BAB.V. ATOM DAN MOLEKUL

(1)

ATOM

dan

MOLEKUL

(2)

TEORI PERKEMBANGAN ATOM



DEFINISI ATOM



Salah satu konsep ilmiah tertua adalah bahwa

semua materi dapat dipecah menjadi zarah

(partikel) terkecil, dimana partikel-partikel itu

tidak bisa dibagi lebih lanjut.



A

: Tidak,

Tomos

: memotong

. Dinamakan

atom karena dianggap tidak dapat dipecah

lagi

(3)

ADA BEBERAPA MODEL/TEORI

TENTANG ATOM



1. TEORI ATOM DALTON



2.

TEORI ATOM THOMSON DAN

LORENTZ



3.

TEORI ATOM ROUTHERFORD



4. TEORI ATOM BOHR



5.

TEORI ATOM RUTHERFORD –

BOHR

(4)

1. Teori Atom Dalton (1743 – 1844)

 Atom merupakan partikel Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat

terkecil yang tidak dapat

dibagi lagi.

 Atom adalah kekal ( Tidak Atom adalah kekal ( Tidak dapat diciptana dibelah atau

dapat diciptana dibelah atau

dimusnahkan ).

 Atom –atom setiap unsur Atom –atom setiap unsur

adalah sama , tetapi berbeda

untuk unsur lain.

 Atom-atom dari unsur yang Atom-atom dari unsur yang berbeda dapat bergabung

berbeda dapat bergabung

membentuk molekul/zat yng

lebih komplek ( senyawa )

(5)

2. TEORI ATOM THOMSON DAN LORENTZ

ATOM THOMSON

Aton merupakan bola yang bermuatan positif/ partikel positif ( proton )

dan dipermukaan bola terdapat partikel-partikel yang bermuatan negatif (elektron)

- Atom ibarat ONDE-2

- Atom ibarat ROTI KISMIS

ATOM LORENTZ

Pada prinsipnya sama dengan atom thomson, hanya partikel positif dan partikel negatif tersebar merata pada

(6)

3. TEORI ATOM RUTHERFORD

*Sebagian dari massa dan muatan (+) sebuah atom berpusat pada daerah yang sempit yang disebut

inti atom, sebagian besar atom merupakan ruang

kosong.

*Besarnya muatan pada inti berbeda untuk atom yang berbeda dan kira-kira setengah dari nilai

numerik bobot atom suatu unsur.

*Diluar inti suatu atom harus terdapat elektron

yang jumlahnya sama dengan satuan muatan inti (agar atom netral) dan bergerak mengelilingi inti atom

*terdapat gaya tarik-menarik ( gaya elektrostatika )

yang besarnya sama dengan gaya sentripetal elektron dalam bergerak mengelilingi inti atom (gmb ) (Fc=Fs )

*Elektron dalam begerak mengelilingi inti atom

p

e

(7)

KELEMAHAN teori

1. BERTENTANGAN DENGAN TEORI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK MAXWELL

2. TIDAK DAPAT MENERANGKAN ADANYA SPEKTRUM ATOM HIDROGEN

CATATAN

DALAM TEORI ATOM MODERN ATOM TERSUSUN DARI

PARTIKEL – PARTIKEL SUB ATOM YAITU ELEKTRON , PROTON

(8)

SPEKTRUM ATOM HYDROGEN

(9)

Spekrum atom hydrogen adalh

berupa

GARIS /PITA /DERET

yang

berada

disekitar cahaya tampak



Cahaya tampak

Sinar ultra violet Sinar Infra merah

DERET Pfund n=5

DERET Breaket n=4

DERET Pashen n=3

DERET Balmer n=2

(10)

Panjang gelombang tiap DERET



Secara umum dapat dituliskan:



Dimana:





mak jika nB = nA +1





min jika Nb = ~



1

2

1

2

(11)

4. TEORI ATOM BOHR

Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan elektron yang bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan stasioner/ tertentu (n)

Secara elektrostatika, elektron harus bergerak mengelilingi inti agar tidak tertarik ke inti

Namun berdasarkan fisika klasik benda yang bergerak memutar akan melepaskan energi yang lama kelamaan akan menghabiskan energi elektron itu sendiri dan kemudian kolaps

Niels Bohr mengungkapkan bahwa dilema diatas dapat dipecahkan oleh teori Planck

(12)

(13)

Keterangan

Lintasan yang diizinkan untuk elektron dinomori n = 1, n = 2, n =3 dst. Bilangan ini dinamakan bilangan kuantum,

huruf K, L, M, N juga digunakan untuk menamakan lintasan

Jari-jari orbit diungkapkan dengan 1², 2², 3², 4², …n².

Untuk orbit tertentu dengan jari-jari minimum R1= 0,53 Å Sehingga berlaku : Rn = n²R1

(14)

) ( det 10 289 , 3 det 10 626 , 6 10 179 , 2 1 3 1 2 1 1 ; 3 1 2 1 1 3 1 2 1 1 3 1 2 1 2 1 3 1 1 15 1 34 8 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 Hz x J x J x h E E hf E E hf E E E E E E E E E                                                                

Konstanta B/h identik dengan hasil dari R x c dalam persamaan Balmer. Jika persamaan diatas dihitung maka frekuensi yang diperoleh adalah frekuensi garis merah dalam deret Balmer.

asandasar tronpadal energielek J n E E_n int : 10 x 2,179 nilai dengan numerik konstanta : E1 ,

1 _-₁₈

2

(15)

)

(16)

