KIMIA SMA KELAS X
B a h a n A j a r M a p e l K i m i a K e l a s X S M A B U M l o k o r e j o P u g e r -J e m b e r .
Yulyasy Ariyanto
STRUKTUR ATOM
Definisi Atom
Atom berasal dari bahasa yunani atomos yang berarti tidak dapat dipotong atau dibagi lagi. Sesuai dengan pengertian tersebut jadi “Atom” adalah suatu materi / partikel yang paling kecil yang tidak dapat dibagi atau di pecah lagi. Atom memiliki inti atom yang terdiri dari :
1. Proton adalah Inti atom yang bermuatan positif (+), 2. Electron adalah Inti atom yang bermuatan negatif (-) dan 3. Neutron adalah Inti atom yang bermuatan netral.
Teori - Teori Atom
1. Model Atom Dalton
John Dalton ( 1776 – 1844 ) adalah pencetus teori atom modern yang asli. Dia adalah seorang guru dan ahli kimia yang berkebangsaan inggris.
Teori atom Dalton dikemukakan berdasarkan 2 hukum, yaitu hukum
kekekalan massa dan hukum kekekalan perbandingan tetap. Teori atom Dalton
dikembangkan selama periode 1803 – 1808 dan didasarkan atas 3 asumsi pokok, yaitu :
1. Setiap unsur kimia tersusun oleh partikel-pertikel kecil yang tidak dapat dihancurkan dan dipisahkan yang disebut atom. Selama mengalami perubahan kimia, atom tidak bias diciptakan dan dimusnahkan.
2. Semua atom dari suatu unsur mempunyai massa dan sifat yang sama, tetapi atom-atom dari suatu unsur berbeda dengan atom-atom dari unsur yang lain, baik massa maupun sifat-sifatnya yang berlainan.
3. Dalam senyawa kimiawi, atom-atom dari unsur yang berlainan melakukan ikatan dengan perbandingan angka sederhana.
1. Ketidakterpisahan atom terbukti salah, karena, atom dapat dibagi lagi menjadi proton, neutron dan elektron. Namun atom adalah partikel terkecil, yang sangat berpengaruh dalam reaksi kimia.
2. Menurut Dalton, atom - atom dari unsur yang sama adalah sama dalam segala hal. Pernyataan ini salah karena atom dari beberapa unsur berbeda dalam hal massa dan kepadatan. Atom seperti dari unsur yang sama memiliki massa yang berbeda disebut isotop. Misalnya, klorin memiliki dua isotop yang memiliki nomor massa 35 dan 37 satuan massa atom (sma).
3. Dalton juga mengatakan atom elemen yang berbeda, berbeda dalam segala hal. Hal ini telah terbukti salah dalam kasus-kasus tertentu seperti atom argon dan atom kalsium, yang memiliki massa atom yang sama yaitu 40. Atom unsur berbeda yang memiliki massa atom yang sama disebut isobar.
Kelebihan Teori Atom Dalton
1. Memungkinkan kita untuk menjelaskan hukum kombinasi kimia.
2. Dalton adalah orang pertama yang mengakui perbedaan yang bisa diterapkan antara partikel dari suatu unsur (atom) dan dari senyawa (molekul).
2. Model Atom Thompson
Pada tahun 1897 Joseph John Thompson (1856 – 1909) menemukan electron dan kemudian Thompson mengajukan teori atom baru yaitu yang disebut dengan Model Atom Thompson. Model Atom Thompson di analogkan seperti sebuah roti kismis karena saat itu Thompson beranggapan bahwa atom bermuatan positif dengan adanya elektron bermuatan negatif di sekelilingnya.
Dalil Thompson
2. Muatan positif dan negatif pada atom besarnya sama. Hal ini menjadikan atom bermuatan netral. Suatu atom tidak mempunyai muatan positif atau negatif yang berlebihan.
3. Model Atom Rutherford
Pada tahun 1911, Ernest Rutherford (1871 – 1937) mengungkapkan teori atom modern yang dikenal sebagai model atom Rutherford yaitu :
1. Atom tersusun dari :
a. Inti atom yang bermuatan positif
b. Electron-elektron yang bermuatan negative dan mengelilingi inti
2. Semua proton terkumpul dalam inti atom, dan menyebabkan inti atom bermuatan positif.
3. Sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong. Hamper semua massa atom terpusat pada inti atom yang sangat kecil. Jari-jari atom sekitar
10 m, sedangkan jari-jari inti atom sekitar 10 m.
