2. PETA EKSPEDISI
ATOM
Model Atom
Model Atom Dalton
Model Atom Awan Elektron
Model Atom Thomson
Model Atom Rutherford
Model Atom Bohr
Nomor Massa
Nomor Atom
Isotop
Isoton
Isobar
Partikel Atom
Inti Atom Elektron
Proton Neutron Konfigurasi Elektron Elektron Valensi
Materi
Tersusun dari
Tersusun dari
Mempunyai
Menemukan
Dijelaskan
dengan
Berkaitan
dengan
Digambarkan
dengan
10. Pengertian Atom
Atom didefinisikan sebagai partikel terkecil dari suatu materi yang tidak dapat
dibagi-bagi lagi, akan tetapi dari hasil penemuan selanjutnya ternyata atom masih
terdiri atas partikel-partikel yang lebih kecil lagi yang disebut partikel sub atom.
Partikel sub atom tersebut adalah;
End
No. Partikel
Sub atom
Lambang Penemu / Th Massa
(sma)
Massa (Kg) Muatan
1. Proton p Goldstein,
1886
1,00728 1,6726 X 10-27 +1
2. Neutron n J. Chadwick,
1932
1,00866 1,6749 X 10-27 0
3. Elektron e J. Thomson,
1897
0,00055 9,1095 X 10-31 -1
11. Partikel-Partikel Penyusun Atom
Elektron
Proton
Neutron
Dari hasil penemuan, ternyata atom terdiri atas partikel-partikel
Yang sederhana, yang disebut partikel sub atom.
Partikel-partikel sub atom tersebut adalah : proton, elektron,
dan neutron.
12. 1. Model Atom Dalton (1805)
Model-Model Atom
2. Model Atom Thomson (1897)
3. Model Atom Rutherford (1911)
4. Model Atom Niels Bohr (1914)
5. Model Atom Modern
6. Kelebihan dan Kelemahan dari Setiap Model Atom
Hasil eksperimen yang memperkuat konsep atom menghasilkan gambaran
mengenai susunan partikel-partikel di dalam atom. Gambaran ini
berfungsi untuk memudahkan dalam memahami sifat-sifat kimia suatu atom.
Gambaran susunan partikel-partikel dasar dalam atom disebut model atom.
Marilah kita pelajari satu persatu masing-masing konsep/model atom tersebut.
13. Proton
Proton merupakan partikel bermuatan positif, posisinya terletak didalam inti atom.
P
n
Inti atom, terdapat proton
dan neutron
Kulit-kulit
atom
e
e
e
e
Goldstein berhasil menemukan adanya partikel bermuatan positif dalam atom.
Partikel tersebut dinamakan proton. Setelah penemuan proton, Rutherford juga
berhasil membuktikan proton terletak ditengah-tengah ruang atom (inti atom).
End
14. Elektron
P
n
Inti atom, terdapat proton
dan neutron
Kulit-kulit
Atom terdapat elektron
e
e
e
e
Elektron merupakan partikel atom yang pertama kali ditemukan, Elektron ditemukan
Oleh Joseph John Thomson seorang ilmuan inggris. Penemuannya berawal dari
Percobaan tabung sinar katoda pada 1897. Istilah elektron sendiri pertama kali
Dikemukakan oleh George Johnston Stoney pada 1891.
Gambaran Posisi Elektron dalam Atom
End
15. Neutron
P
n
Inti atom, terdapat proton
dan neutron
Kulit-kulit
Atom terdapat elektron
e
e
e
e
Keberadaan proton didalam inti atom ternyata tidak sendirian. James Chadwick
Seorang ilmuan Inggris berhasil menemukan adanya neutron dalam inti atom
Pada 1932.
Gambaran Posisi Neutron dalam Atom
End
16. Model Atom Dalton
John Dalton
Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan pendapatnaya tentang atom.
