RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM

(1)

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM Nama Sekolah : MAN 3 YOGYAKARTA

Mata Pelajaran : Kimia Kelas / Semester : XI IPA / 1

Standar Kompetensi : 1. Memahami struktur atom untuk meramalkan sifat-sifat periodik unsur, struktur molekul, dan sifat sifat senyawa. Kompetensi dasar : 1.1. Menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika kuantum

untuk menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital serta menentukan letak unsur dalam tabel periodik.

Indikator Pencapaian Kompetensi: 1. Menjelaskan teori atom Niels Bohr.

2. Menjelaskan teori atom mekanika kuantum.

3. Menentukan bilangan kuantum (kemungkinan elektron berada). 4. Menggambarkan bentuk orbital.

5. Menjelaskan kulit dan sub kulit serta hubungannya dengan bilangan kuantum.

Tujuan:

1. Siswa dapat menjelaskan ide pokok dari teori atom Niels Bohr

2. Siswa dapat menjelaskan ide pokok dari teori atom mekanika kuantum 3. Siswa dapat menentukan bilangan kuantum yang diperbolehkan untuk

keberadaan elektron

4. Siswa dapat mengidentifikasi bentuk orbital s, p dan d

5. Siswa dapat menjelaskan hubungan kulit dan sub kulit dengan bilangan kuantum.

Materi Ajar : Materi ke-1 :

Teori atom Niels Bohr :

1. Bohr merupakan orang yang pertama menghubungkan teori struktur atom dengan tingkat energi elektron untuk menjelaskan spektrum.

2. Teori atom Bohr berhasil menjelaskan struktur atom hidrogen, tetapi belum dapat menerangkan atom berelektron banyak.

3. Spektrum atom berupa spektrum garis.

4. Menurut Bohr spektrum garis menunjukan bahwa elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu

5. Lintasan elektron berupa lingkaran dengan jari-jari tertentu yang disebut sebagai kulit atom

6. Setiap kulit ditandai dengan suatu bilangan yang disebut bilangan kuantum (n),

(2)

7. Bilangan kuantum dimulai dari kulit paling dalam n = 1,2,3,4,dst dan dinyatakan dengan lambang K,L M,N

8. Elektron dapat berpindah ke energi yang lebih tinggi dengan menyerap energi, kemudian akan kembali ke energi yang lebih rendah dengan memancarkan radiasi elektromagnetik

Kekurangan teori atom Bohr disempurnakan dengan teori atom mekanika kuantum.Teori atom mekanika kuantum berakar pada hipotesis Prince Louis de Broglie dan Werner Heisenberg.

a. HIPOTESIS LOUIS DE BROGLIE

 Mengemukakan gagasan konsep dualisme materi

 Partikel memiliki sifat gelombang dan diskrit

 Gerakan partikel mempunyai ciri-ciri gelombang

 = h/mv

b. AZAS KETIDAKPASTIAN WERNER HEISENBERG

 Dalam merumuskan persamaan gelombang ,Erwin Schrodinger memperhitungkan dualisme sifat elektron, yaitu sebagai partikel sekaligus sebagai gelombang

 Peluang menemukan elektron pada setiap titik dalam ruang disekitar inti ditentukan oleh kuadrat fungsi gelombangnya 2

 Daerah dengan peluang terbesar menemukan elektron disebut dengan orbital

 Istilah lain untuk menyatakan peluang menemukan elektron adalah densitas elektron

Materi ke-2 :

BILANGAN KUANTUM

Bilangan kuantum berguna menggambarkan kedudukan posisi elektron suatu atom dan membedakannya dari elektron yang lain

1. Bilangan kuantum utama ( n )

Bilangan kuantum utama menunjukkan posisi elektron pada tingkat energi utama/kulit. Dari n yang dimiliki elektron dapat diketahui nomor kulit yang ditempati elektron tersebut.

N 1 2 3 4 5 6 7

Kulit K L M N O P Q

2. Bilangan kuantum azimut

Bilangan kuantum azimuth menunjukkan posisi electron dalam sub kulit

Nilai l diwakili oleh huruf s, p, d, f 3. Bilangan kuantum magnetic (m)

Kuantum magnetik (m) menunjukkan orientasi electron pada orbital. Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung pada nilai subkulit. Rentang nilainya

(3)

antara –l dan +l

L Subkulit M Jumlah Orbital

0 S 0 1 1 P -1,0,+1 3 2 D -2,-1,0,+1,+2 5 3 F -3,-2,-1,0,+1,+2,+3 7

4. Bilangan kuantum spin

Bilangan kuantum spin (s) menunjukkan arah orbital elektron dalam orbital. Seiap orbital maksimum hannya boleh berisi dua electron yang memiliki arah spin yang berlawanan. Arah spin tersebut dilambangkan dengan dua anak panah yang memiliki arah berlawanan dalam satu kotak dan mempunyai nilai +1/2 dan –1/2. Jumlah elektron maksimum dalam subkulit dapat dikrtahui dari jumlah orbital yang dimiliki sub kulit tersebut

Jumlah Elektron Maksimum dalam Subkulit Subkulit Jumlah Orbital Jumlah Elektron Maksimum S 1 2 P 3 6 D 5 10 F 7 14 Bentuk Orbital

Orbital mempunyai daerah orientasi dan bentuk ruang tertentu tergantung bilangan kuantum azimutnya. Makin besar bilangan kuantum azimut makin rumit dan kompleks daerah orientasi dan bangun ruang dari orbital.

