BAB 8 Latihan Struktur Atom

Partikel Muatan Lokasi dalam atom
Proton (p) +1 Di dalam inti
Netron (n) 0 Di dalam inti
Elektron (e) -1 Mengelilingi Inti

A X
Z

MASSA ATOM (A) = jumlah proton + neutron
NOMOR ATOM (Z) = jumlah proton
Jumlah netron = A-Z
Untuk atom netral : jumlah elektron = proton
Untuk atom positif : jumlah elektron <> proton

1) Isotop adalah atom yang mempunyai jumlah proton yang sama, tetapi jumlah neutron berbeda.
Contohnya : 11 C 12C 13C
6 6 6
2) Isobar adalah atom berbeda ( nomor atom berbeda ), tetapi jumlah atom neutron berbeda.
Contohnya : 14C 14C
6 7
3) Isoton adalah atom berbeda ( nomor atom berbeda ), tetapi jumlah neutron sama.
Contohnya : 31P 32S
15 16


KONFIGURASI ELEKTRON
Elektron-elektron yang mengelilingi inti pada jalur-jalur lintasan yang disebut kulit (tingkat energi)

Satu kulit terdiri atas subkulit-subkulit
Satu subkulit terdiri atas orbital-orbital
Satu orbital terdiri atas maksimum dua elektron

Jenis – jenis subkulit :
1. subkulit s : memiliki 1 orbital ( menampung 2 elektron )
2. subkulit p : memiliki 3 orbital ( menampung 6 elektron )
3. subkulit d : memiliki 5 orbital ( menampung 10 elektron )
4. subkulit f : memiliki 7 orbital ( menampung 14 elektron )
5. subkulit g : memiliki 9 orbital ( menampung 18 elektron )
6. subkulit h : memiliki 11 orbital ( menampung 22 elektron )
7. subkulit i : memiliki 13 orbital ( menampung 26 elektron )



Hal-hal yang perlu diperhatikan :
a. Sampai saat ini elektron-elektron dalam atom baru menempati subkulit-subkulit s, p, d, dan f. Adapun subkulit-subkulit g, h, dan i masih kosong atau terisi oleh elektron.

b. Setiap kulit mengandung subkulit sebanyak nomor kulit. Kulit ke-1 ( lapisan terdekat dari inti ) hanya mengandung sebuah subkulit, yaitu subkulit s. Kulit ke-2 mengandung subkulit s dan p. Kulit ke-3 mengandung subkulit s, p, dan d. Demikianlah seterusnya.

Prinsip Aufbau :
Elektron-elektron terlebih dahulu mengisi subkulit yang berenergi rendah, baru kemudian mengisi subkulit yang berenergi tinggi.

1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d
7s 7p

1s22s22p63s23s23p6 [Ar]
4s23d104p6 [Kr]
5s24d105p6 [Xe]
6s24f145d106p6 [Rn]
7s25f146d107p6 [Uuo]

Subkulit d cenderung penuh (d10) atau setengah-penuh (d5), sehingga struktur d4 dan d9 TIDAK MEMILIKI ATOM-ATOM. Adapun pada ion-ion, struktur d4 dan d9 mungkin dijumpai.


Diagram orbital :
Untuk mengimbangi gaya tolak-menolak sesame elektron, maka dua elektron dalam satu orbital berotasi dalam arah yang berlawanan. Oleh karena itu kedua elektron tersebut dilambangkan sebagai dua anak panah yang berlawanan arah.

Pada pengisian orbital-orbital dalam subkulit, berlaku aturan Hund : elektron-elektron cenderung tidak berpasangan.

