tugas untuk hari kamis

1. Perkembangan teori atom
Teori atom dalton
Teori atom thomson
Teori atom rutherford
Spektrum atom hidrogen
Teori atom bohr

2. Teori atom Dalton

3. Teori atom Thomson
“Atom berbentuk bola dan bermuatan positif yang tersebar
merata ke seluruh bagian atom dan dinetralkan oleh
elektron yang melekat pada permukaannya
Jadi, menurut Thomson elektron melekat pada permukaan
atom bagaikan kismis yang melekat pada roti sehingga
model atom ini dikenal dengan roti kismis.

4. Teori atom Rutherford
• Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan listrik positif. Inti atom
yang mengandung hampir seluruh massa atom dan dikelilingi oleh
elektron-elektron bermuatan listrik negatif seperti model tata surya
• Atom bermuatan netral karena jumlah inti (positif) sama dengan
jumlah muatan elektron yang mengelilinginya (negatif)
• Selama mengelilingi inti, gaya sentripetal pada elektron dibentuk
oleh gaya tarik elektrostatik (gaya coulomb)

5. Spektrum atom hidrogen
• Spektrum hidrogen dijadikan prototipe untuk mempelajari spektrum atom
yang lebih rumit
• Spektrum atom hidrogen bukan merupakan spektrum yang kontinu, tetapi
berupa garis-garis spektrum dengan jarak tertentu yang teratur. Spektrum
yang demikian disebut spektrum garis.

6. Teori atom bohr
Niels bohr mengajukan model atom baru
untuk memperbaiki kelemahan teori atom
rutherford. Bohr mempostulatkan bahwa
elektron-elektron
mengitari
inti
yang
bermuatan positif pada orbit statioer tertentu
saja, tetapi elektron dapat melompat dari satu
orbit ke orbit yang lain.

7. Spektrum Cahaya unsur logam yang dipanasi
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa spektrum yang dihasilkan hanya
satu warna

8. Spektrum Garis dari Beberapa Unsur

9. Kesimpulan yang didapat oleh Niels Bohr
• Spektrum garis menunjukkan bahwa elektron
mempunyai energi yang konstan maka :
selama
elektron mengelilingi inti tidak terjadi perubahan
energi.
• Terjadinya pemancaran spektrum karena elektron
menyerap energi dan berpindah lintasan sehingga
pada saat kembali ke keadaan semula energi
tersebut
dipancarkan
kembali
dalam
bentuk
spektrum garis maka : lintasan elektron mempunyai
tingkat energi tertentu, dan semakin besar tingkat
energinya jika semakin jauh dari inti atom.

12. Model Atom Niels Bohr
• Atom Terdiri dari inti atom yang bermuatan
positif.
• Elektron
mengelilingi
inti
atom
pada
lintasan-lintasan
tertentu yang disebut
tingkat energi atau kulit elektron. Selama
mengelilingi inti atom, elektron tidak
kehilangan energi.
• Semakin jauh lintasan elektron dari inti
atom semakin besar tingkat energi elektron

13. Jari-jari lintasan stasioner
Menurut
Bohr,
dalam
keadaan
stasioner, elektron tidak menerima energi.
Elektron terus bergerak pada orbitnya dengan
momentum sudut besar

14. Energi total elektron
Berdasarkan postulat Bohr, elektron hanya
melepaskan energi ketika melompat ke
lintasan yang lebih dalam dan akan menyerap
energi jika pindah ke lintasan yang lebih luar.
Selama bergerak pada orbitnya, energi yang
dimiliki elektron tetap, besar energinya
merupakan jumlah kinetik dan energi
potensial sistem.

15. Atom berlektron banyak
Elektron-elektron pada lintasan yang berbeda
memiliki energi yang berbeda pula. Untuk
membedakan keadaan elektron-elektron
dalam suatu atom, digunakan bilangan
kuantum yang pembahasannya secara
terperinci.

