STRUKTUR ATOM
: memehami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia : memehami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relarif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam
tabel
periodik
serta
menyadari
keteraturannya,
melalui
pemahaman konfigurasi konfigurasi elektron
Setelah mempelajari materi materi ini, peserta didik didik diharapkan dapat dapat Menjelaskan
perkembangan teori atom Dalton, perkembangan Dalton, Thomson, dan
Rutherford Menentukan
pertikel dasar penyusun atom
Menentukan
nomor massa massa dan nomor nomor atom
Mengklasifikasikan
atom atom kedalam isotop, isotop, isobar, dan isoton isoton
berdasarkan nomor massa massa dan nomor nomor atom Menentukan
massa atom dan massa molekul relatif dengan rumus
Menjelaskan
perkembangan model atom Bohr perkembangan
Menentukan
konfigurasi konfigurasi elektron dan elektron valensi valensi
Pertemuan pertama ( LKS 1 )
Peserta didik dapat dapat menjelaskan perkembangan perkembangan teori atom Dalton, Thomson, dan Rutherford Peserta didik dapat dapat menentukan partikel dasar penyusun atom atom Menentukan nomor massa massa dan nomor atom
Mengklasifikasikan atom kedalam isotop, isobar, dan isoton b
A. Perkembangan Model Atom 1.
Model Atom Dalton
John Dalton (1766-1844) berpendapat bahwa konsep atom domocritus benar. Ini berdasarkan John Dalton (1766-1844 ) adalah
ilmuan inggris. Meski Dalton buta warna, Dalton tidak
berhenti untuk terus mendalami ilmu kimia dan meteorologi
pada
hokum
perbandingan
kekekalan tetap.
massa
Berdasarkan
dan
hokum
pemikiran
tersebut, ditahun 1803 ia merumuskan teori atomnya sebagai berikut :
Model Atom Dalton
Materi tersusun dari partikel-partikel terkecil yang disebut atom. Unsur adalah materi yang tersusun dari atom-atom sejenis dengan massa dan sifat yang sama Unsure yang berbeda mempunyai massa dan sifat yang berbeda. Atom tidak dapat diciptakan atau dimusnakan
2.
Model Atom Thomson
Penemuan electron atas jasa J.J. Thomson dan R. Milikan,
pada
tahun
pertama
abad
ke-20,
memberikan bukti ketidak sempurnaan model atom Dalton. J.J. Thomson memperinci model atom Dalton . dikemukakannya bahwa. Atom Joseph john Thomson (18561940) menerima hadiah nobel fisika di tahun 1906 atas keberhasilannya membuktikan bahwa electron adalah partikel
berbentuk bulat dimana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh
Model atom thomson
elektron-elektron bermuatan negatif yang berada diantara muatan positif. Elektron-elektron dalam atom dalam atom diumpamakan seperti butiran kismis dalam roti. 3.
Model atom Rutherford
Pada tahun 1911 Ernest Rutherford melanjutkan eksperimen Lenard dengan partikel alpa sebagai ganti electron. Dari eksperimen tersebut, Rutherford menyimpulkan bahwa Sebagian besar dalam atom adalah ruang hampa Atom mempunyai bagian yang sangat kecil tetapi sangat padat yang disebut inti atom muatan inti atom sejenis dengan muatan partikel Model atom Rutherford
alpa yaitu bermuatan posotif.
Dari hasil eksperimen tersebut menggugurkan teori
atom
Rutherford
Thomson
sebagai
mengajukan
model
gantinya atomnya
sebagai berikut. Atom tersusun dari inti yang bermuatan posotif Ernest Rutherford (1871-1937) lahir di selendia baru. Di tahun 1895 sempat belajar bersama dengan J.J. Thomson di inggris. Di tahun 1907, ia pindah ke Universitas Manchester dan mendalami struktur atom
dikelilingi
oleh
electron-elektron
yang
bermuatan negative, seperti halnya planet planet yang mengelilingi matahari. Massa atom berpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Karena arom bersifat netral, maka jumlah muatan positif dalam inti haru sama dengan muatan jumlah
Percobaan Rutherford
elektron.
