellagracia0
 
PPT
PPT-Seminar-Optimalisasi-Energi-29-Februari-2016-Presentasi-Cukup-Mulyana.ppt
Risa Rahmawati
 
PPTX
sumber daya alam untuk masa depan berkelanjutan
IyanEcoRacing
 
PPTX
Besaran Pokok Besaran yang menjadi dasar bagi besaran lainnya dan tidak dapat...
dadanhidayatuloh2
 
PPTX
URGENSI TAHSIN TILAWAH ALQURAN - Copy.pptx
darmayulis
 
PDF
Penjadwalan dan proses pada sistem operasi
RyanEka6
 
PDF
Alterasi Hidrotermal Jdhiwnabakkanshskalalsbsjd
LzyKla
 
PPTX
PPT SMA SOSIOLOGI KELAS 10 BAB 1 [modulguruku.com].pptx
kikiaprianti79
 
PPT
PPT Sumber Daya Alam dan Energi Alternatif.ppt
Risa Rahmawati
 
Kelompok 1_Konsep-Konsep Dasar Termodinamika-digabungkan (1).pptx
MuhamadAndika14
 
URGENSI TAHSIN TILAWAH ALQURAN - Copy.pptx
darmayulis
 
1745621890_Temu_11B_Aljabar_Trigonometri (1).pptx
forestr805
 
tugas_geokimia_gunung_6999 gunung aa.pptx
dadangkonelo1920
 
Detektor Radiasi adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi, mel...
marchellagracia0
 
PPT-Seminar-Optimalisasi-Energi-29-Februari-2016-Presentasi-Cukup-Mulyana.ppt
Risa Rahmawati
 
sumber daya alam untuk masa depan berkelanjutan
IyanEcoRacing
 
Besaran Pokok Besaran yang menjadi dasar bagi besaran lainnya dan tidak dapat...
dadanhidayatuloh2
 
