PPt Struktur Atom Dan Sistem Periodik Unsur

(1)

Struktur Atom

dan Sistem

Periodik Unsur

Kelompok 1

Atifa Rahmi (1102867)

Lelly Shelviyani (1105121)

Nur Ayu Fitriani (1101979)

Suhartini (1106554)

(2)

Mari Kita Pretest 



Jawablah pernyataan di bawah ini dengan

jawaban “benar” atau “salah”.



Kemudian sertakan juga alasan jawaban

anda. Jawaban anda tidak akan

berpengaruh terhadap prestasi atau pun

kedudukan anda. Jadi, jawablah soal- soal

di bawah ini sesuai kemampuan anda.

(3)

1.

Setelah dilakukan berbagai percobaan dan

eksperimen oleh para ahli, akhirnya diketahui

bahwa hanya ada satu model atom yang benar.

2.

Atom memiliki volume dan kerapatan yang pasti

3.

Atom emas tidak memiliki warna emas

4.

Mercury merupakan logam yang berbentuk

cairan. Hal ini disebabkan oleh pembentuknya,

atom mercury, yang berbentuk cair juga.

5.

Jari-jari atom dari atas ke bawah dalam SPU

semakin banyak.

6.

Atom dalam keadaan padat memiliki sifat yang

berbeda dari atom dalam keadaan uap

(4)

Kompetensi

Inti dan

Kompetensi

Dasar

(5)

Kompetensi Inti



KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran

agama yang dianutnya



KI 2 :

Menghayati dan mengamalkan

perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai),

santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan

sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai

permasalahan dalam berinteraksi secara efektif

dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam

menempatkan diri sebagai cerminan bangsa

dalam pergaulan dunia.

(6)



KI 3 :

Memahami ,menerapkan, menganalisis

pengetahuan faktual, konseptual, prosedural

berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu

pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan

humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait

penyebab fenomena dan kejadian, serta

menerapkan pengetahuan prosedural pada

bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat

dan minatnya untuk memecahkan masalah.



KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam

ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan

pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah

secara mandiri, dan mampu menggunakan

metoda sesuai kaidah keilmuan.

(7)

3.2 Menganalisis perkembangan model atom

3.3 Menganalisis struktur atom berdasarkan teori atom Bohr

dan teori mekanika kuantum.

3.4 Menganalisis hubungan konfigurasi elektron dan diagram

orbital untuk menentukan letak unsur dalam tabel periodik

dan sifat-sifat periodik unsur.

4.2 Mengolah dan menganalisis perkembangan model atom.

4.3 Mengolah dan menganalisis truktur atom berdasarkan teori

atom Bohr dan teori mekanika kuantum.

4.4 Menyajikan hasil analisis hubungan konfigurasi elektron dan

diagram orbital untuk menentukan letak unsur dalam tabel

periodik dan sifat-sifat periodik unsur.

(8)

Peta Konsep dan Struktur Makro

(9)

Struktur

Atom dan

Sistem

Periodik

Unsur

MATERI

(10)

Di awal pertemuan, kita

perlu sama kan persepsi

dulu...

Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang

masih memiliki sifat unsur tersebut

Apa itu atom?

(11)

Perkembangan Model Atom



Model Atom Dalton



Model Atom Thomson



ModelAtom Rutherford



Model Atom Bohr



Model atom Mekanika Kuantum

Kemudian, perlu juga disampaikan tentang...

2. Perkembangan Model

Atom

(12)

a. Model Atom Dalton

Sumber: the-history-of-the-atom.wikispaces.com

Sumber:

teoriatomkimia.blogspot.com

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 dansederhana. Misalnya air

terdiri atas 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.

(13)

b. Model Atom Thomson

Sumber: en.wikipedia.org

Sumber: chem-is-try.org

Atom adalah bola padat

bermuatan positif dan di

permukaannya tersebar

elektron yang bermuatan

(14)

c. Model Atom Rutherford

Sumber: emjepe.blogspot.com

Sumber: kimia.upi.edu

Sumber: Sunarya, Yayan.2009 : 22

Atom adalah bola berongga

yang tersusun dari inti atom

dan elektron yang

mengelilinginya. Inti atom

bermuatan positif dan massa

atom terpusat pada inti atom.

