makalah kimia dasar

1. 1
KIMIA DASAR
STUKTUR ELEKTRON ATOM
Dosen Pengampuh : Raden Gamal Thamrin Kusumah M.Pd
Di Susun Oleh : Fadilah Maharani (1811260013)
Ristasari Oktavia (1811260021)
Yesy Afriansari (1811260012)
PROGRAM STUDI ILMUU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS TARBIIYAH DAN TADRIS
INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI BENGKULU
2018/2019

2. 2
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-
nyalah sehingga kami dapat meneylesaikan makalah kimia dasar yang berjudul Struktur
Electron Atom. Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk menyelesaikan tugas
akhir mata kuliah Kimia Dasar oleh Bapak Raden Gamal Thamrin Kusumah M.Pd tepat pada
waktunya.
Meskipun kami sebagai penulis telah menyelesaikan makalah ini sebaik mungkin, kami
tetap menyadari bahwa makalah ini masih ada kekurangan baik dari segi penulisan maupun isi
yang kurang sesuai. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saranyang
membangun dari para pembaca guna menyempurnakan segala kekurangan dalam menyusun dan
menyelesaikan makalah ini.
Akhir kata , penulis berharap semoga proposal ini bias bermanfaat bagi para pembaca dan
pihak – pihak lain yang berkepentingan.
Bengkulu, Januari 2019
Penulis

3. 3
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR................................................................................................2
DAFTAR ISI..............................................................................................................3
BAB I PENDAHULUAN...........................................................................................4
A. Latar belakang ...............................................................................................4
B. Rumusan masalah............................................................................................4
C. Tujuan ...........................................................................................................4
BAB II PEMBAHASAN............................................................................................5
A. Dari fisika klasik ke teori kuantum................................................................5
B. Efek fotolistrik................................................................................................6
C. Teori Bohr tentang Atom Hidrogen...............................................................7
D. Bilangan kuantum..........................................................................................8
E. Orbital atom....................................................................................................11
F. Konfigurasi electron........................................................................................12
BAB III PENUTUP....................................................................................................15
A. Kesimpulan......................................................................................................15
B. Saran...............................................................................................................15
DAFTAR PUSTAKA.................................................................................................16

4. 4
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dari fisika klasik hingga ke teori kuantum , era baru dalam fisika di mulai pada tahun 1900
oleh fisikawan Max Plank, ketika menganalisis data radiasi yang di pancarka oleh padatan yang
dipansakan pada berbagai suhu, Plank menemukan bahwa atom dan molekul memancarkan
energi cahaya hanya dalam kuantitas diskret tertentu atau kuanta.
Fisikawan sebelum plank telah mengasumsikan bahwa energi bersifat kontinu, yang berarti
bahwa sejumlah berapapun energy dapat dilepaskan dalam proses radiasi sehinggabteori
kuantum Plank menjungkir balikan ilmu fisika. Untuk mengetahuai teori kuantum kita harus
mengetahui sifat gelombang. Gelombang ( wave) dapat di anggap sebagai gangguan yang
bergetar dan dengan nya energy dapat diteruskan. Kecepatan gelombang bergantung pada jenis
gelombang dan sifat medium dimana gelombang berjalan. Jarak diantara titik – titik yang identic
pada gelombang – gelombang yang berurutan disebut panjang gelombang. Frekuensi gelombang
adalah gelombang yang melewati titik tertentu dalam satu detik. Amplitude adalah jarak vertical
dari garis tengah gelombang ke puncak atau lembah.
B. Rumusan Masalah
1.Bagaimana teori kuantum itu ?
2.Bagaimana untuk memahami teori atom Max Plank ?
3.Bagaimana perbedaan Fisika klasik dan juga teori kuantum ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui teori atom kuantum
2. Mengetahui hal yang terlibat dalam teori kuantum
3. Untuk mengetahui bagimana itu struktur electron atom