16. Bilangan kuantum
o
o
o
o
Bilangan kuantum digunakan untuk menyatakan
keadaaan dan energi elektron.
Macam-macam bilangan kuantum :
bilangan kuantum utama (n) = menyatakan nama kulit
atom.
Bilangan kuantum azimut (l) = menyatakan nama
subkulit
Bilangan kuantum magnetik (ml) = menyatakan
banyaknya orbital yang terdapat di setiap subkulit
Bilangan kuantum spin (ms) = menyatakan arah
putaran elektron pada sumbunya

17. Bilangan kuantum utama menyatakan nama kulit
atom dengan urutan energi K, L, M, N.
Bilangan kuantum azimut menyatakan nama
subkulit.
 Orbital s (sharp)
 Orbital p (principle)
 Orbital d (diffuse)
 Orbital f (fundamental)
Ada kemungkinan untuk orbital yang lebih tinggi
lagi dengan orbital g, h, i dan seterusnya.

18. a. Bilangan Kuantum Utama (n)
Untuk menyatakan orbit elektron di kulit
tertentu, digunakan notasi K, L, M, N. Setiap
kulit hanya dapat diisi oleh sejumlah eelektron
tertentu. Bilangan kuantum utama n adalah
bilangan bulat n = 1, 2, 3, 4,... Setiap n
menyatakan K, L, M, N. Banyak elektron
maksimal yang dapat mengisi setiap kulit
dinyatakan dengan persamaan 2n2 dengan n =
1, 2, 3, ...

19. b. Bilangan Kuantum Orbital (Azimut)
Bilangan kuantum yang menggambarkan
bentuk orbital elektron. Nilai l bergantung
pada bilangan kuantum utama dengan l=n-1
dengan subkulit s,p,d,f.
c. Bilangan Kuantum Magnetik
Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung
dengan nilai kuantum orbital (l) dengan
ml = -l, -(l-1), -(l-2), ..., 0, ..., (l-2), (l-1), l

20. d. Efek Zeeman
dalam medan magnetik, energi keadaan
atomik akan berubah menjadi beberapa
subkeadaan jika atom itu berada dalam
medan magnetik dan energinya dapat
sedikit lebih besar atau lebih kecil
daripada keadaan tanpa medan magnetik.
Gejala itu menyebabkan terpecahnya
garis spektrum individual menjadi garisgaris terpisah jika atom dipancarkan ke
dalam medan magnetik, dengan jarak
antara garis bergantung dari besar medan
tersebut.

21. e. Bilangan Kuantum Spin
Elektron berputar pada sumbunya, perputaran
elektron dapat menimbulkan momen
magnetik. Ada dua kemungkinan perputaran
yang keduanya saling berlawanan arah. Tanda
+1/2 dengan notasi penulisan anak panah ke
atas, dengan notasi -1/2 dengan notasi
penulisan anak panah ke bawah.

22. Sifat atom dan sistem periodik
a. Sifat Atom
Susunan elektron dalam suatu atom dapat
dipakai sebagai dasar untuk mengetahui sifatsifat atom tertentu. Pada bagian unsur, kulitkulit atom ada yang terisi elektron dengan
penuh dan ada yang tidak penuh. Kuit yang tidak
penuh terisi elektron berada pada kulit yang
paling luar, yang dinamakan elektron valensi.
Pengisian elektron dimulai dari tingkat energi
teredah.

23. b. Sistem Periodik
Sistem periodik unsur disusun berdasarkan
kenaikan nomor atomnya atau urutan jumlah
elektron yang dapat menjelaskan sifat unsur
pada periode dan golongan tertentu.
Sifat dalam sistem periodik dapat diketahui
melalui konfigurasi elektron (cara penyusunan
atau pengaturan elektron dalam suatu atom).

24. 1. Aturan Aufbau
Penempatan elektron dimulai dari subkulit yang
memiliki tingkat energi yang paling rendah sampai
penuh, sesuai dengan jumlah elektron yang ada.
Cara penulisan konfigurasi:
N : 1s2 2s2 2p3
7
Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2
12
Co : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
27
Dapat disingkat dengan
konfigurasi gas mulia sebagai berikut:
N : 1s2 2s2 2p3
7
Mg : (Ne) 3s2
12
Co : (Ar) 4s2 3d7
27

25. 2. Kaidah Hund
Penempatan elektron pada subkulit p, d, f
yang memiliki subkulit yang sama. Setiap
subkulit diisi dengan satu elektron terlebih
dahulu dengan arah spin yang sama, lalu diisi
dengan elektron berikutnya dengan arah
yang berlawanan.