BILANGAN KUANTUM
Bilangan Kuantum adalah bilangan-bilangan yang menyatakan lokasi suatu elektron dalam atom, sehingga elektron tersebut ekslusif (dapat dibedakan ) dari elektron-elektron lain.
Setiap elektron harus memiliki empat buah bilangan kuantum :


1. Bilangan kuantum utama (n) = nomor kulit
2. Bilangan kuantum azimut (l) = nomor subkulit

Subkulit s ( l = 0 ) Subkulit d ( l = 2 )
Subkulit p ( l = 1 ) Subkulit f ( l = 3 )

3. Bilangan kuantum magnetik (m) = nomor orbital.
Harga m berkisar dari -1 sampai +1.
4. Bilangan kuantum spin (s) = arah rotasi.
Harga s hanya dua macam, yaitu +1/2 dan -1/2


Asas Eksklusi Pauli
Tidak ada dua elektron yang memiliki bilangan kuantum keempat-empatnya sama.


SOAL

1. Jika atom brom mempunyai nomor atom 35 dan massa atom 80, maka jumlah proton, neutron dan elektron dalam ion bromide berturut-turut adalah
a. 35, 80, 35
b. 35, 80, 35
c. 35, 45, 36
d. 36, 45, 36
e. 35, 36, 45

Jawabannya : C
Penjelasan :
80Br - p = 35
35 n = 45 dari 80-45
l = 36 karena Br negatif (-)

2. Atom skandium (nomor atom 21) mengandung elektron pada kulit ketiga sebanyak
A.8 B.9 C.10 D.11 E.12

Jawabannya : B
Penjelasan :
21Sc = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1


3. Nomor atom kobal adalah 27. Konfigurasi elektron ion Co3+ adalah
a. [Ar] 3d6
b. [Ar] 3d9
c. [Ar] 3d4 4s2
d. [Ar] 3d5 4s1
e. [Ar] 3d7 4s1

Jawabannya: A
Penjelasannya:
27Co = [Ar] 4s2 3d7
4s2 = menghilang dibagi oleh 3d7

Jadi Co 3+ = 3d7-1 = 6
[Ar] 3d6


4. Dalam atom besi ( nomor atom 26 ) banyaknya elektron yang tidak berpasangan adalah 4. [benar]
SEBAB
Dalam atom besi terdapat 4 buah elektron pada orbital-orbital 3d. [salah]

Penjelasannya :
26Fe = [Ar] 4s2 3d6
11 1 1 1 1

5. Banyaknya orbital yang ditempati oleh pasangan elektron dalam atom mangan (nomor atom 25) adalah

a. 4 b. 5 c.10 d.13 e.15

Jawabannya : C
Penjelasannya :
25Mn = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5
1 1 3 1 3 1 = 10

Abdulrahman (09020)

BAB 1 Lahirnya Kimia

Kimia modern dimulai oleh kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Ia menemukan hukum kekekalan massa dalam reaksi kimia, dan mengungkap peran oksigen dalam pembakaran. Berdasarkan prinsip ini, kimia maju di arah yang benar.

oksigen ditemukan secara independen oleh dua kimiawan, kimiawan Inggris Joseph Priestley (1733-1804) dan kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), di penghujung abad ke-18. sekitar dua ratus tahun sebelum kimia modern lahir. Dengan demikian, kimia merupakan ilmu pengetahuan yang relatif muda bila dibandingkan dengan fisika dan matematika,

a. Teori atom kuno

Sebagaimana disebut tadi, akar kimia modern adalah teori atom yang dikembangkan oleh filsuf Yunani kuno. Filosofi atomik Yunani kuno sering dihubungkan dengan Democritos (kira-kira 460BC- kira-kira 370 BC). Namun, tidak ada tulisan Democritos yang tinggal. Oleh karena itu, sumber kita haruslah puisi panjang “De rerum natura” yang ditulis oleh seniman Romawi Lucretius (kira-kira 96 BC- kira-kira 55 BC).

Atom yang dipaparkan oleh Lucretius memiliki kemiripan dengan molekul modern. Anggur (wine) dan minyak zaitun, misalnya memiliki atom-atom sendiri. Atom adalah entitas abstrak. Atom memiliki bentuk yang khas dengan fungsi yang sesuai dengan bentuknya. ”Atom anggur bulat dan mulus sehingga dapat melewati kerongkongan dengan mulus sementara atom kina kasar dan akan sukar melalui kerongkongan”. Teori struktural modern molekul menyatakan bahwa terdapat hubungan yang sangat dekat antara struktur molekul dan fungsinya.

