2. STRUKTUR ATOM
1. Dalton
- Semua materi terbuat dari partikel sangat
kecil, tak dapat diciptakan atau dimusnahkan
disebut atom.
- Atom suatu unsur tertentu adalah sama.
- Selama reaksi kimia atom-atom dapat
bergabung atau kombinasi atom dapat pecah
menjadi atom-atom.
- Bila atom bergabung membentuk molekul,
atom memiliki angka banding bulat kecil 1:1;
2:1 ; atau 2:3
3. 2. Elektron (e)
Sifat
- Sinar bergerak kurus kecuali ada gaya dari luar.
- Bermuatan negatif, dapat dibelokkan oleh medan
ke positif. Ditemukan oleh R.A. Milikan.
e = - 1,6022 x 10-19 coulumb. Muatan = -1
- Sinar terdiri dari partikel-partikel dengan massa
pasti.
angka banding muatan terhadap massa
e/m = 1,7588 x 108 C/g
m = -1,6022 x 10-19 C/1,7588 x 108 C/g
= 9, 1096 x 10-28. Massa = 0
4. - Sifat sinar katoda adalah sama, tak brgantung
pada bahan, macam gas dan macam kawat.
3. Proton (p)
Goldstein (1886), menemukan ion positif yang
disebut proton
- Perbandingan e/m ion positif berbeda jika gas
alam tabung berbeda.
- Harga e/m ion positif jauh lebih kecil dari e/m
elektron.
4. Netron
Massa Spektrometer ( J. Chadwick)
4
2 He + B → N + n
11
5
14
7
1
0
5. Partikel Lamb Muatan Massa
ang unit coulumb gram Massa atom
Proton p +1 +1,602x10-19 1,67x10-24 1,007274
Neutron n 0 0 1,67x10-24 1,008665
Elektron e -1 - 1,602x10-19 1,67x10-28 0,000549
5. Sinar X
W.Rontgen (1895)
- Elektron berenergi tinggi bertabrakan dengan
antikatoda menghasilkan radiasi berdaya tembus
besar.
- Berbagai panjang gelombang antara 100 dan 1 A
6. 6. Radioaktifitas
Henry Bequerel (1886) & Marie Curie (1898)
- Sinar α, adalah sinar helium berkecepatan tinggi
antara 13 dan 2,1 x 107 m/s
e/m = 4,82 x 104 = 2 x massa ion hidrogen
- Sinar β, adalah elektron berkecepatan tinggi yang
dipancarkan inti mampu menembus aluminium 2-
3 cm.
- Sinar γ, bersifat elektromagnetik dan tidak
dibelokkan oleh medan listrik atau medan magnet.
Energi sangat besar, panjang gelombang sangat
kecil. Menembus timbal 15-20 cm.
7. Nama Massa Relatif Muatan
Ter. Atom H Relatif Identitas
Partikel α 4 2+ 4 2+
2He
Partikel β 1/1837 1- 0 −
− e
1
Sinar γ 0 0 Radioaktif
7. Spektroscopi atom
Berdasarkan radiasi elektromagnetik pada atom
hidrogen, dengan kecepatan konstan. Hasil kali frekuensi
(υ) dan panjang gelombang (λ)
λυ=c
8. Berdasarkan prisma Balmer :
1/λ = ύ = R(1/22 – 1/n2)
Atau
1/λ = 109, 678 cm-1 (1/22 – 1/n2)
λ = panjang gelombang
ύ = bilangan gelombang
R = tetapan Rydberg
n = bilangan 1,2,3,4,..dst
9. 8. Efek Fotolistrik
Pancaran logam yang dikenai sinar matahari
terjadi pancaran elektron.
Menurut Einstein
- Energi kuantum E = h υ
- Energi kinetik E = ½ m v 2
- Fungsi kerja W = h υ
0
- Energi total dari elektron = energi foton
Efoton = h υ = W + ½ m v2
- Jadi ½ m v2 = h υ – W = h (υ - υ0)
11. TEORI ATOM
1. Teori atom Thompson
“ Atom menyerupai agar-agar tersusun dari
muatan positif dan negatif.
12. 2. Model atom Rutherford
Atom terdiri dari inti positif yang sangat kecil dan
elektron mengelilingi inti
13. 3. Model Atom Bohr
- Elektron bergerak mengelilingi inti dalam
lintasan berbentuk orbit atau lingkaran
- Lintasan diperlukan adalah momentum sudut
elektron menurut kelipatan h/2π disebut lintasan
kuantum.
- Momentum sudut elektron dengan dengan massa
m, bergerak dengan kecepatan v dan jari-jari d
adalah mvr.
mvr = n h/2π (n = bilangan kuantum 1,2,3…dst)
- Berada dalam keadaan stasioner, elektron tidak
menerima atom melepaskan energi.
14. - Energi akan diserap (E2>E1) atau dipancarkan
(E1>E2) jika elektron berpindah dari keadaan
stasioner ke keadaan stasioner lain E1-E2 = h υ (υ
= frekuensi radiasi)
mvr = momemtum sudut
r = jari-jari lintasan
h = tetapan plank
v = kecepatan
π = tetapan (3,14)
Jika elektron berpindah dari orbit ke 1 ke orbit ke 2
maka : ΔE =E2-E1
15.
