PERTEMUAN II
advertisement
TUGAS KIMIA C. Perkembangan Teori Atom I. Teori Atom Dalton Menurut John Dalton (1766 – 1844) memperluas teori atom Democritus. Dalton mempelajari sifat fisika dan kimia dari suatu atom, dan mengemukakan teori atom sebagai berikut: 1. Materi/zat tersusun atas partikel-partikel kecil yang tidak dapat dibagi yang disebut atom 2. Setiap unsure disusun oleh atom-atom yamg memiliki massa dan sifat yang sama 3. Unsur-unsur yang berbeda memiliki massa dan sifat yang berbeda 4. Gabungan dua atom atau lebih unsure yang berbeda dinamakan senyawa 5. Atom tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, reaksi kimia hanya penataan ulang dari atom-atom yang bereaksi Teori atom Dalton masih memiliki kelemahan yaitu tidak dapat menjelaskan sifat kelistrikan dari suatu materi. II. Teori dan Model Atom Thomson J.J Thomson (1856 – 1940) melakukan eksperimen tentang sifat listrik suatu materi/zat, dari eksperimennya dapat disimpulkan bahwa sinar katoda merupakan berkas partikel yang bermuatan negative dan memiliki massa yang disebut elektron. Berdasarkan experimennya Thomson berpendapat bahwa atom adalah bola bermuatan positif dan electron menyebar di seluruh bagian atom. Kelemahan teori aton Thomson: tidak dapat menjelaskan adanya partikel lain yang dapat menetralkan muatan negative dari suatu atom. III. Teori dan Model Atom Rutherford Rutherford mengemukakan teori atom sebagai berikut: 1. Atom tersusun dari inti yang bermuatan positif dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negative 2. Massa atom berpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa 3. Jumlah muatan positif dalam inti atom harus sama dengan jumlah electron Kelemahan teori atom Rutherford yaitu belum mampu membuktikan tatanan electron yang sebenarnya di dalam atom. IV. Teori dan Model Atom Niels Bohr Teori atom Niels Bohr didasari oleh hukum fisika klasik dari Maxwell dan teori kuantum dari Max Planck serta spectrum unsure. Niels Borh mengemukakan teori atom sebagai berikut: 1. Lintasan elektron dalam atom memiliki tingkatan-tingkat energi tertentu 2. Lintasan elektron yang semakin dekat ke inti atom memiliki tingkat energi yang semakin rendah, sebaliknya semakin jauh dari inti atom, memiliki tingkat energi yang semakin tinggi 3. Dalam lintasannya elektron tidak menyerap maupun melepaskan energi 4. Elektron dapat berpindah dari lintasan yang lebih rendah ke lintasan yang lebih tinggi apabila menyerap energi. Dan bila elektron berpindah dari lintasan yang lebih tinggi ke lintasan yang lebih rendah maka akan memancarkan energi/cahaya Teori atom Bohr hanya cocok untuk atom yang memiliki jumlah elektron sedikit, sedangkan untuk atom yang memiliki jumlah elektron banyak bentuk lintasannya tidak sesuai lagi. V. Teori dan Model Atom Mekanika Kuantum LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 8 Teori dan model atom mekanika kuantum menggambarkan pergerakan dan kedudukan elektron dalam suatu atom. Menurut teori ini elektron tidak dapat dipastikan tempatnya, hanya dapat ditemukan kemungkinan terbesar elektron berada yang disebut orbital. D. Struktur Atom 1. Partikel Dasar Penyusun Atom, Nomor Atom dan Massa Atom Partikel penyusun atom yaitu: elektron (partikel bermuatan negatif) proton (partikel bermuatan positif) neutron (partikel tidak bermuatan) Notasi suatu unsur: A Z X Keterangan: X = lambang unsur A = massa atom (nomor massa) unsur X Z = nomor atom Nomor atom = jumlah elektron = jumlah proton Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron Soal 1 Suatu unsur kalsium mempunyai lambang unsur Ca, jika jumlah proton dan massa atom berturut-turut 20 dan 40. Tuliskan notasi unsur kalsium tersebut! Jawab: Jumlah proton = jumlah elektron = nomor atom (Z) = ......... Massa atom = nomor massa = A = ............. maka notasi unsur kalsium = ........... soal 2 Unsur Bismut(Bi) mempunyai jumlah neutron = 126 dan jumlah elektron = 83. Tuliskan notasi unsur bismut tersebut! Jawab: Jumlah elektron = jumlah proton = Z = ............... Nomor massa = A = jumlah proton + jumlah nuetron = ....... + ........