ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

BAB 2 ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

A. STRUKTUR ATOM elektron bermuatan negatif pada orbit tertentu.

1. Perkembangan Model Atom – Elektron beredar pada lintasan dengan tingkat energi tertentu. Perpindahan elektron

 Model Atom Dalton disertai penyerapan atau pelepasan energi. – Atom adalah partikel terkecil suatu zat atau – Atom seperti sistem tata surya yaitu inti atom materi, yang tidak dapat dibagi lagi. sebagai matahari dan elektron sebagai planet- – Atom mempunyai sifat yang sama atau identik planet di sekitarnya dalam orbit tertentu. untuk unsur tertentu.

– Atom akan berikatan untuk membentuk suatu  Model Atom de Broglie (mekanika gelombang)

molekul. – Gerakan materi adalah suatu gerakan gelom-  Model Atom Thomson

bang. Dengan demikian elektron yang merupa- – Atom adalah materi pejal bermuatan positif

kan materi adalah juga gerakan gelombang. dikelilingi muatan negatif. Atom mempunyai

– Elektron tidak mempunyai lintasan tertentu. sifat netral.

Elektron menempati jarak-jarak tertentu dari – Terkenal dengan model atom roti kismis,

inti atom.

karena bagian pejal bermuatan positif dan – Kedudukan elektron tidak dapat dipastikan, elektron (bermuatan negatif) mengelilingi

hanya merupakan kebolehjadian. seperti kismis dalam roti.  Model Atom Rutherford

2. Partikel Dasar Penyusun Atom – Atom adalah inti bermuatan positif dikelilingi

Partikel Muatan

Massa (gr) Penemu Letak

elektron bermuatan negatif. Massa atom terkonsentrasi pada bagian inti (pusat).

Inti Goldstein atom

– Atom bersifat netral karena jumlah muatan

0 1,675 x 10 –24 J. Chadwick Inti positif sama dengan jumlah muatan negatif.

atom  Model Atom Niels Bohr

netron

9,110 x 10 –28 Thomson Kulit – Atom adalah inti bermuatan positif dikelilingi

elektron

atom

3. Lambang Atom

s = sharp

nilai ℓ = 0

Keterangan:

p = principal

nilai ℓ = 1

A A = massa atom

Z X X = lambang unsur

d = diffuse

nilai ℓ = 2

nilai ℓ =3 Z = nomor atom

f = fundamental

Untuk n = 1 ℓ = 0 (sharp) Atom Netral = Atom yang tidak bermuatan listrik.

Untuk n = 2 ℓ = 0 (sharp); ℓ = 1 (principal)  Proton = elektron = nomor atom

ℓ = 0 (sharp); ℓ = 1 (principal);  Netron = massa atom – nomor atom

Untuk n = 3 ℓ = 2 (diffuse)

Atom bermuatan negatif = anion

Untuk n = 4 ℓ = 0 (sharp); ℓ = 1 (principal); Atom yang kelebihan elektron karena masuknya

ℓ = 2 (diffuse); ℓ = 3 (fundamental) elektron unsur lain ke dalam atom tersebut.

c. Bilangan kuantum magnetik (m)

 proton = nomor atom Menyatakan orbital tempat elektron berada,  elektron = nomor atom + muatan

jenisnya:

 netron = massa atom – nomor atom

Untuk ℓ = 0 m=0 Untuk ℓ = 1 m = –1; m = 0; m = +1

Atom bermuatan listrik positif = kation

Untuk ℓ = 2 m = –2; m = –1; m = 0; m = +1; m = +2 Atom yang kelebihan proton karena berpindahnya

m = –3; m = –2; m = –1; m = 0; m = +1 elektron.