 Orbital s

Orbital s mempunyai daerah orientasi dan bentuk ruang seperti bola pada pusat sumbu.

 Orbital p

Orbital p mempunyai bentuk ruang seperti balon terpilin.

 Orbital d

Orbital d mempunyai orientasi dan bentuk yang agak rumit daripada orbital p.

 Orbital f

Orbital f mempunyai orientasi dan bentuk orbital yang sangat rumit untuk dipaparkan.

(4)

Materi ke-3 :

1. Penggolongan Unsur

a. Golongan Utama atau Golongan A

Unsur-unsur golongan utama adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit s atau p. Nomor golongan utama ditunjukan oleh elektron valensi dan unsur-unsur dalam satu golongan mempunyai kemiripan sifat. Dalam sistem periodik terdapat 8 golongan utama, yaitu golongan IA sampai dengan VIIIA.

b. Golongan Transisi atau Golongan B

Unsur-unsur transisi adalah unsur-unsur yang pengisiannya berakhir pada subkulit d. Nomor golongan pada unsur-unsur transisi tidak sesusai dengan jumlah elektron valensinya, tetapi mencerminkan jumlah maksimum elektron yang tersedia untuk pembentukan ikatan atau bilangan oksidasi maksimum unsur dalam senyawa. Dalam sistem periodik terdapat 10 golongan unsur transisi, yaitu golongan IB sampai dengan VIIIB (golongan VIIIB terdiri atas 3 golongan).

c. Unsur-Unsur Transisi Dalam

Unsur-unsur transisi dalam adalah unsur-unsur yang pengisia elektronnya berakhir pada subkulit f. Terdiri dari unsur-unsur Lantanida dan Aktinida. Kedua deret unsur-unsur transisi dalam tersebut termasuk pada golongan IIIB, tetapi ditempatkan terpisah di bagian bawah tabel periodik unsur.

2. Hubungan golongan dengan konfigurasi elektron

Kemiripan sifat unsur-unsur satu golongan disebabkan unsur dalam satu golongan mempunyai jumlah elektron valensi yang sama

Contoh :

7N : 1s2 2s2 2p3 → elektron valensi terletak pada sub kulit 2s2 2p3, jadi

termasuk golongan VA.

19K : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 → elektron valensi terletak pada sub kulit 4s1,

jadi termasuk golongan IA.

27Co : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 → elektron valensi terletak pada sub kulit

4s2_3d7_{, jadi termasuk golongan VIIIB.}

3. Hubungan Periode dengan Konfigurasi Elektron

Dalam sistem Periodik, , lajur mendatar atau horizontal disebut periode. Unsur-unsur dalam satu periode disusun menurut kenaikkan nomor atomnya. Berdasarkan konfigurasi elektron pada subkulit nomor periode ditunjukkan oleh bilangan kuantum utama (n) terbesar. Setiap periode dimulai dari pengisian subkulit ns dan diakhiri dengan subkulit np. Dalam sistem periodik modern terdiri atas 7 periode.

Metode pendekatan:  Diskusi informasi  Penugasan

(5)

Alokasi Waktu 6 Jam pelajaran

Pertemuan Pertama: (2 jam pelajaran) Skenario Pembelajaran

Tahap-tahap Langkah Pembelajaran Karakter

Pra

Pembukaan

- Guru memasuki kelas dan memberi salam - Mengkondisikan kelas

- Mengecek kehadiran siswa

Jujur,

disiplin, peka

Pembukaan

a. Apersepsi

Di kelas X telah dipelajari perkembangan teori atom, mulai dari teori paling sederhana yang dikemukakan oleh John Dalton sampai teori atom modern yang disebut teori atom mekanika kuantum. Apakah kamu masih ingat ide pokok dalam masing-masing teori tersebut? Sekarang kita akan membahas lebih jauh tentang teori atom Niels Bohr dan teori atom mekanika kuantum. Kita akan membahas fakta-fakta eksperimen yang mendasari kedua teori atom itu sehingga kita dapat memahaminya secara utuh.

b.Motivasi

Berdasarkan teori atom mekanika kuantum, siswa dapat memahami sifat-sifat unsur dalam sistem periodik serta pembentukan ikatan kimia.