Teori atom Dalton didasarkan pada dua
hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum
susunan tetap (hukum prouts). Lavoiser menyatakan bahwa "Massa
total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat
hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan
massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap". Dari kedua hukum
tersebut Dalton mengemukakan teori tentang atom
sebagai berikut:
1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi.
2. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-
atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda.
3. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan
sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.
4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari
atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
17. Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada
tolak peluru. Seperti gambar berikut ini:
Atom adalah partikel terkecil
Dan tidak dapat dibagi lagi.
Bentuk seperti Bola Pejal.
Gambar. Model Atom Dalton
Model atom Dalton, seperti bola pejal
18. Kelebihan Teori Atom Dalton
1. Dapat menjelaskan hukum kekekalan massa.
Jika atom-atom dari unsur-unsur tidak dapat dihancurkan, maka atom-atom yang
sama harus ada setelah reaksi selesai. Seperti halnya sebelum reaksi berlangsung
maka massa keseluruhan dari pereaksi dari hasil reaksi harus sama.
2. Dapat menjelaskan hukum perbandingan tetap.
Jika semua atom dari sebuah unsur memiliki massa yang sama, dan jika satuan-satuan
Atom memiliki perbandingan tetap, persentase susunan senyawa harus memiliki nilai
tertentu, dengan mengabaikan ukuran contoh yang dianalisis atau keadaan semula.
19. Kelemahan Teori Atom Dalton
1. Asumsinya bahwa semua atom dari suatu unsur memiliki massa dan sifat yang sama
terbukti tidak benar.
Setelah diketemukannya isotop oleh Mc. Coy dan Ross pada
1907. Isotop yang hampir tidak dapat dipisahkan satu sama lain secara kimia,
Mempunyai susunan elektron yang sama tetapi mempunyai massa yang berbeda.
2. Asumsinya bahwa selama reaksi kimia, atom tidak bisa diciptakan dan dimusnahkan
(tidak mengalami perubahan), teori ini kurang tepat.
Bagaimana atom dapat saling mengadakan ikatan baik dengan atom-atom lain yang
sejenis maupun yang tidak sejenis, jika sama sekali tidak mengalami perubahan?
sekarang ditemukan fakta bahwa ada sedikit perubahan energi listrik pada bagian
luar atom sehingga atom dapat mengadakan ikatan satu dengan lainnya.
3. Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus
listrik.
Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik? padahal listrik
adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menyebabkan terjadinya
daya hantar listrik.
End
20. Model Atom Thomson (1897)
Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh
William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang
SINAR KATODE dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan
partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara
katode dan anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa
sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang
bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron. Atom merupakan
partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif,
maka harus ada partikel lain yang bermuatan positif untuk menetralkan
muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson
memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan
teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson.
21. Percobaan Sinar Katode
Hasil pengamatan:
1. Sinar katoda dibelokkan oleh medan magnet, tertarik oleh lempeng logam positif,
tetapi ditolak oleh lempeng negatif.
2. Setelah menghitung dan membandingkan nilai muatan partikel (e) dan massa (m),
diperoleh nilai perbandingan e/m=1,76X 108 coulomb/gram. Nilai ini sama untuk
semua gas.
Kesimpulan:
1. Setiap gas menghasilkan sinar katoda yang sama.
2. Sinar katoda ini disebut elektron dan bermuatan
negatif.
Animasi Percobaan Sinar Katoda
Yang dilakukan Thomson.
Kutub
Positif magnet
Kutub
Negatif magnet
22. Menurut Thomson, Atom adalah materi yang bermuatan positif dan didalamnya
Tersebar elektron (muatan negatif) bagaikan kismis dalam roti kismis.
Bermuatan
Positif
Muatan
Negatif
(elektron)
tersebar
Roti kismis
Gambar. Model atom Thomson
seperti roti kismis
23. Kelebihan
Kelemahan
Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti
atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.
Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan
negatif dalam bola atom tersebut.