= ........, maka notasi unsur bismut :.................. Soal 3 Jumlah proton, elektron dan 64 neutron untuk atom bermuatan(ion) Zn , berapakah jumlah proton, neutron dan elektron dari unsur Diketahui notasi unsur 30 tersebut!? Jawab: Jumlah proton = jumlah elektron = Z = ....................., jumlah neutron = nomor massa - jumlah proton = .............. - ............. = ............... Atom netral dapat membentuk ion bermuatan negatif (anion) dengan cara menangkap elektron sebanyak muatan negatif dari anion tersebut. Sedangkan atom netral dapat membentuk ion bermuatan positif (kation) dengan cara melepas elektron sebanyak muatan positif dari kation tersebut. LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 9 Soal 4 39 16 80 24 K Diketahui: 19 8O 35 Br 12 Mg Hitunglah jumlah proton, elektron dan neutron pada ion-ion berikut: A. K+ B. Mg2+ C. O2D. BrJawab: A. Jumlah proton = ..........., jumlah elektron = ............. - ........... = 18 (karena melepas 1 elektron), jumlah neutron = .......... - .......... = ................... B. Jumlah proton = 12, jumlah elektron = ........ - ......... = .................. (karena melepas 2 elektron), jumlah neutron = 24 - 12 = 12 C. Jumlah proton = 8, jumlah elektron = ...........+ .......... = .............(karena menangkap 2 elektron), jumlah neutron = ......... - ......... = ............... D. Jumlah proton = 35, jumlah elektron = ......... + ..............= .......... (karena menangkap 1 elektron), jumlah neutron = .........- ............. = ................ 2. Isotop, Isobar dan Isoton Contoh isotop: 1 1 H , 12 H , 13 H proton elektron neutron Contoh isobar: 24 Na dan 24Mg 11 12 Unsur Nomor massa proton 24 11 Na elektron neutron 40 42 Ar dan 20 Ca Contoh isoton: 18 Unsur Nomor massa proton elektron 40 3. Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi 18 Ar neutron Unsur 1 1H 2 1 3 1 Nomor massa H H Isotop adalah .............. 24 12 Mg Isobar adalah .................... 42 20 Ca Isoton adalah................. adalahrelatif ........................... 4. Isoton Massa atom dan massa molekul relatif LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 10 Massa atom relatif unsur (Ar) adalah perbandingan massa atom rata-rata suatu unsur terhadap satu atom isotop karbon -12 (12C). Ar 1 massa 12 .............................................................................................. .................................................................................. Soal 5 Jika massa atom rata-rata 1 atom N = 2,33 x 10-23 gram dan massa 1 atom C-12 adalah 19,93 x 10-24 gram. Tentukan Ar atom N! Jawab: massa rata - rata 1 atom N Ar N = 1 12 x massa 1 atom C - 12 ............................................................. = 1 12 x ......................................... ............. x ............ x ............. x ................. = .......................... ............. x ............ x ............. = .......................... = ............................ Soal 6 Jika Ar Cu = 63,55 sma, dan massa 1 atom C-12 = 2 x 10-23 gram, tentukan berapa gram massa dari 10 atom tembaga! Jawab: massa rata - rata 1 atom Cu Ar Cu = 1 12 x massa 1 atom C - 12 massa rata - rata 1 atom Cu 1 12 x ............................... massa rata-rata 1 atom Cu = ...............x...........x................ = ..................................gram massa 10 atom Cu = ............ x ............................................ = ............................gram ............. = Jika suatu unsur di alam terdapat dua isotop atau lebih, maka Ar unsur tersebut dapat ditentukan dengan rumus: Ar = (massa unnsur 1 x kelimpahan unsur 1) (massa unsur 2 x kelimpahan unsur 2) ..... 