2. Tujuan Pembelajaran
1. menjelaskan teori atom mekanika kuantum;
2. menjelaskan teori orbital dan bentuk-bentuk orbital;
3. menjelaskan pengertian bilangan kuantum;
4. menentukan empat bilangan kuantum
5. menggunakan prinsip Aufbau, asas larangan Pauli,
dan kaidah Hund untuk menuliskan konfigurasi
elektron dan diagram orbital;
6. menentukan letak suatu unsur dalam tabel periodic
berdasarkan konfigurasi elektron;
7. menjelaskan pengelompokan unsur dalam tabel
periodik berdasarkan blok unsur.
3.
4. Kemeriahan pesta kembang api
membuat langit yang tadinya
gelap menjadi terang dan
berwarna-warni.
Tahukah kalian, banyak warna
dalam nyala kembang api
tersebut dihasilkan dari emisi
atom?
Masih ingatkah kalian tentang
struktur atom?
Warna merah dalam nyala
kembang api berasal dari unsur
strontium, oranye dari kalsium,
kuning dari natrium, hijau dari
barium, dan biru dari tembaga.
Dapatkah kalian menentukan
letak unsur-unsur tersebut dalam
tabel periodik?
6. Jika suatu unsur atau senyawa logam
dipanaskan dalam nyala api yang sangat
panas maka akan dihasilkan warna nyala
tertentu. Jika nyala itu dilewatkan melalui
prisma maka akan menghasilkan garis-
garis warna dengan panjang gelombang
tertentu yang disebut spektrum unsur.
7. Setiap unsur memiliki spektrum yang spesifik. Misalnya
natrium berwarna kuning, kalium berwarna ungu, dan
kalsium berwarna merah bata. Dalam kehidupan sehari-
hari, warna spektrum unsur yang spesifik itu dapat dilihat
pada lampu natrium yang berwarna kuning, seperti
gambar berikut.
8. Menurut Bohr, spektrum garis menunjukkan bahwa elektron
menempati tingkat energi tertentu dalam atom dan akan
memancarkan atau menyerap energi jika elektron berpindah
ke tingkat energi lain.
Akan tetapi, model atom Bohr mempunyai kelemahan, yaitu
hanya dapat menerangkan spektrum dari atom atau ion
yang hanya mengandung satu elektron.
Dengan demikian, model atom Bohr tidak sesuai dengan
spektrum atom atau ion yang berelektron banyak.
Adanya kelemahan dari teori atom Bohr, kemudian muncul
teori atom mekanika kuantum.
9. 1. TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM
Teori atom mekanika kuantum berdasarkan pada
pernyataan Planck dan Einstein bahwa radiasi energi
selain bersifat gelombang juga bersifat partikel. Kemudian
pada tahun 1924, Louis de Broglie mengemukakan
teorinya bahwa materi yang bergerak selalu disertai
gelombang. Jadi, menurut Broglie, partikel selain bersifat
materi juga dapat bersifat gelombang.
10. LANJUTAN ….
Karena gerakan elektron dalam inti selalu disertai
gelombang maka ketika membicarakan tentang gerakan
elektron dalam atom menggunakan teori mekanika
gelombang. Werner Heisenberg (1927) membuktikan
bahwa kedudukan partikel seperti elektron tidak dapat
ditentukan dengan pasti pada saat yang sama. Konsep
Heisenberg itu dikenal sebagai konsep ketidakpastian
Heisenberg.
11. LANJUTAN ….
Elektron tidak mungkin mempunyai orbit (kulit) yang pasti
dalam mengelilingi inti, yang mungkin dapat ditentukan
adalah kebolehjadian menemukan elektron di daerah
tertentu dalam atom.
Daerah atau ruang tempat elektron dapat ditemukan
disebut orbital. Orbital merupakan tingkat energi tertentu
dalam atom. Besar, bentuk, dan kedudukan dalam ruang
suatu orbital ditentukan berdasarkan teori mekanika
gelombang atau mekanika kuantum. Lahirnya teori
kuantum modern ini didasari oleh penemuan Erwin
Schrödinger yang merumuskan persamaan mekanika
gelombang untuk menggambarkan gerakan elektron pada
atom.