Rasa ingin tahu, komunikatif, berani bertanya. Kegiatan Inti Eksplorasi :

Siswa diberi kesempatan untuk mencari bahan materi pembelajaran mengenai teori atom Niels Bohr dan teori atom mekanika kuantum dari buku-buku atau sumber internet di sekolah atau melalui sumber-sumber lain yang relevan.

Elaborasi :

- Berdasarkan hasil searching siswa, guru menjelaskan tentang sifat teori atom Niels Bohr dan teori atom mekanika kuantum

- Diskusi

- Guru dan siswa tanya jawab tentang teori atom Bohr dan teori atom mekanika kuantum

Konfirmasi :

- Siswa menyimpulkan tentang hal-hal yang

Peka, demokrasi, komunikatif. Kerjasama, jujur, disiplin. kritis, teliti.

(6)

belum diketahui

- Siswa menjelaskan tentang hal-hal yang belum diketahui

Penutup

Evaluasi :

Guru mencatat dan memberi penilaian kepada setiap individu berdasarkan keaktifan dan kontribusi siswa untuk peran sertanya memberikan kontribusi pada tanya jawab dan latihan soal

Simpulan :

Guru menyimpulkan ide pokok dalam teori Niels Bohr dan teori kuantum Max Planck bersama siswa.

Tugas :

Guru memberikan tugas, pengayaan materi atau menyampaikan materi yang akan datang

Tanggung jawab, kritis, teliti

Pertemuan Kedua: (2 jam pelajaran) Skenario pembelajaran

Pra

Pembukaan

Jujur,

disiplin, peka

Pembukaan

a. Apersepsi

Mengingat materi pada pertemuan pertama dan bertanya kepada siswa tentang materi sebelumnya.

b. Motivasi

Berdasarkan teori atom mekanika kuantum, kita dapat mengetahui bilangan-bilangan kuantum. Rasa ingin tahu, komunikatif, berani bertanya. Kegiatan Inti Eksplorasi :

Siswa diberi kesempatan untuk mencari bahan materi pembelajaran mengenai teori atom mekanika kuantum atom dari buku-buku atau sumber internet di sekolah atau melalui sumber-sumber lain yang relevan.

Elaborasi :

- Berdasarkan hasil searching siswa, guru menjelaskan tentang bilangan kuantum

- Diskusi Konfirmasi : Peka, demokrasi, komunikatif. Kerjasama, jujur, disiplin, tanggung jawab.

(7)

- Siswa menyimpulkan tentang hal-hal yang belum diketahui

- Siswa menjelaskan tentang hal-hal yang belum diketahui Tanggung jawab, kritis, teliti. Penutup Evaluasi :

Simpulan :

Guru menyimpulkan ide pokok dalam bilangan kuantum bersama siswa.

Tugas :

Guru memberikan tugas, dan untuk pertemuan selanjutnya

Pertemuan Ketiga: (2 jam pelajaran) Skenario pembelajaran

Pra

Pembukaan

Jujur,

disiplin, peka

Pembukaan

a. Apersepsi

Mengingat materi pada pertemuan pertama dan bertanya kepada siswa tentang materi sebelumnya.

b. Motivasi

Berdasarkan teori atom mekanika kuantum, siswa dapat mengetahui tentang kulit dan sub kulit serta hubungannya dengan bilangan kuantum. Rasa ingin tahu, komunikatif, berani bertanya. Kegiatan Inti Eksplorasi :

Siswa diberi kesempatan untuk mencari bahan materi pembelajaran mengenai teori atom mekanika kuantum atom dari buku-buku atau sumber internet di sekolah atau melalui sumber-sumber lain yang relevan.

Elaborasi :

- Berdasarkan hasil searching siswa, guru menjelaskan menjelaskan hubungan kulit dan sub kulit dengan bilangan kuantum

Peka, demokrasi, komunikatif. Kerjasama, jujur, disiplin, tanggung jawab.

(8)

- Diskusi informasi Konfirmasi :

- Siswa menjelaskan tentang hal-hal yang belum diketahui Tanggung jawab, kritis, teliti. Penutup Evaluasi :

Simpulan :

Guru menyimpulkan hubungan kulit dan sub kulit dengan bilangan kuantum bersama siswa.

