1 Nama : Rohma Sri Astuti, ST, M. Pd
Sekolah : SMA Negeri 10 Depok Tahun Pelajaran : Tahun Pelajaran 2022/2023 Email : [email protected]
FASE JENJANG KELAS PERKIRAAN JUMLAH SISWA
MODA PEMBELAJARAN
ALOKASI WAKTU
E SMA X 36 SISWA Paduan Tatap Muka
dan PJJ
4 JP (4 x 45 menit)
Tujuan Pembelajaran
10. 10 Menganalisis konsep pemanfaatan struktur atom dalam skala nano yang bisa diaplikasikan dalam pembuatan nanoteknologi seperti polimer ataupun motor molekul.
Eleman CP yang dituju :
Pemahaman Sains
Keterampilan Proses
Sarana Prasarana Media Perkiraan Biaya
Buku ajar atau BSE menggunakan yang ada di sekolah
Power Point Penggunaan internet (bila menggunakan)
Pertanyaan Pemantik :
1. Bagaimanakah kita tahu posisi elektron?
2. Bagaimanakah sebaran elektron dalam suatu atom?
3. Bagaimanakah cara kita menghitung konfigurasi elektron suatu unsur?
Apakah pengetahuan latar yang perlu dimiliki siswa sebelum mempelajari topik ini?
Siswa sudah mengetahui partikel penyusun atom, teori mekanika kuantum.
Profil pembelajar Pancasila : bernalar kritis, mandiri.
KONFIGURASI ELEKTRON
2 Target Peserta Didik
Persiapan pembelajaran
1. Membaca materi
2. Menyiapkan alat dan bahan
3. Menyiapkan lembar kerja (mengambil dari lampiran perangkat ini dan menyesuaikan dengan kebutuhan)
Video dan bacaan yang mendukung (bisa mencari sumber video lain yang relevan) Bilangan kuantum : https://www.youtube.com/watch?v=NThn5HrmJao
Konfigurasi elektron : https://www.youtube.com/watch?v=8-YTq6jubSQ Modul pembelajaran kimia SMA : https://s.id/CnLQG
Konfigurasi elektron (dalam Bahasa Inggris) : https://www.youtube.com/watch?v=Q3htqdKrHOk
Kegiatan Pembelajsaran Pertemuan ke - 1
Aktivitas Guru Aktivitas Siswa
Pembukaan (15 menit)
1. Menyapa siswa dan menanyakan kabar lalu dibuka dengan doa dan mengecek kehadiran siswa.
2. Menanyakan tentang teori mekanika kuantum, bagaiamana sebaran elektron dalam kulit atom 3. Guru meminta siswa untuk membaca tentang
konfigurasi elektron dari buku referensi atau BSE di tautan : https://s.id/BTbFK
(Pembelajaran PJJ bisa menggunakan aplikasi Zoom,Gmeet,WA Grup,Line)
1. Siswa berdoa dipimpin oleh ketua kelas.
2. Siswa menjawab pertanyaan guru
3. Siswa membaca buku Perangkat ajar ini dapat digunakan guru untuk mengajar :
Siswa regular/tipikal
Siswa dengan hambatan belajar
Siswa cerdas berbakat istimewa (CIBI)
Siswa dengan ketunaan
3 Kegiatan Inti ( 60 menit)
4. Guru menjelaskan ppt konfigurasi elektron dengan menggunakan tautan :
https://s.id/BTqGO
5. Untuk memberikan pemahaman siswa, secara berkelompok siswa diberikan LKPD dan diminta untuk mengerjakan LKPD yang diberikan.
6. Guru meminta siswa secara bergantian untuk membahas soal dari LKPD bila ada jawaban nya berbeda maka kelompok tersebut harus memberikan penjelasannya
4. Siswa menyimak penjelasan guru 5. Siswa membentuk kelompok secara
mandiri dan berdiskusi untuk mengerjakan LKPD yang diberikan.
