Pernahkah Anda melihat gambar sistem tata surya? Sistem tata surya meliputi Matahari yang dikelilingi oleh 8 planet, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Planet-planet itu selain berotasi terhadap dirinya sendiri, juga berevolusi terhadap matahari. Dalam berevolusi, setiap planet mempunyai lintasan sendiri-sendiri. Coba bayangkan, apabila tidak ada garis lintasan, apa yang akan terjadi di jagad raya ini? Tentunya planet-planet tersebut akan saling bertabrakan, bukan? Keadaan sistem tata surya itu mirip dengan keadaan suatu atom. Susunan atom hampir sama dengan susunan tata surya. Atom yang sangat kecil mempunyai keseimbangan yang sangat halus dan teliti seperti sistem tata surya. Apakah atom juga mempunyai garis lintasan? Apakah sebenarnya yang menyusun atom?
Dalam bab ini Anda akan mempelajari materi-materi berikut.
1. Partikel-partikel penyusun atom
2. Nomor atom, nomor massa, isotop, dan elektron valensi 3. Perkembangan teori atom
Standar Kompetensi:
1. Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia.
Kompetensi Dasar:
1.1 Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturan-nya melalui pemahaman konfigurasi elektron.
A. Partikel-Partikel Penyusun Atom
Atom tersusun atas inti atom dan elektron yang mengelilingi inti atom. Sementara itu, inti atom sendiri tersusun atas proton dan neutron. Neutron tidak mempunyai muatan listrik. Muatan listrik elektron sama besar dengan muatan listrik proton sehingga atom berada dalam keadaan seimbang. Massa neutron hampir sama dengan masa proton. Sementara itu, volume maupun massa proton lebih besar daripada elektron. Jika kita membandingkannya, perbedaan di antara kedua partikel ini seperti perbedaan antara manusia dengan sebutir kacang kenari. Walaupun demikian, muatan listrik total keduanya tetap sama besar. Perlu diketahui bahwa semua elektron bermuatan negatif (-) dan semua proton bermuatan positif (+). Muatan positif (+) dari inti atom menarik elektron ke dalam inti. Karena alasan inilah, elektron tidak meninggalkan inti, meskipun ada gaya sentrifugal yang terjadi akibat kecepatan elektron.
1.
Elektron (
–10e)
Pernahkah Anda memperhatikan tabung televisi? Tabung televisi merupakan tabung sinar katode. Percobaan tabung sinar katode pertama kali dilakukan William Crookes (1875). Dalam eksperimennya, William Crookes menemukan seberkas sinar yang muncul dari arah katode menuju anode. Sinar ini merupa-kan sinar katode. George Johnstone Stoney (1891) memberi nama sinar katode itu sebagai elektron. Penemuan Stoney mempunyai kelemahan. Stoney tidak dapat menjelaskan adanya perbedaan pengertian atom suatu unsur dengan atom dari unsur yang berbeda. Atom dalam suatu unsur memiliki sifat yang sama, sedangkan atom dari unsur yang berbeda akan memiliki sifat berbeda, padahal keduanya sama-sama memiliki elektron. Selanjutnya, Antoine Henri Becquerel (1896) menemukan sinar yang dipancarkan dari unsur-unsur radioaktif yang sifatnya mirip dengan elektron.
Joseph John Thomson (1897) melanjutkan eksperimen William Crookes. Thomson mengamati pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinar katode. Diagram percobaannya seperti Gambar 1.1 di bawah ini.
Hasil percobaan J.J. Thomson membuktikan bahwa ada partikel bermuatan negatif dalam suatu atom karena sinar tersebut dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik.
Besarnya muatan elektron ditemukan oleh Robert Andrew Milikan (1908) melalui percobaan tetes minyak Milikan seperti gambar berikut.
Keterangan:
C = katode A = anode
E = lempeng kondensor bermuatan listrik
F = layar yang dapat berpendar (berfluoresensi)
M = magnet
Gambar 1.1
Pembelokan sinar katode oleh medan listrik A
+ –
C E
F 1
2
3 +
M
Gambar 1.2
Diagram percobaan tetes minyak Milikan
Penyemprot minyak
katode (–) Anode (+)
Sinar x
Dalam percobaannya, Milikan menyemprotkan minyak ke dalam tabung yang bermuatan listrik. Adanya gaya tarik gravitasi bumi akan mengendapkan tetesan minyak yang turun. Apabila tetesan minyak diberi muatan negatif maka akan tertarik ke kutub positif medan listrik. Berdasarkan hasil percobaan Milikan dan Thomson diperoleh muatan elektron = –1 dan massa elektron = 0, sehingga elektron dapat dilambangkan (–10e).
2.
Proton (
11p)
Jika massa elektron = 0, berarti suatu partikel tidak mempunyai massa, padahal partikel materi mempunyai massa yang dapat diukur. Begitu pula kenyataan bahwa atom bersifat netral. Bagaimana mungkin atom bersifat netral dan mempunyai massa, jika hanya ada elektron saja di dalam atom?
Eugene Goldstein (1886) melakukan eksperimen menggunakan tabung gas yang memiliki katode. Tabung gas tersebut diberi lubang-lubang dan diberi muatan listrik.
Ternyata pada saat terbentuk elektron yang menuju anode, terbentuk pula sinar positif yang menuju arah berlawanan melewati lubang pada katode. Setelah berbagai gas dicoba dalam tabung ini, ternyata gas hidrogenlah yang menghasilkan sinar muatan positif yang paling kecil. Gas hidrogen juga mempunyai massa paling kecil. Oleh karenanya, sinar ini disebut dengan proton. Massa proton = 1 sma (satuan massa atom) dan muatan proton = +1. Proton dilambangkan dengan 11p.
3.
Inti Atom
Setelah penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford melakukan penelitian penembakan lempeng emas tipis. Jika atom terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan negatif maka sinar alfa yang ditembakkan seharusnya tidak ada yang diteruskan atau menembus lempeng. Ernest Rutherford dibantu oleh Hans Geiger dan Ernest Marsden (1911) juga menemukan konsep inti atom. Penemuan konsep inti atom ini didukung juga dengan penemuan sinar X oleh W.C. Rontgen (1895) dan penemuan zat radioaktif (1896). Percobaan Ruther-ford dapat digambarkan seperti di samping.
Berdasarkan hasil percobaan ini, Rutherford menyatakan hipotesisnya bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif sehingga atom bersifat netral. Sementara itu, massa inti atom tidak seimbang dengan massa proton yang ada dalam inti atom. Oleh karenanya, dapat diperkirakan adanya partikel lain di dalam inti atom. Partikel apakah itu?
4.