12. 2. BILANGAN KUANTUM
Untuk menentukan kedudukan atau posisi elektron dalam
atom secara teoretis dilakukan dengan menggunakan
bilangan kuantum. Ada empat bilangan kuantum, yaitu
bilangan kuantum utama (n),
bilangan kuantum azimut (l),
bilangan kuantum magnetik (m), dan
bilangan kuantum spin (s).
Bilangan kuantum utama, azimut, dan magnetik menyatakan
posisi suatu elektron dalam atom, sedangkan bilangan
kuantum spin menyatakan arah putaran elektron.
13. Bilangan kuantum utama (n) menyatakan di tingkat
energi utama mana elektron berada. Tingkat energi
utama disebut juga dengan kulit. Nilai n dari
bilangan kuantum utama adalah satu sampai
dengan tujuh.
14. Bilangan kuantum azimut (l) menyatakan di subkulit
mana elektron berada. Subkulit berupa orbital yang
dinyatakan dengan s, p, d, dan f mempunyai harga l
untuk s= 0, p = 1, d =2, dan f = 3. Bilangan kuantum
azimut dapat dilihat pada Tabel 1.2 dan Tabel 1.3.
15. Daerah atau ruang tempat elektron bisa ditemukan
disebut orbital. Bilangan kuantum magnetik
menggambarkan orientasi orbital. Nilai bilangan kuantum
magnetik (m) bergantung pada harga bilangan kuantum
azimut (l), yaitu dari – l sampai dengan + l . Orbital
biasanya digambarkan dalam bentuk segi empat.
16. Hubungan kulit dengan jumlah orbital dapat dilihat pada tabel
berikut.
17. Bilangan kuantum spin
menyatakan ke arah mana
elektron berputar. Jika arah
putaran berlawanan maka
elektron akan berlaku sebagai
kutub magnet yang
berlawanan, jadi akan tarik-
menarik. Akan tetapi, jika arah
putaran searah maka elektron
akan tolak-menolak sehingga
satu orbital maksimal hanya
berisi dua elektron. Masing-
masing elektron mempunyai
harga s = +
1
2
(searah jarum
jam) dan s = –
1
2
(berlawanan
arah jarum jam).
18.
19. 3. BENTUK ORBITAL
• Orbital s mempunyai satu orbital, yaitu orbital s.
• Bentuk orbital s seperti bola, karena di mana pun elektron
beredar akan mempunyai jarak yang sama terhadap inti.
26. Aturan Larangan Pauli
• Tidak mungkin dalam satu atom ada dua elektron yang
harga keempat bilangan kuantumnya sama.
27. Kaidah Hund
• Pengisian elektron pada orbital-orbital yang tingkat
energinya sama, elektron tidak berpasangan terlebih
dahulu sebelum orbital-orbital lainnya masing-masing
terisi satu elektron.
28. • Konfigurasi elektron atom dapat ditulis dengan cara
menyingkatkan, yaitu dengan menggunakan
konfigurasi elektron atom gas mulia yang terdekat.
30. • Tabel periodik yang digunakan saat ini adalah tabel
periodik modern yang dikenal dengan tabel periodik
bentuk panjang.
• Tabel tersebut terdiri atas lajur horizontal dan lajur
vertikal.
• Lajur horizontal disebut periode.
Unsur-unsur yang terletak pada setiap lajur
horizontal disebut unsur-unsur seperiode, yang
disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.
• Lajur vertikal disebut golongan.
Unsur-unsur yang terletak pada setiap lajur vertikal
disebut unsur-unsur segolongan, yang disusun
berdasarkan kemiripan sifat.
31. Penentuan Golongan dan Periode
• Dalam tabel periodik unsur, golongan ditentukan oleh
jumlah elektron valensi atomnya, sedangkan periode
ditentukan oleh jumlah kulit atom yang sudah terisi
elektron. Elektron valensi adalah elektron yang terletak
pada kulit terluar suatu atom.