Tugas :

Guru memberikan tugas, dan untuk pertemuan selanjutnya

Alat / Bahan / Sumber Belajar :

 Budi Utami, dkk. (2009). Kimia Untuk SMA dan MA Kelas XI,Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional

 J.M.C. Johari and M. Rachmawati. (2010). CHEMISTRY 2A. Jakarta :Erlangga

Penilaian:

a. Teknik Penilaian: Tes tertulis

b. Bentuk Instrumen: Pretest dan postest (terlampir), tanya jawab c. Instrumen Penilaian:

Penilaian proses pembelajaran

No. Nama Siswa

Penilaian

Afektif Psikomotorik Kognitif I II III IV I II III IV I II 1 2 3 Keterangan : Afektif I : Kedisiplinan II : Perhatian III : Tangungjawab

(9)

IV : Ketekunan

Psikomotorik I : Menjawab Pertanyaan II : Bertanya

III : Menanggapi pertanyaan IV : Mengemukakan ide Kognitif I : Pretest/postest II : Ulangan Harian Rentang Nilai : >79 A 68-79 B 55-67 C <55 D Keterangan : A : Memuaskan B : Baik C : Cukup D : Kurang Yogyakarta, 24 Juli 2012 Mengetahui

Guru Pembimbing PPL Mahasiswa PPL

Supri Madyo Purwanto, S.Pd Aditya Dwicahyo Wibowo NIP : 19670902 199903 1 002 NIM : 09303244023

(10)

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN STRUKTUR ATOM - 2

(KONFIGURASI ELEKTRON DAN SISTEM PERIODIK UNSUR) Nama Sekolah : MAN 3 YOGYAKARTA

Mata Pelajaran : Kimia Kelas / Semester : XI IPA / 1

Standar Kompetensi : 1. Memahami struktur atom untuk meramalkan sifat-sifat periodik unsur, struktur molekul, dan sifat sifat senyawa.

Kompetensi dasar : 1.1. Menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika kuantum untuk menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital serta menentukan letak unsur dalam tabel periodik.

Indikator Pencapaian Kompetensi:

1. Menggunakan azas larangan Pauli, prisip aufbau, dan aturan Hund untuk menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital.

2. Menghubungkan konfigurasi elektron suatu unsur dengan letaknya dalam tabel periodik.

Tujuan:

Siswa dapat :

1. Menuliskan konfigurasi elektron menurut teori atom mekanika kuantum. 2. Menulisklan diagram orbital

3. Menentukan letak unsur dalam sistem periodik berdasarkan konfigurasi elektronnya atau sebaliknya.

Materi Ajar:

ATURAN KONFIGURASI ELEKTRON

Elektron tersusun dalam atom mengikuti tiga aturan, yaitu prinsip Aufbau,azas larangan Pauli, dan kaidah Hund.

a. Prinsip Aufbau

Pengisian elektron dimulai dari tingkat energi terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi.

n = 1 1s n = 2 2s 2p n = 3 3s 3p 3d n = 4 4s 4p 4d 4f n = 5 5s 5p sd sf n = 6 6s 6p 6d

(11)

n = 7 7s 7p

Menurut tingkat energinya, orbital dituliskan sebagai berikut:

1s2_2s2_2p6_3s2_3p6_4s2_3d10_4p6_5s2_4d10_5p6_6s2_4f14_5d10_6p6_7s2_5f14

6d10 7p6

b. Azas Larangan Pauli

Dalam suatu atom, tidak mungkin ada dua elektron yang harga keempat bilangan kuantumnya sama

Contoh:

1H 1s1 n=1 l=0 m=0 s= +

2He 2s2 n=1 l=0 m=0 s=

-c. Kaidah Hund

Pengisian elektron pada orbital yang tingkat energinya sama. Setiap orbital diisi masing-masing satu elektron dengan arah yang sama. Setelah semua orbital terisi satu baru mengisi orbital dengan elektron berpasangan. Metode pendekatan:

 Diskusi informasi  Penugasan

Alokasi Waktu

2 Jam pelajaran (1 x pertemuan) Skenario Pembelajaran

Pra

Pembukaan

Jujur,

disiplin, peka

Pembukaan

a. Apersepsi

Mengingat kembali tentang konfigurasi elektron kelas X dan mengingat kembali materi sebelumnya.

b. Motivasi

Berdasarkan teori atom mekanika kuantum, siswa dapat mengetahui konfigurasi elektron dalam sistem periodik unsur.

 Siswa diberi kesempatan untuk mencari bahan materi pembelajaran mengenai teori atom mekanika kuantum atom dari

buku-Peka, demokrasi, komunikatif.

(12)

buku atau sumber internet di sekolah atau melalui sumber-sumber lain yang relevan.

 Guru membahas konfigurasi electron berdasarkan tentang teori atom mekanika kuantum

Elaborasi :

 Guru membahas hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik

 Diskusi informasi Konfirmasi :

- Siswa menjelaskan tentang hal-hal yang belum diketahui Kerjasama, jujur, disiplin, tanggung jawab. Tanggung jawab, kritis, teliti. Penutup Evaluasi :

Simpulan :

Guru menyimpulkan aturan-aturan penulisan konfigurasi elektron dan hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik bersama siswa. Tugas :

Alat / Bahan / Sumber Belajar :

Penilaian:

(13)

No. Nama Siswa

Penilaian

Afektif Psikomotorik Kognitif I II III IV I II III IV I II 1 2 3 Keterangan : Afektif I : Kedisiplinan II : Perhatian III : Tangungjawab IV : Ketekunan