Neutron (
01n)
Prediksi dari Rutherford memacu W. Bothe dan H. Becker (1930) melakukan eksperimen penembakan partikel alfa pada inti atom berilium (Be). Percobaan ini menghasilkan radiasi partikel berdaya tembus tinggi. Eksperimen ini dilanjutkan oleh James Chadwick (1932). Ternyata partikel yang menimbulkan radiasi berdaya tembus tinggi itu bersifat netral atau tidak bermuatan dan massanya hampir sama dengan massa proton. Partikel ini disebut neutron dan dilambangkan dengan 1
0n.
Gambar 1.3
Percobaan Goldstein untuk mempelajari partikel positif Katode (–)
Anode (+)
Tegangan tinggi
Sinar terusan Sinar katode
Gambar 1.4
Percobaan Rutherford, hamburan sinar alfa oleh lempeng emas
Balok timah (timah hitam)
Zat radioaktif
Berkas sinar α
Pelat timbal Layar yang dapat berpendar
Berkas partikel-partikel alfa
1. Apabila diketahui muatan elektron sebesar 1,6022 × 10–19 C dan perbandingan muatan terhadap massa elektron (e/m) = 1,759 × 108 C/g, Jadi, massa elektron 9,1086 × 10–28 g.
2. Hitunglah massa proton jika diketahui e/m = 9,5791 × 104 C/g!
Jawaban:
e/m = 9,5791 × 104 C/g
muatan proton = muatan elektron = 1,6022 × 10–19 C
A. Pilihlah satu jawaban yang tepat!
1. Penemu elektron yaitu . . . .
a. J.J. Thomson d. Goldstein b. James Chadwick e. Goldsmith c. Stoney
Jawaban: a
Joseph John Thomson (1897) melanjutkan eksperimen William Crookes tentang pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinar katode. Percobaan Thomson dapat membuktikan adanya partikel bermuatan negatif dalam suatu atom karena sinar tersebut dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik.
2. Eksperimen tetes minyak oleh Millikan untuk menentukan . . . .
a. massa elektron d. muatan proton b. muatan elektron e. massa neutron c. massa proton
Jawaban: b
Eksperimen tetes minyak Milikan yang dilakukan oleh Rober t Andrew Milikan (1908) dapat menentukan besarnya muatan elektron.
3. Gambaran susunan partikel-partikel dasar dalam atom disebut . . . .
a. konsep atom d. definisi atom b. model atom e. sejarah atom c. teori atom
Jawaban: b
Model atom adalah gambaran susunan partikel-partikel dasar dalam atom. Model atom digunakan para ilmuwan untuk menjelaskan teori atom yang dikemukakannya.
4. Partikel proton ditemukan oleh . . . . a. J.J. Thomson d. Goldstein b. James Chadwick e. Goldsmith c. Stoney
Berdasarkan uraian di atas, partikel-partikel penyusun atom secara sistematis dapat disajikan dalam Tabel 1.1 berikut.
Tabel 1.1 Partikel-Partikel Penyusun Atom
Perbandingan muatan elektron terhadap massa elektron, dinyatakan dengan:
e/m di mana : e = muatan elektron (Coulomb atau C) m = massa elektron (gram atau g)
Partikel Penemu Massa (sma) Muatan (sma) Lambang
Jawaban: d
Eugene Goldstein (1886) melakukan eksperimen menggunakan tabung gas yang memiliki katode yang diberi lubang-lubang dan diberi muatan listrik. Pada saat terbentuk elektron yang menuju anode, terbentuk pula sinar positif yang menuju ke arah berlawanan melewati lubang pada katode. Uji coba yang dilakukan menghasilkan sinar yang mem-punyai muatan positif dan massa paling kecil. Inilah yang disebut proton.
5. Lambang partikel penyusun atom yang benar yaitu . . . .
Lambang partikel elektron : –10e Lambang partikel proton : 11p Lambang partikel neutron : 01n
6. Ilmuwan yang menamakan partikel sinar katode dengan nama elektron yaitu . . . .
a. Bohr d. Rutherford
b. Dalton e. George J. Stoney
c. Heisenberg Jawaban: e
George Johnstone Stoney (1891) menamakan sinar katode sebagai elektron.
7. Penulisan lambang elektron yang benar yaitu . . . . a. 1
Elektron dilambangkan –10e.
8. Partikel penyusun atom yang tidak terletak di dalam inti atom yaitu . . . .
a. proton d. proton dan neutron
b. neutron e. nukleon
c. elektron Jawaban: c
Partikel penyusun atom yang terletak di dalam inti atom yaitu proton dan neutron, sedangkan elektron terletak di luar inti atom atau pada kulit atom.
9. Perhatikan beberapa pernyataan berikut ini. (1) Atom terdiri atas inti atom yang dikelilingi
elektron-elektron yang tersebar dalam kulit-kulit atom.
(2) Inti atom dibangun oleh proton dan neutron. (3) Elektron bermuatan negatif dan neutron tidak
bermuatan.
(4) Neutron terdapat dalam kulit atom dan me-ngelilingi proton dan elektron.
Pernyataan mengenai atom dan partikel penyusun atom yang tepat yaitu . . . .
a. (1), (2), dan (3) d. (4) saja b. (1) dan (3) e. semua benar c. (2) dan (4)
Jawaban: a
Atom terdiri atas inti atom (proton dan neutron) yang dikelilingi oleh elektron.
10. Ilmuwan yang menemukan muatan elektron yaitu R.A Milikan, besar muatannya . . . C.
a. 1,602 × 10–16 d. 1,602 × 10–19 b. 1,602 × 10–17 e. 1,602 × 10–20 c. 1,602 × 10–18
Jawaban: d
Elektron memiliki muatan sebesar 1,602 × 10–19.
B. Jawablah soal-soal berikut!
1. Bagaimana percobaan Rutherford dapat membawa kepada penemuan neutron? Jelaskan!
Jawaban:
Percobaan yang dilakukan lebih lanjut oleh Rutherford, berhasil menetapkan massa muatan positif inti atom, yang ternyata lebih kecil daripada massa inti atom. Ini menunjukkan bahwa ada partikel lain yang tidak bermuatan yang juga membentuk inti atom.
Percobaan ini ditindaklanjuti oleh James Chadwick (1932), yang memastikan bahwa partikel lain pada inti atom tersebut berupa neutron.
2. Partikel proton, neutron, dan elektron ditemukan para ilmuwan melalui berbagai percobaan. Siapakah penemu proton, neutron, dan elektron? Jawaban:
Proton ditemukan oleh Eugene Goldstein (1886) melalui percobaan tabung gas yang mempunyai katode bermuatan listrik.
Neutron ditemukan oleh James Chadwick (1932) melalui eksperimen penembakan partikel alfa pada inti atom berilium.