(bila daring soal nya diberikan melalui share screen, atau grup wa)
6. Siswa menjawab soal dari LKPD yang diberikan
Penutup (15 menit)
7. Guru meminta siswa membuat kesimpulan pembelajaran hari ini
8. Guru mengingatkan siswa untuk mempelajari materi minggu depan tentang bilangan
kuantum
9. Guru menutup pembelajaran hari ini dengan salam
7. Siswa menyimpulkan pembelajaran hari ini
8. Siswa menyimak pemaparan guru 9. Siswa memberikan salam kepada guru
Pertemuan ke - 2
Aktivitas Guru Aktivitas Siswa
Pembukaan (15 menit)
1. Menyapa siswa dan menanyakan kabar lalu dibuka dengan doa dan mengecek kehadiran siswa.
2. Guru menanyakan apa materi yang sudah dipelajari minggu sebelumnya.
(Pembelajaran PJJ bisa menggunakan aplikasi Zoom,Gmeet,WA Grup,Line)
1. Siswa berdoa dipimpin oleh ketua kelas.
2. Siswa menjawab pertanyaan guru
Kegiatan Inti ( 60 menit) 3. Guru menayangkan video:
https://www.youtube.com/watch?v=NThn5HrmJao (Bila tidak bisa mengakses nya bisa membaca buku ajar/modul yang ada. Modul bisa di akses di link https://s.id/CnLQG )
4. Guru memberikan latihan soal menentukan ke empat bilangan kuantum
5. Guru memberikan LKPD yang bisa dikerjakan secara individu ataupun kelompok
3.Siswa menyimak video
4.Siswa menyimak dan menuliskan latihan soal yang diberikan 5. Siswa mengerjakan LKPD
4 Penutup (15 menit)
6. Guru menyimpulkan pembelajaran hari ini dan meminta siswa untuk membuat refleksi
7. Guru mengingatkan untuk mempelajari materi minggu depan tentang hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik unsur dengan membacanya di buku ajar atau dari sumber lainnya 8. Guru menutup pembelajaran hari ini dan
mengucapkan salam
6. Siswa memberikan refleksi pembelajaran hari ini
7. Siswa menyimak penjelasan guru
8. Siswa mengucapkan salam
A. Konfigurasi Elektron
Gambar 1. Lintasan Elektron
Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron pada sebuah atom, ion, atau molekul yang berdasarkan hukum mekanika kuantum. Berdasarkan teori atom Bohr, gerakan elektron mengelilingi inti mengikuti lintasan-lintasan tertentu. Lintasan-lintasan elektron itu dapat dipandang sebagai kulit-kulit atom. Jumlah kulit-kulit atom menentukan konfigurasi elektron.
Konfigurasi elektron mengikuti aturan-aturan berikut:
1. Tiap kulit atom dari yang paling dalam (dekat inti) diberi notasi K, L, M, N, ... untuk menyatakan kulit atom 1, 2, 3, 4, ... dan seterusnya.
2. Tiap kulit atom maksimum berisi 2n², n adalah nomor kulit atom.
Jadi, kulit K (n = 1) maksimum berisi elektron 2 x 1² = 2 elektron;
kulit L (n = 2) maksimum berisi elektron 2 x 2² = 8 elektron;
kulit M (n = 3) maksimum berisi elektron 2 x 3² = 18 elektron.
Semakin besar nilai n, maka semakin jauh jarak elektron itu dari inti.
KONFIGURASI ELEKTRON, BILANGAN KUANTUM, DIAGRAM ORBITAL
5 Gambar 2. Konfigurasi Elektron
Menurut prinsip Aufbau (Jerman: aufbauen = membangun), konfigurasi elektron dimulai dari subkulit yang memiliki tingkat energi terendah dan diikuti dengan subkulit yang memiliki tingkat energi lebih tinggi. Hal itu disebabkan dalam atom (pada kondisi dasarnya), elektron berada dalam tingkat-tingkat energi terendah. Misalnya, dalam atom hidrogen, elektron ditempatkan pada subtingkatan energi (subkulit) 1s. Jadi konfigurasi elektron hidrogen adalah 1s¹.
Gambar 3. Diagram Tingkatan Energi dan Cara Pengisian Elektron
Berdasarkan diagram tersebut, pengisian elektron dalam suatu atom disusun berdasarkan urutan:
6
B. Bilangan Kuantum
Bilangan yang menyatakan kedudukan atau posisi elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam sistem dinamis, dibedakan menjadi:
1. Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan kuantum utama menunjukkan tingkatan energi elektron dan sesuai dengan tingkatan energi atom Bohr (menunjukkan lintasan elektron atau kulit atom). Makin besar nilai n, makin besar ukuran orbital yang dihuni elektron itu. Seperti dalam model atom Bohr, n dapat bernilai 1, 2, 3, ... sampai tak berhingga.
2. Bilangan Kuantum Azimut (l)
Bilangan kuantum azimut menentukan bentuk orbital dan subtingkatan energi. Nilai l bergantung pada nilai bilangan kuantum utama (n). Untuk setiap nilai n yang diberikan, nilai l dari l = 0 sampai l = n – 1.