Kelemahan Teori Bohr

Keberhasilan teori Bohr terletak pada

kemampuannya untuk meeramalkan garis-garis

dalam spektrum atom hidrogen

Salah satu penemuan lain adalah sekumpulan

garis-garis halus, terutama jika atom-atom yang

dieksitasikan diletakkan pada medan magnet

(17)

5.TEORI ATOM RUTHERFORD - BOHR

Gagasan Bohr dalam menggabungkan

teori klasik dan kuantum

Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diizinkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen

Elektron hanya dapat berpindah/transisi dari satu lintasan

stasioner ke yang lainnya dengan melibatkan sejumlah energi

menurut Planck, jika terjadi transisi dari lintasan dalam ke

lintasan luar maka memerlukan/menyerap energi ( E= hf ) dan jika sebaliknya maka melepas energi

Lintasan stasioner yang diizinkan mencerminkan sifat-sifat elektron yang mempunyai besaran yang khas. Momentum

(18)

Jika terjadi transisi elektron dari suatu lintasan ke

lintasan jauh tak hingga , maka terjadi peristiwa

Ionisasi



Besarnya energi untuk mengionisasi suatu

elektron (

Ei

)dari suatu lintasan n dengan

energi (

En)

adalah:



Ei = E akhir – En



= 0 – En Ei = En

(19)

ATOM BERELEKTRON BANYAK

Bilangan Kuantum

Kedudukan elektron dalam atom

dapat diterangkan dengan persamaan fungsi gelombang Schrödinger (_)

Penyelesaian _ diperoleh 3 Bilangan:

Bilangan Kuantum Utama (n) Bilangan Kuantum Azimuth (l) Bilangan Kuantum Magnetik (m)

(20)

Bilangan Kuantum Utama (n)

Menunjukkan tingkat energi elektron (kulit)

n =

1

2

3

4

5

6

7

…

Kulit =

(21)

Bilangan KuantumOrbital/Azimuth (l)

Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit)

l = 0, …, sampai (n

–

1)

l =

0

1

2

3

…

Subkulit =

(22)

Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Menunjukkan orbital m = – l, …, sampai + l

l =

0

m =

0

Orbital =

s

l =

2

m =

––22 ––11 00 +1+1 +2+2

Orbital =

d

l =

l = 11 m =

m = ––11 00 +1+1 Orbital =

Orbital = pp

l =

3

m =

––33 ––22 ––11 00 +1+1 +2+2 +3+3

Orbital =

(23)

Bilangan Kuantum Spin (s)

Menunjukkan arah

putar pada

(24)

Konfigurasi

Elektron

1. Aturan Aufbau

1s

2s

2s 2p2p 3s

3s 3p3p 3d 3d 4s

4s 4p4p 4d 4d 4f4f

5s

5s 5p5p 5d 5d 5f5f

6s

6s 6p6p 6d 6d 7s

(25)

Konfigurasi Elektron

 2. Aturan Hund2. Aturan Hund

 8O = 1s2, 2s2, 2p48O = 1s2, 2s2, 2p4

 1s1s 2s2s 2p 2p

↑↓

↑

U

↑↓

(26)

Konfigurasi

Elektron

 3. Aturan Larangan Pauli

 Bilangan Kuantum 8 elektron O :

(27)

3

Konfigurasi Elektron

LANGMUIR

Elektron mengisi kulit baru setelah yg lebih dalam penuh. Maksimal e tiap kulit :

2, 8, 8, 18, 18, 32

BURY

(28)

Bentuk Orbital s

(29)

Orbital p

(30)

Orbital d

(31)

Salah satu dari 7 orbital f

(32)

CONTOH SOAL



1.Hitunglah jari – jari elektron pada bilangan

kwantum 3 jika jari-jari lintasan elektron pada

bilangan kuantum 1 = 5,3 x 10 m



2. Hitung panjang gelombang terbesar dari deret

Balmer



3. Hitung frekuensi dari deret Lyman tingkat dua

( nB = 3 )

11

(33)

Lanjutan contoh soal



4. Hitung energi untuk mengionisasi suatu

elektron dari lintasan n=1, n= 2, n=3, n=4



5. Berapakah besar kecepatan elektron pada atom

hidrogen yang jari-jarinya 0,1 nm (petunjuk :

)

mr ke v

2

(34)

Lanjutan cs



6. Berapa nilai bil kuantum momentum

anguler (l) dan magnetik (m

_l_l

) yang

diperbolehkan untuk bilangan kuantum n

= 3?



7. Tuliskan nilai l dan m

_l_l

untuk bilangan

kuantum n = 4!

(35)

Lanjutan cs

 Tingkat energi atom atau kulit diberikan oleh nilai n, Tingkat energi atom atau kulit diberikan oleh nilai n, semakin kecil n semakin kecil pula tingkat energi

semakin kecil n semakin kecil pula tingkat energi

 Tingkatan/kulit atom memiliki subkulit yang ditandai Tingkatan/kulit atom memiliki subkulit yang ditandai dengan bentuk orbital berdasarkan garis spektroskopi

dengan bentuk orbital berdasarkan garis spektroskopi

 l = 0 ditandai subkulit s (sharp)l = 0 ditandai subkulit s (sharp)  l = 1 ditandai subkulit p (principal)l = 1 ditandai subkulit p (principal)

 l = 2 ditandai subkulit d (diffuse) dan l = 2 ditandai subkulit d (diffuse) dan  l = 3 ditandai subkulit f (fundamental)l = 3 ditandai subkulit f (fundamental)

(36)

MOLEKUL



LIHAT pada Power point MOLEKUL- ZAT

PADAT DAN PITA ENERGI