Elektron ditemukan oleh J.J. Thomson (1897) melalui percobaan tabung sinar katode yang dilakukan William Crookes.
3. Sebutkan partikel-partikel subatom dan tuliskan juga lambang dari partikel-partikel tersebut! Jawaban:
proton 11p, elektron
–10e, dan neutron 01n.
4. Bagaimana sejarah ditemukannya elektron sebagai partikel penyusun atom?
Jawaban:
B. Nomor Atom, Nomor Massa, Isotop, dan Elektron Valensi
Suatu atom memiliki sifat dan massa yang khas satu sama lain. Berdasarkan penemuan partikel penyusun atom dikenal istilah nomor atom (Z) dan nomor massa (A).
Penulisan lambang atom unsur menyertakan nomor atom dan nomor massa sebagai berikut.
Z
A
X
Nomor massa (A) = jumlah proton (p) + jumlah neutron (n) atau
Jumlah neutron (n) = nomor massa (A) – nomor atom (Z)
Nomor atom (Z) = jumlah proton (p) = jumlah elektron
1.
Nomor Atom (Z)
Nomor atom (Z) menunjukkan jumlah proton (muatan positif) atau jumlah elektron dalam atom tersebut. Nomor atom ini merupakan ciri khas suatu unsur karena nomor atom juga menunjukkan jumlah elektron. Elektron inilah yang nantinya paling menentukan sifat suatu unsur. Nomor atom ditulis agak ke bawah sebelum lambang unsur.
Contoh:
Atom 19K, nomor atom = 19 jumlah proton = 19 jumlah elektron = 19
Keterangan: A = nomor massa Z = nomor atom X = lambang unsur
Plucker membuat percobaan menggunakan dua pelat logam. Salah satu pelat bermuatan positif disebut anode. Pelat yang lain bermuatan negatif disebut katode. Kedua pelat ditempatkan dalam tabung gelas yang dihampakan, kemudian dalam tabung itu dimasukkan gas yang bertekanan rendah. Ketika dihubungkan dengan listrik tegangan tinggi, timbullah pancaran sinar dari katode menuju anode. Sinar itulah yang disebut sinar katode. Tahun 1891, George J. Stoney me-namakan partikel sinar katode dengan nama elektron. Pada tahun 1897, Joseph John Thomson mengganti katode yang digunakan dengan berbagai macam logam dan ternyata menghasilkan sinar katode yang sama. Selain itu, ia juga menemukan partikel elektron yang dimaksud Stoney dan membuktikan bahwa elektron merupakan partikel penyusun atom.
5. Bila muatan proton = 1,6022 × 10-19 C. Berapakah massa proton?
Catatan untuk Guru:
Soal nomor 5 identik dengan contoh soal nomor 2, sehingga soal diganti sebagai berikut.
Apa yang mendasari bahwa suatu atom bersifat netral?
Jawaban:
Berdasarkan hasil eksperimen Rutherford melalui hamburan sinar alfa, diketahui bahwa suatu atom bersifat netral. Rutherford menyatakan hipotesis-nya bahwa atom terdiri atas inti atom yang ber-muatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif. Antara muatan positif dengan negatif terjadi tarik menarik sehingga atom bermuatan netral.
Atom 13Al, nomor atom = 13 jumlah proton = 13 jumlah elektron = 13
Contoh:
Atom kalium mempunyai nomor atom 19 dan nomor massa 39 (1939K). Ini berarti, atom K terdiri atas 19 proton, 19 elektron, dan 20 neutron.
Apabila atom K melepaskan satu elektron, atom K menjadi ion K+, artinya ion K+ terdiri atas 19 proton, 18 elektron, 20 neutron.
2.
Nomor Massa (A)
Nomor massa (A) menunjukkan jumlah proton ditambah jumlan neutron. Oleh karena jumlah proton sama dengan nomor atom maka nomor massa juga merupakan jumlah nomor atom ditambah neutron. Semakin banyak proton dan neutron yang dimiliki sebuah atom, semakin besar massanya. Nomor massa ditulis di sebelah kiri atas sebelum lambang unsur.
Contoh:
Atom 23Na, nomor massa = 23
jumlah proton + neutron = 23
Atom 16O, nomor massa = 16
jumlah proton + neutron = 16
3.
Isotop, Isoton, dan Isobar
Setelah penulisan lambang atom unsur dan penemuan partikel penyusun atom, ternyata ditemu-kan adanya unsur-unsur yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi memiliki massa atom yang berbeda. Selain itu, ditemukan pula unsur-unsur yang memiliki jumlah neutron sama atau massa atom yang sama, tetapi nomor atom berbeda. Oleh karena itu, dikenalkanlah istilah isotop, isoton, dan isobar. a. Isotop
Isotop yaitu atom yang mempunyai nomor atom sama, tetapi memiliki nomor massa yang berbeda.
Contoh: 13
7N 147N 157N p = 7 p = 7 p = 7 e = 7 e = 7 e = 7 n = 6 n = 7 n = 8
Setiap isotop satu unsur memiliki sifat kimia yang sama. Oleh karena setiap isotop mempunyai massa yang berbeda, maka harga massa atom setiap unsur merupakan harga rata-rata seluruh isotopnya. Isotop-isotop unsur ini dapat digunakan untuk menentukan massa atom relatif (Ar) atom tersebut berdasarkan kelimpahan isotop dan massa atom semua isotop.
Contoh:
Oksigen di alam terdiri dari 3 isotop dengan kelimpahan sebagai berikut. 16
8O 178O 188O (99,76%) (0,04%) (0,20%)
Hitunglah massa atom rata-rata (Ar) dari unsur oksigen. Jawab:
Ar = (99,76 16) + (0,04 17) + (0,20 18)
100
× × ×
= 16,0044 Ar≈ 16
Unsur yang mempunyai isotop terbanyak yaitu timah (Sn) dengan 10 buah isotop. Selain timah (Sn), unsur-unsur lain juga mempunyai isotop.
Contoh:
a. Karbon alam mempunyai tiga isotop, yaitu 12
6C, 136C , dan 146C b. Klorin mempunyai dua isotop, yaitu 1734Cl dan
1735Cl b. Isoton
Isoton adalah atom-atom unsur berbeda yang mempunyai jumlah neutron yang sama, tetapi nomor atom berbeda.
Contoh: isoton antara 31
15O dan 3216N, jumlah neutron O = 31 – 15 = 16 dan N = 32 – 16 = 16. c. Isobar
Isobar adalah atom-atom unsur berbeda yang mempunyai nomor atom berbeda, tetapi mem-punyai nomor massa yang sama. Berdasarkan pernyataan ini maka 13
d. Isoelektron
Isoelektron merupakan atom-atom unsur yang mempunyai jumlah elektron sama setelah melepaskan atau menangkap elektron.