B.
Partikel Penyusun Atom
Partikel penyusun atom yaitu electron, proton, dan neutron. Elektron ditemukan oleh
J.J.
Thomson
melalui
percobaan-percobaan
dengan
katode,
dengan
mengumpukan data menggunakan tabung dan gas yang berbeda-beda, dan 8
menyimpulkan bahwa nilai e/m ternyata selalu sama yaitu 1,76 x 10
coulomb/gram. Kemudian Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negative (berkas electron) yang ada dalam materi. Dengan demikian electron merupakan penyusun suatu atom Di tahun 1886 Goldstein melalui percobaan sinar terusan mengusulkan adanya muatan positif -27
dalam atom. Massa muatan positif sekitar 1,673 x 10 Kg. muatan positif ini dinamakan proton. Di tahun 1920, ahli fisika William draper harkins menyakini adanya pertikel lain dalam inti atom selain proton. Partikel tersebut mempunyai massa yang hamper sama dengan proton, tetapi tidak bermuatan. Ia menamakan partikel tersebuat neutron. Karena tidak bermuatan maka keberadaannya sulit dibuktikan. Baru pada tahun 1932 oleh J. Chadwick melalui suatu reaksi inti membuktikan keberadaan artikel neutron tersebut.
C. Susunan Atom 1. Nomor atom (Z)
Jumlah proton dalam suatu atom disebut nomor atom atau nomor proton. Jumlah proton khas bagi setiap unsure. Artinya, atom-atom dari unsur. yang sama mempunyai proton yang sama tetapi berbeda dari atom yang lain. Oleh karena suatu unsure bersifat netral maka jumlah electron sama dengan jumlah proton. Jadi nomor atom juga menyatakan jumlah electron dalam suatu atom. Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron
Contoh:
Nomor atom karbon adalah 6, berarti setiap atom karbon mempunyai 6 proton dan 6 elektron
2. Nomor massa (A)
Massa suatu atom dapat dianggap sama dengan total massa proton dan massa neutronnya. Massa atom ini dinyatakan sebagai no mor massa (A)
Nomor massa
Jumlah proton =
(p)
Jumlah neutron +
(n)
Nomor atom (Z) dan nomor massa (A) adalah karakteristik dari atom suatu unsure. Jika X lambing kimia unsure , maka nomor atom (Z) dan nomor massa (A) dari unsure X dapat ditulis menggunakan notasi sebagai berikut X = lambing unsure
A Z
X
Z = nomor atom = jumlah proton (P) = jumlah electron (n) A = nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron
Contoh:
27 13
Al : menayatakan atom alumunium dengan nomor atom 13 dan nomor
massa 27. Atom ini mempunyai jumlah proton = 13, electron = 13, jumlah neutron = 27 – 13 = 14 3. Isotop
Atom-atom dari unsure yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda disebut isotop. Contoh 1
2
3
1
1
1
H
H
H
4. Isobar Dan Isoton
a. Isobar Atom dari unsure yang berbeda ( mempunyai nomor atom yang berbeda), tetapi mempunyai nomor massa yang sama disebut isobar. Contoh:
14 6 C
14 dengan 7 N ;
24
24 Mg Na dengan 12
11
b. Isoton Atom dari unsure yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda), tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama. Contoh:
13 6 C
14 dengan 7 N :
31 15
P dengan
32 16 S
Petunjuk:
Masing-masing anggota kelompok mengerjakan tugas ini Anggota kelompok yang sudah mengerti, dapat menjelaskan kepada anggota kelompok lainnya sampai semua anggota kelompok mengerti
Tugas 1. Inti atom ditemukan oleh Ernest Rutherford melalui percobaan yang disebut sinar penghamburan sinar alfa. a. Data eksperimen apa yang diperolah dari percobaan penghamburan sinar alfa? b. Kesimpulan apa yang dapat ditarik Rutherford dari eksperimennya ? c. Berikan penjelasan bagaimna kelemahan teori atom Rutherford ? Jawaban: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 2. Jelaskan bagaiman rancangan percobaan partikel dasar penyusun atom ? Jawanan: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….
