SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

Teori Atom

SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

• ATOM ADALAH BAGIAN YANG PALING KECIL DARI SUATU ZAT YANG TIDAK DAPAT DIBAGI BAGI LAGI

DEMOCRITUS

SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

• Atom adalah bagian yang terkecil dari suatu materi

• Atom tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan

• Dua atom atau lebih yang berasal dari unsur-unsur yang berlainan, dapat bersenyawa membentuk molekul. Misalnya atom hidrogen dan oksigen membentuk molekul air (H2O).

• Atom-atom yang bersenyawa dalam molekul memiliki perbandingan tertentu dan jumlah keseluruhan yang tetap. Jumlah massa sebelum reaksi dan sesudah reaksi adalah sama.

John Dalton

SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

John Dalton

SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

• Atom berbentuk seperti bola yang bermuatan positif dan elektron-elektron tersebar dalam bola tersebut

Joseph John Thompson Analog teori atom thomson adalah

model atom roti kismis atau

puding dimana elektron tersebar dalam atom seperti kismis dalam roti kismis

SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

- - -

- -

- - -

- -

- -

-

- - -

-

Elektron

Materi

bermuatan positif

• Menurut Thomson: Atom merupakan materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis.

Joseph John Thompson

SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

1. Muatan listrik atom dan sebagian besar massa atom

terpusat pada suatu titik yang disebut inti atom. Inti atom ini merupakan suatu daerah yang sangat kecil.

2. Inti atom bermuatan positif dan elektron yang bermuatan negatif beredar mengelilingi inti atom

3. Atom bersifat netral muatan positif dalam inti sama dengan

muatan negatif Ernest Rutherford

Teori atom Rutherford

• Menurut Rutherford: Atom mempunyai inti yang kecil dan pejal bermuatan positif yang berada dipusat atom.

Elektron beredar mengitari inti pada lintasan yang relatif jauh, sehingga sebagian besar dari atom terdiri dari ruang hampa

+ -

Jari – jari atom

Elektron Kulit atom

Inti atom

Ruang hampa

SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

1. Atom dalam beredar mengeliling inti pada tingkat energi atau kulit-kulit tertentu

2. Atom dalam beredar mengelilingi inti tanpa menyerap atau memancarkan energi kecuali kalau elektron berpindah

Niels Bohr

Teori atom Bohr

nucleus

Elektron dalam orbital

Niels Bohr

Teori atom bohr

+ K L M N O P

n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 n = 5 n = 6 Lintasan elektron

TEORI ATOM NIELS BOHR (TEORI ATOM MODERN)

• NIELS BOHR MENGAJUKAN MODEL ATOM SEBAGAI BERIKUT:

1. Dalam atom terdapat lintasan – lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi. Lintasan ini disebut kulit atom yang merupakan lintasan berbentuk lingkaran dengan jari – jari tertentu. Tiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan

kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya yang

dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya. _{Niels Bohr}

TEORI ATOM NIELS BOHR (TEORI ATOM MODERN)

2. Elektron hanya boleh berada pada lintasan – lintasan yang diperbolehkan dan tidak boleh berada diantara dua lintasan.

Lintasan yang akan ditempati oleh elektron bergantung pada

energinya. Pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar) elektron menempati pada tingkat energi terendah yang disebut keadaan dasar (Ground state)

Niels Bohr

TEORI ATOM NIELS BOHR (TEORI ATOM MODERN)

3. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi.

Perpindahan elektron ke klulit lebih luar akan disertai

penyerapan energi. Sebaliknya perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai pelepasan energi.

Niels Bohr

TEORI ATOM MODERN ( TEORI MEKANIKA KUANTUM)

• Menurut Erwin Schrodinger: Posisi dan kedudukan elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti, yang bisa ditentukan peluang

(probabilitas) terbesar menemukan elektron. Daerah peluang terbesar menemukan elektron disebut ORBITAL.