Contoh:
11Na+ dan 9F– keduanya mempunyai jumlah elektron sama.
4.
Menentukan Elektron Valensi Berdasarkan Konfigurasi Elektron
a. Konfigurasi Elektron
Atom terdiri atas inti atom yang dikelilingi oleh sejumlah elektron. Elektron mempunyai massa
sangat kecil dibandingkan massa hidrogen, yaitu 1.8361 massa atom hidrogen. Elektron-elektron yang mengelilingi inti beredar pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom.
Lambang kulit dimulai dari K, L, M, N dan seterusnya dimulai dari kulit yang dekat inti. Semakin jauh dari inti, tingkat energi dari kulit tersebut semakin tinggi. Susunan elektron pada setiap kulitnya disebut konfigurasi elektron. Elektron disusun sedemikian rupa pada tiap-tiap kulit dan diisi maksimum sesuai daya tampung kulit tersebut. Jika masih ada sisa elektron yang tidak dapat ditampung pada kulit tersebut maka diletakkan pada kulit selanjutnya.
Konfigurasi (susunan) elektron suatu atom berdasar-kan kulit-kulit atom tersebut. Perhatiberdasar-kan Gambar 1.5. Setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum 2n2, dimana n adalah kulit ke berapa.
Jika n = 1 maka berisi 2 elektron Jika n = 2 maka berisi 8 elektron Jika n = 3 maka berisi 18 elektron dan seterusnya.
Contoh pengisian konfigurasi elektron dapat dilihat dalam Tabel 1.2. berikut.
Tabel 1.2. Pengisian Konfigurasi Elektron
Nomor Atom Kulit
K L M N O P Q
(Jumlah Elektron)
(n = 1) (n = 2) (n = 3) (n = 4) (n = 5) (n = 6) (n = 7)
1 1 – – –
3 2 1 – –
4 2 2 – –
11 2 8 1 –
15 2 8 5 –
19 2 8 8 1
20 2 8 8 2
54 2 8 18 18 8
88 2 8 18 32 18 8 2
Keterangan:
Konfigurasi elektron pada atom golongan utama.
Perhatikan konfigurasi elektron pada unsur dengan nomor atom 19! Konfigurasi elektronnya bukanlah
K L M N
2 8 9
tetapi 2 8 8 1
Hal ini dapat dijelaskan bahwa elektron paling luar maksimum 8, sehingga sisanya 1 harus di kulit terluar. Begitu pula dengan nomor atom 20. Bagaimana dengan unsur dengan nomor atom 88? Unsur dengan nomor atom 88 akan terisi sesuai dengan kapasitas kulit pada kulit K, L, M dan N serta masih ada sisa 28. Sisa ini tidak boleh diletakkan seluruhnya di kulit O, tetapi diletakkan pada kulit sesudahnya mengikuti daya tampung maksimum kulit sebelumnya yang dapat diisi. Oleh karenanya kulit O, P, dan Q masing-masing dapat diisi dengan jumlah elektron 18, 8, atau 2 sesuai ketentuan yang tercantum dalam Tabel 1.2.
Gambar 1.5
Elektron maksimum pada kulit atom
K L
b. Elektron Valensi
Elektron yang berperan dalam reaksi pembentukan ikatan kimia dan dalam reaksi kimia yaitu elektron pada kulit terluar atau elektron valensi. Jumlah elektron valensi suatu atom ditentukan berdasarkan elektron yang terdapat pada kulit terakhir dari konfigurasi elektron atom tersebut. Perhatikan Tabel 1.3 untuk menentukan jumlah elektron valensi.
Tabel 1.3 Elektron Valensi Berdasarkan Konfigurasi Elektron
Nomor Atom Kulit Jumlah Elektron
K L M N Valensi
11 2 8 1 1
12 2 8 2 2
14 2 8 4 4
19 2 8 8 1 1
Unsur-unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi yang sama memiliki sifat kimia yang sama pula.
Contoh:
Unsur natrium dan kalium memiliki sifat yang sama karena kedua unsur tersebut memiliki sifat elektron valensi = 1.
Suatu atom netral dapat melepaskan 1 atau lebih elektronnya untuk membentuk ion yang bermuatan positif atau menangkap elektron untuk membentuk ion bermuatan negatif.
Contoh:
1123Na mempunyai 11 proton, 11 elektron, dan 12 neutron. Konfigurasi elektronnya dapat ditulis: 2, 8, 1
Apabila atom Na melepaskan elektron valensinya maka jumlah elektronnya menjadi 10, sedangkan protonnya tetap 11 sehingga atom Na akan bermuatan +1.
1123Na → Na+ + e–
1. Tuliskan struktur atom yang meliputi susunan inti, kulit-kulit atom, konfigurasi elektron, dan jumlah elektron valensi dari atom-atom berikut!
a. 14
7N c. 1939K
b. 31 15P Jawaban:
a. Jumlah proton : 7
Jumlah elektron : 7
Jumlah neutron : 7
Konfigurasi elektron 7N : 2, 5
Kulit atom : K, L
Jumlah elektron valensi : 5
b. Jumlah proton : 15
Jumlah elektron : 15
Jumlah neutron : 16
Konfigurasi elektron 15P : 2, 8, 5
Kulit atom : K, L, M
Jumlah elektron valensi : 5
c. Jumlah proton : 19
Jumlah elektron : 19
Jumlah neutron : 20
Konfigurasi elektron 19K : 2, 8, 8, 1
Kulit atom : K, L, M, N
Jumlah elektron valensi : 1
2. Lengkapi tabel berikut!
Partikel Lambang Penemu Massa Muatan (e)
+1
neutron 1 sma
–10e J.J. Thomson
Jawaban:
Partikel Lambang Penemu Massa Muatan (e)
proton 1
1p Goldstein 1 sma +1
neutron 1
0n J. Chadwick 1 sma 0
d. p = 19, e = 19, n = 21 e. p = 11, e = 11, n = 13 f. p = 18, e = 18, n = 22
4. Tunjukkan pasangan yang merupakan isotop, isobar, dan isoton pada soal nomor 3 di atas! Jawaban:
A. Pilihlah jawaban yang tepat!
1. Nomor massa dari atom yang mengandung 5 buah proton dan 6 neutron yaitu . . . .
2. Berikut ini terdapat beberapa pengertian tentang elektron valensi.
(1) Elektron pada kulit terluar.
(2) Elektron yang berperan dalam pembentukkan ikatan kimia.
(3) Elektron yang berenergi tinggi.
(4) Elektron yang menentukan sifat fisik zat. Pengertian elektron valensi yang tepat yaitu . . . . a. (1), (2), dan (3) d. (4) saja
b. (1) dan (3) e. semua benar c. (2) dan (4)
Jawaban : a
Elektron valensi menentukan sifat kimia zat, bukan sifat fisik zat.