Kelemahan Atom Rutherford
Ketika elektron-elektron mengelilingi inti atom, mereka mengalami kecepatan terus-menerus, sehingga elektron harus membebaskan energi. Lama kelamaan energy yang dimiliki oleh elektron makin berkurang dan elektron akan tertarik makin dekat kea rah inti, sehingga akhirnya jatuh kedalam inti. Tapi kenyataannya, seluruh elektron dalam atom tidak pernah jatuh ke inti.
4. Model Atom Niels Bohr
1. Elektron-elektron dalam atom hanya dapat melintasi lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit–kulit atau tingkat–tingkat energi, yaitu lintasan dimana elektron berada dalam keadaan stationer, artinya tidak memancarkan energi.
2. Kedudukan elektron dalam kulit–kulit, tingkat–tingkat energi dapat disamakan dengan kedudukan seseorang yang berada pada anak – anak tangga. Seseorang hanya dapat berada pada anak tangga pertama, kedua, ketiga dst, tetapi ia tidak mungkin berada di antara anak tangga tersebut.
Dalam model atom Bohr ini dikenal istilah konfigurasi elektron, yaitu susunan elektron pada masing–masing kulit. Data yang digunakan untuk menuliskan konfigurasi elektron adalah nomor atom suatu unsur, dimana nomor atom unsur menyatakan jumlah elektron dalam atom unsur tersebut. Sedangkan elektron pada kulit atom terluar disebut dengan elektron valensi. Susunan elektron valensi sangat menentukan sifat-sifat kimia suatu atom dan berperan penting dalam membentuk ikatan dengan atom lain.
Untuk menentukan konfigurasi electron suatu unsur, ada beberapa patokan yang harus di ingat, yaitu sbb :
1. Dimulai dari lintasan yang terdekat dengan inti, masing-masing lintasan disebut kulit ke-1 (Kulit K), kulit ke-2 (Kulit L), kulit ke-3 (Kulit M), kulit ke-4 (Kulit N), kulit ke-5 (Kulit O), dan seterusnya.
2. Jumlah elektron maksimum yang dapat menempati masing-masing kulit adalah :
Dengan n = nomor kulit
Kulit K = max 2 e Kulit L = max 8 e, dst.
3. Kulit yang paling luar hanya boleh mengandung maksimal 8 elektron.
Sifat-Sifat Partikel Dasar
Walaupun pada awalnya atom di artikan sebagai partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi, tetapi dalam perkembangannyaternyata ditemukan bahwa atom tersusun atas 3 jenis partikel sub-atom, yaitu : proton, electron dan neutron.
Massa partikel dasar dinyatakan dalam satuan massa atom (sma)
1 sma = gram.
Muatan partikel dasar dinyatakan sebagai muatan relatif terhadap muatan electron (e).
Muatan elektron (e) = C. *C = Coloumb.
Muatan 1 Proton = 1 Elektron, tetapi tandanya berbeda.
Massa 1 Proton = 1 Neutron, masing-masing 1 sma.
Massa elektron massa proton dan neutron.
Susunan Atom
Pada tahun 1913, Henry Gwyn-Jeffreys Moseley (1887-1915) menemukan bahwa jumlah muatan positif dalam inti atom merupakan sifat khas masing-masing unsur. Atom-atom dari unsur yang sama memiliki jumlah muatan positif yang sama.
Moseley mengusulkan agar istilah nomor atom diberi lambing Z, untuk menyebutkan jumlah muatan positif dalam inti atom. Nomor atom unsur menunjukkan jumlah proton dalam inti. Setelah dilakukan percobaan, diketahui bahwa atom tidak bermuatan listrik yang berarti dalam atom jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negative, sehingga nomor atom juga menunjukkan jumlah electron dalam unsur.
Misal :
Unsur Oksigen (O) memiliki no.Atom 8 (Z=8), maka dalam atom Oksigen terdapat 8 Proton dan 8 Elektron.
Selain nomor Atom, ada juga yang disebut dengan nomor massa yang biasanya diberi lambing A. Nomor massa digunakan untuk menentukan jumlah nucleon dalam atom suatu unsur.