Erwin Schrodinger Teori mekanika kuantum mempunyai

persamaan dengan teori atom Niels Bohr dalam hal adanya tingkat – tingkat energi (kulit – kulit ) dalam atom, tetapi berbeda dalam hal bentuk lintasan atau orbit

Hukum Dasar dan Perhitungan Kimia

Persamaan reaksi

Persamaan reaksi ialah cara penulisan suatu

perubahan kimia atau reaksi kimia menggunakan rumus kimia berdasarkan azas kesetaraan

Persamaan reaksi dikatakan setara apabila jenis dan jumlah atom zat-zat yang direaksikan

(pereaksi) sama dengan jenis dan jumlah atom hasil reaksi (produk)

Pereaksi ditulis di sebelah kiri diikuti tanda panah

kemudian produk

2H

₂

(g) + O

₂

(g) → 2H

₂

O (l)

Koefisien

Indeks

Wujud zat

Pereaksi Hasil reaksi

Langkah-langkah penulisan

1. Menulis zat-zat yang terlibat dalam reaksi

2. Menulis rumus kimia zat-zat yang terlibat dalam reaksi

3. Menyetarakan persamaan reaksi

4. Memperjelas dengan menambahkan wujud zat

(g = gas, l = cairan, s = padat, aq = larutan)

Contoh penulisan

Langkah 1 : natrium + gas klor → natrium klorida

Langkah 2 : Na + Cl

₂

→ NaCl Langkah 3 : 2Na + Cl

₂

→ 2NaCl Langkah 4 : 2Na (s) + Cl

₂

(g) → 2NaCl(s)

Logam natrium bereaksi dengan gas klor menghasilkan suatu

zat padat berwarna putih yang rasanya asin. Setelah dianalisis

zat tersebut diketahui sebagai garam dapur atau natrium klorida

Contoh

Belerang dibakar di udara (direaksikan dengan gas oksigen) menghasilkan gas belerang dioksida

Langkah 1 :

Langkah 2 : Langkah 3 : Langkah 4 :

belerang + gas oksigen

→

gas belerang dioksida

S + O₂

→

SO₂ S + O₂

→

SO₂

S (s) + O₂ (g)

→

SO₂ (g)

Contoh latihan

2. Kristal kalsium dimasukkan ke dalam larutan asam klorida (HCl) menjadi larutan kalsium

klorida dan gas hidrogen

Langkah 1 : Langkah 2 : Langkah 3 : Langkah 4 :

kristal kalsium + larutan asam klorida → larutan kalsium klorida + gas hidrogen

Ca + HCl

→

^CaCl₂ ^{+ H}₂

Ca + 2HCl

→

CaCl₂ + H₂

Ca ^(s) + 2HCl ^(aq)

→

CaCl₂ ^(aq) + H₂ ^(g)

Setarakan persamaan reaksi kimia berikut :

1.

C

₈

H

₁₈

+ 0

₂

 CO

₂

+H

₂

O

2.

Al + H

₂

SO

₄

 Al

₂

(SO

₄

)

₃

+ H

₂ 3.

P

₄

O

₁₀

+ H

₂

O  H

₃

PO

₄

4.

Al + Fe

₃

O

₄

 Al

₂

O

₃

+ Fe

5.

Na

₂

S

₂

O

₃

+I

₂

 NaI + Na

₂

S

₄

O

₆

Massa Atom Relatif (Ar) dan Massa Molekul Relatif (Mr)

 Massa Atom Relatif ( Ar ) adalah perbandingan massa satu atom suatu unsur dengan massa satu atom unsur standar.

Contoh : Ar O = 16, Ar Al = 27, Ar Na = 23, Ar Cl = 35,5, Ar C = 12, Ar H = 1

Ar Fe = 56 Ar Zn = 65

 Massa Molekul Relatif ( Mr ) adalah perbandingan massa 1 molekul unsur atau senyawa terhadap 1/12 massa satu atom C-12.

Contoh :

Mr NaCl = ( 1 X Ar Na ) + ( 1 X Ar Cl ) = ( 1 X 23 ) + ( 1 X 35,5 )

= 23 + 35,5 = 58,5

Mr C₂H₆O = ( 2 X Ar C ) + ( 6 X Ar H ) + ( 1 X Ar O )

= ( 2 X 12 ) + ( 6 X 1 ) + ( 1 X 16 )

= 24 + 6 + 16

= 46

Hukum-hukum Dasar Kimia

1. Hk. Kekekalan Massa

2 kg beras + 1 liter air = ……. ???