3. Unsur yang mempunyai elektron valensi 4 memiliki nomor atom . . . .
a. 4 d. 30
b. 12 e. 32
c. 20 Jawaban: e
Elektron valensinya 4 memiliki konfigurasi 2,8,18,4 Jadi, nomor atom unsur tersebut 2 + 8 + 18 + 4 = 32.
4. Unsur galium mempunyai dua isotop yaitu 69Ga dan 71Ga. Jika diketahui bahwa 3 dari lima atom galium adalah 69Ga, maka massa atom relatif (Ar) galium yaitu . . . .
5. Pernyataan yang tepat untuk unsur dengan lambang atom A
ZFe (Z = 26 dan A = 56) yaitu . . . .
Z = jumlah proton atau elektron
A = jumlah proton atau elektron + jumlah neutron
6. Atom dengan nomor atom 35 dan nomor massa 80 mempunyai neutron sebanyak . . . .
a. 30 d. 80
b. 35 e. 115
c. 45 Jawaban: c
Neutron = nomor massa – nomor atom = 80 – 35 = 45
7. Di antara unsur di bawah ini yang memiliki elektron valensi terbanyak yaitu unsur yang mempunyai nomor atom . . . .
8. Apabila elektron valensi pada kulit ketiga = 3 maka nomor atom unsur tersebut . . . .
9. Jumlah elektron maksimum yang terdapat pada kulit M yaitu . . . .
a. 2 d. 18
b. 8 e. 32
c. 10 3. Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron atom
Jawaban: d
2n2, M kulit ke-3, 2 · 32 = 18
10. Sifat kimia suatu unsur ditentukan oleh jumlah . . . . a. elektron valensi d. nomor atom
b. elektron e. nomor massa
c. kulit Jawaban: a
Jumlah elektron valensi suatu unsur dapat diguna-kan untuk menentudiguna-kan golongan atom unsur. Apabila golongan atom unsur sudah diketahui, maka sifat-sifat kimia unsur dapat diketahui.
11. Konfigurasi yang tepat untuk unsur bernomor atom 38 yaitu . . . .
a. 2 . 8 . 18 . 10 d. 2 . 8 . 8 . 18 . 2 b. 2 . 8 . 18 . 8 . 2 e. 2 . 8 . 18 . 2 . 8 c. 2 . 8 . 18 . 9 . 1
Jawaban: b
Konfigurasi unsur bernomor atom 38 yaitu 2 8 18 8 2 (menempati 5 kulit atom) bukan 2 8 18 9 1 atau 2 8 18 10. Dasar penyusunan konfigurasi ini akan dipelajari di kelas XI.
12. Diketahui nomor atom Fe : 26 maka dalam ion Fe2+ terdapat . . . .
a. 24 elektron di sekitar inti b. 24 proton di sekitar inti c. 26 elektron di sekitar inti d. 26 neutron dalam inti e. 28 elektron di sekitar inti Jawaban: a
Atom Fe melepas 2 elektron sehingga bermuatan positif 2.
13. Ion Na+ dan Ne (nomor atom Na =11 dan Ne = 10) mempunyai kesamaan dalam hal . . . .
a. konfigurasi elektron d. muatan inti b. jumlah proton e. jumlah partikel c. jumlah neutron
Jawaban: a
Na melepaskan 1 elektron, sehingga konfigurasi elektron sama dengan Ne yang ber-NA = 10.
14. Inti atom yang hanya tersusun oleh proton yaitu . . . .
a. 11H d.
Soal diganti: Inti atom yang tidak mempunyai neutron yaitu . . . .
15. Diketahui beberapa unsur 12
6P, 146Q, 147R, 158S, dan 16
8T. Pasangan unsur-unsur yang isobar yaitu . . . .
a. P dan Q d. S dan T
b. Q dan R e. Q dan T
c. R dan S Jawaban: b
Isobar adalah atom-atom yang mempunyai nomor massa sama, yaitu Q dan R.
B. Jawablah soal-soal berikut!
1. Suatu unsur mempunyai konfigurasi elektron 2 . 8 . 18 . 3. Salah satu isotop unsur tersebut mempunyai neutron 36. Berapa nomor massa isotop tersebut?
Jawaban:
NA = 2 + 8 + 18 + 3 = 31 = jumlah proton jumlah neutron = 36
nomor massa (A) = p + n = 31 + 36 = 67
2. Apa yang dimaksud dengan: a. konfigurasi elektron, b. elektron valensi? Jawaban:
a. Konfigurasi elektron adalah sesuatu yang menggambarkan penyebaran atau susunan elektron dalam atom.
b. Elektron valensi adalah elektron pada kulit terluar yang dapat digunakan untuk mem-bentuk ikatan kimia.
3. Diketahui nomor atom Oksigen = 8 dan nomor massanya 16. Berapa jumlah p, n, dan e– dalam: a. atom oksigen (O),
b. ion O2-,
4. Kelompokkan unsur-unsur berikut ke dalam kelompok isotop, isobar, dan isoton!
11H, 12H, 13H, 126C, 136C, 146C, 147N, 157N, 158O, 168O, 178O,1123Na, 1124Na, 1224Mg
Jawaban:
Isotop : atom-atom yang sama Isobar : 146C dan
5. Suatu unsur mempunyai 17 proton dan 18 neutron. Tentukan konfigurasi elektron unsur tersebut dan elektron valensinya!
Jawaban:
C. Perkembangan Teori Atom
Perkembangan konsep atom secara ilmiah dimulai oleh John Dalton (1805), kemudian dilanjutkan oleh Thomson (1897), Rutherford (1911), dan disempurnakan oleh Bohr (1914). Eksperimen yang memperkuat konsep atom ini menghasilkan gambaran mengenai susunan partikel-partikel di dalam atom. Gambaran ini berfungsi untuk memudahkan dalam memahami sifat-sifat kimia suatu atom. Gambaran susunan partikel-partikel dasar di dalam atom disebut model atom.
1.
Model Atom Dalton
Teori atom Dalton merupakan teori atom pertama yang dilandasi data ilmiah. Pokok-pokok teori atom Dalton sebagai berikut.
a. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi.
b. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil. Suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda.
c. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri dari atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen. d. Reaksi kimia merupakan pemisahan, penggabungan atau penyusunan kembali atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Hipotesis Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti bola tolak peluru.
2.
Model Atom Thomson
Menurut Thomson, atom adalah bola padat bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron yang bermuatan negatif. Model atom Thomson digambarkan sebagai kismis yang tersebar pada seluruh bagian roti sehingga disebut sebagai model roti kismis.
3.