5. 5
BAB II
PEMBAHASAN
A. Dari Fisika Klasik ke Teori Kuantum
Mekanika kuantum, termasuk teori medan kuantum, adalah cabang dasar fisika yang
menggantikan mekanika klasik pada tataran sistem atom dan subatom. Sistem yang mengikuti
mekanika kuantum ini dapat berada dalam superposisi kuantum pada keadaan yang berbeda,
tidak seperti pada fisika klasik. Ilmu ini memberikan kerangka matematika untuk berbagai
cabang fisika dan kimia, termasuk fisika atom, fisika molekular, kimia komputasi, kimia
kuantum, fisika partikel, dan fisika nuklir. Mekanika kuantum adalah bagian dari teori medan
kuantumdan fisika kuantum umumnya, yang, bersama relativitas umum, merupakan salah satu
pilar fisika modern. Dasar dari mekanika kuantum adalah bahwa energi itu tidak kontinyu, tetapi
diskrit—berupa 'paket' atau 'kuanta'. Konsep ini cukup revolusioner, karena bertentangan dengan
fisika klasik yang berasumsi bahwa energi itu berkesinambungan.
Mekanika kuantum berkembang dari penyelesaian Max Planck tahun 1900 pada
masalah radiasi benda-hitam (dilaporkan 1859) dan paper Albert Einstein tahun 1905 yang
menawarkan teori berbasis-kuantum untuk menjelaskan efek fotolistrik (dilaporkan 1887). Teori
kuantum lama dipahami secara mendalam pada pertengahan 1920an. Teori ini dirumuskan dalam
berbagai rumus matematika yang dikembangkan. Salah satunya, sebuah fungsi matematika
yaitu fungsi gelombang, memberikan informasi mengenai amplitudo probabilitas dari posisi,
momentum, dan properti fisik lainnya dari sebuah partikel.
Aplikasi penting dari teori kuantum diantaranya adalah magnet superkonduktor, diode
pancaran cahaya (LED), laser, transistor dan semikonduktor seperti prosesor mikro, pencitraan
penelitian dan medis seperti magnetic resonance imaging dan mikroskop elektron
1. Radiasi Elektromagnetik
Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan
magnet yang berosilasi dan merambat melewati ruang dan membawa energi dari satu tempat ke
tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik.

6. 6
Penelitian teoretis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-
bidang elektromagnetisme. Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz.
Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal. Setiap muatan listrik yang
memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Ketika kawat (atau panghantar
seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada
frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik
dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh
kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan
sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi
berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di
mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan f adalah
frekuensi gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hf.
Sinar dengan panjang gelombang besar, yaitu gelombang radio dan infra merah,
mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih rendah. Sinar dengan panjang gelombang
kecil, ultra violet, sinar x atau sinar rontgen, dan sinar gamma, mempunyai frekuensi dan tingkat
energi yang lebih tinggi.
B. Efek Fotolistrik
Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam)
ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi
ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Istilah lama

7. 7
untuk efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi).Hertz mengamati
dan kemudian menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet menciptakan
bunga api listrik lebih mudah. Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari
beberapa elektronvolt sampai lebih dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek
fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum
cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel.
fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif
(juga dikenal sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek
fotoelektrokimia .
C. Teori Bohr tentang Atom Hidrogen
a. Spektrum Pancar
Spektrum pancar atau spektrum emisi unsur kimia atau senyawa kimia adalah
spektrum frekuensi dari radiasi elektromagnetik yang dipancarkan karena adanya atom atau
molekul membuat transisi dari keadaan energi tinggi ke keadaan energi yang lebih
rendah. Energi foton yang dipancarkan foton adalah sama dengan perbedaan energi antara kedua