Untuk ℓ = 3 m = +2; m = +3  proton = nomor atom

Suatu orbital dapat digambarkan sebagai berikut.  elektron = nomor atom – muatan

d f  netron = massa atom – nomor atom

4. Nuklida Nuklida adalah inti atom suatu unsur yang mengandung

nilai m

proton dan netron.

d. Bilangan kuantum spin (s)

 Isotop Menyatakan arah elektron dalam orbital. Nuklida yang mempunyai nomor atom sama tetapi

Jenisnya:

massa atomnya berbeda atau jumlah proton sama

1 2 + ½ dan – ½ untuk setiap orbital (harga m).

tetapi jumlah netron berbeda. Contoh: 1 H; 1 H.

 Isobar Untuk menentukan Nuklida yang mempunyai nomor atom beda tetapi

letak elektron maka

perlu mengikuti  Isoton

14 massa atomnya sama. Contoh: 14

6 C dengan 7 N.

aturan-aturan Nuklida yang mempunyai jumlah netron sama

tertentu yang sudah tetapi nomor atom dan massa atomnya berbeda.

ditetapkan.

9 10 13 Contoh: 14

4 Be dengan 5 B; 6 C dengan 7 N.

Aturan Aufbau

Elektron-elektron mengisi orbital dari tingkat energi terendah kemudian tingkat energi yang lebih tinggi.

B. KONFIGURASI ELEKTRON Diagram di bawah ini adalah cara untuk mempermudah

Konfigurasi elektron adalah suatu susunan mengenai menentukan tingkat energi orbital dari yang terendah penyebaran elektron pada kulit suatu atom.

ke yang lebih tinggi yaitu:

1. Bilangan Kuantum

1s

Bilangan yang menentukan letak keberadaan

2s

2p

elektron pada kulit suatu atom.

a. Bilangan kuantum utama (n)

Menyatakan nomor kulit tempat elektron

berada, jenisnya: K (n = 1), L (n = 2), M (n = 3).

b. Bilangan kuantum azimuth (ℓ)

Menyatakan subkulit tempat elektron berada, jenisnya:

7s

7p

7d 7f

Contoh:

Untuk subkulit d, terisi elektron setengah penuh Atom Li mempunyai 3 elektron  konfigurasinya:

atau penuh ternyata lebih stabil dibandingkan jika 1s 2 2s 1

menggunakan aturan Aufbau. Atom Fe mempunyai 26 elektron  konfigurasinya: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 C. SISTEM PERIODIK UNSUR

Aturan Hund

Elektron-elektron tidak membentuk pasangan Sistem Periodik Unsur adalah susunan unsur-unsur elektron sebelum masing-masing orbital terisi sebuah berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan

elektron. sifat-sifat yang dimiliki oleh masing-masing unsur.

Larangan Pauli

Henry G. Moseley

Tidak diperbolehkan di dalam atom terdapat elektron yang mempunyai keempat bilangan kuantum yang

Menemukan Sistem Periodik Unsur Modern dan sama.

menyatakan sifat unsur merupakan sistem periodik dari nomor atomnya di mana nomor atom merupakan jumlah proton dan elektron sebuah unsur netral. SPU

2. Beberapa Hal Penting untuk Diperhatikan dalam Konfigurasi Elektron Modern tersusun atas:

1. Golongan

Cara menuliskan urutan subkulit Baris vertikal menyatakan unsur-unsur yang

a. Subkulit ditulis berdasarkan tingkat energinya, dilaluinya sebagai unsur-unsur yang segolongan. contoh: Galium ( Ga).

Segolongan berarti mempunyai elektron valensi 3s 3p 6 2 3d 4p 1 (elektron pada kulit terluar) sama.

Tingkat energi subkulit 4s lebih rendah dari subkulit 3d, maka akan terisi elektron lebih dahulu

Golongan = Elektron Valensi

dan ditulis lebih dahulu. Ada dua golongan unsur-unsur dalan SPU:

b. Subkulit ditulis berdasarkan urutan kulit utamanya,

Golongan Utama (Golongan A) dan Golongan

contoh pada Galium:

Transisi (Golongan B).