32. Golongan Utama (Golongan A)
• Unsur yang termasuk golongan utama adalah unsur-
unsur yang konfigurasi elektron terakhir atomnya
terdapat pada orbital s atau orbital p. Unsur golongan
utama termasuk ke dalam unsur blok s dan blok p.
Pada unsur golongan utama, elektron valensi adalah
jumlah elektron pada tingkat energi utama (kulit)
terluar atomnya.
33. 1) Unsur-Unsur Blok s
Unsur-unsur yang tersusun atas atom dengan
konfigurasi elektron terakhirnya berada pada orbital s,
termasuk unsur-unsur blok s.
2) Unsur-Unsur Blok p
Unsur-unsur yang tersusun dari atom dengan konfigurasi
elektron terakhirnya berada pada orbital p termasuk
unsur-unsur blok p.
34. Golongan Transisi (Golongan B)
• Unsur-unsur yang termasuk golongan transisi adalah
unsur yang atomnya memiliki elektron terakhirnya
terdapat pada orbital d dan orbital f. Unsur golongan
transisi termasuk ke dalam unsur blok d dan blok f.
35. 1) Unsur-Unsur Blok d
Untuk unsur blok d, elektron valensi atomnya adalah
elektron pada kulit terluar dan elektron pada orbital d dari
kulit kedua terluar.
2) Unsur-Unsur Blok f
Atom unsur blok f mempunyai elektron valensi orbital s
pada kulit terluar dan elektron pada orbital f. Blok f terdiri
atas dua golongan, yaitu golongan lantanida dan
golongan aktinida.
36. a) Unsur-unsur lantanida
Unsur-unsur lantanida adalah unsur yang mempunyai
sifat mirip dengan unsur lantanum (La) sehingga
dimasukkan ke dalam satu golongan. Unsur-unsur
lantanida termasuk periode 6, sama dengan lantanum.
Elektron terakhir dari atom unsur lantanida menempati
orbital 4f. Jumlah elektron di orbital 4f mulai dari 1
sampai dengan 14 sehingga golongan lantanida terdiri
atas 14 unsur.
37. b) Unsur-unsur lantanida
• Unsur-unsur aktinida termasuk golongan IIIB periode 7
sama dengan aktinium. Elektron terakhir dari atom
unsur aktinida menempati orbital 5f. Jumlah di orbital
5f mulai dari 1 sampai dengan 14 sehingga golongan
aktinida terdiri atas 14 unsur.
38. Pengelompokan Unsur-Unsur
• Dari konfigurasi elektron atom-atomnya, unsur-unsur
dalam tabel periodik unsur dapat dikelompokkan ke
dalam beberapa blok, yaitu blok s, blok p, blok d, dan
blok f.
• Unsur-unsur blok s dan blok p masuk dalam golongan
utama (golongan A), sedangkan unsur-unsur blok d
dan blok f masuk dalam golongan transisi (golongan
B).
39. a. Unsur-unsur blok s adalah unsur yang konfigurasi
elektron atomnya diakhiri dengan orbital s. Unsur-
unsur yang termasuk blok s adalah unsur-unsur
golongan IA dan IIA.
b. Unsur-unsur blok p adalah unsur yang konfigurasi
elektron atomnya diakhiri dengan orbital p. Unsur
yang termasuk golongan p adalah unsur-unsur
golongan IIIA sampai dengan VIIIA.
40. c. Unsur-unsur blok d adalah unsur yang konfigurasi
elektron atomnya diakhiri dengan orbital d. Unsur
yang termasuk blok d adalah unsur-unsur golongan
IB sampai dengan golongan VIIIB.
d. Unsur-unsur blok f adalah unsur yang konfigurasi
elektron atomnya diakhiri dengan orbital f. Unsur
yang termasuk blok f adalah unsur-unsur golongan
lantanida dan golongan aktinida.
41. Skema pembagian blok dalam tabel periodik, dapat
dilihat pada gambar berikut.