Massa total suatu bahan sesudah reaksi kimia adalah sama dengan massa total bahan sebelum reaksi

= 3 kg nasi = ... kg nasi + zat lain

atau

Antonie Lavoiser ( 1743 - 1794 )

Timah + Tabung + udara Tabung + Tin calx + sisa udara Sn + O₂  SnO₂

Hubungan kuantitatif antara zat-zat pereaksi dan zat-zat hasil reaksi. Hubungan kuantitatif dalam reaksi kimia pertama kali dikemukakan oleh Antonie Laurent Lavoisier (1743-1794), yaitu :

“ Dalam setiap reaksi kimia jumlah massa zat-zat sebelum reaksi dan sesudah reaksi adalah sama.”

LATIHAN

1.Dalam tabung tertutup ditimbang 32 gram belerang dan 63,5 gram tembaga. Setelah dicampur lalu dipanaskan dalam tabung tertutup dan reaksi berjalan sempurna maka terjadi zat baru, yaitu tembaga (II) sulfida sebanyak 95,5 gram. Gunakan data tersebut untuk menguji berlakunya hukum Lavoisier.

Jawab :

Massa sebelum reaksi Massa sesudah reaksi

Belerang Tembaga tembaga (II) sulfida

32 gram 63,5 gram 95,5 gram

Persamaan Reaksi : Cu(s) + S(s)

→

^CuS(s)

95,5 gram Massa total sebelum reaksi = 32 + 63,5 = 95,5 gram Massa total setelah reaksi =

Kesimpulan : Hukum Lavoisier berlaku karena

massa zat sebelum dan sesudah reaksi tetap

27

2. Pada pembakaran 12 gram magnesium dengan 10 gram gas oksigen, dihasilkan 20 gram magnesium oksida dan sisa gas oksigen 2 gram . Gunakan data tersebut untuk menguji berlakunya hukum Lavoisier.

Jawab :

Massa sebelum reaksi Massa sesudah reaksi

Magnesium Gas oksigen Magnesium oksida Zat sisa

Persamaan Reaksi : 2Mg (s) + O₂ (g)  2MgO (s)

12 gram

10 gram 20 gram 2 gram

Massa total sebelum reaksi = 12 + 10 =22 gram Massa total setelah reaksi = 20 + 2 = 22 gram

Kesimpulan : Hukum Lavoisier berlaku karena

massa zat sebelum dan sesudah reaksi tetap

2. Hk. Perbandingan Tetap (Proust)

Joseph Proust ( 1754 - 1826 ) 2 Sn + 2 O₂  2 SnO₂

Massa total suatu bahan sesudah reaksi kimia adalah sama dengan massa total bahan sebelum reaksi

Jika yang digunakan 2 gr Timah maka yang dihasilkan adalah 2 gram Snesium

oksida

Perbandingan koefisien reaksi dapat menyatakan :

1. Perbandingan jumlah partikel-partikel zat dalam suatu persamaan reaksi.

2. Perbandingan jumlah mol zat yang terlibat dalam reaksi, hal ini

disebabkan jika jumlah partikel-partikel zat sama maka jumlah molnya juga sama.

3. Perbandingan volume zat yang terlibat dalam reaksi, jika zat-zat

berwujud gas dan diukur pada temperatur yang sama, sesuai hipotesis Avogadro.

LATIHAN

1. Pada percobaan pembuatan senyawa tembaga (II)

sulfida, tembaga dicampur dengan belerang kemudian dipanaskan. Dari hasil pengamatan diperoleh data

sebagai berikut

Percoba an ke-

Massa Tembaga

(gram) Massa

Belerang (gram)

Perbandingan massa tembaga : belerang

1 1,0 0,5 2:1

2 2,0 1,0 2:1

3 3,0 1,5 2:1

4 4,0 2,0 2:1

5 5,0 2,5 2:1

Perbandingan massa tembaga dan belerang yang membentuk tembaga (II) sulfida selalu 2 : 1 (memenuhi hukum Proust)

Kesimpulan apa yang kalian dapatkan :

2. Air terbentuk dari unsur hidrogen dan oksigen dengan perbandingan massa 1 : 8. Apabila tersedia 4,0 gram hidrogen, berapa gram oksigen yang diperlukan agar seluruh hidrogen habis bereaksi membentuk air?

Jadi massa oksigen yang dibutuhkan adalah 32 gram.