End
24. 3. Model Atom Rutherford (1911)
Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan, Rutherford
mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom
Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom
yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron
yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti
atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-
partikel positif agar tidak saling tolak menolak.
Percobaan Rutherford
Model atom Rutherford seperti tata surya
Elektron mengelilingi inti
Dalam atom.
25. Kelebihan teori atom Rutherford
Kelemahan teori atom Rutherford
Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.
Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran
energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya
makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti Ambilah seutas tali dan
salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda
pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Benar. Lama
kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala Anda karena
putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut. Rutherford telah
dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit.
End
26. Model Atom Niels Bohr (1914)
Niels Bhor mengemukakan, Atom terdiri atas inti atom yang
Bermuatan positif dan dikelilingi elektron-elektron yang beredar
Pada kulit-kulit atom tanpa disertai pemancaran atau
penyerapan energi.
Inti atom, bermuatan
positif
Kulit-kulit Atom, terdapat
Elektron yang beredar
mengelilingi inti
Model Atom Niels Bohr
27. Kelemahan dari Rutherford diperbaiki oleh Niels Bohr dengan percobaannya menganalisa
spektrum warna dari atom hidrogen yang berbentuk garis. Hipotesis Bohr adalah :
1. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang
bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
2. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau
memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang.
Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan
menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan
memancarkan energi.
Model atom Bohr digambarkan sebagai berikut
28. Kelebihan
Kelemahan
End
Berdasarkan hasil penelitian berikutnya terbukti bahwa gerakan elektron menyerupai
Gelombang. Oleh karena itu posisi elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti.
Jadi orbit Lingkaran dengan jari-jari tertentu yang diungkapkan Niels Bohr
tidak dapat diterima.
Tidak dapat menjelaskan spekrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga
diperlukan model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.
Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat
berpindahnya elektron.
29. Model Atom Modern (mekanika gelombang/mekanika kuantum)
Model Atom Mekanika Gelombang menjelaskan bahwa didalam atom elektron beredar
Pada orbital-orbital yaitu daerah disekitar inti atom dengan kebolehjadian menemukan
Elektron.
Model Atom Mekanika Gelombang
Awan elektron
Teori atom mekanika gelombang memiliki persamaan dengan teori atom Niels Bohr
Dalam hal tingkat-tingkat energi atau kulit-kulit atom, tetapi berbeda dalam hal bentuk
Lintasan elektronnya. Dalam teori mekanika gelombang posisi elektron adalah tidak
Pasti. Hal yang dapat ditentukan mengenai keberadaan elektron dalam atom adalah
Daerah dengan peluang terbesar untuk menemukan elektron, daerah tersebut dinamakan
Orbital.
End
30. Model Atom Kelebihan Kelemahan
Menurut Dalton seperti bola
pejal
Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai
model atom
Tidak menerangkan hubungan antara
larutan senyawa dan daya hantar arus
listrik, jika atom merupakan bagian
terkecil dari suatu unsur dan tidak
dapat dibagi lagi
Menurut Thomson seperti
roti kismis
Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif
dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari
suatu unsur. Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun
dari partikel yang bermuatan positif dan negatif untuk
membentuk atom netral. Juga membuktikan bahwa elektron
terdapat dalam semua unsur
Belum dapat menerangkan
bagaimana susunan muatan positif
dalam bola dan jumlah elektron
Rutherford seperti planet
bumi mengelilingi matahari
Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan
elektron yang mengelilingi inti
Model tersebut tidak dapat
menerangkan mengapa elektron tidak
pernah jatuh ke dalam inti sesuai
dengan teori fisika klasik
Niels Bohr seperti bola,
dengan inti atom yang
dikelilingi sejumlah elektron
Mempu membuktikan adanya lintasan elektron untuk atom
hidrogen
Hanya dapat menerangkan atom-atom
yang memiliki elektron tunggal
seperti gas hidrogen, tetapi tidak
dapat menerangkan spektrum warna
dari atom-atom yang memiliki
banyak elektron
Kelebihan dan Kelemahan dari Setiap Model Atom
End
31. Dengan ditemukannya struktur atom, maka perbedaan antara atom yang satu dengan
yang lainnya dapat dijelaskan. Perbedaan tersebut disebabkan oleh perbedaan susunan,
yaitu jumlah proton, elektron, dan neutronnya. Dalam kaitan dengan susunan atom, kita
perlu memahami beberapa istilah, yaitu:
Susunan Atom
1. Nomor Atom
2. Nomor Massa
3. Notasi Susunan Atom
4. Isotop
6. Isoton
5. Isobar
32. Nomor Atom (Z)
Nomor atom adalah bilangan yang menunjukkan jumlah proton didalam inti atom.