16. Dari model atom Bohr dapat menjelaskan garis
spektrum emisi dan absorpsi dari atom hidrogen
1) Garis Lyman terjadi karena perpindahan
elektron. n = 2,3,4.. Ke orbit n = 1
2) Garis Balmer terjadi karena perpindahan
elektron. n= 3,4,5.. Ke orbit n =2
3) Garis Paschen terjadi karena perpindahan
elektron. n= 4,5,6..ke orbit n=3
4) Garis Bracket terjadi karena perpindahan
elektron. n= 5,6,7..ke orbit n=4
5) Garis Pfund terjadi karena perpindahan
elektron. n= 6,7,8..ke orbit n=5
18. Bilangan Kuantum dan Orbital
1) Bilangan kuantum utama (n)
“ menentukan tingkat energi, mempunyai harga
positif dan bulat. Yaitu n = 1,2,3,4,5…dst”
2) Bilangan Kuantun orbital (azimut)
“menentukan besarnya momentum sudut
elektron yang berkuantisasi. Menentukan
bentuk ruang dari orbital”.Yaitu L = 0,1,2,3..n-
1.
Orbital l dinyatakan sesuai dengan distribusi
sudutnya.
19. l = 0 orbital s (sharp), jumlah elektron maks =2e
l = 1 orbital p (principal), jumlah elektron maks =
6e
l = 2 orbital d (diffuse), jumlah elektron maks = 10
e
l = 3 orbital f (fundamental), jumlah elektron maks
=14e
Hubungan kulit K, bilangan kuantum n, l dan
orbitalnya
- Kulit K (n=1) mengandung satu harga orbital s
- Kulit L (n=2) mengandung dua harga l. orbital
2s, 2p
20. - Kulit M (n=3) mengandung tiga harga l. orbital
3s, 3p, 3d
- Kulit N (n=4) mengandung empat harga l. orbital
4s, 4p, 4d, 4f
3) Bilangan Kuantum Magnit
“menentukan orirntasi orbital dalam ruang untuk
tiap harga l ada sejumlah orbital (2l+1), harga m
mulai dari -1 s/d +1
Misal : l = 0 maka, ml = 0
l = 1 maka, ml = -1 0 +1
l = 2, maka, ml = -2 -1 0 +1 +2
21. 4) Bilangan Kuantum Spin
“elektron memiliki momen magnetik sehingga elektron
berputar pada porosnya dan menghasilkan sudut spin”
Terkuantisasi oleh bilangan kuantum spin ms, dengan
harga +½ dan -½
n Kulit Jumlah Orbital Orbital
1 K 1 s
2 L 4 s, p
3 M 9 s, p, d
4 N 16 s, p, d, f
25. Konfigurasi Elektron
Prinsip Aufbau
a) Elektron dalam atom dapat dinyatakan dengan fungsi
gelombang ψ
b) Setiap fungsi gelombang sesuai dengan energi tertentu
c) Setiap ψ sesuai dengan seperangkat bilangan suatu
fungsi kuantum n, l, m
d) Setiap ψ menyatakan suatu volume ruang disebut
orbital atom
e) Setiap orbital paling banyak menampung dan elektron
spin berlawanan.
f) Elektron dalam atom sedapat mungkin memiliki
energi terendah
26. Larangan Pauli
“ tidak mungkin terdapat dua elektron dalam
atom yang mempunyai keempat bilangan
kuantum yang sama jika terjadi maka spin
arahnya berlawanan”
s = +½ dan -½
Aturan Hund
“dalam tingkat energi yang sama (n dan l
tertentu) sedapat mungkin e- dalam keadaan tidak
berpasangan atau mempunyai spin sejajar”
28. Contoh :
7 N 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1
↑↓ ↑ ↓ ↑ ↑ ↑
9 F 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz1
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
Energi Ionisasi
“ energi ionisasi : energi minimum yang diperlukan
untuk melepaskan elektronyang tidak terikat erat
dari atom”
+
A( g ) → A (g) +e
29. Energi ionisasi suatu unsur dapat ditentukan :
- Dengan cara penembakan elektron
- Dari limit pertemuan garis-garis Lyman dalam
spektrum emisi.
Contoh :
+ Δ H° = 577,4 kj/mol
Al( g ) → Al (g) +e
+ 2+ Δ H° = 1816 kj/mol
Al (g) → Al (g) +e
2+ 3+ Δ H° = 2744 kj/mol
Al (g) → Al (g) +e
30. Afinitas Elektron
“ energi yang dibebaskan untuk pembentukan ion
negatif”
−
X (g) + e → X (g)
Contoh :
− 2−
O (g) +e →O (g)
∆ H° = +850 kj/mol
Jari-Jari Atom dan Jari-Jari Ion
“setengah jarak antara dua inti atom yang terikat
oleh ikatan kovalen tunggal
31. - Jari-jari atom lebih besar dari jari-jari ion positif
- Jari-jari atom lebih kecil dari jari-jari atom ion
negatif.
Br 1,14 A Br- 1,95 A
- Dalam satu golongan jari-jari atom lebih besar
dari semakin besar dari atas ke bawah.
F Cl Br
0,72 A 0,19 A 1,14
F- Cl- Br-
1,36 A 1,81 A 1,95 A
32. - Dalam satu periode jari-jari atom lebih besar dari
semakin kecil dari kiri ke kanan. Logam transisi
hampiran besarnya.
Li Be N
1,33 A 0,89 A 0,74 A
- Jari-jari ion positif isoelektrik berkurang jika
muatannya bertambah.
Li+ Be2+
0,60 A 0,31 A
- Jari-jari ion negatif isoelektrik hanya lebih sedikit
lebih kecil jika muatannya bertambah
S2- Cl-
1,84 A 1,181 A