III : Menanggapi pertanyaan IV : Mengemukakan ide Kognitif I : Pretest/postest II : Ulangan Harian Rentang Nilai : >79 A 68-79 B 55-67 C <55 D Keterangan : A : Memuaskan B : Baik C : Cukup D : Kurang Yogyakarta, 24 Juli 2012 Mengetahui

(14)

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN GEOMETRI MOLEKUL

Nama Sekolah : MAN 3 YOGYAKARTA Mata Pelajaran : Kimia

Kelas / Semester : XI IPA / 1

Kompetensi dasar : 1.2. Menjelaskan teori jumlah pasangan elektron di sekitar inti atom dan teori hibridisasi untuk meramalkan bentuk molekul.

1. Menentukan bentuk molekul berdasarkan teori jumlah pasangan elektron 2. Menentukan bentuk molekul berdasarkan teori hibridisasi.

Tujuan:

Siswa dapat :

1. Menentukan bentuk molekul berdasarkan teori domain elektron. 2. Meramalkan kepolaran molekul berdasarkan geometri molekulnya 3. Menjelaskan geometri molekul berdasarkan teori hibridisasi. Materi Ajar :

1. Bentuk Geometri Molekul

Bentuk molekul berkaitan dengan susunan ruang atom-atom dalam molekul. Molekul-molekul sederhana dapat diramalkan bentuknya berdasarkan pemahaman tentang struktur elektron dalam molekul. Cara meramalkan bentuk molekul berdasarkan teori tolak menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusatnya, yang disebut teori domain elektron.

a. Teori Domain Elektron

Teori domain elektron adalah suatu cara meramalkan bentuk molekul bentuk molekul berdasarkan tolak menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusat. Teori ini merupakan penyempurnaan dari teori VSEPR (valence shell electron pair repulsion). Domain elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan elektron. Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut :

 Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap, atau rangkap tiga) berarti 1 domain.

 Setiap pasangan elektron bebas berarti 1 domain.

Prinsip-prinsip dasar teori domain elektron adalah sebagai berikut :

 Antar domain elektron pada kulit luar atom pusat saling tolak menolak sehingga domain elektron akan mengatur diri (mengambil formasi) sedemikian rupa sehingga tolak menolak di antaranya menjadi

(15)

minimum.

 Urutan kekuatan tolak menolak di antara domain elektron adalah sebagai berikut:

Tolakan antardomain elektron bebas > tolakan antardomain elektron bebas dengan domain elektron ikatan > tolakan antardomain elektron ikatan. Perbedaan daya tolak ini terjadi karena pasangan elektron bebas hanya terikat pada satu atom saja, sehingga bergerak lebih leluasa dan menempati ruang lebih besar daripada pasangan elektron ikatan. Akibat dari perbedaan daya tolak tersebut adalah mengecilnya sudut ikatan karena desakan dari pasangan elektron bebas.

 Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasangan elektron terikat. Tabel : Susunan ruang domain elektron yang menghasilkan tolakan minimum Jumlah domain elektron Susunan ruang (geometri) Besar sudut ikatan 2 Linear 180°

3 Segitiga sama sisi 120°

4 Tetrahedron 109,5°

5 Bipiramida trigonal Ekuatorial=120°

Aksial=90°

6 Oktahedron 90°

b. Merumuskan Tipe Molekul

Jumlah domain (pasangan elektron) dalam suatu molekul, dapat dinyatakan sebagai berikut :

 Atom pusat dinyatakan dengan lambing A,

 Domain elektron ikatan dinyatakan dengan X, dan  Domain elektron bebas dinyatakan dengan E

Tabel : Berbagai emungkinan bentuk molekul yang atom pusatnya mempunyai 4, 5, atau 6 pasangan electron

Jumlah PEI Jumlah PEB Rumus Bentuk molekul Contoh

4 0 AX4 Tetrahedron CH4 3 1 AX3E Piramida trigonal NH3 2 2 AX2E2 Planar bentuk V H2O 5 0 AX5 Bipiramida trigonal PCl5 4 1 AX4E Bidang empat SF4 3 2 AX3E2 Planar bentuk T IF3 2 3 AX2E3 Linear XeF2 6 0 AX6 Oktahedron SF6 5 1 AX5E Piramida sisiempat IF5

4 2 AX4E2 Segiempat planar XeF4

(16)

 Tentukan jumlah elektron valensi atom pusat (EV)  Tentukan jumlah domain elektron ikatan (X)  Tentukan jumlah domain elektron bebas (E)

𝐸 =(𝐸𝑉 − 𝑋)

2

Cara penetapan tipe molekul tersebut hanya berlaku untuk senyawa biner berikatan tunggal. Untuk senyawa biner yang berikatan rangkap atau ikatan kovalen koordinat (misalnya dengan oksigen), maka jumlah elektron yang digunakan untuk membentuk pasangan terikat menjadi 2 kali jumlah ikatan.

