Bilangan Kuantum dan Sistem Periodik [Autosaved]

Struktur dan Sifat-Sifat Atom
Add subtitle here
Struktur Atom
Bilangan Kuantum
• Kedudukan elektron dalam atom dapat diterangkan
dengan persamaan fungsi gelombang Schrödinger
()
• Penyelesaian  diperoleh 3 Bilangan:
 Bilangan Kuantum Utama (n)
 Bilangan Kuantum Azimuth (l)
 Bilangan Kuantum Magnetik (m)
• 2 elektron dalam 1 orbital dibedakan dengan Bilangan
Kuantum Spin (s)
Bilangan Kuantum
Bilangan Kuantum Utama (n)
Menunjukkan tingkat energi elektron (kulit)
n=
1
2
3
4
5
6
7
…
Kulit =
K
L
M
N
O
P
Q
…
Bilangan Kuantum
Bilangan Kuantum Azimut (l)
Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit)
l = 0, …, sampai (n – 1)
l=
0
1
2
3
…
Subkulit =
s
p
d
f
…
Bilangan Kuantum
Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Menunjukkan orbital
m = – l, …, sampai + l
l= 0
l=
2
m = –2 –1 0 +1 +2
m= 0
Orbital = s
l=
m = –1
Orbital =
Orbital =
1
0
p
+1
l=
m=
Orbital =
d
3
–3
–2
–1
0
f
+1
+2
+3
Bilangan Kuantum
Bilangan Kuantum Spin (s)
Menunjukkan arah putar pada porosnya (spin)
s = + ½ atau = ↑
s = – ½ atau = ↓
Bilangan Kuantum
Contoh Soal
1. Bagaimana menyatakan bilangan kuantum dari elektron 3s1?
Jawab:
n=3
l=0
m=0
s = +1/2 atau – 1/2
Struktur dan Sifat-sifat Atom
Sistem Periodik Unsur
A. PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK
1. Sejak kapan manusia mulai mengelompokkan
unsur-unsur ? dan bagaimana perkembangannya ?
2. Apa tujuan Pengelompokan Unsur-Unsur ?
Sistem Periodik Unsur
SEJARAH PERKEMBANGN SPU
Antoine Laurent Lavoisier (26 Agustus 1743 – 8 Mei 1794)
Pada 1789, mengelompokan 33 unsur kimia.
1.
GAS
 Cahaya,Kalor,Oksigen,Nitrogen,Hidrogen
2. TANAH
 Kapur,Magnesium Oksida, Barium Oksida, Aluminium
Oksida, Silikon Oksida
3. LOGAM
 Antimon, Perak, Arsenik, Bismuth, Kobalt, Tembaga,
Timah, Besi, Mangan, Raksa, Molibdenum, Nikel,
Emas, Platina,Timbel,Tungsten, Seng
4. NON LOGAM
 Sulfur, Fosfor, Karbon, Asam Klorida, Asam Fluorida,
Asam Borak
Sistem Periodik Unsur
SEJARAH PERKEMBANGN SPU > HK TRIADE DOBEREINER
Johann Wolfgang Döbereiner
German chemist born Dec. 13, 1780, Hof an der Saale [Germany] died March 24, 1849, Jena
Pada tahun 1829 menjelaskan
hasil penelitiannya bahwa massa atom relatif
stronsium berdekatan dengan massa rata-rata dua
unsur lain yg mirip dengan Stronsium yaitu kalsium
dan Barium (HK Triade Dobereiner)
Sistem Periodik Unsur
SEJARAH PERKEMBANGN SPU- HK OKTAF NEWLANDS
John Alexander Reina Newlands
British chemist born Nov. 26, 1837, London, Eng. died July 29, 1898, London
Pada tahun 1864 menyusun unsur-unsur berdasarkan
kenaikan massa atom relatifnya. Ternyata unsur-unsur
yang berselisih 1 oktaf ( unsur nomor 1 dengan nomor 8,
nomor 2 dengan nomor 9, san seterusnya )
menunjukkan kemiripan sifat.(HK OKTAF NEWLANDS)
Hukum oktaf Newlands ternyata hanya berlaku untuk unsur-unsur
dengan massa atom relatif sampai 20 (kalsium). Kemiripan sifat terlalu
dipaksakan apabila pengelompokan dilanjutkan.
Sistem Periodik Unsur
SEJARAH PERKEMBANGN SPU- HK MENDELEEV
Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907)
Ahli kimia dari Kekaisaran Rusia yang menciptakan tabel periodik
berdasarkan peningkatan bilangan atom.
 Pada tahun 1869 melakukan pengamatan
bahwa sifat unsur merupakan fungsi periodik
dari massa atom relatifnya.
 Sifat akan berulang secara periodik bila unsur
disusun berdasarkan kenaikan massa ato
m relatifnya
 Unsur-unsur yang memiliki kemiripan sifat
diletakkan pada satu lajur vertikal yang disebut
golongan.
 Unsur-unsur juga disusun berdasarkan
kenaikan massa atom relatifnya dan
ditempatkan dalam satu lajur yang disebut
periode.