URGENSI TAHSIN TILAWAH ALQURAN - Copy.pptx
darmayulis
 
Penjadwalan dan proses pada sistem operasi
RyanEka6
 
Alterasi Hidrotermal Jdhiwnabakkanshskalalsbsjd
LzyKla
 
PPT SMA SOSIOLOGI KELAS 10 BAB 1 [modulguruku.com].pptx
kikiaprianti79
 
PPT Sumber Daya Alam dan Energi Alternatif.ppt
Risa Rahmawati
 
Ad

Pertemua #2 Mata Kuliah Kimia Terapan 23.pdf

  • 2. 2 POLITEKNIK PURBAYA Pertemuan 2 TEORI ATOM DAN STRUKTUR ATOM KIMIA TERAPAN PROGRAM STUDI D3 - TEKNIK MESIN
  • 3. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Salah satu konsep ilmiah tertua adalah bahwa semua materi dapat dipecah menjadi zarah (partikel) terkecil, dimana partikel-partikel itu tidak bisa dibagi lebih lanjut. A : Tidak, Tomos : memotong. Dinamakan atom karena dianggap tidak dapat dipecah lagi DEFINISI ATOM Teori Atom Modern 1. Teori Atom Dalton (1743 – 1844) 2. Teori Atom Thomson 3. Teori Atom Rutherford 4. Teori Atom Niels Bohr 5. Teori Atom Modern (Mekanika Kuantum)
  • 4. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Pencetus teori atom modern. Teorinya dilandasi oleh kejadian kimiawi dan data kuantitatif. Teori Dalton ditunjang juga oleh 2 percobaan (oleh Lavoisier dan Proust) dan 2 hukum alam (Kekekalan massa dan Perbandingan tetap) 1. TEORI ATOM DALTON (1743 – 1844) Mula-mula tinggi cairan merkuri dalam wadah yang berisi udara adalah A, tetapi setelah beberapa hari merkuri naik ke B dan ketinggian ini tetap. Beda tinggi A dan B menyatakan volume udara yang digunakan oleh merkuri dalam pembentukan bubuk merah (merkuri oksida). Untuk menguji fakta ini, Lavoisier mengumpulkan merkuri oksida, kemudian dipanaskan lagi. Bubuk merah ini akan terurai menjadi cairan merkuri dan sejumlah volume gas (oksigen) yang jumlahnya sama dengan udara yang dibutuhkan dalam percobaan pertama. A. PERCOBAAN LAVOISER Hukum Kekekalan Massa: Massa bahan keseluruhan setelah reaksi kimia sama dengan sebelum reaksi
  • 5. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Percobaan ke- Sebelum pemanasan (g Mg) Setelah pemanasan (g MgO) Perbandingan Mg/MgO 1 0,62 1,02 0,62/1,02 = 0,61 2 0,48 0,79 0,48/0,79 = 0,60 3 0,36 0,60 0,36/0,60 = 0,60 Pada tahun 1799 Proust menemukan bahwa senyawa Magnesium Oksida baik yang dihasilkan melalui sintesis di laboratorium maupun yang diperoleh di alam memiliki susunan yang tetap. B. PERCOBAAN JOSEPH PROUST Hukum Perbandingan Tetap: “Perbandingan massa unsur-unsur di dalam suatu persenyawaan kimia selalu tetap”.
  • 6. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 1. Tiap unsur kimia tersusun oleh partikel-partikel kecil yang tidak bisa dihancurkan dan dibagi, yang disebut atom. Selama perubahan kimia, atom tidak bisa diciptakan dan juga tidak bisa dimusnahkan 2. Semua atom dari suatu unsur mempunyai massa (berat) dan sifat yang sama, tetapi atom-atom dari suatu unsur berbeda dengan atom dari unsur yang lain, baik massa (berat) maupun sifat-sifatnya berlainan. 3. Dalam senyawa kimiawi, atom-atom dari unsur yang berlainan melakukan ikatan dengan perbandingan numerik yang sederhana : Misalnya satu atom A dan satu atom B (AB) satu atom A dan dua atom B (AB2). ASUMSI DASAR TEORI ATOM DALTON Bila dua unsur membentuk lebih dari satu senyawa, perban-dingan massa dari unsur pertama dengan unsur kedua meru-pakan bilangan yang sederhana. HUKUM PERBANDINGAN BERGANDA Dalton meneliti bahwa hidrogen pada gas metana adalah dua kali dari hidrogen yang terdapat pada gas etilena. Ia menyatakan bahwa rumus gas metana adalah H2 dan etilena CH (Rumus yang benar berdasarkan pengetahuan sekarang adalah CH4 dan C2H4).