8. 8
keadaan. Ada banyak kemungkinan transisi elektron untuk masing-masing atom, dan setiap
transisi memiliki perbedaan energi spesifik. Kumpulan transisi yang berbeda ini, yang
menyebabkan perbedaan panjang gelombang yang dipancarkan, sehingga membuat sebuah
spektrum emisi. Masing-masing spektrum emisi unsur adalah unik. Oleh karena
itu, spektroskopi dapat digunakan untuk mengidentifikasi unsur-unsur dalam bahan yang tidak
diketahui komposisinya. Demikian pula, spektrum emisi molekul dapat digunakan dalam analisis
kimia suatu zat.
b. Spektrum Pancar Atom Hidrogen
Spektrum Hidrogen adalah susunan pancaran dari atom hidrogen saat elektronnya
melompat atau bertransisi dari tingkat energi tinggi ke rendah. Susunan pancaran dari atom
hidrogen dibagi menjadi beberapa rangkaian spektral, dengan panjang gelombang yang dihitung
dengan formula Rydberg. Garis-gari spektral yang diamati ini terbentuk karena elektron yang
bertransisi antara dua tingkat energi yang berbeda di dalam atomnya. Klasifikasi rangkaian oleh
formula Rydberg sangatlah penting dalam pengembangan mekanika kuantum. Rangkaian
spektral sangat penting dalam astronomi untuk mendeteksi keberadaan dari hidrogen dan
menghitung pergeseran merah.
D. Bilangan kuantum
Bilangan kuantum (bahasa Inggris: Quantum number) adalah bilangan yang menyatakan
kedudukan atau posisi elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan
kuantitas kekal dalam sistem dinamis. Bilangan kuantum menggambarkan sifat elektron
dalam orbital.[1]Bilangan kuantum menentukan tingkat energi utama atau jarak dari inti, bentuk
orbital, orientasi orbital, dan spin elektron. Setiap sistem kuantum dapat memiliki satu atau lebih
bilangan kuantum.
Bilangan kuantum merupakan salah satu ciri khas dari model atom mekanika
kuantum atau model atom modern yang dicetuskan oleh Erwin Schrödinger. Dalam mekanika
kuantum, bilangan kuantum diperlukan untuk menggambarkan distribusi elektron dalam
atom hidrogen dan atom-atom lain. Bilangan-bilangan ini diturunkan dari penyelesaian
matematis persamaan Schrödinger untuk atom hydrogen Bilangan kuantum ada empat yaitu:

9. 9
Bilangan kuantum utama (n)
Bilangan kuantum utama (primer) digunakan untuk menyatakan tingkat energi utama
yang dimiliki oleh elektron dalam sebuah atom. Bilangan kuantum utama tidak pernah bernilai
nol. Bilangan kuantum utama dapat mempunyai nilai semua bilangan positif, yaitu 1,2,3,4 dan
seterusnya. Sedangkan kelopak atom dinyatakan dengan huruf K,L,M,N dan seterusnya[3].
Kulit K L M N
Nilai n 1 2 3 4
contoh:
n=1 elektron berada pada kelopak K;
n=2 elektron berada pada kelopak L;
n=3 elektron berada pada kelopak M;
n=4 elektron berada pada kelopak N; dan seterusnya
Bilangan kuantum utama juga berhubungan dengan jarak rata-rata elektron dari inti dalam orbital
tertentu. Semakin besar n, semakin besar jarak rata-rata elektron dalam orbital tersebut dari inti
dan oleh karena itu semakin besar orbitalnya
Bilangan kuantum azimut / momentum sudut (ℓ)
Bilangan kuantum azimut disebut juga bilangan kuantum momentum sudut, dilambangkan
dengan l.
Bilangan kuantum azimut menentukan bentuk orbital
Bilangan kuantum Azimut menyatakan : subkulit tempat elektron berada dan jesis subkulit Harga
bilangan kuantum azimut yaitu dari 0 sampai (n-1).
0 1 2 3
Nama orbital s p d F