Sistem Periodik Unsur
SEJARAH PERKEMBANGN SPU- HK MENDELEEV
Dmitriy Ivanovich Mendeleyev (1834-1907)
Ahli kimia dari Kekaisaran Rusia yang menciptakan tabel periodik berdasarkan
peningkatan bilangan atom.
 Mendeleev mengosongkan beberapa
tempat untukmenetapkan kemiripan
sifat dalam golongan.
 Beberapa kotak juga
dikosongkan karena yakin
masih ada unsur yang belum dikenal
karena belum ditemukan.
Sistem Periodik Unsur
SPU MODERN
Henry Gwyn Jeffreys Moseley (23 November 1887–10 Agustus 1915)
1. Atom dapat terbagi menjadi partikel dasar atau
partikel subatom.
2. Atom diketahui tersusun oleh proton, elektron dan
netron.
3. Jumlah proton merupakan sifat khas unsur. Setiap
unsur mempunyai jumlah proton tertentu yang
berbeda dari unsur lain.
4. Jumlah proton suatu unsur dinyatakan sebagai
nomor atom.
5. Sistem periodik modern tersusun berdasarkan
kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat
6. Lajur horisontal yang disebut periode, tersusun
berdasarkan kenaikan nomor atom
7. lajur vertikal yg disebut golongan, tersusun
berdasarkan kemiripan sifat
Sistem Periodik Unsur
SPU MODERN
Henry Gwyn Jeffreys Moseley (23 November 1887–10 August 1915)
8. Unsur gol. A disebut gol. Utama, Unsur gol. B
disebut gol. Transisi.
9. Golongan dapat diberi tanda no 1 sampai 18
berurutan dari kiri ke kanan. Berdasarkan peno
moran ini, golongan transisi mempunyai nomor 3
sampai 12.
10. Sistem periodik modern tersusun atas
7 periode dan 18 golongan yang terbagi menjadi
8 golongan utama atau golongan A dan 8
golongan transisi atau golongan B.
11. Sistem Periodik Modern merupakan
penyempurnaan dari Hukum periodik Mendeleev
Sistem Periodik Unsur
Sistem Periodik Unsur
B. SUSUNAN UNSUR DALAM SPU MODERN
1. Dalam SPU Modern, Unsur2 dikelompokkan dalam Golongan dan Periode
2. Ada 2 cara penamaan Golongan dalam SPU Modern yaitu :
 Cara Tradisional
 Cara IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)
Sistem Periodik Unsur
GOLONGAN DALAM SPU MODERN
GOLONGAN > LAJUR VERTIKAL > Menunjukkan KEMIRIPAN Sifat
PENAMAAN GOLONGAN (TRADISIONAL)
PENAMAAN GOLONGAN (IUPAC)
GOL.IA
: ALKALI (Kecuali H)
GOL.IA
: GOL 1
GOL.IIA
: ALKALI TANAH
GOL.IIA
: GOL 2
GOL.IIIA
: BORON-ALUMINIUM
GOL.IIIB-VIIB
: GOL. 3,4,5,6,7
GOL.IVA
: KARBON-SILIKON
GOL.VIIIB
: GOL. 8,9,10
GOL.VA
: NITROGEN-FOSFOR
GOL.IB
: GOL. 11
GOL.VIA
BELERANG
: OKSIGEN-
GOL.IIB
: GOL. 12
GOL.IIIA
: GOL. 13
GOL.VIIA
: HALOGEN
GOL.IVA
: GOL. 14
GOL.VIIIA
: GAS MULIA
GOL.VA
: GOL. 15
GOL. IB-VIIIB
: TRANSISI
GOL.VIA
: GOL. 16
GOL.VIIA
: GOL. 17
GOL.VIIIA
: GOL. 18
Sistem Periodik Unsur
Unsur-unsur Utama (Representatif)
Unsur-unsur utama adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada
subkulit s atau subkulit p.
Aturan penomoran golongan unsur utama adalah:
a. Nomor golongan sama dengan jumlah elektron di kulit terluar.
b. Nomor golongan dibubuhi huruf A (sistem Amerika).
Sistem Periodik Unsur
Catatan
1. Hidrogen, dengan konfigurasi elektron 1s1, tidak termasuk golongan IA (alkali),
meskipun sering ditempatkan sekolom dengan golongan alkali. Akan tetapi, hidrogen
tidak dapat dimasukkan ke dalam golongan manapun, dan sebaiknya ditempatkan di
tengah-tengah pada bagian atas sistem periodik.
2. Helium, dengan konfigurasi elektron 1s2, adalah salah satu gas mulia. Jadi, meskipun
hanya memiliki dua elektron, helium termasuk golongan VIIIA.
Sistem Periodik Unsur
Unsur-unsur Transisi (Peralihan)
Unsur-unsur transisi adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada
subkulit d.
Berdasarkan prinsip Aufbau, unsur-unsur transisi baru dijumpai mulai periode 4.