Nomor atom juga menunjukkan jumlah elektron dalam atom.
Contoh : Nomor atom Na = 11 Artinya : - Jumlah proton = 11
- Jumlah elektron = 11
End
11 proton pada Inti atom
11 Elektron pada semua kulit atom
Na
24
11
33. Nomor Massa (A)
Nomor Massa adalah bilangan yang menunjukkan jumlah proton + neutron dalam
inti atom.
End
Na
24
11
Ada 11 proton dan 13 neutron
Sehingga nomor massa = 24
34. Notasi Susunan Atom
X
A
Z
Nomor Massa
( Jumlah Proton + Neutron)
dalam inti atom
Lambang Unsur
Nomor Atom
( Jumlah Proton)
dalam inti atom
Jumlah proton, elektron dan neutron dalam suatu atom dinyatakan dengan lambang
(notasi) sebagai berikut.
Contoh soal
35. Na
23
11
Jumlah Proton = 11
Jumlah Elektron = 11
Jumlah Neutron = 23 - 11=12
Artinya
Nomor
Massa
Nomor
Atom
Tentukan jumlah proton, elektron dan neutron pada atom Na
23
11
Jawab;
Keterangan; Jumlah proton diketahui dari nomor atom, Jumlah elektron
Diketahui dari nomor atom, sedangkan jumlah neutron adalah nomor
massa dikurangi nomor atom.
Contoh lain
36. Tentukan jumlah proton, elektron dan neutron pada ion dibawah ini !
End
Jawab :
-
2
16
8 O
2
24
12 Mg
-
2
16
8 O
2
24
12 Mg
a. b.
Jumlah proton = 8
Jumlah elektron = 8+2 = 10
Jumlah neutron = 16- 8 = 8
Keterangan; Jumlah proton diketahui dari nomor atom, jumlah elektron diketahui
melalui menjumlahkan nomor atom dengan muatan ion (muatan ion negatif
menunjukkan kelebihan elektron dalam atom) sehingga 8 elektron + 2 elektron=
10 elektron.
Jumlah proton = 12
Jumlah elektron = 12 – 2 = 10
Jumlah neutron = 24 – 12 = 12
a.
b.
Keterangan; Jumlah elektron diketahui dengan menjumlahkan nomor atom
dengan muatan ion (muatan ion positif menunjukkan kekurangan elektron dalam
atom) sehingga 12 elektron – 2 elektron = 10 elektron.
37. Isotop Unsur-unsur yang mempunyai nomor atom
sama tetapi nomor massanya berbeda. misalnya:
C
14
6 C
13
6 C
12
6
dengan dengan
Nomor
Atom sama,
Yakni 6
Dengan kata lain isotop merupakan unsur-unsur sejenis yang memiliki jumlah
Proton sama tetapi jumlah neutron bebeda.