*Nukleon : Partikel penyusun inti atom yang terdiri dari proton dan neutron. A (nomor massa) = Jumlah proton (p) + Jumlah neutron (n)
Penulisan Atom
Ket : X = Lambang Unsur A = No. Massa Z = No. Atom
Untuk ion (Atom bermuatan positif atau negatif) maka notasi ion jumlah proton, neutron dan electron adalah sbb :
Notasi Ion Positif
Untuk Ion Negatif jumlah Elektron (muatan -) lebih banyak dari
pada proton (muatan +).
Penemuan elektron diawali dengan ditemukannya sinar katode oleh Julius Plucker (1801-1868) yang kemudian William Crookes (1832-1919) dari inggris pada tahun 1875 mengulangi eksperimen Plucker tersebut dengan lebih teliti mengungkapkan bahwa sinar katode merupakan kumpulan partikel-pertikel yang saat itu belum dikenal. Partikel sinar katode itu dinamai “Elektron” oleh George Johnstone Stoney (1817-1895) pada tahun 1891. Kemudian pada tahun 1897, J.J Thompson (1856-1940) dari inggris melalui serangkaian eksperimennya berhasil menemukan elektron yang dimaksud stoney. Thompson membuktikan bahwa elektron merupakan partikel penyusun atom. Bahkan, Thompson mampu
menghitung perbandingan muatan terhadap massa elektron e/m, yaitu
C/g. kemudian pada tahun 1908, Robbert Andrew Millikan
(1868-1953) dari univ.Chicago menemukan harga muatan elektron, yaitu
C. Sehingga massa suatu elektron dapat dihitung.
Massa 1 Elektron
gram.
2. Penemuan Proton
Penemu proton untuk pertama kalinya adalah seorang Fisikawan asal Jerman yaitu Eugen Goldstein (1850-1930) pada tahun 1886. Kemudian keberdaan partikel penyusun atom yang bermuatan positif itu semakin terbukti ketika Ernest Rutherford (1871-1937) pada tahun 1906 berhasil menghitung bahwa massa partikel bermuatan positif itu kira-kira 1.837 kali massa elektron. Kini partikel itu kita sebut dengan proton, nama yang baru dipakai mulai tahun 1919.
Massa 1 Proton = 1.837 gram = gram.
Suatu atom biasanya terdiri dari sejumlah proton dan neutron yang berada di bagian inti (tengah) atom, dan sejumlah elektron yang mengelilingi inti tersebut. Dalam atom bermuatan netral, banyaknya proton akan sama dengan jumlah elektronnya. Banyaknya proton di bagian inti biasanya akan menentukan sifat kimia suatu atom. Inti atom sering dikenal juga dengan istilah nukleus atau nukleon (nucleon), dan reaksi yang terjadi atau berkaitan dengan inti atom ini disebut reaksi nuklir.
3. Penemuan Neutron
Pada tahun 1932 James Chadwick (1891-1974) berhasil menemukan neutron. Neutron adalah partikel inti yang tidak bermuatan atau bersifat
netral. Massa sebutir neutron adalah gram.
Dengan penemuan neutron ini, struktur atom menjadi semakin jelas. atom tersusun dari inti atom yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Inti atom sendiri terdiri dari proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Kedua partikel penyusun atom ini disebut nucleon artinya partikel-partikel inti. Oleh karena atom bersifat netral, maka jumlah proton yang bermuatan positif harus sama dengan jumlah elektron yang bermuatan negatif.
Jadi, atom tersusun dari inti atom yang mengandung proton dan neutron serta elektron yang berada diluar inti atom.
Isotop, Isobar dan Isoton 1. Isotop
Adalah unsur-unsur sejenis yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi memiliki massa atom berbeda atau unsur-unsur sejenis yang mempunyai jumlah proton sama, tetapi jumlah neutron berbeda.
o Ex. dengan
Adalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai no.atom berbeda), tetapi mempunyai no.massa yang sama.
o Ex. dengan 3. Isoton
Adalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyaino.atom berbeda), tetapi mempunyai nomor massa yang sama
o Ex. dengan
SUPERTRIK ‼!
ISOTO P ROTON
Dengan mengingat-ingat P pada kata terakhir Isotop
Karena isotop adalah unsur-unsur sejenis yang memiliki jumlah proton sama.
ISOTO N EUTRON
Dengan mengingat-ingat N pada kata terakhir Isoton