26. 3. Asas Larangan Pauli
Elektron-elektron cenderung akan menempati
energi terendah yang masih mungkin dalam
suatu orbital. Karena jumlah elektron
maksimum yang dapat mengisi subkulit
tertentu terbatas, maka dibuat suatu aturan
“dalam sebuah atom tidak boleh ada dua
elektron yang menempati keadaan yang
sama, elektron ridak boleh mempunyai
keempat bilangan kuantum yang sama
(n, l, mp,dan ms)

27. INTI ATOM

28. INTI ATOM
Inti atom:
proton = 1.007276 sma 1 sma
neutron = 1.008665 sma 1 sma
Simbol inti :
A
Z
Contoh :
ket : Z = nomor atom = proton
A = nomor massa = p + n.
35
17
Berarti : No atom 17, p= 17 dan n= 35-17 = 18

29. Isotop :
Atom yang jml protonnya sama tp berbeda jml neutronnya
Contoh : Atom hidrogen
Hidrogen
Deuterium
Tritium
Proton
1
1
1
Neutron
0
1
2
Elektron
1
1
1
Radioaktivitas alam
Inti tdk stabil
226
88
meluruh
Ra
Rn +
Th
Pa +
N
P+e
He
e
radiasi

30. Tabel Peluruhan Radioaktif & Perubahan inti
No. Massa
Muatan
Perub No
massa
Perub No.
Atom
Alfa
4
2
Berkurang 4
Berkurang 2
Beta
0
1-
Tetap
Tambah 1
Gamma
0
0
Tetap
Tetap
Jenis Radiasi Simbol
Contoh :
Plutonium meluruh dgn memancarkan partikel alfa. Unsur
apakah yg tbtk?
Jawab :
Massa unsur baru = 239-4 = dan muatannya = 94-2 = 92
Muatan inti (nomor atom) 92 adalah uranium (U)
239
94
Pu
4
2
He
235
92
U

31. WAKTU PARUH
Yaitu perioda waktu dimana 50% dari jml atom semula yang
ada tlh meluruh
9
5
B t1 / 2
238
92
U t1/ 2
= 8 x 10-19 detik
= lama sekali
Contoh :
1. Berapa fraksi atom radioaktif tersisa setelah 5 waktu paruh?
Jawab:
Setelah 1 waktu paruh, tersisa 1/2 bagian
Setelah 2 waktu paruh, tersisa 1/2 x 1/2 = 1/4 bagian
Setelah 3 waktu paruh, tersisa 1/2 x 1/4 = 1/8 bagian
Setelah 4 waktu paruh, tersisa 1/2 x (1/2)3 = (1/2)4 = 1/16 bagian
Setelah 5 waktu paruh, tersisa 1/2 x (1/2)4 = (1/2)5 = 1/32 bagian

32. 2. Bila dimulai dgn 16 juta atom radioaktif, berapa yg tertinggal
stl 4 waktu paruh?
Jawab:
Tersisa = (1/2)4 = 1/16 x 16 juta = 1 juta atom
Setelah n kali waktu paruh, tersisa 1/2n bagian
3.5 Transmutasi buatan
Transmutasi : Perubahan suatu unsur menjadi unsur lain
 alami
 buatan
Reaksi umum : , n, partikel subatomik lain + inti stabil
pemancaran radioaktif

33. Ernest Rutherford :
James Chadwick :
14
7
9
4
N
4
2
He
17
8
1
O 1H
Be
4
2
He
12
6
C
1
0
n
Contoh:
Bila Kalium-39 ditembak dgn neutron akan terbentuk klor-36.
Partikel apakah yg terpancar?
39
19
K
1
0
n
36
17
Cl
4
2
He

34. 3.6 RADIOAKTIF TERINDUKSI
yaitu : pancaran radioaktif baru, yg dihslkan dr suatu
inti radioaktif yg terbentuk dr reaksi inti sebelumnya
27
13
Al
4
2
30
15
30
15
P
0
1
e
30
14
Si
1
1
H
0
1
e
0
1
n
He
1
0
P
n
Contoh:
Karbon-10 memancarkan positron ketika meluruh. Tuliskan
reaksinya!
Jawab:
10
6
C
0
1
e
10
5
B