Model Atom Rutherford
Teori atom Rutherford muncul berdasarkan eksperimen hamburan sinar alfa dari uranium. Berdasarkan percobaan tersebut Rutherford menyimpulkan sebagai berikut. a. Atom adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom
dan elektron yang mengelilinginya.
b. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom.
Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi. Oleh karenanya, energi elektron lama-kelamaan akan berkurang dan lintasannya makin lama mendekati inti kemudian jatuh ke dalam inti.
4.
Model Atom Niels Bohr
Niels Bohr, seorang fisikawan, melakukan percobaan spektrum hidrogen untuk memperbaiki teori atom Ruther-ford. Hasil percobaan Bohr menyimpulkan beberapa hal berikut.
Gambar 1.5
Model atom Dalton seperti bola pejal John Dalton
J.J. Thomson
Rutherford
Gambar 1.7
Model atom Rutherford seperti tata surya
Gambar 1.6
Model atom Thomson seperti roti kismis
Atom bola padat
a. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif yang dikelilingi elektron bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika elektron berpindah ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan memancarkan energi radiasi. c. Elektron-elektron berkedudukan pada
tingkat-tingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit elektron.
5.
Model Atom Modern
Kulit-kulit elektron bukan merupakan kedudukan yang pasti dari suatu elektron, tetapi hanyalah suatu kebolehjadiannya saja. Teori ini sesuai dengan teori ketidakpastian yang dikemukakan Heisenberg. Teori Ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa kedudukan dan kecepatan gerak elektron tidak dapat ditentukan secara pasti, yang dapat ditentukan hanyalah kemungkinan terbesarnya atau probabilitasnya. Dengan demikian, kedudukan dan kecepatan gerakan elektron dalam atom berada di ruang tertentu dalam atom tersebut yang disebut orbital. Teori mengenai elektron berada dalam or-bital-orbital di seputar inti atom inilah yang merupakan pokok teori atom modern.
Perkembangan Teori Atom
Carilah informasi yang lebih lengkap di internet tentang perkembangan teori atom. Buatlah deskripsi dengan membahas para ilmuwan yang berperan dalam perkembangan teori atom beserta kelebihan dan kekurangan teorinya. Cantumkan pula foto ilmuwan dan model atom yang dikemukakan. Anda dapat membuka website www.usbone-quicklinks.com, www.chem4kids.com, atau website lainnya yang membahas perkembangan teori atom.
A. Pilihlah satu jawaban yang tepat!
1. Teori atom Dalton dikemukan sebagai berikut. (i) Atom adalah bagian terkecil dari materi yang
tidak dapat dibagi lagi.
(ii) Atom tidak dapat diciptakan tetapi dapat dimusnahkan.
(iii) Reaksi kimia melibatkan pemisahan, peng-gabungan, atau penyusunan kembali atom-atom.
(iv) Atom digambarkan sebagai roti kismis. Pernyataan mengenai teori atom Dalton yang tepat yaitu . . . .
a. (i), (ii), dan (iii) d. (iv) saja b. (i) dan (iii) e. semua benar c. (ii) dan (iv)
Jawaban: b
Atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Model atom seperti roti kismis dikemukakan oleh Thomson.
2. Model atom Dalton mempunyai kelemahan yaitu tidak dapat menerangkan . . . .
a. alasan atom berelektron banyak
b. hubungan larutan senyawa dengan daya hantar listrik
c. elektron tidak jatuh ke inti
d. susunan muatan positif dalam atom e. adanya lintasan elektron
Gambar 1.8
Model atom Bohr
Elektron
Inti Orbit
Kulit
Jawaban: b
Dalton hanya menjelaskan proses pembentukan senyawa yaitu unsur-unsur yang berbeda ber-gabung dengan perbandingan sederhana. Dalton tidak menjelaskan apa yang akan terjadi apabila senyawa dilarutkan dalam air dan dialiri arus listrik.
3. Konsep inti atom pertama kali dikemukakan oleh . . . .
a. Dalton d. Niels Bohr
b. Thomson e. Max Planck
c. Rutherford Jawaban: c
Rutherford yang pertama kali melakukan penelitian penembakan lempeng tipis emas dan dibantu Hans Geiger serta Ernest Marsden (1911) menemukan konsep inti atom.
4. Eksperimen tabung sinar katode menghasilkan penemuan . . . .
a. elektron d. massa proton
b. massa elektron e. muatan proton c. muatan elektron
Jawaban: a
Eksperimen tabung sinar katode pertama kali dilaku-kan oleh William Crookes dan dilanjutdilaku-kan George Johnstone Stoney untuk menemukan elektron.
5. Konsep kulit atom dikemukakan oleh . . . .
a. Dalton d. Niels Bohr
b. Thomson e. Max Planck
c. Rutherford Jawaban: d
Niels Bohr mengemukakan bahwa elektron-elektron berkedudukan pada tingkat-tingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit elektron (kulit atom).
6. Spektrum garis hanya dimiliki oleh . . . . a. atom-atom berelektron tunggal b. atom-atom berelektron banyak c. elektron yang berpindah lintasan d. elektron yang mengelilingi inti atom e. atom yang berpindah lintasan Jawaban: a
Berdasarkan percobaan Bohr dikatakan bahwa atom-atom berelektron tunggal memiliki spektrum garis.
7. Sebelum ditemukan teori atom modern, model atom berkembang sesuai urutan . . . .
a. Dalton, Rutherford, Thomson, dan Bohr b. Dalton, Thomson, Bohr, dan Rutherford c. Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr d. Dalton, Bohr, Rutherford, dan Thomson e. Dalton, Bohr, Thomson, dan Rutherford Jawaban: c
Perkembangan model atom dimulai dengan model atom Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, dan modern.
8. Atom unsur A mempunyai 18 proton dan 20 neutron dalam intinya. Atom unsur B mempunyai 17 proton dan 21 neutron dalam intinya. Antara atom A dan B tersebut merupakan . . . .
a. isotop d. isoelektron
b. isokhor e. isobar
c. isoton
Karena nomor massa A = B maka keduanya merupakan isobar.
9. Suatu unsur mempunyai jumlah kulit 3 dan elektron valensi 6. Unsur tersebut mempunyai nomor atom . . . .
a. 14 d. 20
b. 16 e. 22
c. 18 Jawaban: b
Susunan elektron dengan jumlah kulit 3 dan valensi 6 adalah 2 . 8 . 6. Jadi, nomor atom unsur tersebut 2 + 8 + 6 = 16.
10. Di alam terdapat 59,98% isotop 3
177Cl. Bila Cl mempunyai 2 isotop, nomor massa isotop yang lain yaitu . . . . (Ar Cl = 36,2) B. Jawablah soal-soal berikut!