(15)

Sumber:

chemed.chem.purdue.ed u chemed.chem.purdue. edu

d. Model atom Bohr

Sumber: en.wikipedia.org _{Sumber: mfyeni.wordpress.com} a. Atom terdiri atas inti yang

bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan. b. 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, elektron akan

menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah,

elektron akan memancarkan energi.

c. Kedudukan elektron-elektron pada tingkat-tingkat energi tertentu

(16)

e. Model atom Mekanika

Kuantum

(17)

Partikel- partikel Penyusun Atom

Partikel

Penemu

Massa

(sma)

Muatan

(sma)

Lambang

Elektron

Crookes-Stoney

~0

-1

−10

𝑒

Proton

Goldstein

1 +1

₁1

𝑝

Neutron

J. Chadwick

1

0

01

𝑛

3. Partikel- partikel

Penyusun Atom

(18)

𝑋

𝑍

𝐴

4. Nomor Atom dan Massa Atom

(19)



Isotop adalah atom yang mempunyai nomor

atom sama tetapi memiliki nomor massa

berbeda.

Contoh: 𝐶

12₆

_{; 𝐶}

6 13

_{; dan 𝐶}

6 14



Isobar adalah unsur-unsur yang memiliki nomor

atom berbeda tetapi nomor massa sama.

Contoh: 𝐶

14₆

_{dan 𝑁}

7 14



Isoton adalah atom-atom yang berbeda tetapi

mempunyai jumlah neutron yang sama.

Contoh: 𝐶

13₆

dengan 𝑁

14₇

Di sisi lain, siswa juga perlu mengetahui istilah...

(20)

6. Orbital

Elektron dan

Bilangan

Kuantum

Orbital adalah daerah

yang mempunyai

kemungkinan besar

(21)

Orbital Elektron dan

Bilangan Kuantum

Untuk menyatakan letak elektron dalam

tingkat energi tertentu digunakan tiga

bilangan

kuantum

yang

saling

berhubungan.

a.

Bilangan Kuantum Utama (n)

b.

Bilangan Kuantum Azimut (l)

c.

Bilangan Kuantum Magnetik (m)

d.

Bilangan Kuantum Spin (s)

6. Orbital Elektron dan Bilangan Kuantum

(22)

a

. Bilangan Kuantum Utama (n

)



Fungsi dari bilangan kuantum utama

untuk menyatakan ukuran kabut orbital

dan tingkat energi elektron. Semakin

besar nilai n, makin besar pula tingkat

energi elektron dan ukuran orbitalnya.



n= 1,2,3,4…

Kulit Elektron K L M N O P Q n 1 2 3 4 5 6 7 Elektron maksimum 2 8 18 32 50 72 98

(23)

b. Bilangan Kuantum Azimut (l)



Bilangan kuantum azimut berfungsi untuk

menentukan bentuk ruang orbital dan

menunjukkan subkulit elektron.



l = 0,1,2,3,… (n-1)



Subkulit atom mempunyai lambang s(l=0),

p(l=1), d(l=2), f(l=3), dan seterusnya.



Contoh n = 2

l = 0

(24)

Kulit

Nilai n

Nilai l

Subkulit

K

1

0 1s

L

2 0, 1

2s, 2p

M

3 0, 1, 2

3s, 3p, 3d

N

4 0, 1, 2, 3

4s, 4p, 4d, 4f

(25)

c. Bilangan Kuantum Magnetik (m)



Bilangan kuantum magnetik berfungsi untuk

menunjukkan orbital dengan tingkat energi

sama, tetapi orientasi orbital dalam ruang

berbeda.



Contoh:

Untuk l = 0



maka m = 0

Untuk l = 1



maka m = -1, 0, +1

Untuk l = 2



maka m = -2, -1, 0, +1, +2

Nilai m = -l sampai +l

(26)

d. Bilangan Kuantum Spin (s)



Bilangan kuantum spin menggambarkan

rotasi elektron pada sumbunya sendiri

nilainya diberi harga atau . Dengan

demikian, dalam satu orbital terdapat

maksimum dua elektron.

(27)

Bilangan kuantum spin nilainya tidak bergantung

pada ketiga bilangan kuantum utama, azimut,

(28)

a. Orbital s

Sumber: Buku BSE Kimia

(29)

b. Orbital p

(30)

c. Orbital d

(31)

Contoh soal



Apa yang dimaksud dengan bilangan

kuantum utama (n), azimut (l), magnetik

(m) dan spin (s)?



Suatu elektron berada pada orbital 4f.

Berapa harga bilangan kuantum yang

mungkin untuk n, l, m, dan s?



Jika n=3, berapa harga bilangan

(32)

8. Konfigurasi

Elektron

(33)

Konfigurasi elektron merupakan susunan

elektron-elektron dalam kulit-kulit atau subkulit-subkulit

.

a. Pengertian

Kotak-Kotak

(34)

b. Pedoman Penulisan Konfigurasi Elektron

1) Aturan Aufbau

Pengisian orbital dimulai

dari tingkat energi yang

rendah ke tingkat energi

yang tinggi.