Tabel 1. Hubungan Kulit (n) dan Nilai
3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Bilangan kuantum magnetik menyatakan orientasi orbital atau posisi orbital terhadap orbital lain di dalam ruang. Hal itu disebabkan tiap subkulit tersusun atas satu orbital atau lebih. Nilai bilangan kuantum magnetik berupa bilangan bulat antara –l dan +l. Subtingkatan energi (subkulit) s hanya terdiri atas 1 orbital, subkulit p terdiri atas 3 orbital, subkulit d terdiri atas 5 orbital, dan subkulit f terdiri atas 7 orbital.
Tabel 2. Ringkasan Bilangan Kuantum
4. Bilangan Kuantum Spin (s)
Spin muncul karena elektron berperilaku seperti gasing (mirip dengan rotasi bumi). Gerakan itu menyebabkan elektron bersifat elektromagnet. Hal itu dapat digambarkan seperti mengalirkan arus
7 listrik pada kumparan yang mengelilingi sebuah paku sehingga bersifat magnet. Karena elekton hanya dapat berputar pada salah satu dari magnet, maka spin memiliki dua nilai, yaitu +1/2 dan – 1/2.
Gambar 3. Spin Elektron
Pada tahun 1926, Wolfgang Pauli menyelidiki tidak adanya garis pada spektrum pancaran yang seharusnya ada menurut teori yang berlaku. Berdasarkan penyelidikannya, ia menyimpulkan bahwa tidak ada elektron dalam sebuah atom yang boleh memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Kesimpulan itu selanjutnya dikenal dengan nama asas eksklusi (pengecualian/larangan) Pauli.
Menurut asas ini, dua elektron dapat memiliki bilangan kuantum n, l, dan m yang sama, tetapi harus memiliki bilangan kuantum spin (s) yang berbeda. Jadi, asas ini membatasi jumlah elektron dalam tiap orbital. Tiap orbital maksimum diisi oleh dua elektron dan keduanya harus memiliki rotasi yang berlawanan.
Berdasarkan asas pengecualian Pauli, jumlah elektron maksimum di setiap orbital adalah dua. Jumlah elektron maksimum yang dapat ditempatkan pada subtingkatan energi (subkulit) s, p, d, dan f sebagai berikut:
C. Diagram Orbital
Orbital merupakan wilayah atau daerah dalam ruang di sekitar inti atom di mana memiliki kemungkinan tertinggi untuk bisa menemukan elektron atau tempat kebolehjadian elektron.
Pasangan elektron dalam satu orbital dinyatakan dengan spin yang berlawanan arah. Hal ini sesuai dengan asas eksklusi Pauli.
Berdasarkan hasil eksperimen, diagram yang terakhir menunjukkan konfigurasi elektron dengan energi terendah. Hasil eksperimen itu diringkas dalam aturan Hund, yaitu dalam suatu subkulit tertentu, tiap orbital dihuni oleh satu elektron terlebih dahulu sebelum ada orbital yang memiliki sepasang elektron. Elektron-elektron tunggal dalam orbital itu mempunyai spin searah (paralel).
Elektron valensi adalah elektron yang berada di kulit terluar. Kulit terluar ditandai dengan bilangan kuantum utamanya (n) tertinggi. Besar elektron valensi dari 1 sampai 8. Besar elektron valensi itu selanjutnya digunakan untuk menyatakan golongan unsur pada tabel periodik.
Disusun oleh: Yasmin
Program Studi Pendidikan Kimia FKIP UPR
( http://www.chem.co.id/2020/07/konfigurasi-elektron.html)
8 TUJUAN : Memahami konfigurasi elektron
Jawablah soal dibawah ini :
1. Tuliskan konfigurasi elektron atom unsur-unsur dibawah ini : Atom Jumlah
elektron
Konfigurasi elektron
Kulit K Kulit L Kulit M Kulit N
Li 3
B 5
Al 13
Ca 20
Br 35
2. Tentukan kulit valensi dan jumlah elektron valensi unsur-unsur berikut a. 17Cl
b. 26Fe
3. Gambarkan diagram orbital untuk unsur dengan nomor atom 13 hingga 18!
4. Dengan menggunakan konfigurasi gas mulia, tuliskan konfigurasi elektron singkat dari unsur-unsur dengan nomor atom 12, 17, 19 dan 25
5. Dengan memperhatikan kestabilan konfigurasi penih dan setengah penuh, tuliskan konfigurasi elektron dari unsur 42Mo dan 47Ag !