  • 7. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 1. Bola pejal yang sangat kecil 2. Partikel terkecil unsur (yang masih punya sifat unsur) 3. Atom unsur sama, sifat & massa sama 4. Atom unsur berbeda, sifat & massa beda 5. Tak dapat diciptakan / dimusnahkan (bukan radioaktif / bukan reaksi inti) 6. Dalam senyawa atom-atom berikatan, perbandingan sederhana MODEL ATOM DALTON
  • 8. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Inti Atom Tahun 1909 Hans Geiger dan Ernest Marsden membuat serangkaian percobaan yang menggunakan lempeng emas yang sangat tipis dan logam lain (tebal 10-4 s.d. 10-5 cm) sebagai sasaran partikel  yang berasal dari radioaktif. Geiger dan Marsden mengamati bahwa: 1. Sebagian besar dari partikel  menembus lempeng logam tanpa pembelokkan. 2. Sebagian (~1 dari tiap 20.000) mengalami pembelokkan setelah menembus lempeng logam. 3. Dalam jumlah yang sama (poin 2) tidak menembus lempeng logam sama sekali tetapi berbalik sesuai arah datangnya sinar. 2. TEORI ATOM THOMSON
  • 9. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 1. Sebuah atom terdiri dari muatan-muatan listrik positif yang disebut proton yang menyebar merata di seluruh bagian atom, dan muatan- muatan negatif yang disebut elektron yang tersebar di antara proton- proton sedemikian hingga atom bermuatan netral. 2. Model atom Thomson ini menyerupai model roti kismis, dimana kismisnya menyebar merata di dalam roti. MODEL ATOM THOMSON • Bola pejal (+) • Di dalamnya elektron (–)
  • 10. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 3. TEORI ATOM RUTHERFORD Proton Dan Neutron Pada tahun 1913 Moseley menemukan bahwa panjang gelombang sinar x bervariasi tergantung dari bahan sasarannya. Dengan menghubungkan hal ini ke persamaan matematis disimpulkan bahwa setiap unsur dapat ditetapkan dengan suatu bilangan bulat yang disebut nomor atom. Tahun 1919 Rutherford mengembangkan satuan dasar muatan positif yang disebut proton hasil risetnya dari jalur lintasan partikel  diudara. Konsep yang dipopulerkan oleh Rutherford adalah inti mengandung sejumlah proton yang sama dengan nomor atomnya dan sejumlah partikel netral yang disebut neutron agar sesuai dengan massa atom. Pada tahun 1930-an Chadwick membuktikan keberadaan neutron melalui percobaan pemboman berilium dan boron dengan partikel , sehingga model atom yang terdiri dari elektron, proton dan neutron lengkap ditemukan.
  • 11. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN MODEL ATOM RUTHERFORD a) Muatan listrik atom dan sebagian besar massa atom terpusat pada suatu titik yang disebut inti atom. Inti atom ini merupakan suatu daerah yang sangat kecil dengan diamater sekitar 10-14 m. b) Pada jarak yang relatif jauh dari inti atom tersebut, terdapat elektron-elektron beredar mengelilingi inti. c) Inti atom bermuatan listrik positif, sedangkan elektron bermuatan listrik negatif yang nilainya sama besar dengan nilai muatan listrik positif dari inti atom, sehingga muatan atom adalah netral. Inti atom (+) Dikelilingi e (–) Lintasan e = kulit
  • 12. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN KELEMAHAN TEORI ATOM RUTHERFORD a. Teori atom Rutherford tidak dapat menjelaskan spektrum cahaya yang dipancarkan oleh atom hidrogen ketika gas hidrogen tersebut dipanaskan atau dimasukkan ke dalam tabung dan diberi beda potensial listrik serah yang tinggi antara ujung-uung tabung tersebut. b. Teori atom Rutherford tidak dapat menjelaskan kestabilan atom. Berdasarkan hukum Coulomb, elektron yang berinteraksi dengan inti atom akan mengalami gaya Coulomb yang juga berfungsi sebagai gaya sentripetal. c. Akibatnya, elektron mengalami percepatan (percepatan sentripetal). Menurut teori gelombang elektromagnetik yang dikemukakan oleh Maxwell jika muatan (elektron) mengalami percepatan maka muatan tersebut akan memancarkan gelombang elektromagnetik. Jika demikian maka energi elektron berkurang dan akhirnya akan jatuh ke inti atom, tetapi pada kenyataannya tidak demikian.
