D. Rambu-rambu Kunci Jawaban Latihan Kegiatan Belajar-4
1. Konfigurasi elektronik unsur dengan nomor atom: a
7 adalah: [
2
He] 2s
2
2p
3
, atau [
2
He] + 5e; ia berada dalam golongan 15 menurut
IUPAC atau 5A model Amerika Utara, dan periode 2. b 34 adalah: [
18
Ar] 3d
10
4s
2
4p
4
, atau [
18
Ar] + 16e; ia berada dalam golongan 16
menurut IUPAC atau 6A model Amerika Utara, dan periode 4. c 65 adalah: [
54
Xe] 4f
9
6s
2
; ini kelompok f, jadi ia berada dalam golongan 3 atau terpisahkan menurut IUPAC maupun model Amerika Utara, dan periode 6.
2. Pengertian: a
Jari-jari kovalen suatu atom didefinisikan sebagai setengah jarak antara dua inti atom yang bergabung dengan ikatan kovalen dalam molekul diatomik.
b Jari-jari van der Waals adalah setengah jarak antara dua inti atom dari molekul-
molekul diatomik yang bertetangga c
Energi ionisasi suatu atom didefinisikan sebagai energi terendah yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dari tiap mol atom dalam keadaan gas
d Afinitas elektron didefinisikan sebagai energi yang dibebaskan bila tiap mol
atom netral dalam keadaan gas menangkap elektron membentuk ion negatif. 3. Jari-jari kovalen klorin lebih besar daripada jari-jari fluorin, sebab ukuran atom yang
ditentukan oleh banyaknya kulit elektron atom klorin n = 3 lebih besar daripada fluorin n = 2 dan keduanya segolongan.
4. Si dan Ge keduanya segolongan 14 dengan konfigurasi elektronik terluar .... 3s
2
3p
2
dan .... 4s
2
4p
2
. Ge memiliki 18 elektron lebih dibanding Si: tambahan 4 elektron menjadi 3p
6
sesungguhnya justru mereduksi jari-jari atomnya, namun tambahan 2 elektron pada kulit baru 4s
2
berikutnya menaikkan jari-jari atom secara signifikan; akan tetapi tambahan 10 elektron pada kulit yang lebih dalam, yakni 3d
10
tentu saja mereduksi secara signifikan jari-jari atomnya. Dengan demikian dapat dipahami
hasil akhir kenaikan jari-jari menjadi tidak terlalu signifikan, sehingga hanya berbeda kecil dari jari-jari atom Si.
5. Na dan Mg masing-masing mempunyai afinitas elektron H
o
kJ mol
-
1
, -53 dan 39; data ini menyarankan bahwa pada proses penangkapan elektron terjadi pembebasan
energi bagi atom Na, tetapi sebaliknya membutuhkan energi bagi atom Mg; atau dengan kata lain atom Na lebih mudah menangkap satu elektron ketimbang atom
Mg. Penangkapan 1 elektron tambahan akan menghasilkan konfigurasi elektronik 3s
2
yang “simetris-penuh” bagi natrium, dan 3s
2
3p
1
yang “tak-simetris” bagi magnesium.
PSG Rayon 1 24 Universitas Negeri Makassar
6. He dengan konfigurasi elektronik 1s
2
penuh, tentu sangat stabil. Penangkapan satu elektron tambahan akan menghasilkan konfigurasi 1s
2
2s
1
, yang berakibat naiknya volume jari-jari atom yang sangat signifikan karena dengan penambahan kulit;
dengan jumlah proton yang tetap tentu saja dapat dipahami bahwa keadaan ini tidak mungkin stabil, jadi diperlukan energi pada proses ini yang artinya secara
termodinamika afinitas elektron H
o
kJ mol
-
1
bertanda positif. 7. Muatan inti efektif menurut Slater terhadap elektron terluar, 2s, adalah 1,3 bagi Li
dan 1,95 bagi Be; jadi terdapat kenaikan Z
ef
sebesar + 0,65 dalam periode, Li-Be. Pada proses penangkapan 1 elektron akan dihasilkan konfigurasi elektronik 1s
2
2s
2
bagi Li
-
dan 1s
2
2s
2
2p
1
bagi Be
-
; ini menghasilkan Z
ef
atas elektron terluar sebesar 0,95 bagi Li
-
dan 1,6 bagi Be
-
; lagi-lagi ini menghasilkan kenaikan yang sama untuk atom netralnya. Dengan demikian Z
ef
nampaknya tidak berperan dalam menentukan nilai afinitas elektronnya. Oleh sebab itu perbedaan afinitas elektron -60
kJ mol
-
1
untuk Li dan 48 kJ mol
-
1
untuk Be tentu disebabkan oleh faktor lain, sebagaimana dalam kasus Li-
Mg, yakni “kesimetrian penuh-tidak penuh” konfigurasi elektronik terluarnya.
8. Satu-satunya elektron valensi atom unsur
37
Rb dan
47
Ag adalah 5s
1
. Jadi andaikata satu-satunya elektron atom hidrogen sudah berada dalam orbital yang sama, 5s
1
, maka energi ionisasinya menjadi lebih rendah, dan menurut Ritz dapat dihitung
sebagai berikut: =
1
= R
H
2 1
1 n
-
2 2
1 n
cm
-
1
, dengan n
1
= 5 dan n
2
= ∞, diperoleh:
= 109737 cm
-
1
x 125 = 4389,48 cm
-
1
= 4389,48 cm
-
1
8065,5 cm
-
1
eV = 0,544 eV.
Nilai ini sangat berbeda, jauh lebih rendah daripada atom Rb 4,18 eV dan bahkan Ag 7,57 eV. Tentu saja faktor utama pembedanya adalah muatan intinya, sebab
elektron valensi 5s
1
yang akan dilepaskan ini terikat oleh muatan inti yang berbeda- beda. Z
ef
atas elektron valensi ini adalah +1 bagi atom H, [37-28x1 – 8x0,85 =
+2,2] bagi atom Rb, dan [47-28x1 – 18x0,85 = +3,7] bagi atom Ag. Andaikata
energi ionisasi kedua atom ini mengikuti rumusan ”ideal” persamaan 3.8:
E
ionisasi
=
2 2
n Z
13,6 eV, maka diperoleh: 1.
2,2
2
5
2
x 13,5 eV = 2,63 eV, bagi Rb, berbeda jauh dari data percobaan, dan 2.
3,7
2
5
2
x 13,5 eV = 7,45 eV, bagi Ag, sangat dekat dengan data percobaan. Adanya perbedaan perhitungan yang relatif besar bagi Rb menyarankan bahwa
rumusan perhitungan Z
ef
masih perlu diperhalus. PSG Rayon 1 24 Universitas Negeri Makassar
E. LAMPIRAN:
Kategori