LKPD KONFIGURASI ELEKTRON
9 Tujuan Pembelajaran : Memahami penentuan bilangan kuantum suatu unsur
Jawablah soal dibawah ini :
1. Diketahui unsur 1428𝑅 dan 2759𝑆, Tentukan : a. Konfigurasi elektronnya
b. Nilai keempat bilangan kuantum elektron terakhirnya
2. Diketahui unsur X dengan konfigurasi elektron : [Xe] 4f14 5d106s2 6p1 ,Tentukan : a. Nomor atom unsur tersebut dan
b. Nilai keempat bilangan kuantum elektron terakhirnya
3. Diketahui unsur-unsur dengan konfigurasi elektron berikut X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
Y : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s4 3d10 4s1 Z : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Tentukan :
a. Nomor atom unsur tersebut dan
b. Nilai keempat bilangan kuantum elektron terakhirnya
4. Tentukan nomor atom unsur berikut, yang elektron terakhirnya mempunyai nilai n, l, m dan s berturut-turut sebagai berikut.
a. 3, 0, 0 dan -1/2 b. 3, 1, +1 dan -1/2 c. 3, 2, -2 dan -1/2 d. 4, 1, -1 dan +1/2 e. 4, 2, +2 dan +1/2
LKPD BILANGAN KUANTUM
10 PENUTUP
Refleksi Guru Refleksi Siswa Catatan
1. Apakah kegiatan membuka pelajaran dapat mengarahkan dan mempersiapkan peserta didik mengikuti pelajaran dengan baik ? 2. Apakah siswa memahami
penjelasan saya?
3. Apakah Apa yang harus diperbaiki bila siswa tidak paham penjelasan saya?
4.Siswa mana yang perlu perhatian saya
1. Apakah saya dapat menuliskan konfigurasi electron dengan benar 2. Apakah saya sudah dapat menentukan keempat bilangan kuantum ?
Asesmen (Tertulis dan/atau Performa) Asesmen Pemahaman Sains :
melalui tes tertulis dan secara langsung melalui tanya jawab.
Contoh Soal :
1. Tentukan kulit valensi dan jumlah electron valensi unsur-unsur berikut a. 17Cl
b. 26Fe
2.Tentukan keempat bilangan kuantum untuk unsur 1428𝑅 Asesmen Keterampilan Proses:
melalui observasi kinerja / penampilan presentasi
Aspek penilaian Skor
Deskripsi Diperoleh Rata-rata
A. Pengetahuan
1. Memahami konfigurasi elektron 2. Memahami bilangan kuantum 3. Menentukan bilangan kuantum
=𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑘
Jumlah Skor B. Keterampilan
1. Melakukan pengumpulan infomasi 2. Menganalisis
3. Mengomunikasikan tugas pada guru
= 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑘
Jumlah Skor
11 C. Sikap
1. Disiplin
2. Tanggung jawab
= 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑎𝑠𝑝𝑒𝑘 Jumlah Skor
REKOMENDASI BACAAN UNTUK SISWA DAN GURU
BSE, bisa dilihat di tautan : https://s.id/BTbFK
Modul pembelajaran kimia SMA : https://s.id/CnLQG
Konfigurasi elektron : http://www.chem.co.id/2020/07/konfigurasi-elektron.html
SOAL PENGAYAAN
Tuliskan konfigurasi elektron yang diharapkan untuk unsur Mo (Z=42) dan U (Z=92), lalu bandingkan dengan konfigurasi eletron yang sebenarnya. Jelaskan !
REMEDIAL
Jika dari hasil evaluasi masih terdapat siswa yang belum memenuhi standar minimal, maka guru melaksanakan kegiatan remedial. Kegiatan ini diawali dengan remedial teaching , yaitu guru memberikan pengulangan untuk materi-materi yang CP nya belum tercapai.
Contoh soal remedial Lengkapi tabel berikut
Unsur Konfigurasi elektron
Kulit yang ditempati elektron valensi
Jumlah elektron valensi
Letak unsur di tabel periodik Periode Golongan
2He
6C
8O
11Na
18Ar
12
Memahami Konfigurasi Elektron dan Diagram Orbital Lebih Mudah
Konfigurasi elektron adalah susunan elektron berdasarkan kulit atau orbital dari suatu atom. Jadi ada dua cara menyatakan konfigurasi elektron. Namun konfigurasi elektron berdasarkan orbital atom itu, lebih berguna untuk mempelajari sifat-sifat suatu zat kimia, termasuk mengapa ada zat kimia yang berwarna-warni.