(35)

(36)

Penyederhanaan



Untuk penulisan konfigurasi elektron yang

mempunyai jumlah elektron besar dapat

dilakukan penyederhanaan dengan

menuliskan simbol dari unsur gas mulia yang

mempunyai nomor atom di bawahnya, diikuti

dengan penulisan kekurangan jumlah elektron

setelah gas mulia tersebut.

(37)

2) Aturan Hund

Elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit

cenderung untuk tidak berpasangan.

Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu

sudah tidak ada lagi orbital kosong.

(38)

(39)

3) Larangan Pauli

Tidak boleh terdapat dua elektron dalam satu atom

dengan empat bilangan kuantum yang sama.

Dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum

utama, azimuth, dan magnetik yang sama dalam satu

orbital, harus mempunyai spin yang berbeda.

(40)

4) Penyimpangan Konfigurasi

Elektron



Penyimpangan pengisian elektron ditemui

pada elektron yang terdapat pada orbital

subkulit d dan f

(41)

Orbital d



orbital yang setengah penuh (d

5

) atau penuh (d

10

) bersifat

lebih stabil dibandingkan dengan orbital yang hampir

setengah penuh (d

4

_{) atau hampir penuh (d}

9

_{), maka satu atau}

semua elektron pada orbital s (yang berada pada tingkat

energi yang lebih rendah dari d) pindah ke orbital subkulit

d.

(42)

Orbital f



Orbital f mengalami penyimpangan dalam pengisian

elektron disebabkan oleh tingkat energi orbital saling

berdekatan hampir sama.



Penyimpangan ini berupa berpindahnya satu atau dua

(43)

Elektron Valensi



Elektron valensi adalah elektron-elektron yang menghuni

kulit terluar dari suatu atom, yaitu kulit yang paling

jauh dari inti atom.



Unsur-unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi

yang sama akan memiliki sifat kimia yang sama pula.

(44)

B. Sistem

Periodik

Unsur

(45)

(46)

1. Periode dan Golongan

• Periode berisi unsur-unsur dalam baris horizontal. Golongan berisi unsur-unsur dengan kolom vertikal.

• Penempatan unsur dalam satu perioda didasarkan kepada kesamaan jumlah tingkat energi yang ditempatielektron sedangkan penempatan unsur dalam satu golongan didasarkan kepada kesamaan jumlah elektron valensi (jumlah elektron yang terdapat pada kulit terluar)

• Contoh:

jadi unsur Na terdapat dalam golongan IA, periode 3

• Unsur-unsur golongan A disebut unsur-unsur utama. Unsur-unsur golongan B disebut unsur-unsur transisi, atau transisi deret pertama. Unsur-unsur logam berada dalam golongan IA sampai IIIA dan unsur transisi, unsur-unsur bukan logam berada dalam golongan VA sampaiVIIIA.

(47)

2. Sifat-Sifat Periodik Unsur

Sifat-sifat unsur yang berhubungan dengan letak unsur dalam tabel periodik disebut sifat periodik. Sifat periodik terdiri dari sifat atomik dan sifat fisis

 Sifat atomik meliputi : jari-jari atom, energi ionisasi, keelektronegatifan, dan afinitas elektron.

 Sifat fisis meliputi; massa jenis/kerapatan, titik leleh, titik didih, dan daya hantar kalor atau listrik

(48)

a. Jari-jari atom

Jari-jari atom menyatakan jarak dari inti atom terhadap elektron pada kulit terluar. Jari-jari atom juga menunjukkan ukuran suatu atom.

Gambar. Jari-jari atom

Sumber :

http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010/080019 0/Andri_Rahadiansyah_0800190/materi_ajar_jari-jari_atom.html

(49)

Gambar. a. Jari-jari atom segolongan b. Jari-jari atom seperiode Sumber: http://kimia.upi.edu/staf/nurul/we b2010/0800190/Andri_Rahadiansya h_0800190/materi_ajar_jari-jari_atom.html (a) (b)

(50)

Penjelasan jari-jari atom:

Dalam satu perioda jari-jari atom dari kiri ke kanan semakin kecil. Hal ini disebabkan jumlah kulit yang diisi elektron sama, tetapi jumlah elektron yang mengisi kulit terluar semakin banyak maka gaya tarik elektron terluar terhadap inti atom semakin besar pula yang mengakibatkan jarak inti atom terhadap elektron kulit terluar semakin dekat sehingga jari-jari atom semakin pendek.

Sebaliknya dalam satu golongan jari-jari atom dari atas ke bawah semakin besar kerena dalam satu golongan jumlah kulit yang diisi elektron semakin banyak sehingga jarak inti atom terhadap elektron terluar semakin jauh.

