7
Struktur Atom
Pada percobaan lain, Moseley menemukan bahwa jumlah proton
berbanding lurus dengan nomor atom . Jika jumlah proton bertambah satu
satuan maka nomor atom unsur tersebut juga bertambah satu satuan. Apa yang dapat Anda simpulkan dari data di atas? Simak pernyataan
berikut. a. Setiap logam tersusun atas atom-atom logam dan atom logam disusun
oleh proton, elektron, dan neutron. Oleh karena sinar-X bergantung pada proton maka jumlah proton merupakan sifat khas suatu atom.
b. Jumlah proton sebanding dengan nomor atom. Oleh karena itu, nomor atom menyatakan jumlah proton dalam atom dan bersifat khas untuk
setiap atom. Nomor atom dilambangkan dengan Z.
Gambar 1.6
Sinar-X dipancarkan oleh anode yang disinari dengan berkas sinar
elektron berenergi tinggi.
V
Katode Sinar-X
Anode
Hubungan Jumlah Proton, Elektron, dan Nomor Atom
1. Berapakah nomor atom besi jika jumlah proton dalam inti atom besi 26? 2. Berapakah jumlah elektron dalam atom natrium netral jika nomor atom natrium
= 11?
Jawab 1. Nomor atom = jumlah proton
Oleh karena jumlah proton dalam atom besi = 26 maka nomor atom besi = 26 2. Nomor atom = jumlah proton
Dalam atom netral, jumlah proton = jumlah elektron Jadi, jumlah elektron dalam atom natrium = 11.
Contoh
1.3
Berdasarkan uraian tersebut, dapatkah Anda menyimpulkan, bilangan apakah nomor massa itu? Diskusikan dengan teman sekelas Anda.
Kegiatan Inkuiri
2. Nomor Massa
Berdasarkan hasil percobaan spektograf massa diketahui bahwa satu macam unsur terdiri atas atom-atom dengan massa berbeda.
Contoh: Unsur karbon terdiri atas atom-atom dengan massa: 12, 13, 14. Ketiga
bilangan ini dinamakan nomor massa dari atom karbon nomor atomnya sama, yaitu 6.
Di dalam atom hanya ada proton, elektron, dan neutron. Pada atom netral, jumlah proton sama dengan elektron. Oleh karena atom karbon hanya
memiliki satu nomor atom maka yang membedakan massa atom adalah neutron.
8
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
1. Tuliskan nomor atom netral yang memiliki jumlah
elektron 10, 15, dan 20. 2.
Jika suatu atom kehilangan elektron, bagaimanakah atom tersebut, akan bermuatan? Bagaimanakah
muatannya jika atom kelebihan elektron menerima elektron dari luar?
3. Berapa jumlah elektron dan jumlah neutron yang
terdapat dalam atom X? Diketahui nomor atom = 19 dan nomor massa = 20.
4. Berapa nomor massa dari atom yang mengandung 17
neutron dan nomor atom 16? 5.
Atom X memiliki jumlah proton 20 dan jumlah neutron 20; atom Y memiliki jumlah proton 20 dan jumlah
neutron 21; atom Z memiliki jumlah proton 19 dan jumlah neutron 21. Apakah atom-atom tersebut akan
membangun unsur yang sama atau berbeda?
Tes Kompetensi Subbab
B
Kerjakanlah di dalam buku latihan. Hubungan Jumlah Proton, Elektron, dan Nomor Massa
1. Berapa nomor massa atom karbon yang memiliki jumah neutron = 7 dan jumlah elektron = 6?
2. Berapa jumlah neutron dalam atom neon yang memiliki nomor massa = 20 dan nomor atom = 10
Jawab 1. Nomor massa = jumlah neutron + jumlah proton
Oleh karena atom netral maka jumlah proton = jumlah elektron Sehingga dapat ditulis:
nomor massa = jumlah neutron + jumlah elektron = 7 + 6 = 13
Jadi, nomor massa atom karbon = 13 2. Nomor massa = jumlah neutron + jumlah proton
Oleh karena jumlah proton = nomor atom maka dapat ditulis, nomor massa = jumlah neutron + nomor atom
20 = n + 10, atau n = 10 Jadi, jumlah neutron dalam atom adalah 10.
Contoh
1.4
C. Isotop, Isobar, dan Isoton
Oleh karena atom-atom suatu unsur dapat memiliki jumlah neutron yang berbeda maka diperlukan suatu istilah untuk menyatakan hubungan
nomor atom dan nomor massa atom-atom.
1. Isotop
Pada pembahasan sebelumnya, dijelaskan bahwa atom karbon memiliki nomor massa berbeda, sedangkan nomor atomnya sama. Untuk
ketiga atom karbon itu dinamakan isotop. Isotop suatu atom memiliki sifat dan fisika yang sama.
Nomor atom dinyatakan dengan Z dan A menyatakan nomor massa. Jadi, isotop karbon dapat ditulis sebagai
12 6
C
;
13 6
C
; dan
14 6
C
. Secara umum ditulis:
X
A Z
. Contoh lainnya adalah oksigen yang memiliki 3 isotop dengan
nomor massa 16, 17, dan 18 Gambar 1.7
9
Struktur Atom
Gambar 1.7
Oksigen memiliki 3 isotop dengan nomor massa 16, 17, dan 18.
Isotop
16 8
O Isotop
1 7 8
O
8p 10n
Isotop
18 8
O
8p 9n
8p 8n
D. Massa Atom Relatif
Di laboratorium, pengukuran massa suatu zat menggunakan satuan gram. Bagaimanakah mengukur massa atom? Penentuan massa atom
dilakukan dengan cara membandingkan massa atom yang akan ditentukan terhadap massa atom suatu unsur yang massanya ditetapkan
massa atom standar.
1. Standar Massa Atom
Standar massa atom yang kali pertama diberlakukan adalah atom hidrogen, massanya ditetapkan sebesar 1,0 sma satuan massa atom. Pada
perkembangan selanjutnya, standar massa atom adalah atom oksigen, yang massanya ditetapkan sebesar 16,0 sma.
2. Isobar
Isobar adalah atom-atom yang memiliki nomor massa sama, tetapi nomor atom berbeda. Jadi, isobar merupakan kebalikan dari isotop. Isobar
suatu atom memiliki sifat kimia berbeda. Contoh:
14
N dan
14
C memiliki nomor massa sama yakni 14, tetapi nomor atomnya berbeda. Atom N memiliki nomor atom 7, sedangkan atom
C memiliki nomor atom 6.
40
K dan
40
Ca adalah contoh isobar yang lain. Berapakah nomor atom dan nomor massa dari kedua atom tersebut?
3. Isoton
Isoton adalah atom-ataom yang memiliki jumlah neutron sama, tetapi jumlah protonnya berbeda. Isoton suatu atom memiliki sifat fisika dan
kimia berbeda. Contoh:
13
C dan
14
N. Kedua atom memiliki jumlah neutron sama, yakni 7 buah neutron, tetapi jumlah protonnya berbeda. Masing-masing C = 6 dan
N = 7.
1. Tabel berikut menunjukkan jumlah proton dan neutron
dalam atom. Atom manakah yang merupakan isotop dari atom A?
2. Manakah di antara unsur berikut yang tergolong isobar
dan isoton? a.
29
Si;
30
P;
31
P:
31
S. b.
39
K;
40
Ca;
40
Ar.
Tes Kompetensi Subbab
C
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
Isotop Jumlah Proton
Jumlah Neutron
Atom A Atom B
Atom C 17
16 17
18 19
19