100% Soal 7 Seng (Zn) di alam ditemukan dalam bentuk dua isotop yaitu 60% isotop 40% isotop 66 30 Zn . Hitunglah Ar atom Zn! Jawab: Massa atom relatif (Ar) Zn = (massa unsur 65 Zn x kelimpahan 65 Zn) (massa unsur 66 Zn x kelimpahan 100% (...............x ....................) (....................... x .................) Ar Zn = 100% = ................................................ LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 65 30 Zn dan 66 Zn) 11 Soal 8 Atm klor (Cl) mempunyai massa atom relatif 35,5. Jika di alam klor mempunyai isotop Cl-35 dan Cl-37, hitunglah persen massa kedua isotop atom klor tersebut! Jawab: (massa unsur 35 Cl x kelimpahan 35 Cl) (massa unsur 37 Cl x kelimpahan 37 Cl) Ar Cl = 100% Misal kelimpahan unsur Cl-35 = x, maka kelimpahan Cl-37 = 100% - x (massa unsur 35 Cl x kelimpahan 35 Cl) (massa unsur 37 Cl x kelimpahan 37 Cl) Ar Cl = 100% (............. x .................) (...........x ............................................................) .............= 100% .............=......................... + ...............................- ............................... ............ = ..................... -........................... x =....................................... Jadi kelimpahan isotop Cl-35 =................. dan isotop Cl-37 =........................................ Massa molekul realtif (Mr) adalah perbandingan massa rata-rata 1 molekul senyawa dengan rata-rata 1 atom C-12. 1 x massa 12 Mr = Jumlah Ar unsur dalam suatu molekul senyawa. Soal 9 Jika Ar H = 1, N = 14, O =16, Na = 23, P = 31, maka hitunglah Mr dari senyawa: a. H3PO4 b. CO(NH2)2 c. Na2CO3.5H2O Jawab: a. Mr H3PO4 = (3 x Ar H) + (1 x Ar P) + (4 x Ar O) = (3 x........) + (1 x .......) + (4 x ......) = .......... + ........+........... = ............... b. Mr CO(NH2)2 = (1 x Ar C) + (1 x Ar O) + (2 x Ar N) + (4 x Ar H) =............................................................................ =............................................... =.................................................... c. Na2CO3.5H2O = (2 x Ar ........) + (1 x Ar.........) + (8 x Ar.............) + (10 x Ar......) =............................................................................ =............................................... =.................................................... 5. Konfigurasi elektron LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 12 Menurut model atom Bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron (tingkat energi). Kulit elektron yang terletak paling dalam mempunyai tingkat energi paling rendah, makin ke luar makin besar nomor kulitnya makin tinggi tingkat energinya. Konfigurasi elektron merupakan penyusunan atau pemetaan elektron yang dimiliki suatu atom. Pada konfigurasi elektron, kulit elektron/lintasan/orbit diberi lambang: Kulit pertama: K (kulit yang paling dekat dengan inti) Kulit kedua: L Kulit ketiga: M dan seterusnya Tiap-tiap kulit hanya dapat ditempati elektron maksimum 2n2, n = nomor kulit Jumlah elektron maksimum pada kulit K = 2 Jumlah elektron maksimum pada kulit L = 8 Jumlah elektron maksimum pada kulit M = 18 Jumlah elektron maksimum pada kulit N = 32 Jumlah elektron maksimum pada kulit O = 50 Jumlah elektron maksimum pada kulit P = 72 Jumlah elektron maksimum pada kulit Q = 98 Soal 5 Tuliskan konfigurasi dari atom berikut: 27 40 39 80 Al c. 18 Ar d. 19 K Br a. 126C b. 13 e. 35 Jawab: a. 126C (jumlah elektron = 6), maka konfigurasi elektron dari 126C : 2, 4 b. 27 13 Al (jumlah elektron = 13), maka konfigurasi elektron dari 27 13 Al : 2, 8, 3 c. Ar (jumlah elektron = 18), maka konfigurasi elektron dari Ar : ....., ..... ,.... 39 Pada d. soal39 K jawaban soal nomor=5,19), angka yang digaris bawahi elektron Jadi, elektron K : ....., valensi. (jumlah elektron maka konfigurasi elektronadalah dari 19 ......,......,..... 19 valensi adalah.............. 80 80 Br (jumlah elektron = 35), maka konfigurasi elektron dari 35 Br : .....,......, ....., ..... e. 35 40 18 Soal 10 Tentukan elektron valensi dari atom berikut: 40 28 Ca a. 14 b. 20 c. 37 Li Si Jawab: 28 a. 14 Si : ...., ...., ..... , elektron valensi =...... 