Dalam periode yang panjang sejak zaman kuno sampai zaman pertengahan, teori atom tetap In heretikal (berlwanan dengan teori yang umum diterima) sebab teori empat unsur (air, tanah, udara dan api) yang diusulkan filsuf Yunani kuno Aristotole (384 BC-322 BC) menguasi. Ketika otortas Aristotle mulai menurun di awal abad modern, banyak filsuf dan ilmuwan mulai mengembangkan teori yang dipengaruhi teori atom Yunani. Gambaran materi tetap dipegang oleh filsuf Perancis Rene Descartes (1596-1650), filsuf Jerman Gottfried Wilhelm Freiherr von Leibniz (1646-1716), dan ilmuwan Inggris Sir Issac Newton (1642-1727) yang lebih kurang dipengaruhi teori atom.

b. Teori atom Dalton

Dalton yang mengembangkan teori atomnya berdasarkan peran atom dalam reaksi kimia. Teori atomnya dirangkumkan sebagai berikut:

Teori atom Dalton: (i) partikel dasar yang menyusun unsur adalah atom. Semua atom unsur tertentu identik. (ii) massa atom yang berjenis sama akan identik tetapi berbeda dengan massa atom unsur jenis lain. (iii) keseluruhan atom terlibat dalam reaksi kimia.

Bukti keberadaan atom

Ketika Dalton mengusulkan teori atomnya, teorinya menarik cukup banyak perhatian. Namun, teorinya ini gagal mendapat dukungan penuh. Beberapa pendukung Dalton membuat berbagai usaha penting untuk mempersuasi yang melawan teori ini, tetapi beberapa oposisi masih tetap ada. Kimia saat itu belum cukup membuktikan keberadaan atom dengan percobaan. Jadi teori atom tetap merupakan hipotesis. Lebih lanjut, sains setelah abad ke-18 mengembangkan berbagai percobaan yang membuat banyak saintis menjadi skeptis pada hipotesis atom. Misalnya, kimiawan tenar seperti Sir Humphry Davy (1778-1829) dan Michael Faraday (1791-1867), keduanya dari Inggris, keduanya ragu pada teori atom.

Soal.

1. jelaskan latar belakang lahirnya kimia modern ?

2. mengapa ilmu kimia dianggap sebagai ilmu yang relatif muda ?

3. teori-teori apa saja yang mendorong penemuan kimia modern ?

4. sebutkan poin-poin dari teori atom Dalton ?

5. jeleskan dasar teoritik teori dalton ?

Jawab.

1. kimia modern lahir karna dilatarbelakangi oleh salah seorang kimiawan Perancis Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) berkat penemuannya mengenai hukum kekekalan massa dalam reaksi kimia, dan mengungkap peran oksigen dalam pembakaran. Yang kemudian dilanjutkan oleh filosofi-filosofi dan kimiawan-kimiawan lainnya seperti: Joseph Priestley (1733-1804), kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), dan Dalton

2. karna ilmu kimia ditemukan 200 tahun setelah matematika dan ilmu fisika ditemukan, sehingga kimia disebut ilmu yang relatif muda.

3. ada 2 teori yg mendukung kimia modern, yaitu Teori Atom Kuno dan Teori Atom Dalton.

4. (i) partikel dasar yang menyusun unsur adalah atom. Semua atom unsur tertentu identik. (ii) massa atom yang berjenis sama akan identik tetapi berbeda dengan massa atom unsur jenis lain. (iii) keseluruhan atom terlibat dalam reaksi kimia. Keseluruhan atom akan membentuk senyawa. Jenis dan jumlah atom dalam senyawa tertentu tetap.

5. dasar teoritik Dalton didasarkan pada hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap. Keduanya telah ditemukan sebelumnya, dan hukum perbandingan berganda yang dikembangkan oleh Dalton sendiri.

Teguh permana (09023)