10. 10
Jadi bila =0, kita mempunyai sebuah orbital s; bila =1, kita mempunyai orbital f; dan seterusnya.
Sekumpulan orbital-orbital dengan nilai n yang sama seringkali disebut kulit. Satu atau lebih
orbital dengan nilai n dan yang sama dirujuk selalu subkelopak. Misalnya kelopak
dengan n=2 terdiri atas 2 subkelopak, =0 dan 1 (nilai-nilai yang diizinkan untuk n=2).
nilai n, sedangan s dan p melambangkan nilai .
Tabel di bawah ini menunjukkan keterkaitan jumlah kelopak dengan banyaknya subkelopak serta
jenis subkelopak dalam suatu atom.
Jenis subkelopak Jumlah orbital Elektron maksimum
Subkelopak s 1 orbital 2 elektron
Subkelopak p 3 orbital 6 elektron
Subkelopak d 5 orbital 10 elektron
Subkelopak f 7 orbital 14 elektron
Bilangan kuantum magnetik (m)
Bilangan kuantum magnetik menyatakan tingkah laku elektron dalam medan magnet. Tidak
adanya medan magnet luar membuat elektron atau orbital mempunyai nilai n dan l yang sama
tetapi berbeda m. Namun dengan adanya medan magnet, nilai tersebut sedikit berubah. Hal ini
dikarenakan timbulnya interaksi antara medan magnet sendiri dengan medan magnet luar.
Bilangan kuantum magnetik ada karena momentum sudut elektron, gerakannya berhubungan
aliran arus listrik. Karena interaksi ini, elektron menyesuaikan diri di wilayah tertentu sekitar
inti. Daerah khusus ini dikenal sebagai orbital. Orientasi elektron di sekitar inti dapat ditentukan
dengan menggunakan bilangan kuantum magnetik m .

11. 11
Di dalam satu subkulit, nilai m bergantung pada nilai bilangan kuantum azimut/momentum
sudut l. Untuk nilai l tertentu, ada (2l + 1) nilai bulat m sebagai berikut: -l, (-l + 1), ..., 0 , ... , (+l
- 1), +l
Bila l =0, maka m=0. Bila l =1, maka terdapat tiga nilai m yaitu -1,0,dan -1. Bila l =2, maka
terdapat lima nilai m yaitu -2,-1,0,+1, dan +2. Jumlah m menunjukkan jumlah orbital dalam
subkulit dengan nilai l tertentu
Bilangan kuantum spin (s)
Bilangan kuantum spin menyatakan momentum sudut suatu partikel. Spin mempunyai
simbol "s" atau sering ditulis dengan ms (bilangan kuantum spin magnetik). Suatu elektron dapat
mempunyai bilangan kuantum spin s = +1/2 atau -1/2[1].
Nilai positif atau negatif dari spin menyatakan spin atau rotasi partikel pada sumbu.
Sebagai contoh, untuk nilai s=+1/2 berarti berlawanan arah jarum jam (ke atas), sedangkan s=-
1/2 berarti searah jarum jam (ke bawah). Diambil nilai setengah karena hanya ada dua peluang
orientasi, yaitu atas dan bawah. Dengan demikian, peluang untuk mengarah ke atas adalah 50%
dan peluang untuk ke bawah adalah 50%
E. Orbital atom
Orbital atom adalah sebuah fungsi matematika yang menggambarkan perilaku sebuah
elektron ataupun sepasang elektron bak-gelombang dalam sebuah atom. Fungsi ini dapat
digunakan untuk menghitung probabilitas penemuan elektron dalam sebuah atom pada daerah
spesifik mana pun di sekeliling inti atom. Dari fungsi inilah kita dapat menggambarkan sebuah
grafik tiga dimensi yang menunjukkan kebermungkinan lokasi elektron. Oleh karena itu, istilah
orbital atom dapat pula secara langsung merujuk pada daerah tertentu pada sekitar atom yang