35. 3.7 DAYA TEMBUS
Daya Tembus
Daya ionisasi
:
:
<
>
<
>
dpt ditahan oleh lapisan kulit
dpt ditahan selembar kertas
dpt ditahan papan kayu atau Al
dpt menembus & merusak organ
dpt ditahan oleh beberapa cm Pb

36. 3.8 penggunaan radioisotop
Isotop suatu unsur tertentu, radioaktif atau tdk, mempunyai
tingkah laku yg sama dlm proses kimia & fisika
pelacak
Penggunaan
Kebocoran pipa
Penyerapan
pupuk P
Pertanian
Penelitian dasar
Isotop
Keterangan
Isotop yg
Alat pencacah Geiger
pendek umurnya
Isotop P
14C
Hasilnya disebut autoradiograf
Menguji keefektifan pupuk & herbisida
Membandingkan nilai nutrisi pakan
Pemberantasan hama
Mekanisme fotosintesis jalur
metabolisme hewan & manusia

37. 3.9 PENGOBATAN NUKLIR
ISOTOP
NAMA
PENGUNAAN
51Cr
Kromium-51
Penentuan volume sel darah & volume
darah total
58Co
Kobalt-58
Penentuan serapan vit. B12
60Co
Kobalt-60
Perlakuan radiasi utk kanker
131I
Iod-131
Deteksi ktdk beresan fs tiroid; pengukuran
aktifitas hati & metabolisme lemak;
perlakuan utk kanker tiroid
59Fe
Besi-59
Pengukuran laju pembentukan & umur sel
darah merah

38. ISOTOP
NAMA
PENGUNAAN
32P
Fosfor-32
Deteksi kanker kulit /kanker jaringan
yg terbuka krn operasi
226Ra
Radium-226
Terapi radiasi utk kanker
24Na
Natrium-24
Deteksi konstriksi 7 obstruksi dlm
sistem sirkuler
99Tcm
Teknetium-99m
Diagnosis beberapa penyakit
3H
Tritium
Penentuan total air tubuh

39. Teknetium-99m* diperoleh dr peluruhan molibdenum 99
99
42
Mo
99
43
Tc m
0
1
e
*m = metastabil artinya
isotop tsb akan melepas sjmlh energi utk menjadi isotop
yg sama tp lbh stabil
99
42
Mo
99
43
Tc
Emisi Positron Tomografi Transaksial (PETT)
Utk mengukur proses dinamis dlm tubuh, spt aliran darah atau laju
metabolisme oksigen/glukosa
11
6
C
0
1
e
11
5
0
1
B
e
0
1
2
e

40. 3.10 PENENTUAN UMUR DGN
RADIOISOTOP
Waktu paruh isotop tertentu dpt digunakan utk memperkirakan
umur batuan & benda purbakala
 Uranium-238 (t1/2 = 4,5 x 109 thn)
238
U
206
Pb
Utk memperkirakan umur batuan
batuan bumi 3-3,5 x 109 thn umur bumi 4,5-5,0 x 109 thn
batuan bulan 4,5 x 109 thn karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)

41.  Karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)
Utk menentukan umur benda purbakala & mendeteksi
keaslian benda purbakala 14C terbtk di lap atmosfir atas
14
7
N
1
0
n
14
6
C
1
1
14
6 C(di atmosfir )
H
14
6 C(di makhluk hidup
)
jk makhluk hidup mati maka:
14
6
C(berkurang)
14
7
N

42.  Tritium (t1/2 =5730 thn)
Utk penentukan umur benda sampai 100 thn
Isotop
T1/2
(tahun)
Selang umur yg
diukur
Penerapan
14C
5730
500-50000 thn
Batubara, bhn
organik
3H
12,3
1-100 thn
Anggur tua
40K
1,3 x 109
10000 thn – contoh
bumi tertua
Batuan, kerak bumi
4 x 107 thn – contoh
tertetua di dunia
Meteorit
107- contoh tertua
Batuan, kerak bumi
187Rh
109
4,3 x
238U
4,5 x 109