Jawab :

Perbandingan massa hidrogen : oksigen = 1:8 Massa hidrogen = 4 gram

Massa oksigen = 8/1 x 4 = 32 gram

31

Apabila dua macam unsur membentuk lebih dari satu jenis senyawa, maka perbandingan massa unsur yang mengikat sejumlah yang sama unsur yang lain merupakan bilangan bulat dan sederhana.

Unsur N dan O dapat membentuk senyawa NO, N₂O₃, NO₂,_, N₂O₅, maka perbandingan unsur O yang diikat sejumlah sama unsur N adalah 2 : 3 : 4 : 5 (bulat dan sederhana)

HUKUM DASAR KIMIA

HUKUM DALTON

(hukum perbandingan berganda)

LATIHAN

1. Unsur Nitrogen dan Oksigen dapat membentuk dua macam senyawa dengan data sebagai berikut

Gunakan data tersebut untuk menguji berlakunya hukum Dalton

Jawab :

Senyawa Massa Nitrogen Massa Oksigen

I 28 gram 32 gram

II 28 gram 64 gram

Senyawa Perbandingan Massa Nitrogen : Massa Oksigen

I II

Jadi perbandingan massa oksigen yang mengikat sejumlah unsur nitrogen yang sama = 8:16 = 1:2

28 : 32 = 7 : 8 28 : 64 = 7 : 16

Perbandingan massa oksigen antara senyawa I dan senyawa II merupakan bilangan bulat dan sederhana sehingga memenuhi hukum dalton

3. Unsur A dan B membentuk dua senyawa.

Senyawa I mengandung 15 gram A dan 80 gram B. Senyawa II mengandung 30 gram A dan 240 gram B. Gunakan data tersebut untuk menguji berlakunya hukum Dalton

Jawab : `

Senyawa Massa A Massa B

I II

Senyawa Perbandingan Massa A : Massa B I

II

Jadi perbandingan massa B yang mengikat sejumlah massa A yang sama = 16:24 = 2:3 Kesimpulan : Sesuai dengan hukum dalton, karena perbandingan massa B antara

senyawa I dan senyawa II merupakan bilangan bulat dan sederhana 15 : 80 = 3 : 16

30 : 240 = 3 : 24

240 gram 30 gram

80 gram 15 gram

3. Hk. Perbandingan Volume

Gay Lussac ( 1778 - 1850 )

“Jika diukur pada tekanan dan temperatur yg sama, volume gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi merupakan perbandingan bilangan bulat dan sederhana”

Contoh :

Pembakaran gas etana menurut persamaan reaksi sbb : C₂H₆ + O₂  CO₂ + H₂O

Volume gas CO₂ yang terbentuk pada pembakaran 3 L gas etana adalah ….?

Jawab

Perbandingan volume = perbandingan koefisien Volume CO₂ : Volume C₂H₆ = 4 : 2

2 C₂H₆ + 7 O₂  4 CO₂ + 6 H₂O

Volume CO₂ = 4

--- X Volume C₂H₆ 4 2

= --- X 3 L 2

6 L CO₂

Ingat !!! Setarakan reaksi lebih dahulu

LATIHAN

1. Pada reaksi antara gas hidrogen dan gas oksigen menghasilkan uap air. Berapa liter gas oksigen yang diperlukan dan berapa liter uap air yang dihasilkan apabila gas hidrogen yang direaksikan sebanyak 12 liter.

Jawab :

Persamaan reaksi :

Perbandingan volume: 2 1 2 Volume : 12L 6L 12L

2H₂(g) + O₂(g)

→

^2H₂^O(g)

Jadi volume gas oksigen yang diperlukan 6 L

sedangkan uap air yang dihasilkan 12 L

Menerapkan Hukum Gay Lussac dan Hipotesis Avogadro



Apabila diukur pada suhu dan tekanan yang sama, maka perbandingan volume gas yang bereaksi dan

hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana (Hk. Guy Lussac)



Pada suhu dan tekanan yang sama, maka semua gas yang volumenya sama akan mengandung jumlah

molekul yang sama

(Hipotesis Avogadro)

LATIHAN

1. Pada suhu dan tekanan tertentu, 2 liter gas nitrogen mengandung 8 x 10

²²

molekul. Berapa molekul yang ada pada 10 liter gas amonia jika diukur pada suhu dan tekanan yang sama?