End
Nomor
Massa beda
38. Isobar Unsur-unsur yang mempunyai nomor massa
sama tetapi nomor atomnya berbeda, pada
unsur yang berbeda pula. misalnya:
C
14
6 N
14
7
dengan
End
Nomor
Atom beda
Nomor
Massa sama, yakni 14
39. Isoton Unsur-unsur yang mempunyai jumlah
neutron sama. misalnya:
C
14
6
N
15
7
dengan
Neutron =14 – 6 = 8
End
Neutron =15 – 7 = 8
Jumlah neutron masing-masing unsur diatas adalah 8. Sehingga kedua
Unsur tersebut termasuk kedalam kelompok isoton. Isoton terjadi pada
Unsur-unsur yang berbeda.
40. Konfigurasi Elektron
Konfigurasi elektron adalah menggambarkan susunan elektron
dalam atom.
Menurut Niels Bhor bahwa atom terdiri atas kulit-kulit atom/ kulit-kulit
elektron. Elektron beredar mengelilingi inti pada kulit-kulit atom. Kulit-
kulit atom disebut juga lintasan elektron dengan tingkat energi berbeda-
beda. Kulit yang paling dalam (paling dekat dengan inti atom)
mempunyai tingkat energi paling rendah.
Kulit-kulit atom mempunyai nomor: 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7,……dst.
Dan diberi lambang berturt-turut : K, L, M, N, O, P , Q, …..dst.
41. Pengisian elektron pada Kulit-kulit atom memenuhi rumus:
Dimana n = nomor kulit
2n2
Jadi, Kulit K (n=1) = jumlah maksimum elektron: 2.12 = 2 elektron
Kulit L (n=2) = jumlah maksimum elektron: 2. 22 = 8 elektron
Kulit M (n=3) = jumlah maksimum elektron: 2. 32 =18 elektron
Kulit N (n=4) = jumlah maksimum elektron: 2. 42 =32 elektron
Kulit O (n=5) = jumlah maksimum elektron: 2. 52 = 50 elektron dst.
Elektron valensi adalah elektron yang terdapat pada kulit terluar.
Contoh Soal
42. Elektron valensi = 1
Konfigurasi elektron dari
Beberapa atom, clik disini!
2
8
1
1. Buatlah konfigurasi elektron dari atom
Na
23
11
Na
23
11
Contoh;
Jawab;
Gambaran pegisian elektron dalam atom adalah sebagai berikut;
Contoh lain
Na
23
11
= 2, 8, 1
43. End
Contoh;
1. Buatlah konfigurasi elektron dari atom dibawah ini dan tentukan
Elektron valensinya!!
Br
35
K
19
Cs
55
Br
35
K
19
Cs
55
Jawab:
= 2, 8, 9 (belum stabil) menjadi,
= 2, 8, 8,1 (stabil)
= 2, 8, 18, 7
= 2, 8, 18, 27 (belum stabil) menjadi,
= 2, 8, 18, 18, 9 (belum stabil) menjadi,
= 2, 8, 18, 18, 8, 1
Catatatan : Pada kulit terakhir (terluar) maksimum hanya diisi 8 elektron,
Apabila lebih harus dipecah.
Elektron valensi = 1
Elektron valensi = 7
Elektron valensi = 1
44. Model Atom Mekanika Kuantum
(Mekanika Gelombang)
Tiap tingkat energi (kulit) terdiri satu/beberapa
subtingkat energi (subkulit)
Tiap subtingkat energi (subkulit) terdiri
satu/beberapa orbital
Tiap orbital dapat ditemukan paling banyak 2
elektron
Posisi/kedudukan elektron tidak dapat ditentukan
dengan pasti (ketidakpastian Heisenberg)
Kebolehjadian/kemungkinan ditemukannya elektron
dalam orbital dapat ditentukan dari bilangan
kuantumnya
44
45. Bilangan Kuantum
Kedudukan elektron dalam atom dapat diterangkan
dengan persamaan fungsi gelombang Schrödinger
()
Penyelesaian diperoleh 3 Bilangan:
Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan Kuantum Azimuth (l)
Bilangan Kuantum Magnetik (m)
2 elektron dalam 1 orbital dibedakan dengan Bilangan
Kuantum Spin (s)
45