3. Lengkapi daftar berikut unsur
Magnesium
notasi
Nomor atom 12
24 12
Mg
Nitrogen Helium
Nomor massa 24
Jumlah proton 12
Jumlah neutron 12
7
Jumlah elektron 12
8
4 2
He
Klor
35
Tembaga
29
17
63
4. Lengkapilah table dibawah ini dan jawablah pertanyaannya! Unsur
Nomor atom
neutron
Nomor massa
A
6
8
14
B
7
7
14
C
8
16
D
15
30
E
15
F
16
16 32
Pertanyaan:
Tenetukan kelompok unsur yang termasuk isotop, isobar, dan isoton dari table di atas! Jawaban: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………
kuis
Petunjuk:
Kerjakanlah soal kuis dibwabah ini secara sendiri-sendiri dan tidak boleh membantu atau kerja sama dengan teman kelompoknya !
1. Jelaskan secara singkat model atom menurut Dalton, J.J. Thomson dan Rutherford ! Jawaban: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 2. Sebutkan partikel penyusun atom? Jawaban: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… 3. Tentukan jumlah elektron, nomor proton, dan jumlah neutron dalam atom dengan notasi berikut! 24
Na
a.
11
b.
15
c.
29
31
P
63
Cu
Jawaban: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………..
4. Kelompokan atom-atom berikut ke dalam isotop, isobar, d an isoton. 12 6
C
15 7
N
14
14
7
6
N
C
18 8O 16 8
O
Jawaban: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………
Pertemuan kedua LKS 2
Tujuan pembelajaran: Peserta didik dapat Menentukan massa atom dan massa molekul relatif dengan rumus Peserta didik dapat Menjelaskan perkembangan model atom Bohr Peserta didik dapat Menentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi
A. Massa atom dan massa molekul relatif Massa atom relative adalah perbandingan massa antara atom yang satu terhadap atom yang lainnya. Massa perbandingan yang telah disepakati adalah 1/12 dari massa 1 atom C-12. Dengan demikian massa atom relative adalah perbandingan anatara massa rataratadari 1 atom suatu unsure terhadap 1/12 massa 1 atom C-12.
( )
Oleh karena 1/12 massa atom relative (Ar) = massa rata-rata 1 atom x 1 sma. Massa molekul relative merupakan gabungan dari ataom-atom. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:
Massa molekul relatif (Mr) =∑ Ar
Contoh: 23
1. Diketahui massa rata-rata satu atom unsure X = 4,037 x 10- gram. Tentukan massa -23 atom relative (Ar) unsure X jika massa atom C-12= 1,99268 x10 gram. Jawab :
( )
2. Tentukan massa molekul relative (Mr) H2O, jika diketahui Ar H= 1 ; Ar O = 16! Jawab: Mr H2O = ∑ Ar = 2 (Ar H) + 1 (Ar O) = 2 (1) + 1(16) = 18 B. Model atom Bohr Di tahun 1913, Neils Bohr berhasil memperbaiki kelemahan atom
Rutherford dan mengemukakan model atom Bohr berdasarkan postulat berikut: Setiap electron dalam atom mengelilingi inti dalam Neils Bohr (18851963) dilahirkan di
lintasan tertentu yang stasioner yang disebut orbit
Denmark. Setelah
atau kulit. Meski electron mengalami percepatan,
menyelsaikan
namun pada orbit electron tidak memancarkan dan
sekolahnya bergabung dengan
menyerap energy sehingga energinya konstan
J.J. Thomson dan
Electron dapat berpindah dari orbit yang satu ke orbit
Rutherford sebelum
yang lainnya dengan memancarkan dan menyerap
mengembangkan model atomnya
energy. Energy yang dipancarkan atau diserap adalah E = hf = hc/ℓ
Model atom Bohr