43. Contoh
Sepotong kayu fosil mempunyai aktivitas karbon-14, 1/8 x
aktivitas dlm kayu baru. Berapa umur fosil tsb? (t1/2 14C = 5730
thn)
Jawab :
14C tlh melewati 3 waktu paruh yaitu (1/2)3= 1/8
jadi umur fosil = 3 x 5730 = 17190 thn
3.11 PEMBUATAN BOM
fisi inti : inti dipecah dgn penembakan shg dihslkan
fragmen inti yg lebih kecil, & dibebaskan energi yg sgt besar
Enrico Fermi & Emilio Segre (1934)
238
92
U
1
0
n
239
92
U
238
92
U
239
93
Np
0
1
e

44. Otto Hahn & Fritz Strassman (1938)
Atom uranium terpecah
Ba, La, Ce
Lise Meitner & Otto frisch
Menghitung energi yg berkaitan dgn pembelahan uranium
Pengayaan Uranium-235
235U di alam 0,7%
utk bom atom dibutuhkan 90%
campuran isotop U + gas F2
UF6 (volatil)
235UF lbh ringan & lbh cepat bergerak dibandingkan 238UF shg
6
6
dpt dipisahkan
Glenn T. Seaborg
Uranium-238 tdk akan pecah jk dibombardir oleh neutron
U
Np
Pu (dpt dipecah, cocok utk pembuatan bom atom)
238
92
U
1
0
n
239
92
U
239
92
U
239
93
Np
0
1
n
239
93
Np
239
94
Pu
0
1
e

45. sebelum suatu bhn yg dpt mptahankan reaksi berantai, maka
diperlukan jml minimum ttt yg disebut massa kritis
contoh : uranium-235 mempunyai massa kritis 4 kg
penggabungan sjml inti < massa kritis akan memicu reaksi rantai
pembuatan bom atom
235
92
239
94
U
Hiroshima, 6 Agustus 1945
Pu
Nagasaki, 9 Agustus 1945

46. 3.12 KIMIAWI PERANG NUKLIR :
DEBU RADIOAKTIF
Ledakan bom menyebabkan kawah dgn lebar 300m &
kedalaman 100m
- Radius kerusakan total = 10 km
- Radius kematian = 40 km
- Perusakan oleh radioaktif tdk akan habis
Reaksi fisi yg mungkin terjadi:
235
92
U
1
0
n
90
38
Sr
143
54
Xe 301 n
143
54
Xe
143
55
Cs
0
1
e

47. Komponen Debu Radioaktif:
90Sr, 143Xe,143Cs, 14C, 3H
 90Sr
• mirip dgn Ca
• t1/2 = 28 thn
• masuk ke tubuh melalui susu & sayuran serta terserap
ke dlm tulang
• merupakan sumber radiasi internal selam beberapa thn
 131I
• t1/2 = 8 hari
• terbawa mealalui rantai pangan
• dlm tubuh ada di kelenjar gondok
• bermanfaat utk pelacakan diagnostik

48.  143Cs
mirip dgn K
t1/2 = 30 thn
diperoleh melalui sayuran, susu, & daging
3.13 EFEK RADIASI
Radiasi : dpt menguntungkan & merugikan
Partikel berenergi tinggi & sinar melepaskan e- dr atom
ion
Jk tjd dlm tubuh akan berbahaya, misalnya H2O
H2O2
• Merusak sel darah putih
• Mempengaruhi sumsum tulang
anemia
• Merangsang leukimia
• Perubahan molekul DNA
mutasi

52. 3.14 ENERGI IKATAN INTI
Energi ikatan inti adl
Energi yg tbtk dr sebagian massa apabila neutron & proton
dibiarkan bersama-sama membtk inti
1
1
p
2 01 n
4
2
{2 x 1,007276} + {2 x 1,008665}
4,031882 sma
He
4,001506 sma
4,001506 sma
m = 0,030376 sma
massa hilang sebesar m sbg energi Energi ikat
bdsrkan rumus Einstein, E = mc2 maka m setara dgn E

53. 3.15 REAKSI TERMONUKLIR
Reaksi Termonuklir di matahari
4 1H
4
2
1
0
He 2 1 e
Bom Hidrogen
2
1
H
6
3
Li
3
1
H
4
2
He
0
1
1
0
4
2
He
3
1
n
n
H