Selanjutnya, langkah-langkah untuk meramalkan geometri adalah sebagai berikut :

 Menentukan tipe molekul

 Menggambar susunan ruang domain-domain elektron di sekitar atom pusat yang memberi tolakan minimum.

 Menetapkan pasanagn terikat dengan menuliskan lambing atom yang bersangkutan.

 Menentukan geometri molekul setelah mempertimbangkan pasangan elektron bebas.

c. Molekul polar dan nonpolar

Suatu molekul akan bersifat polar jika memenuhi 2 syarat nerikut :  Ikatan dalam molekul bersifat polar. Secara umum, ikatan antaratom

yang berbeda dapat dianggap polar.

 Bentuk molekul tidak simetris, sehingga pusat muatan positif tidak berimpit dengan pusat muatan negatif.

2. Hibridisasi

Bentuk molekul dapat diramalkan dengan teori domain elektron. Namun demikian, teori tersebut tidak menjelaskan bagaimana suatu molekul dapat berbentuk seperti itu.

Hibridisasi adalah peleburan orbital-orbital dari tingkat energy yang berbeda menjadi orbital-orbital yang setingkat. Jumlah orbital hibrida (hasil hibridisasi) sama dengan jumlah orbital yang terlibat pada hibridisasi itu.

Tabel : Berbagai macam tipe hibridisasi

Orbital asal Orbital hibrida Bentuk orbital hibrida

Besar sudut ikatan

s, p Sp Linear 180°

s, p, p sp2 Segitiga sama sisi 120° s, p, p, p sp3 _Tetrahedron _109,5°

s, p, p, p, d sp3d Bipiramida trigonal Ekuatorial=120° Aksial=90° s, p, p, p, d, d sp3_d2 _Oktahedron _90°

(17)

Alokasi Waktu

2 Jam pelajaran (1 x pertemuan). Skenario Pembelajaran

Pra

Pembukaan

Jujur, disiplin, peka

Pembukaan

a. Apersepsi

Mengaitkan materi teori bentuk geometri molekul dengan hal ramal-meramal atau membayangkan seseorang.

b. Motivasi

Berdasarkan teori domain elektron dan hibridisasi, siswa dapat mengetahui bentuk geometri suatu molekul.

Rasa ingin tahu, komunikatif, berani bertanya.

Kegiatan Inti

Eksplorasi :

 Siswa diberi kesempatan untuk mencari bahan materi pembelajaran mengenai teori domain elektron dan hibridisasi dari buku-buku atau sumber internet di sekolah atau melalui sumber-sumber lain yang relevan.

 Guru membahas teori domain elektron dan teori hibridisasi

Elaborasi :

Diskusi informasi Konfirmasi :

- Siswa menjelaskan tentang hal-hal yang belum diketahui Peka, demokrasi, komunikatif. Kerjasama, jujur, disiplin, tanggungjawab. Tanggungjawab, kritis, teliti. Penutup Evaluasi :

Guru mencatat dan memberi penilaian kepada setiap individu berdasarkan keaktifan dan kontribusi siswa untuk peran sertanya

Tanggungjawab, kritis, teliti

(18)

memberikan kontribusi pada tanya jawab dan latihan soal

Simpulan :

Guru menyimpulkan teori domain elektron dan teori hibridisasi bersama siswa.

Tugas :

Guru memberikan tugas, pengayaan materi atau menyampaikan materi yang akan datang Alat / Bahan / Sumber Belajar :

Penilaian:

No. Nama Siswa

Penilaian

III : Menanggapi pertanyaan IV : Mengemukakan ide Kognitif I : Pretest/postest

(19)

Rentang Nilai : >79 A 68-79 B 55-67 C <55 D Keterangan : A : Memuaskan B : Baik C : Cukup D : Kurang Yogyakarta, 24 Juli 2012 Mengetahui

(20)

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN GAYA ANTAR MOLEKUL

Nama Sekolah : MAN 3 YOGYAKARTA Mata Pelajaran : Kimia

Kelas / Semester : XI IPA / 1

Kompetensi dasar : 1.3. Menjelaskan interaksi antar molekul (gaya antar molekul) dan sifat zat.

1. Menjelaskan perbedaan sifat fisik (titik didih, titik leleh) berdasarkan perbedaan gaya antar molekul (gaya van der waals, gaya London, dan ikatan hidrogen).

Tujuan: Siswa dapat :

1. Menjelaskan perbedaan sifat fisik (titik didih, titik leleh) berdasarkan perbedaan gaya antar molekul (gaya van der waals, gaya London, dan ikatan hidrogen).

Materi Ajar : Gaya Antar Molekul

Gaya antar molekul adalah interaksi antar molekul melalui gaya elektrostatis yang dipengaruhi oleh kepolaran suatu molekul senyawa.