  • 13. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 4. TEORI ATOM NEIL-BOHR Niels Hendrik David Bohr (1885-1962), lahir di Kopenhagen, 7 Oktober 1885, orang tuanya berkebangsaan Yahudi. Ia memperoleh hadiah nobel pada tahun 1922, karena penemuannya dalam bidang fisika tentang teori inti atom yang akan menjadi dasar penelitian-penelitian atom. MODEL ATOM NEIL BOHR Kulit = tingkatan energi (berlapis) e dapat pindah kulit dengan menyerap/ melepas energi 1. Atom terdiri dari proton dan neutron pada inti dan dikelilingi oleh elektron yang bergerak pada lintasan tertentu. Elektron selama bergerak pada lintasannya tidak memancarkan radiasi. 2. Elektron hanya dapat mengorbit stabil, tanpa memancar, dalam orbit tertentu (disebut oleh Bohr yang "orbit stasioner”): pada set diskrit jarak tertentu dari inti. Orbit ini berhubungan dengan energi tertentu dan juga disebut kulit energi atau TINGKAT ENERGI. Dalam orbit, percepatan elektron tidak mengakibatkan hilangnya radiasi dan energi yang dibutuhkan oleh elektromagnetik klasik.
  • 14. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 3. Elektron hanya dapat memperoleh dan kehilangan energi dengan melompat dari satu orbit ke orbit lainnya yang diperbolehkan, menyerap atau memancarkan radiasi elektromagnetik dengan frekuensi ν ditentukan oleh perbedaan energi tingkat menurut hubungan Planck: di mana h adalah Konstanta Plank. Frekuensi radiasi yang dipancarkan pada orbit periode T adalah seperti di mekanika klasik : Momentum sudut, L merupakan perkalian bilangan dengan satuan tetap : dimana n = 1, 2, 3, ... disebut Bilangan Kuantum Utama , dan ħ = h/2π. Nilai terendah dari n adalah 1; ini memberikan radius orbital terkecil 0,0529 nm dikenal sebagai Radius Bohr Tingkat energi kuanta atom Hydrogen ditentukan oleh :
  • 15. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Ketidakmampuan teori atom Bohr menerangkan model atom selain atom Hidrogen dan gejala atom dalam medan magnet disempurnakan pada tahun 1924 oleh Louis de Broglie. De Broglie: selain bersifat partikel, elektron juga bersifat gelombang. Pendapat de Broglie dikembangkan oleh Erwin Schrodinger dan Werner Heisenberg melahirkan Teori Mekanika Kuantum 5. TEORI ATOM MODERN (MEKANIKA KUANTUM) + K L M N O P Q E1 < E2 < E3 < E4 < ……… Kulit n Jumlah elektron maksimum K 1 2 L 2 8 M 3 18 N 4 32 Prinsip dasar teori mekanika kuantum: gerakan elektron dalam mengelilingi inti bersifat seperti gelombang. Teori Mekanika Kuantum digunakan untuk menjelaskan sifat atom dan molekul
  • 16. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN IDENTITAS ATOM Lambang Atom Lambang atom selalu dimulai dengan huruf besar dan bila terdapat dua huruf, maka huruf kedua dinyatakan dengan huruf kecil. Dalam suatu rumus molekul, angka indeks di belakang lambang suatu atom menunjukkanjumlah atom tersebut CONTOH: H2O artinya molekul air terdiri dari 2 atom H dan 1 atom O Coulomb x e 19 10 6 . 1 − =