Jawaban:
Model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan alasan elektron tidak pernah jatuh ke dalam inti sesuai dengan teori fisika klasik.
2. Benarkah pernyataan bahwa ”atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur”? Jelaskan pendapatmu! Jawaban:
Pernyataan tersebut kurang tepat, yang lebih tepat yaitu atom merupakan partikel terkecil dari suatu unsur yang mempunyai sifat sama dengan unsur tersebut. Atom adalah unit terkecil dari suatu unsur yang terlibat dalam suatu reaksi. Berdasarkan temuan Thomson, atom bukanlah partikel yang tidak terbagi (berarti bukan terkecil) melainkan ada partikel subatom yaitu proton, neutron, dan elektron.
3. Jelaskan dengan singkat bagaimana Thomson sampai pada kesimpulan bahwa semua atom mengandung elektron!
Jawaban:
Pada percobaan tabung sinar katode, Thomson menemukan bahwa partikel sinar katode (yang di antaranya mempunyai sifat bermuatan listrik negatif), tidak tergantung pada jenis atom maupun gas dalam tabung. Berarti semua materi me-ngandung partikel seperti partikel sinar katode. Partikel tersebut sekarang dikenal sebagai elektron dan merupakan partikel dasar penyusun materi.
4. Sebutkan kesimpulan yang diambil oleh Rutherford setelah melakukan eksperimen tentang hamburan sinar alfa!
Jawaban:
Atom mempunyai inti bermuatan positif yang sangat kecil dan padat. Di dalam inti terdapat pro-ton dan massa atom terpusat pada intinya. Inti atom sangat kecil dibanding volumenya sehingga banyak terdapat ruang kosong dalam atom. Inti atom dikelilingi elektron. Atom bersifat netral sehingga muatan positif (inti atom) sama dengan muatan negatif (elektron).
5. Sebutkan teori atom yang dikemukakan oleh Niels Bohr!
Jawaban:
a. Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif dan dikelilingi elektron bermuatan negatif menurut lintasan-lintasan tertentu seperti susunan tata surya. Elektron berputar pada lintasannya tanpa menyerap atau me-mancarkan energi. Lintasan-lintasan tersebut dikenal dengan orbit.
b. Bila elektron beredar mengelilingi inti pada orbitnya, elektron tidak mengeluarkan energi. c. Bila elektron berpindah ke orbit yang lebih tinggi akan menyerap energi. Bila elektron berpindah ke orbit yang lebih rendah akan memancarkan energi.
A. Pilihlah satu jawaban yang tepat!
1. Bila unsur X mempunyai 14 proton, 14 elektron dan 14 neutron, unsur tersebut dilambangkan dengan . . . .
a. 3104X d. 2614X
b. 2184X e. 2144X
c. 2174X Jawaban: b A
Z X;
Jumlah proton = Z = 14,
Jumlah elektron = 14, jumlah neutron = 14. Jumlah neutron = A – Z
14 = A – 14 massa unsur (A) = 14 + 14 = 28 Jadi, unsur tersebut yaitu 2184X.
2. Di antara lambang partikel materi berikut, penulisan lambang yang benar dari proton yaitu . . . .
a. 01p d. –1
0p
b. 11p e.
–10p c. 10p
Jawaban: b
Proton bermassa 1 dan bermuatan 1 sehingga dilambangkan 11p.
3. Di antara unsur 20A, 16B, 14C, 10D, dan 6E, pasangan unsur yang memiliki elektron valensi sama yaitu . . . .
a. A dan C d. B dan E
b. A dan D e. C dan E
c. B dan C Jawaban: e
4. Kekhasan atom suatu unsur ditentukan oleh jumlah . . . .
a. neutron d. proton dan neutron b. proton e. elektron dan neutron c. nukleon
Jawaban: b
Jumlah proton sama dengan nomor atom. Nomor atom dapat menentukan elektron valensi. Elektron valensi digunakan untuk menentukan golongan atom unsur sehingga sifat kimia unsur dapat diketahui.
5. Konfigurasi elektron ion M2+ yaitu 2, 8, 18, 8. Nomor atom M yaitu . . . . Jika massa atom relatifnya sebesar 43,7 maka perbandingan persentase kedua isotop tersebut di alam yaitu . . . .
7. Empat buah elektron valensi suatu unsur menempati kulit M. Nomor atom unsur tersebut yaitu . . . .
8. Nomor atom Al = 13. Jumlah elektron yang terdapat dalam Al2+ yaitu . . . .
a. 10 d. 13
b. 11 e. 18
c. 12 Jawaban: b
Al2+ terbentuk ketika Al melepaskan 2 elektron.
9. Pernyataan yang sesuai untuk neutron yaitu . . . . a. jumlahnya selalu sama dengan jumlah proton b. jumlahnya dapat berbeda sesuai dengan
nomor massa isotopnya
c. jumlahnya sama dengan jumlah elektron d. merupakan partikel atom bermuatan positif e. merupakan partikel atom bermuatan negatif Jawaban: b
Jumlah neutron suatu atom tergantung nomor massa dan nomor atomnya. Neutron tidak ber-muatan (netral).
10. Inti atom terdiri atas . . . .
a. proton dan neutron d. proton dan elektron b. proton e. neutron dan elektron c. neutron
Jawaban: a
Dalam inti atom terdapat proton dan neutron.
11. Suatu atom (A) terdiri dari 12 proton dan 13 neutron. Atom lain (B) terdiri atas 13 proton dan 12 neutron. Pernyataan yang benar tentang kedua atom tersebut yaitu . . . .
a. atom A dan B merupakan isotop b. atom A dan B merupakan isobar c. atom A dan B merupakan isoton
d. atom A dan B mempunyai jumlah elektron yang sama
e. atom A dan B merupakan identik Jawaban: b
Nomor massa A dan B = 25.
12. Gagasan utama yang dikembangkan oleh teori atom Niels Bohr yaitu gagasan tentang . . . . a. partikel subatom
b. inti atom
c. tingkat-tingkat energi dalam atom d. gejala isotop
e. nomor atom Jawaban: c
Niels Bohr mengemukakan adanya tingkatan energi dalam atom yang disebut kulit atom.
13. Di antara beberapa unsur dan ion berikut yang mempunyai jumlah elektron yang sama pada kulit terluar yaitu . . . . (NA C = 6, N = 7, F = 9, O = 8, Na elektron pada kulit terluar.
14. Model atom yang menjadi dasar penyusunan konfigurasi elektron dikemukakan oleh . . . .
A. Dalton d. Niels Bohr
B. Thomson e. Chadwick
C. Rutherford Jawaban: d
Elektron menempati orbitalnya dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Ini sesuai dengan model atom Bohr.