40 b. 20 Ca : ....,...., ....,.... , elektron valensi =...... 40 18 d. 88 38 Sr c. 37 Li : ...., ......, elektron valensi =......... d. 88 38 Sr : .....,.....,.....,...... ,......., elektron valensi =......... 6. Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Penentuan Periode dan Golongan suatu Unsur pada Tabel Periodik Unsur Pada tabel periodik unsur golongan dan periode unsur dapat ditentukan dengan mengkonfigurasikan unsur tersebut, dimana: Golongan ditunjukan oleh elektron valensi Periode ditunjukan oleh jumlah kulit Catatan: Unsur-unsur yang terletak dalam satu golongan pada tabel periodik unsur mempunyai sifat yang mirip. LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 13 Soal 11 Tentukan golongan dan periode unsur berikut pada tabel periodik unsur! ( tanpa melihat tabel periodik) 32 24 S a. 16 b. 12 c. 199 F d. 207 Mg 82 Pb Jawab: 32 S : 2, 8, 6 pada tabel periodik unsur S terletak pada golongan VIA (karena elektron a. 16 valensinya = 6) dan periode 3 (karena jumlah kulitnya 3 yaitu K, L dan M) b 24 12 c 19 9 d. Mg : F : 207 82 Pb : Soal 12 Jumlah elektron dalam ion X2+ adalah 54. Tentukan golongan dan periode unsur X pada tabel periodik! Jawab: Jumlah elektron pada unsur X = .......+....=.... ..,, 56X : Jadi unsur X terletak pada golongan .....dan periode ......... Soal 13 Unsur A terletak pada golongan VIIA dan periode 3 pada tabel periodik unsur. Tentukan nomor atom unsur A! Jawab: Unsur A terletak pada golongan VIIA berarti mempunyai elektron valensi = 7, sedang periode 3 menunjukkan bahwa elektron unsur A menempati 3 kulit, maka: Nomor atom unsur A = 2 + 8 + 7 = 17 Latihan 1 Kerjakan bersama kelompok kalian ! 1. Gambarkan model atom menurut: a. Thomson b. Rutherford Jawab: LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 14 2. Di kabupaten Pesawaran, propinsi Lampung terdapat sumber daya alam yaitu logam mangan yang mempunyai lambang unsur Mn. Salah satu isotop unsur mangan mempunyai massa atom relatif 55 dengan nomor atom 25. Tuliskan notasi dari unsur mangan tersebut! Jawab: Nomor atom (Z) = ..... Massa atom = nomor massa = A = .... maka notasi unsur Mangan = ..... 3. Merkuri atau sering disebut raksa (Hg) merupakan unsur logam yang sangat berbahaya bagi kesehatan. Unsur merkuri mempunyai jumlah proton 80 dan massa atom relatif 201, tuliskan notasi unsur merkuri tersebut! Jawab: Jumlah proton = jumlah elektron = nomor atom (Z) = Massa atom = nomor massa = A = maka notasi unsur merkuri = 4. Tentukan jumlah proton, elektron dan neutron pada unsur berikut: 59 Ni A. 28 C. 197 79 Au proton =.... proton =.... elektron = .... elektron = .... neutron = .... neutron = .... 30 56 Fe B. 15 P D. 26 proton =.... proton =.... elektron = .... elektron = .... neutron = .... neutron = .... 5. Tentukan jumlah proton, elektron dan neutron pada ion berikut: 27 32 52 Al , 16 S , 24 ( 13 Cr , 127 53 I ) A. Al3+ B. S2C. Cr2+ D. IJawab: A. Jumlah proton = ...., jumlah elektron = ..... - .... = ...., jumlah neutron = ..... - ..... = ..... B. Jumlah proton = ...., jumlah elektron = ..... +.... = ...., jumlah neutron = ..... - ..... = ..... C. Jumlah proton = ...., jumlah elektron = ..... - .... = ...., jumlah neutron = ..... - ..... = ..... D. Jumlah proton = ...., jumlah elektron = ..... +... = ...., jumlah neutron = ..... - ..... = ..... 6. Jika Ar H =1 dan Ar O = 16, dan massa 1 atom C-12 = 2 x 10-23 gram, hitunglah massa 200 molekul H2O! Jawab: 7. Hitunglah Mr dari: A. Al2(SO4)3 B. MgSO4.7H2O Ar masing-masing atom lihat di tabel periodik unsur! LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 15 8. Suatu unsur X mempunyai nomor massa 79 dan jumlah neutron sebanyak 45. Tentukan letak unsur X tersebut pada tabel periodik unsur! 9. Suatu ion L- memiliki jumlah elektron 18. tentukan golongan dan periodik dari unsur L pada tabel periodik unsur! 10. Ion M2+ memiliki 18 elektron, tentukan letak unsur M dalam tabel periodik! LKS Kimia Kelas X/Semester Ganjil 16