  • 17. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Nomor Atom Nomor atom menyatakan banyaknya proton atau muatan positif di dalam inti atom. Sesuai dengan teori atom Rutherford yang menyatakan bahwa jumlah elektron yang mengelilingi inti atom sama dengan jumlah muatan positif yang terdapat dalam inti atom, maka nomor atom menyatakan jumlah elektron yang mengelilingi inti atom Nomor Massa Nomor Massa menyatakan jumlah proton ditambah neutron dalam inti atom. Notasi Unsur A = NM = nomor massa ZXA Z = NA = nomor atom N = Jumlah neutron X = Lambang Atom N = A – Z Nama Lambang ( sma ) Muatan relatif Proton p 1,00728 + 1 Neutron n 1,00867 0 Elektron e 0,00055 - 1 Partikel Dasar
  • 18. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN
  • 19. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN
  • 20. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN STRUKTUR ATOM Partikel Penyusun Atom Elektron (-1e0) : J.J. Thomson Proton (+1p1) : Eugene Goldstein Neutron (0n1) : James Chadwick TEORI MEKANIKA KUANTUM: Max Planck: Atom suatu zat hanya dapat menyerap/memancarkan energi pada paket-paket gelombang tertentu yang disebut “kuanta”. Louis de Broglie: Materi dapat bersifat sebagai partikel dan sekaligus dapat mempunyai sifat sebagai gelombang. Prinsip Ketidakpastian Heisenberg: Akibat dualism materi, letak dan kecepatan electron tidak dapat dipastikan secara serentak
  • 21. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM 1. Tiap tingkat energi (kulit) terdiri satu/beberapa subtingkat energi (subkulit) 2. Tiap subtingkat energi (subkulit) terdiri satu/beberapa orbital 3. Tiap orbital dapat ditemukan paling banyak 2 elektron 4. Posisi/kedudukan elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti (ketidakpastian Heisenberg) 5. Kebolehjadian/kemungkinan ditemukannya elektron dalam orbital dapat ditentukan dari bilangan kuantumnya + K L M N O P Q E1 < E2 < E3 < E4 < ………
  • 22. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN BILANGAN KUANTUM Kedudukan elektron dalam atom dapat diterangkan dengan persamaan fungsi gelombang Schrödinger () Penyelesaian  diperoleh 3 Bilangan: ➢ Bilangan Kuantum Utama (n) ➢ Bilangan Kuantum Azimuth (l) ➢ Bilangan Kuantum Magnetik (m) ➢ Bilangan Kuantum Spin (s); arah putaran 2 elektron dalam 1 orbital
  • 23. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Menunjukkan … • Tingkat energi eektron (kulit) suatu orbital. • Jarak rata-rata suatu elektron dengan inti atom • n = 1,2,3, … n = 1 2 3 4 5 6 7 … Kulit = K L M N O P Q … 1. BILANGAN KUANTUM UTAMA
  • 24. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN l = 0 1 2 3 … Subkulit = s p d f … Bentuk orbital, l = 0 → orbital s (bola) l = 1 → orbital p (balon terpilin) l = 2 → orbital d l = 3 → orbital f • Sub kulit, pada kulit ke n, harga l yang mungkin → l = 0 s/d (n-1) Pada n = 1 → l = 0 ( 1s) → 1 sub kulit n = 2 → l = 0,1 (2s dan 2p) → 2 sub kulit n = 3 → l = 0,1,2 ( 3s, 3p, 3d) → 3 sub kulit n = 4 → l = 0,1,2,3 ( 4s, 4p, 4d, 4f) → 4 sub kulit 2. BILANGAN KUANTUM AZYMUT Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit): l = 0, …, sampai (n – 1)
  • 25. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN l = 2 m = –2 –1 0 +1 +2 Orbital = d l = 0 m = 0 Orbital = s l = 1 m = –1 0 +1 Orbital = p l = 3 m = –3 –2 –1 0 +1 +2 +3 Orbital = f Menunjukkan orbital, m = – l, …, sampai + l 3. BILANGAN KUANTUM MAGNETIK Arah orientasi ruang orbital, Pada sub kulit l, maka nilai m yang mungkin : -l, (-l + 1),…,0,…,(+l –1), +l Pada sub kulit s, l = 0 → m = 0 (tidak punya arah orientasi ruang) Pada sub kulit p, l = 1 → m = -1, 0, +1 (punya 3 orbital dengan arah orientasi ruang → px, py, pz)