Pada setiap periode kita menemukan 10 buah unsur transisi, sesuai dengan
jumlah elektron yang dapat ditampung pada subkulit d.
Diberi nama transisi karena terletak pada daerah peralihan antara bagian kiri dan
kanan sistem periodik.
Aturan penomoran golongan unsur transisi adalah:
a. Nomor golongan sama dengan jumlah elektron pada subkulit s ditambah d.
b. Nomor golongan ditambahkan huruf B.
Sistem Periodik Unsur
Catatan
1. Jika s + d = 9, golongan VIIIB.
2. Jika s + d = 10, golongan VIIIB.
3. Jika s + d = 11, golongan IB.
4. Jika s + d = 12, golongan IIB.
Sistem Periodik Unsur
Sistem Periodik Unsur
Unsur-unsur Transisi - Dalam
Unsur-unsur transisi–dalam adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya
berakhir pada subkulit f.
Unsur-unsur transisi-dalam hanya dijumpai pada periode keenam dan ketujuh
dalam sistem periodik, dan ditempatkan secara terpisah di bagian bawah.
Sampai saat ini, unsur-unsur transisi-dalam belum dibagi menjadi golongangolongan seperti unsur utama dan transisi.
Unsur-unsur ini baru dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu unsur lantanida dan
unsur aktinida.
Unsur-unsur lantanida (seperti lantanum), adalah unsur-unsur yang elektron
terakhirnya mengisi subkulit 4f dan unsur-unsur aktinida (seperti aktinum), adalah
unsur-unsur yang elektron terakhirnya mengisi subkulit 5f.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Jari-jari Atom
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar.
Bagi unsur-unsur yang segolongan, jari-jari atom makin ke bawah makin
besar sebab jumlah kulit yang dimiliki atom makin banyak, sehingga kulit
terluar makin jauh dari inti atom.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Jari-jari Atom
bagi unsur-unsur yang seperiode, jari-jari atom makin ke kanan makin kecil.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Jari-jari Atom
Jadi dapat disimpulkan:
1) Dalam satu golongan, jari-jari atom bertambah besar dari atas ke bawah.
2) Dalam satu periode, jari-jari atom makin kecil dari kiri ke kanan.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Energi Ionisasi
Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron
terluar suatu atom.
Energi ionisasi ini dinyatakan dalam satuan kJ mol–1.
Unsur-unsur yang segolongan, energi ionisasinya makin ke bawah semakin
kecil karena elektron terluar makin jauh dari inti (gaya tarik inti makin
lemah), sehingga elektron terluar makin mudah dilepaskan.
Sedangkan unsur-unsur yang seperiode, gaya tarik inti makin ke kanan
makin kuat, sehingga energi ionisasi pada umumnya makin ke kanan makin
besar.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Energi Ionisasi
Ada beberapa pengecualian yang perlu diperhatikan. Golongan IIA, VA,
dan VIIIA ternyata mempunyai energi ionisasi yang sangat besar, bahkan
lebih besar daripada energi ionisasi unsur di sebelah kanannya, yaitu IIIA
dan VIA.
Hal ini terjadi karena unsur-unsur golongan IIA, VA, dan VIIIA mempunyai
konfigurasi elektron yang relatif stabil, sehingga elektron sukar dilepaskan.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Energi Ionisasi
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Keelektronegatifan
Keelektronegatifan adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom
untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain.
Misalnya,
fluorin memiliki kecenderungan menarik elektron lebih kuat daripada
hidrogen.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa keelektronegatifan fluorin lebih besar
daripada hidrogen.
Konsep keelektronegatifan ini pertama
kali diajukan oleh Linus Pauling (1901 – 1994) pada tahun 1932.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Keelektronegatifan
Unsur-unsur yang segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil
sebab gaya tarik inti makin lemah.
Sedangkan unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan
makin besar.
Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai
keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Nilai Keelektronegatifan Unsur-unsur
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Afinitas Elektron
Afinitas elektron adalah energi yang menyertai proses penambahan 1 elektron
pada satu atom netral dalam wujud gas, sehingga terbentuk ion bermuatan –1.
Afinitas elektron juga dinyatakan dalam kJ mol–1.
Unsur yang memiliki afinitas elektron bertanda negatif, berarti mempunyai
kecenderungan lebih besar dalam menyerap elektron daripada unsur yang
afinitas elektronnya bertanda positif.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Afinitas Elektron
Makin negatif nilai afinitas elektron, maka makin besar kecenderungan unsur
tersebut dalam menyerap elektron (kecenderungan membentuk ion negatif).
Dari sifat ini dapat disimpulkan bahwa:
1) Dalam satu golongan, afinitas elektron cenderung berkurang dari atas ke
bawah.
2) Dalam satu periode, afinitas elektron cenderung bertambah dari kiri ke
kanan.
Sistem Periodik Unsur
Sifat-sifat Periodik Unsur
Sifat Logam
sifat logam-nonlogam dalam periodik unsur adalah:
1) Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang,
sedangkan sifat nonlogam bertambah.
2) Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah,
sedangkan sifat nonlogam berkurang.