Gambar. Kecenderungan jari-jari atom dalam SPU

Sumber :

http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010 /0800190/Andri_Rahadiansyah_0800190 /materi_ajar_jari-jari_atom.html

(51)

B. Energi Ionisasi

Gambar. Energi ionisasi

Sumber :

http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010/0 800190/Andri_Rahadiansyah_0800190/mat eri_ajar_energi_ionisasi.html

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan suatu unsur dalam fasa gas untuk melepaskan satu atau lebih elektron pada kulit paling luar.

(52)

Gambar. Hubungan energi ionisasi dengan nomor atom

Sumber :

(53)

Penjelasan energi ionisasi:

Dalam satu perioda (dari kiri ke kanan) energi ionisasi semakin besar, hal ini disebabkan adanya gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kuat (karena jari-jari atom semakin pendek) maka energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron semakin besar.

Sebaliknya dalam satu golongan dari atas kebawah, energi ionisasi semakin kecil. Hal ini sebagai akibat dari makin jauhnya jarak inti atom terhadap elektron terluar maka energi yang diperlukan untuk melepas elektron semakin kecil.

Gambar. Energi ionisasi pertama unsur-unsur dalam sistem periodik unsur (kj/mol)

Sumber :

http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010/0800190/Andri_Rahadiansyah_0800190/materi_ajar_energi_ionisasi. html

(54)

c. Keelektronegatifan

tingkat kesukaran suatu unsur (dalam fasa gas) untuk menarik suatu elektron dalam membentuk ikatan kimia disebut keelektronegatifan (elektronegatifitas).

(55)

Penjelasan keelektronegatifan:

Tidak ada sifat tertentu yang dapat diukur untuk menetukan/membandingkan keelektronegatifan unsur-unsur. Energi ionisasi dan afinitas elektron berkaitan dengan besarnya daya tarik elektron. Semakin besar daya tarik elektron semakin besar energi ionisasi, juga semakin besar (semakin negatif) afinitas elektron. Jadi, suatu unsur (misalnya fluor) yang mempunyai energi ionisasi dan afinitas elektron yang besar akan mempunyai keelektronegatifan yang besar.

Semakin besar keelektronegatifan, unsur cenderung makin mudah membentuk ion negatif. Semakin kecil keelektronegatifan, unsur cenderung makin sulit membentuk ion negatif, dan cenderung semakin mudah membentuk ion positif.

(56)

d. Afinitas Elektron

Energi yang dibebaskan saat suatu atom (dalam fasa gas) menarik suatu elektron untuk menjadi ion negatif disebut afinitas elektron.

Gambar. Grafik

kecenderungan afinitas elektron 20 unsur

pertama dalam SPU

Sumber : http://kimia.upi.edu/staf/nur ul/web2010/0800190/Andri_ Rahadiansyah_0800190/mat eri_ajar_afinitas_elektron.ht ml

(57)

Penjelasan afinitas elektron:

Afinitas elektron dalam satu perioda semakin besar (bertanda negatif berarti membebaskan energi) karena jarak inti terhadap elektron yang akan ditarik semakin dekat.

sedangkan dalam satu golongan afinitas elektron semakin kecil karena selain jarak inti atom terhadap elektron yang akan diterima semakin jauh, juga akibat gaya tarik menarik muatan inti dengan elektron-elektron yang ada dalam lapisan dalam sehingga mengurangi gaya tarik inti terhadap penambahan suatu elektron.

Gambar. Harga Afinitas Elektron Beberapa Unsur (kJ)/mol)

Sumber:

http://kimia.upi.edu/staf/nurul/web2010/0800190/Andri_Rahadiansyah_0800190/materi_ajar_afinitas_elektro n.html

(58)

(59)

Miskonsepsi

Miskonsepsi Fakta

Hanya ada satu model atom yang benar

Belum dapat dipastikan model atom mana yang pasti benar karena ilmu pengetahuan tentang model atom hingga saat ini

hanyalah sebatas teori. Ilmu pengetahuan sifatnya relatif, bisa jadi benar dan bisa jadi salah.

Atom bersifat keras seperti bola billiard, atom tembaga keras seperti tembaga, atom emas berwarna seperti emas, atom mercury adalah cairan

Sifat atom tidaklah sama dengan sifat benda besar. Sifat benda besar muncul dari

gabungan banyak atom. Hingga saat ini tidak ada yang dapat menjelaskan sifat fisik dari atom itu sendiri karena belum ada yang dapat melihatnya.

Atom mempunyai elektron yang

berputar mengelilinginya seperti planet mengelilingi bintang

Ini adalah teori atom Bohr. Teori ini sudah dipatahkan oleh teori atom modern.

Pengetahuan tentang model atom hingga saat ini hanyalah sebatas teori, jadi masih besar kemungkinan untuk menemukan berbagai kesalahan.