Model atom bohr dapat menjelaskankan kestabilan atom dan spectrum atom hydrogen. Akan tetapi, model ini mempunyai kelemahan, antara lain: Model atom bohr hanya bias menjelaskan spectrum atom hydrogen, tetapi gagal menjelaskan spectrum atom lebih kompleks Asumsi bahwa electron mengelilingi inti dalam orbit melingkar tidak sepenuhn ya benar karena orbit yang berbentuk elips dimungkinkan. Model atom bohr tidak bias menjelaskan adan ya garis-garis halus pada spectrum atom hydrogen Pada perkembangan selanjutnya diketahui bahwa gerakan menyerupai gelombang. Oleh karena itu, posisinya tidak ditentukan dengan pasti. Pada tahun 1927 Erwin schrodinger, seorang ilmuan dari australi mengemukakan teori atom yang disebut teori atom mekanika kuantum. Model atom bohr telah memperkenalkan konsep bilangna kuantum n yang menyatakan orbit atau kulit atom yaitu n=1, 2, 3,… yang disebut juga kulit K, L, M,.. susunan electron dalam kulit-kulit atom disebut konfigurasi electron. C. Konfigurasi electron Susunan elektron pada setiap kulitnya disebut konfigurasi elektron. Kulit pertama
dinamakan kulit K, kulit kedua dinamakan kulit L, kulit ketiga dinamakan kulit M, dan seterusnya Jumlah maksimum elektron pada setiap kulit memenuhi rumus 2n nomor kulit) 2
Kulit K (n = 1), maksimum 2 x 1 = 2 elektron 2
Kulit L (n = 2), maksimum 2 x 2 = 8 elektron 2
Kulit M (n = 3), maksimum 2 x 3 = 18 elektron 2
Kulit N (n = 4), maksimum 2 x 4 = 32 elektron, dan seterusnya. Contoh : Tentukan konfigurasi elektron dari unsur dibawah ini 23
35
11
17
Na,
11 Na
Cl :
: 2.8.1.
17Cl
: 2.8.7.
2
(n =
D. Electron Valensi
Elektron valensi adalah electron yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kimia. Unsure-unsur golongan utana, electron valensinya adalah electron yang terdapat dikulit terluar Contoh: Konfigurasi electron alumunium dan bromine adalah sebagai berikut, Al : 2, 8, 3 Br : 2, 8, 18, 7 Maka elktron valensi alimunium = 3 dan bromine = 7
Kerjakanlah tugas dibawah ini
Petunjuk:
Masing-masing anggota kelompok mengerjakan tugas ini Anggota kelompok yang sudah mengerti, dapat menjelaskan kepada anggota kelompok lainnya sampai semua anggota kelompok mengerti
1. Diketahui Ar (C) = 12, Ar (Ca) = 40, Ar (O)= 16. Tentukan Mr dari CaCO3 Jawaban: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….
2.
Di alam terdapat isotop tembaga dengan kelimpahan masing-masing 69,2% Cu yang memiliki massa 62,930 sma dan 30,8% Cu yang memiliki massa 64,928 sma. Tentukan massa atom relatif da ri tembaga! Jawaban: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………..
3. Buatlah ilustrasi dari gambar atom dibawah ini!
Jawaban: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… 4. Tulislah konfigurasi electron , Al dengan nomor atom 13 dan Br = 35 dan tentukan electron valensi! Jawaban: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………..
Selamat Bekerja,,,,,
KUIS
Petunjuk:
Kerjakanlah soal kuis dibwabah ini secara sendirisendiri dan tidak boleh membantu atau kerja sama dengan teman kelompoknya !
1. Diketahui massa rata-rata 1 atom unsure X = 2,66 x 10-23 gram dan atom unsure Y = 6. 64 x 10-23 gram, sedangkan massa 1 atom C-12 = 1.99 x 10-23 gram. Tentukan massa atom relative unsure X dan Y tersebut. Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 2. Jika diketahui: Ar H = 1 ; C =12 ; O = 16 Tentukan Mr dari C2O5OH Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 3. Jelaskan postulat teori atom Bohr ! Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan konfigurasi electron dan electron valensi! Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… .......
Lembar kerja siswa (LKS) Kimia Struktur atom
Untuk SMA/MA Nama : Kelas :
Tim penyusun Suriati Nova kurnia
Semester I
mahye