Jawab : Pada suhu dan tekanan yang sama, setiap gas yang volumenya sama mempunyai jumlah molekul yang sama

2 liter gas nitrogen = 8 x 10²² molekul 2 liter gas amonia = 8 x 10²² molekul

10 liter gas amonia = 10/2 x 8 x 10²² molekul = 4 x 10²³ molekul

1. Pada suhu dan tekanan tertentu, 5 liter gas N2

mengandung

6 x 10²⁰ molekul. Berapa volume gas H2 yang mengandung 24 x 10²⁰ molekul pada kondisi yang sama?

2. Berapa liter gas oksigen yang diperlukan untuk membakar sempurna 5 L gas CH₄ yang mengandung 1 x 10²⁰ molekul? Reaksi tersebut diukur pada temperatur dan tekanan yang sama, dengan persamaan reaksi

CH₄(g) + O₂(g)  CO₂(g) + 2H₂O(g)

Berapa jumlah molekul H₂O yang dihasilkan?

LATIHAN

Stoikiometri

Stoikiometri berasal dari bahasa Yunani yaitu kata “stoicheion” : unsur dan “metron” : pengukuran

Jadi “Stoikiometri” adalah suatu bahasan secara kuantitatif mengenai reaktan dan produk dalam suatu reaksi kimia.

Mol adalah banyaknya unsur yang mempunyai massa dalam gram yang secara numerik sama dengan massa atomnya

Konversi satuan dalam perhitungan “Kimia”

Mol

Massa (gr) Jml. Partikel

Volum (STP)

x Ar atau Mr

: Ar atau Mr

x 6,02 X 10²³

: 6,02 X 10²³ x 22,4

: 22,4

Untuk mengukur gas - gas pada keadaan tidak standar digunakan rumus :

PV = nRT P = Tekanan (atm) V = Volum ( liter ) n = jumlah mol

Massa Atom Relatif (Ar)

Beberapa data Ar unsur :

Unsur Ar Unsur Ar Unsur Ar Unsur Ar

Al 27 Au 197 K 39 O 16

Ba 137 P 31 Na 23 Mg 24

Br 80 F 19 Ca 40 N 14

Fe 56 H 1 C 12 Cu 63.5

S 32 I 127 Cl 35.5 Pb 207

Ag 108 Mn 55 Hg 201 Zn 65

12 - C atom 1

Massa 12

1

X unsur atom

1 rata -

rata Massa

 X unsur relatif

atom Massa

Massa Molekul Relatif (Mr)

Massa molekul relatif (Mr) sama dengan jumlah Ar dari semua massa penyusunnya.

Atau Mr Senyawa AB = Ar A + Ar B Contoh :

Mr C2H5OH = (2 x Ar C) + (6 x Ar H) + (1 x Ar O) = (2 x 12) + (6 x 1) + (1 x 16)

= 46

Mr = Jumlah Ar

Latihan soal 1

Senyawa Ar Mr MOL Massa Volume

(STP)

Jumlah Partikel

Uap H₂O

0,01 mol

Larutan

H₂SO₄ 4,9 g

H =1 O =16

H =1 S =32 O =16

Jawaban Latihan soal 1

Senyawa Ar Mr MOL Massa Volume

(STP)

Jumlah Partikel

Uap H₂O

0,01 mol

Larutan

H₂SO₄ (1x2) + 4,9 g

(1x32) +

(4x16)

= 98

(1x 2) + (16x1) =18 H =1

O =16

0,01 x 6,02 x 10²³ = 6,02 x 10²¹ molekul 0,01 x

22,4 = 0,224 L 0,01 x

18 = 0,18 g

H =1 S =32 O =16

4,9 g / 98 =

0,05 mol

0,05 x 6,02 x 10²³ = 3,01 x 10²² molekul Rumus

hanya untuk gas

Senya wa

Ar Mr Mol Massa Volume

(STP)

Jumlah Partikel gas

CO₂ 11,2 L

laruta n CaCl₂

3,01 x 10²³ molekul

padata n

CuSO₄. 5H₂O

2 mol Ca =40

Cl=35,5 Cu=63,5 S =32

O =16 H =1

C =12 O=16

Latihan soal 2

Selamat Belajar Mandiri

Semoga Sukses