Jenis gaya antar molekul :

1. Gaya Tarik-menarik Dipol-dipol(Gaya Van der Waals)

Gaya tarik-menarik dipol-dipol berlaku untuk molekul-molekul yang bersifat polar. Molekul-molekul polar mempunyai dua kutub, yaitu kutub (dan

edua kutub ini merupakan dipol permanen. Dipol-dipol tersebut

selanjutnya akan saling tarik-menarik pada kutub yang berlawwanan. Pada saat bersamaan, juga terjadi gaya tolek-menolak anatar kutup yang sejenis. Secara keseluruhan gaya tarik menarik akan lebih besar daripada gaya tolak menolak. Akibatnya, terdapat suatu netto(selisih yang positif-peny) gaya tarik-menarik antar molekul. Inilah yang disebut dengan gaya Van der Waals.

(21)

Gambar gaya tarik-menarik dipole-dipol

Jika diperhatikan, susunan molekul-molekul polar di atas tidak teratur. Hal ini dikarenakan adanya tumbukan antar molekul yang menyebabkan molekul tersebut kehilangan orientasi. Akibatnya, efektifitas tarik menarikk berkurang.

Gaya tarik menarik dipol-dipol ini jauh lebih lemah dibandingkan ikatan kovalen anatar atom dalam masing-masing molekul itu sendiri, yakni hanya sekitar 1%nya. Hal ini disebabkan muatan-muatan yang terlibat dalam gaya antar-molekul iniadalah muatan parsial(dan , bukan muatan penuh. 2. Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen terbentuk antara atom H dari suatu molekul polar dengan pasangan elektron bebas yang dimiliki atom berjari-jari kecil yang sangat elektronegatif dari molekul polar lainnya. Atom-atom berjari-jari kecil yang sangat elektronegatif itu ialah aton N, O dan F. Ikatan hidrogen merupakan gaya tarik-menarik dipol-dipol antar molekul polar. Namun, ikatan ini dibedakan dengan gaya van der Waals karena ikatanya sangat kuat, yaitu sekitar 5-10 kali lebih besar.

Mengapa ikatan hidrogen lebih kuat? Hal ini dapat dipahami karena atom H sendiri tidak memiliki kulit-kulit elektron terdalam sehingga elektronnya dapat tertarik sangat kuat ke atom kecil yang sangat elektronegatif tersebut. Ikatan hidrogen antara atom H dalam molekul polar dengan atom(yang berada pada molekul lain) yang sangat elektronegatif dilambangkan dengan H∙∙∙N, H∙∙∙O, H∙∙∙F.

Contoh senyawa yang mengalami ikatan hidrogen misalnya H2O, HF, dan

NH3. Perhatikan gambar dibawah ini,

a. Ikatan hydrogen pada H2O

b. Ikatan hydrogen pada HF

c. Ikatan hydrogen pada NH3 dan jarak ikatan antar molekul

(22)

3. Gaya London(Gaya Tarik-menarik Dipol Sesaat-Dipol Terimbas)

Sekitar tahun 1930, ahli fisika jerman bernama Fritz London menjelaskan bahwa partikel-pertikel(atom atau molekul) di dalam unsur atau senyawa nonpolar juga dapat mengalami gaya antar partikel yang lemah. Gaya ini disebut gaya tarik-menarik dipol-dipol terimbas atau gaya London atau disebit juga gaya dispersi.

Interaksi ini terbentuk dengan tahap-tahap sebagai berikut, Molekul Molekul

non-polar non-polar

Dua molekul nonpolar memiliki elektron-elektron yang terus menerus bergerak. Elektron ini terdistribusi dalam molekul secara merata.

Dipol sesaat non polar

menurut teori kebolehjadian(peluang), ada saatnya dimana elektron-elektron terkonsentrasi di satu sisi dari molekul. Hal ini menyebabkan kerapatan elektron molekul menjadi tersitribusi tidak merata. Dengan kata lain, terbentuk kutub atau disebut pembentukan dipol. Dipol ini bersifat sesaat, disebut juga dipol sesaat.

Dipol sesaat dipol terimbas

Sisi bermuatan parsial negatif () dari dipol sesaat akan mempengaruhi kerapatan elektron dari molekul terdekatnya. Akibatnya molekul tersebut mengalami dipol terimbas, karena elektron-elektron dalam molekulnya mengalami gaya tolak menolak dengan elektron pada molekul dipol sesaat. Terjadi tarik menarik antara dipol sesaat- dipol terimbasatau disebut gaya London

Gaya tarik menarik ini hanya terjadi sesaat, sebab dipole sesaat dan dipole terimbas muncul dan hilang mengikuti naik turunnya kerapatan electron

Dipol sesaat dipol terimbas

Di lain waktu, dipole sesaat dan dipole terimbas muncul dengan orientasi berbeda, yang menghasilkan gaya tarik-menarik baru yang juga hanya sesaat.