31 Ga: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 Golongan

Elektron

Golongan Elektron

Walaupun tingkat energi subkulit 4s lebih rendah

Utama

Valensi

Utama Valensi

1 10 dari subkulit 3d, tetapi penulisannya berdasarkan 1 IA ns IB (n-1)d ns

2 10 urutan kulit utamanya adalah seperti di atas, jadi 2 IIA ns IIB (n-1)d ns 3d ditulis lebih dahulu.

IIIA

ns 2 np 1 IIIB (n-1)d 1 ns 2

IVA

ns 2 np 2 IVB (n-1)d 2 ns 2

c. Subkulit ditulis dengan menggunakan konfigurasi VA ns 2 np 3 VB (n-1)d 3 ns 2 gas mulia, contoh:

VIA

ns 2 np 4 VIB (n-1)d 5 ns 1

ns 2 np 5 VIIB (n-1)d 5 ns 2 Gas mulia di sini yang dipakai adalah Argon (Ar)

31 Ga: [Ar] 4s 2 3d 4p 1 atau [Ar] 3d 10 4s 2 4p 1 VIIA

ns 2 np 6 VIIIB (n-1)d 6 ns 2 yang mempunyai nomor atom = 18.

VIIIA

VIIIB (n-1)d 7 ns 2 VIIIB

(n-1)d 8 ns 2 Aturan Penuh–Setengah Penuh

Nama golongan pada golongan utama: Dalam percobaan ternyata ditemukan beberapa pe-

Nama

Nama

nyimpangan aturan Aufbau, sebagai contoh adalah

Golongan

Golongan

Golongan Golongan

untuk konfigurasi elektron Kromium (Cr) dan Tembaga

VA Nitrogen (Cu):

IA Alkali

Alkali

Oksigen/

 Berdasarkan aturan Aufbau: VI A Kalkogen

II A

Tanah

Cr: 1s 2 2s 2 4 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 3d 4 atau [Ar] 4s 2 3d 4 III A

Boron

VII A Halogen

Gas Mulia VIII A  Berdasarkan percobaan menjadi:

IV A

Karbon

24 Cr: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 3d 5 atau [Ar] 4s 1 2. Periode

3d 5 (setengah penuh untuk subkulit d) –

Cu: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 6 4s 1 3d 29 10 3p atau [Ar] 4s 1 Baris horizontal menyatakan unsur-unsur yang 3d 10 (penuh untuk subkulit d)

dilaluinya sebagai unsur-unsur yang seperiode.

Seperiode berarti mempunyai jumlah kulit atom Maksimum di golongan Halogen, gas mulia lebih sama.

kecil keelektronegatifannya dibanding Halogen.

Periode = Jumlah Kulit

6. Kereaktifan, yaitu kemudahan melakukan reaksi

dengan unsur lain.

Unsur segolongan Unsur seperiode

D. SIFAT PERIODIK UNSUR

1. Jari-jari atom adalah jarak antara inti atom dengan semakin ke bawah semakin ke kanan

Jari-jari

kulit atom paling luar yang ditempati elektron dan

semakin kecil diukur ketika atom tersebut berikatan. Potensial

semakin besar

semakin kecil

semakin besar

2. Potensial ionisasi (energi ionisasi) adalah energi yang Ionisasi

Afinitas

dibutuhkan untuk membebaskan satu elektron suatu

semakin besar atom pada keadaan gas. Elektron

semakin kecil

Elektro-

3. Afinitas elektron adalah energi yang dibebaskan

semakin kecil

semakin besar

negatifitas

atom netral dalam pengikatan elektron untuk Kelogaman semakin besar semakin kecil membentuk ion negatif.

Keasaman semakin kecil

semakin besar

4. Kelogaman dan keasaman. Kereaktifan semakin besar semakin kecil

5. Elektronegatifitas adalah kecenderungan suatu atom menarik pasangan elektronnya dalam molekul.