  • 26. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN s = 1/2 s = - 1/2 Dalam satu orbital, dapat diisi max 2 elektron yang memiliki arah rotasi yang berlawanan 4. BILANGAN KUANTUM SPIN Menunjukkan arah putar pada porosnya (spin) s = + ½ atau = ↑ s = – ½ atau = ↓
  • 27. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN TABEL HUBUNGAN n, l, m, s
  • 28. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN JUMLAH MAKSIMUM ELEKTRON
  • 29. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Orbital s Orbital d Orbital p ORBITAL – ORBITAL ATOM
  • 30. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN KONFIGURASI ELEKTRON 1. ATURAN AUFBAU 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, … Elektron mempunyai kecenderungan untuk menempati subkulit dengan tingkat energi lebih rendah terlebih dahulu.
  • 31. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 2. ATURAN HUND 3. LARANGAN PAULI 8O = 1s2, 2s2, 2p4 Bilangan Kuantum 8 elektron O : 1. e1 : n = 1, l = 0, m = 0, s = + ½ 2. e2 : n = 1, l = 0, m = 0, s = – ½ 3. e3 : n = 2, l = 0, m = 0, s = + ½ 4. e4 : n = 2, l = 0, m = 0, s = – ½ 5. e5 : n = 2, l = 1, m = –1, s = + ½ 6. e6 : n = 2, l = 1, m = 0, s = + ½ 7. e7 : n = 2, l = 1, m = +1, s = + ½ 8. e8 : n = 2, l = 1, m = –1, s = – ½ Larangan Pauli menyatakan bahwa didalam satu atom tidak boleh terdapat dua electron dengan empat bilangan kuantum yang sama Pada orbital yang memiliki tingkat energi sama, pengisian electron dalam orbital dilakukan dengan spin sejajar terlebih dahulu (setengah penuh)
  • 32. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN LANGMUIR Elektron mengisi kulit baru setelah yg lebih dalam penuh. Maksimal e tiap kulit : 2, 8, 8, 18, 18, 32 BURY Elektron terluar tidak lebih dari 8. Kulit tidak berisi lebih dari 8 e, kecuali kulit yg lebih luar telah terisi. Maksimal e tiap kulit : 2, 8, 18, dan 32 Lavoisier ( 1789) → 26 unsur 1870 → 60 unsur Sekarang → 118 unsur Data tentang unsur perlu diorganisir agar mudah dipelajari dan dipahami TABEL PERIODIK • Logam → kilap, dapat ditempa, penghantar panas dan listrik, membentuk senyawa dengan oksigen yang bersifat basa Mulanya, unsur dibagi jadi dua kelompok besar : • Nonlogam → tidak mempunyai sifat khas, tidak menghantar panas dan listrik (kecuali grafit) dan membentuk oksida asam
  • 33. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Triade Dobereiner ( 1817) Menemukan tiga unsur dengan kemiripan sifat dan ada hubungannya dengan massa atom relatif, seperti : Litium Kalsium Klor Natrium Stronsium Brom Kalium Barium Yod Diamatinya bahwa Ar Br 80, kira-kira sama dengan setengah dari jumlah Ar klor (35) dan Yod (127). Ar Br = ½ ( 35 + 127) = 81 Hukum Oktaf Newlands (1865) John Newlands menemukan hubungan lain antara sifat unsur dan massa atom relatifnya…. Jika ia menyusun unsur berdasarkan kenaikkan Ar, maka setiap unsur kedelapan mempunyai sifat mirip dengan unsur yang pertama → Hukum Oktaf (sama halnya dengan oktaf dalam nada musik) Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Cr Ti Mn Fe
  • 34. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Mendeleyev dan Meyer (1868) Menyempurnakan susunan unsur Newlands dengan menyelidiki lebih detil sifat fisika dan kimia dari unsur-unsur yang sudah ditemukan. Beberapa perbaikannya antara lain : 1. Selisih Ar dua unsur berurutan sekurang-kurangnya dua satuan 2. Unsur-unsur transisi disediakan jalur khusus 3. Beberapa tempat dikosongkan untuk unsur-unsur yang belum ditemukan saat itu (Ar = 44, 68, 72 dan 100) 4. Koreksi Ar Cr bukan 43,3 tapi 52,0 5. Tanpa eksperimen mengubah valensi boron dan aluminium dari 2 menjadi 3 6. Ia meramal sifat unsur yang belum dikenal seperti ekasilikon (Ge) Keuntungan dari daftar Mendeleyef dalam memahami sifat unsur : 1. Sifat kimia dan fisika unsur dalam satu golongan berubah secara teratur. 