Saat menuliskan konfigurasi elektron, kita harus menuliskannya secara urut berdasarkan tingkat energi subkulit dari yang terendah ke tertinggi. Coba nih lihat contoh konfigurasi elektron atom karbon.
Kok bisa gitu ya konfigurasi elektron atom karbon? Coba kita ulik satu persatu ya. Karbon punya 6 elektron. Kita harus menuliskan konfigurasi untuk 6 elektron ini. Padahal elektron yang menempati suatu subkulit bisa dilihat dari pangkat subkulitnya. Kalau kita jumlahkan pangkatnya dari maka pas 6 kan? Jadi, dalam menuliskan konfigurasi
MATERI UNTUK SISWA YANG KESULITAN BELAJAR
Ini adalah urutan tingkat energi kulit dan subkulit suatu atom. Ada 4 subkulit yaitu s, p, d, dan f dan angka sebelum subkulit menunjukkan kulit.
Subkulit 1s punya tingkat energi paling rendah, lalu naik ke subkulit 2s, 2p, 3s, 3p, sampai terakhir yang paling tinggi 8s. Pastinya elektron yang bisa mengisi subkulit tertentu juga terbatas. Elektron yang mengisi subkulit ini dituliskan dalam bentuk pangkat. Subkulit s maksimal terisi 2 elektron , p terisi 6 elektron (p6), d terisi 10 elektron , dan f terisi 14 elektron .
13 elektron, ikuti saja urutan tingkat energi kulit dan subkulitnya sampai pangkatnya sama seperti banyaknya elektron yang dipunyai atom itu.
Terus zat kimia dengan konfigurasi elektron seperti apa ya yang bisa menghasilkan warna?
Biasanya, zat kimia dari logam transisi (golongan B) yang bisa menghasilkan warna. Ambil contoh Mangan (Mn). Seperti apa tuh konfigurasi elektron mangan?
Mn punya subkulit d di akhir konfigurasi elektronnya kan? Subkulit d ini yang biasanya akan mengalami proses kimia lebih lanjut sehingga menghasilkan warna. Itu sebabnya sebagian besar zat kimia dari logam transisi bisa menghasilkan warna.
Diagram Orbital
Nah sekarang kita akan menggambarkan konfigurasi elektron memakai diagram orbital, teman. Sebenarnya gambarnya cukup mudah kok. Suatu subkulit punya sejumlah orbital. Orbital itu digambarkan sebagai persegi dan berisi garis setengah panah yang mewakili elektron. Subkulit s punya 1 orbital, p punya 3 orbital, d punya 5 orbital, dan f 14 orbital. Ada aturan-aturannya lho dalam menggambar diagram orbital.
Kalau sudah tahu aturan-aturannya, langsung aja deh kita lihat contoh diagram orbital untuk beberapa atom berikut.
25Mn : 1s2 2s2 3s2 3p6 4s2 3d5
14 Sama seperti konfigurasi elektron, diagram orbital juga dipakai diperlukan untuk mempelajari mengapa zat-zat kimia mempunyai warna lho. Diagram orbital bisa menggambarkan mengapa ada zat yang warnanya ungu, hijau, atau bahkan tidak berwarna walaupun ia merupakan logam transisi. Misalnya pada logam transisi yang tidak berwarna Zn, bila kita gambarkan diagram orbitalnya, akan terlihat perbedaan diagram orbital antara logam itu dengan logam transisi berwarna lain.
(Diadopsi dari :https://www.ruangguru.com/blog/konfigurasi-elektron-dan-diagram-orbital)
DAFTAR PUSTAKA
Buku Kimia kelas X, watoni Haris dan Dini K, Yrama Widya, Bandung 2014 BSE : https://s.id/CkWkg
Modul pembelajaran kimia SMA : https://s.id/CkW6p
GLOSARIUM
Elektron valensi : Elektron yang terletak di kulit terluar yang berperan dalam pembentukan ikatan kimia
Golongan : Unsur-unsur pada kolom vertikal dalam tabel periodik Konfigurasi elektron : Distribusi elektron-elektron dalam ruang atom Periode : Unsur-unsur pada baris mendatar dalam tabel periodik
Tabel periodik : Susunan unsur kimia berdasarkan kenaikan nomor atomnya, unsur seperiode diletakkan dalam garis mendatar dan unsur-unsur segolongan diletakkan dalam kolom tegak
15 Mengetahui
Kepala SMAN 10 Depok
Didi Supardi, M.Pd
NIP. 19651003 198610 1003
Depok, 18 Juli 2022 Guru Mata Pelajaran
Rohma Sri Astuti, ST, M.Pd NIP. 19741027 200801 2003