12. 12
ditentukan oleh fungsi matematis kebermungkinan penemuan elektron. Secara spesifik, orbital
atom menyatakan keadaan-keadaan kuantum yang mungkin dari suatu elektron dalam
sekumpulan elektron di sekeliling atom.
Walaupun beranalogi dengan planet mengelilingi Matahari, elektron tidak dapat
digambarkan sebagai partikel padat, sehingga orbital atom pula tidak akan menyerupai lintasan
revolusi planet.
Analogi yang lebih akurat adalah membandingkan orbital atom dengan atmosfer
(elektron) yang berada di sekeliling planet kecil (inti atom). Orbital atom dengan persis
menggambarkan bentuk geometri atmosfer ini hanya ketika terdapat satu elektron yang ada
dalam atom. Ketika elektron yang lebih banyak ditambahkan pada atom tersebut, elektron
tambahan tersebut cenderung akan mengisi volume ruang di sekeliling inti atom secara merata
sehingga kumpulan elektron (kadang-kadang disebut "awan elektron") tersebut umumnya
cenderung membentuk daerah probabilitas penemuan elektron yang berbentuk bola.
F. Konfigurasi elektron
adalah susunan elektron berdasarkan kulit atau orbital dari suatu atom sesuai dengan
tingkat-tingkat energinya. Pengisian elektron ke dalam orbital-orbital mengikuti tiga aturan,
yaitu : 1. Prinsip Aufbau

13. 13
2. Kaidah Hund
3. Asas Larangan Pauli
1. Prinsip Aufbau
Menurut prinsip ini elektron-elektron akan mengisi orbital dimulai dari tingkat energi
terendah kemudian tingkat energi yang lebih tinggi dan seterusnya.
• Terdapat aturan tambahan, yaitu aturan (n+l). Menurut aturan ini, untuk nilai (n+ l) sama,
orbital yang memiliki energi lebih rendah adalah orbital dengan bilangan kuantum utama lebih
kecil, contoh: 2p (2+1 = 3) < 3s (3+0 =3), 3p (3+1 = 4) < 4s (4+0 =4)
• Jika nilai (n+ l) berbeda maka orbital yang memiliki energi lebih rendah adalah orbital dengan
jumlah (n+ l) lebih kecil, contoh: 4s (4+0 = 4) < 3d (3+2 =5)
• Dengan mengacu pada aturan aufbau maka urutan kenaikan tingkat energi elektron-elektron
dalam orbital adalah sebagai berikut. 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s <
4f < dst…
2. Aturan Hund
“Pengisian elektron ke dalam orbital-orbital yang tingkat energinya sama,misalnya ketiga
orbital-p atau kelima orbital-d. Oleh karena itu, elektron-elektron tidak berpasangan sebelum
semua orbital dihuni”
3. Asas Larangan Pauli

14. 14
Menurut Wolfgang Pauli, elektron-elektron tidak boleh memiliki empat bilangan
kuantum yang sama. Aturan ini disebut Prinsip larangan Pauli.

15. 15
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Era baru dalam fisika di mulai pada tahun 1900 oleh fisikawan Max Plank, ketika
menganalisis data radiasi yang di pancarka oleh padatan yang dipansakan pada berbagai suhu,
Plank menemukan bahwa atom dan molekul memancarkan energi cahaya hanya dalam kuantitas
diskret tertentu atau kuanta.
Fisikawan sebelum plank telah mengasumsikan bahwa energi bersifat kontinu, yang berarti
bahwa sejumlah berapapun energy dapat dilepaskan dalam proses radiasi sehinggabteori
kuantum Plank menjungkir balikan ilmu fisika. Untuk mengetahuai teori kuantum kita harus
mengetahui sifat gelombang.
B. Saran
Dalam pembuatan makalah ini kami penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan
dalam pembuatannya, sehingga kami sangat membutuhkan kritik dan saran dari teman – teman
dan pihak lain nya untuk perbaikan terhadap makalah kedepan nya,dan semoga makalah ini
dapat memberi kan manfaat kepada para pembaca semuanya.

16. 16
DAFTAR PUSTAKA
Cang,Raymond.2003.Kimia Dasar.Jakarta:Erlangga