Gaya London berlaku untuk molekul nonpolar maupun molekul polar. Jadi, pada molekul nonpolar, selain ada gaya tarik-menarik antar dipole-dipol, juga ada gaya tarik menarik dipole sesaat-sipol terimbas.

Gaya tarik menarik dipole sesaat-dipol terimbas bersifat lemah karena terjadi sementara dan tidak terus menerus.

Ada 3 faktor yang mempengaruhi mudahnya awan elektron dalam molekul mengalami deformasi sehingga terjadi gaya London, yaitu,

a. Ukuran molekul. Semakin beasr ukuran moleku, semakin mudah elektron terdeformasi karena elektron luarnya cenderung tidak terikat dengan baik,

        

(23)

sehingga semakin mungkin terbentuk dipole sesaat dan dipole terimbas. Artinya, gaya London makin kuat

b. Jumlah atom dalam molekul. Semakin banyak atom dalam molekul, makin tersedia banyak tempat untuk terbentuknya dipole sesaat dan dipole terimbas, sehingga kekuatan gaya London makin besar.

c. Bentuk molekul. Semakin kompak bentuk moleku, kemungkinan terbentuknya dipole sesaat dan dipole terimbas makin kecil. Artinya, semakin lemah gaya London yang bisa terjadi.

Pengaruh Gaya Antar Molekul terhadap Sifat Fisis Senyawa 1. Titik didih

Titik didih menggambarkan energi yang diperlukan untuk mengatasi agaya tarik-menarik antar molekul. Senyawa yang memiliki interaksi antar molekul yang kuat akan memiliki titik didih yang relatif tinggi

2. Tegangan Permukaan

Tegangan permukaan suatu zat cair dipengarui oleh interaksi antar molekul at cair itu. Semakin besar interaksi, semakin besar pula tegangan permukaannya.

3. Sifat membasahi permukaan oleh zat cair

Sifat membasahi terjadi karena penyebaran molekul zat cair pada permukaan membentuk lapisan yang tipis. Apabila terjadi interaksi yang kuat antara permukaan dan zat cair, zat cair tersebut akan lebih mudah membasahi permukaan. Contohnya air pada permukaan gelas yang bersih dapat membentuk lapisan tipis karena molekul air membentuk ikatan hidrogen terhadap atom O yang terdapat pada gelas. Apabila gelas terkena minyak/ lemak, air tidak dapat membasahinya karena air tidak membentuk ikatan yang kuat dengan lemak(hidrokarbon).

4. Kekentalan

Semakin besar interaksi antar molekul yang terjadi pada senyawa berbentuk cair, semakin besar kekentalanya. Kekentalan mempengaruhi gerak zat cair. Semakin kental suatu zat cair, semakin sulit ia bergerak karena gaya antar sesama molekul zat cair sangat kuat.

Alokasi Waktu

(24)

Pertemuan Pertama: (2 jam pelajaran) Skenario Pembelajaran

Pra

Pembukaan

a. Apersepsi

Mengingat materi tentang ikatan kimia kelas X dan materi sebelumnya.

b. Motivasi

Berdasarkan gaya antar molekul maka siswa dapat mengetahui perbedaan sifat fisik zat.

 Siswa diberi kesempatan untuk mencari bahan materi pembelajaran mengenai gaya antar molekul dari buku-buku atau sumber internet di sekolah atau melalui sumber-sumber lain yang relevan.

 Guru membahas gaya antar molekul Elaborasi :

Diskusi informasi Konfirmasi :

- Siswa menjelaskan tentang hal-hal yang belum diketahui Peka, demokrasi, komunikatif. Kerjasama, jujur, disiplin, tanggungjawa b. Tanggungjaw ab, kritis, teliti. Penutup Evaluasi :

Simpulan :

Guru menyimpulkan teori domain elektron dan teori hibridisasi bersama siswa.

Tugas :

Tanggungjaw ab, kritis, teliti

(25)

Pertemuan kedua : Ulangan Harian ( 2 Jam Pelajaran ) Skenario Pembelajaran

Pembukaan

Kegiatan Inti

Ulangan Harian Jujur

Penutup Simpulan :

Guru menyampaikan materi yang akan datang

Tanggungjawab, kritis, teliti Alat / Bahan / Sumber Belajar :

Penilaian:

b. Bentuk Instrumen: Pretest/Postest, Ulangan Harian (terlampir), tanya jawab c. Instrumen Penilaian:

No. Nama Siswa

Penilaian

III : Menanggapi pertanyaan IV : Mengemukakan ide

(26)

Kognitif I : Pretest/postest II : Ulangan Harian Rentang Nilai : >79 A 68-79 B 55-67 C <55 D Keterangan : A : Memuaskan B : Baik C : Cukup D : Kurang Yogyakarta, 24 Juli 2012 Mengetahui