2. Valensi tertinggi yang dapat dicapai unsur sama dengan nomor golongan. 3. Sifat Li mirip dengan Mg. Sifat Be mirip dengan Al. Sifat B mirip dengan Si. Kemiripan ini dikenal sebagai hubungan diagonal. 4. Mendeleyey meramal sifat unsur-unsur yang belum ditemukan 5. Daftar ini tidak mengalami perubhan setelah ditemukan unsur-unsur gas mulia He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn, diantara tahun 1890 – 1900.
  • 35. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Tabel Periodik Modern 1. Daftar ini disusun berdasarkan konfigurasi elektron 2. Unsur dalam suatu jalutr vertikal mempunyai struktur elektron terluar yang sama oleh karena itu mempunyai sifat kimia yang mirip. Jalur ini disebut “golongan”. 3. Ada perubahan sifat kimia secara teratur dalam suatu jalur horisontal → “perioda”.
  • 36. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Nama golongan : 1. Sistem IA-IIA-B-IIIA-VIIIA 2. Sistem baru (1985) 1 - 18
  • 37. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN Logam, Nonlogam dan Metaloid
  • 38. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN SIFAT PERIODIK UNSUR Jari -jari atom berkisar : 70 Ao s/d 290 Ao 1 Ao =1.10-10 m (1 Angstrom) 1. Jari-jari Atom Jarak dari inti atom ke elektron terluar ( ½ kali ikatan kovalen molekul unsur diatomik) Ukuran Ion
  • 39. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 2. Energi ionisasi Energi ionisasi (EI) adalah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan satu elektron dari keadaan terisolasi, atom gas atau ion dalam keadaan dasar. X(g) → X+ (g) + e- Energi ionisasi umumnya meningkat dari bawah ke atas pada satu golongan dan meningkat dari kiri kekanan dalam satu perioda. Grafik energi ionisasi pertama terhadap nomor atom
  • 40. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN 3. Afinitas Elektron Afinitas elektron (EA) adalah jumlah energi yang dikeluarkan karena penambahan elektron pada atom gas atau ion dalam keadaan dasar. X(g) + e- → X- (g) Afinitas elektron menjadi lebih eksotermik dari kiri ke kanan pada tabel periodik dan dari bawah ke atas.
  • 41. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN LATIHAN SOAL 1. a. Tuliskan konfigurasi elektron 15P b. Ada berapa elektron dalam orbital 3p ? Tuliskan semua bilangan kuantumnya 2. a. Tuliskan konfigurasi elektron 20Ca b. Ada berapa elektron dalam orbital 3p ? Tuliskan semua bilangan kuantumnya c. Ada berapa elektron dalam orbital 4s ? Tuliskan semua bilangan kuantumnya
  • 42. POLITEKNIK PURBAYA “SIAP KERJA SIAP BERWIRAUSAHA” KIMIA TERAPAN TUGAS MANDIRI 1 Ketik jawaban pada kertas di beri keterangan nama, nim, keterangan tugas, tanggal diberikan tugas, dikumpulkan dalam bentuk pdf ke google drive https://drive.google.com/drive/folders/1NQp3cx774jgiNiO6IIDZHM5_ZBsH9eCY?usp=shari ng 1. Hitunglah jumlah proton, elektron dan neutron pada unsur 2. Konfigurasi elektron untuk unsur 20Ca2+, 23Al3+, 56Ca , 24Cr dan 24Mg2+. Terdapat dalam Golongan dan Periode berapa unsur-unsur tersebut? 3. Konfigurasi elektron untuk unsur Fr, Sr, Sn, Pb, Bi . Golongan dan Periode berapa unsur- unsur tersebut? 4. Konfigurasi elektron untuk unsur Ti, Mn, Co, Ni, Zn. Golongan dan Periode berapa unsur- unsur tersebut? 5. Konfigurasi elektron untuk unsur Mo, W, Ag, Au, Cd. Golongan dan Periode berapa unsur- unsur tersebut?