15. Ilmuwan yang menyimpulkan bahwa inti atom bermuatan positif yaitu . . . .
a. Dalton d. Bohr
b. Thomson e. Heisenberg
Jawaban: d
Bohr memperbaiki teori atom Rutherford. Bohr menyimpulkan bahwa atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
B. Jawablah soal-soal berikut!
1. Tulislah nomor atom dan nomor massa serta lambang dari atom yang mengandung partikel berikut! a. 28 proton dan 31 neutron.
b. 24 proton dan 28 neutron. c. 4 proton dan 5 neutron. d. 7 proton dan 8 neutron. Jawaban:
a. nomor atom = jumlah proton = 28 nomor massa = p + n =28 + 31 = 59 lambang 2859X
b. nomor atom =24, nomor massa = 52 lambang 2452X
2. Cermati lambang atom beberapa unsur berikut. 16
8O, 157N, 199F, 2010Ne, 147N, 158O, 136C, 137N Sebutkan yang termasuk:
a. isotop, c. isobar!
b. isoton,
3. Tentukan elektron valensi dari unsur yang bernomor atom 11, 13, 14, 19, 20, 36, dan 38! 4. Klor (NA 17) di alam terdiri dari 2 isotop dengan
kelimpahan 35Cl sebanyak 75% dan 37Cl sebanyak 25%. Tentukan massa atom relatifnya!
Jawaban:
Ar = (75 35) + (25 37)× 100 × = 2.625 + 925100 = 35,5
5. Tentukan jumlah proton, neutron, dan elektron yang terdapat dalam atom:
6. Tuliskan konfigurasi elektron dari ion-ion berikut : Al3+(
13Al); Cl–(17Cl); Na+(11Na); S2–(16S)! Jawaban:
Al3+(
13Al) jumlah elektron 10, konfigurasi elektron 2, 8
Cl–(
17Cl) jumlah elektron 18, konfigurasi elektron 2, 8, 8
Na+(
11Na) jumlah elektron 10, konfigurasi elektron 2, 8
S2–(
16S) jumlah elektron 18, konfigurasi elektron 2, 8, 8
7. Suatu ion M2– mempunyai konfigurasi 2 . 8 . 8 dan mempunyai 16 neutron dalam intinya. Tuliskan lambang unsur tersebut!
Jawaban:
Konfigurasi elektron = 2 . 8 . 8 berarti mempunyai 18 elektron.
Jumlah proton = 18 – 2 = 16
Jumlah neutron = 16, maka nomor massa M = 16 + 16 = 32
Lambang unsur = 32 16M
8. Sebutkan isi teori atom Dalton! Jawaban:
Pokok-pokok teori atom Dalton sebagai berikut. 1) Atom adalah bagian terkecil suatu unsur. 2) Atom tidak dapat dibagi lagi.
3) Atom sejenis mempunyai sifat sama dan atom unsur yang tidak sejenis mempunyai sifat berbeda.
4) Reaksi kimia terjadi karena penggabungan atau pemisahan atom.
9. Sebutkan teori atom yang dikemukakan oleh Niels Bohr!
Jawaban:
Jawablah soal-soal berikut!
1. Mikroskop merupakan alat yang dapat digunakan untuk melihat benda-benda kecil. Atom termasuk benda kecil. Menurut kalian, dapatkah atom dilihat dengan mikroskop biasa? Apabila tidak, alat apakah yang dapat digunakan untuk melihat atom? Jelaskan!
Jawaban:
Atom tidak dapat dilihat dengan mikroskop biasa karena atom terlalu kecil. Pada umumnya atom dapat dilihat menggunakan mikroskop elektron. Elektron-elektron memiliki panjang gelombang yang lebih pendek sehingga objek-objek yang lebih kecil dapat terlihat. Namun, mikroskop ini tidak dapat digunakan untuk melihat atom ura-nium. Mikroskop yang dapat digunakan untuk melihat atom-atom uranium yaitu mikroskop teropong atau mikroskop scanning.
2. Nomor massa merupakan jumlah proton dan neutron. Semakin banyak proton dan neutron yang dimiliki, semakin besar massanya. Massa merupa-kan pengukuran jumlah materi yang ada dalam atom. Anda tentu tahu bahwa penyusun atom selain proton dan neutron, masih terdapat elektron. Mengapa elektron tidak dimasukkan dalam per-hitungan massa atom?
Jawaban:
Elektron-elektron tidak dimasukkan dalam perhitungan massa karena tidak berpengaruh terhadap massa atom. Besarnya massa elektron yaitu nol.
3. Kalium mempunyai dua isotop yaitu 39K dan 40K. Apabila sembilan dari sepuluh atom kalium berupa 39K dan nomor atom K yaitu 19, maka tentukan jumlah neutronnya!
Jawaban:
Ar = (9 39)(1 40)
10
× ×
= 351 + 40
10 = 391
10 = 39,1
Ar≈ 39
Nomor atom = 19
Jadi, jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = 39 – 19 = 20
4. Suatu unsur mempunyai 4 kulit atom. Kulit ketiga terisi oleh 18 elektron. Elektron valensinya yaitu 7. Apakah unsur yang dimaksud?
Jawaban:
Misal unsur X, kulit atomnya K, L, M, dan N. Elektron valensi = 7 dan kulit ketiga terisi oleh 18 elektron.
Konfigurasi elektronnya = 2 . 8 . 18 . 7 Nomor atom = 35
Jadi, unsur tersebut yaitu Br.
5. Ion Ca2+ mempunyai 18 elektron dan 20 neutron. Tentukan jumlah proton, nomor massa, serta tuliskan notasi unsur Ca!
Jawaban:
Ca2+ berarti kalsium melepaskan 2 elektron. Unsur Ca apabila tidak melepaskan 2 elektron, mempunyai jumlah elektron = 18 + 2 = 20 elektron. Jumlah proton = jumlah elektron = 20
Nomor massa = jumlah elektron atau proton + jumlah neutron
= 20 + 20 = 40 Notasi: 2040Ca.
b. Bila elektron beredar mengelilingi inti pada orbitnya, elektron tidak mengeluarkan energi. c. Bila elektron berpindah dari orbit dalam ke orbit luar akan menyerap energi. Bila elektron ber-pindah dari orbit luar ke dalam, akan me-mancarkan energi.
10. Jelaskan kelemahan model atom berikut! a. Model atom Thomson.
b. Model atom Rutherford. c. Model atom Bohr.
Jawaban:
a. Model atom Thomson belum menggambarkan letak dan lintasan elektron dalam suatu atom. b. Model atom Rutherford tidak dapat me-nerangkan mengapa elektron tidak jatuh ke inti, sedangkan menurut teori fisika klasik, jika elektron mengelilingi inti yang muatannya berlawanan, elektron akan kehilangan energi sehingga jatuh ke inti.
