KIMIA SMU Ringkasan Materi STRUKTUR ATOM A. Partikel Penyusun Atom 4. Penemuan Inti Atom Penemu inti atom adalah Ernest Rutherford bersama Berdasarkan teori atom Dalton, atom merupakan dua muridnya yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden partikel terkecil materi yang tidak dapat terbagi lagi. dengan nama Eksperimen penghamburan sinar alpha. Teori atom ini dapat menjelaskan hukum kekekalan Inti atom tersusun atas proton dan neutron. Proton dan massa dan hukum perbandingan tetap, tetapi tidak neutron disebut nukleon. dapat menjelaskan tentang sifat listrik materi dan daya B. Nomor Atom dan Nomor Massa gabung unsur-unsur. Partikel Simbol Muatan Penemu 1. Nomor Atom (Z) 1 Proton +1 Goldstein 1p Nomor atom suatu unsur sama dengan jumlah proton. (1886) Untuk atom netral, jumlah proton = jumlah elektron 1 Neutron 0 James 0n No. Atom = Jumlah proton = Jumlah elektron Chadwick Contoh : Atom Oksigen bernomor atom 8 sehingga (1932) 0 memiliki 8 proton dan 8 elektron. Elektron -1 J.J. Thomson -1e 2. Nomor Massa (A) (1897) Nomor massa adalah jumlah nukleon (proton dan Inti atom Rutherford neutron) yang terdapat dalam inti atom. (1910) Kulit Niels Bohr No. Massa = Jumlah proton + Jumlah neutron elektron (1914) 1. Penemuan Elektron Contoh : Atom natrium terdiri atas 11 proton dan 12 Penemu elektron adalah J.J Thomson melalui neutron, berarti nomor massa atom natrium = percobaan sinar katode. 11 + 12 = 23 Muatan elektron ditemukan oleh Robert Milikan 3. Lambang Unsur (X) melalui percobaan tetesan halus minyak. Susunan suatu unsur netral dapat dinyatakan dengan Sifat-sifat Sinar katode: lambang: a. merambat tegak lurus dari permukaan katode Dimana : A menuju anode Z X X = lambang unsur/notasi unsur b. merupakan radiasi partikel, terbukti dapat Z = nomor atom memutar kincir = jumlah proton dalam inti (p) c. bermuatan listrik negatif sehingga dibelokkan = jumlah elektron yang mengelilingi inti ke kutub positif A= nomor massa d. dapat memendarkan berbagai jenis zat, = jumlah proton + jumlah neutron (n) termasuk gelas n = neutron (n = A – Z) 2. Penemuan Proton Penemu proton adalah Eugene Goldstein melalui A y A y Z X Z X percobaan sinar katode yang telah dimodifikasi, yaitu memberi lubang (saluran) di tengah katode. p=Z p=Z Sifat-sifat Sinar Anode (sinar terusan): e = Z – (+y) e = Z – (-y) a. merupakan radiasi partikel (dapat memutar n=A–Z n=A–Z kincir) Notasi ion Notasi ion b. dalam medan listrik/magnet dibelokkan ke positif positif kutub negatif, jadi merupakan radiasi bermuatan positif c. partikel sinar terusan tergantung pada jenis gas dalam tabung 3. Penemuan Neutron Penemu neutron adalah James Chadwick melalui percobaan dengan menembaki atom Berilium dengan sinar alfa. Neutron tidak bermuatan. C. Isotop, Isobar, dan Isoton E. Perkembangan Teori Atom 1. Isotop Isotop adalah atom-atom unsur yang mempunyai nomor atom sama (proton) tetapi nomor massanya berbeda. Contoh : Karbon alam terdiri atas 2 jenis isotop yaitu 6C12 dan 13 6C 2. Isobar Isobar adalah atom-atom unsur yang berbeda (nomor atom berbeda) tetapi mempunyai nomor massa yang sama. Contoh : Isotop 6C14 adalah isobar dengan isotop 7N14 3. Isoton Isoton adalah atom-atom unsur yang berbeda (nomor atom berbeda) tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama. Contoh : Isotop 6C13 dan isotop 7N14 adalah isoton (keduanya mempunyai 7 neutron). D. Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi 1. Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron menggambarkan penyebaran atau susunan elektron dalam atom. Pengisian elektron pada kulit-kulit atom memenuhi aturan-aturan tertentu, yaitu: a. Jumlah maksiumum elektron pada suatu kulit memenuhi rumus 2n2, dengan n = nomor kulit. Contoh : Kulit K (n = 1) maksimum 2 . 12 = 2 elektron Kulit L ( n = 2) maksimum 2. 22 = 4 elektron Kulit M ( n = 3) maksimum 2 . 32 = 18 elektron b. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8 Contoh Soal: a. Konfigurasi elektron unsur Br (Z= 35), yaitu 2 8 18 7 b. Konfigurasi elektron unsur Sn (Z= 50), yaitu 2 8 18 18 4 c. Konfigurasi elektron unsur Fr (Z=835), yaitu 2 8 18 32 18 8 1 2. Elektron Valensi Elektron valensi adalah elektron pada kulit terluar yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kimia. Susunan elektron valensi sangat menentukan sifat-sifat kimia suatu atom. Unsur-unsur yang memiliki struktur elektron valensi yang smaa memiliki sifat kimia yang sama. Contoh : L M 11Na : K 2 8 18 Jumlah kulit = 3 Kulit terluar = M Elektron valensi = 18 1. Model Atom Dalton a. Atom merupakan partikel terkecil suatu materi yang berbentuk bola. b. Atom tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan c. Atom dari unsur yang sama mempunyai sifat yang sama, atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat yang berbeda pula d. Pada reaksi kimia terjadi penggabungan atau pemisahan atom-atom. Model atom Dalton (1805) Atom sebagai bola pejal Kelemahan: a. Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi b. Tidak dapat menjelaskan daya gabung unsurunsur. Misalnya mengapa satu atom oksigen dapat mengikat dua atom hidrogen membentuk air. 2. Model Atom J. J. Thomson Setelah menemukan elektron, Thomson menggambarkan bahwa atom merupakan bola pejal bermuatan positif dan di dalamnya bertebaran elektron-elektron yang bermuatan negatif bagaikan kismis dalam roti kismis, secara keseluruhan atom bersifat netral. - - - -+ - +- - - -+ -+ + + Model Atom Thomson (1897) Atom bermuatan positif ditaburi elektron bermuatan negatif Kelemahan : Tidak dapat menerangkan dinamika reaksi kimia yang terjadi antar atom. 3. Model Atom Ernest Rutherford Setelah menemukan inti atom, Rutherford mengemukakan model atom yang menyatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif. - + - - Model Atom Rutherford (1911). Inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron bermuatan negatif Kelemahan : Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron yang beredar mengelilingi inti tidak jatuh ke inti karena ada gaya tarik-menarik antara inti dan elektron. 4. Model Atom Niels Bohr Niels Bohr menyempurnakan teori atom Rutherford yang menyatakan bahwa: a. Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron bermuatan negatif menurut lintasan-lintasan tertentu, seperti susunan tata surya tanpa menyerap atau memancarkan energi. b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain sambil menyerap atau memancarkan energi. Bila berpindah dari lintasan tinggi ke rendah akan memancarkan energi, dari lintasan rendah ke tinggi akan menyerap energi. - - ++++ + - - - - Model Atom Niels Bohr (!914) Inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron bermuatan negatif menurut orbit tertentu Kelemahan: Tidak dapat menjelaskan spektrum atom atau ion berelektron banyak. 5. Model Atom Modern (Mutakhir) Model atom modern atau model atom mekanika kuantum menggambarkan sifat pergerakan elektron dan kedudukan elektron. Model atom modern dikemukakan oleh Louis de Broglie, Werner Heisenberg, dan Erwin Schrodinger. Menurut teori atom mekanika gelombang, elektronelektron dalam atom terdapat dalam orbital-orbital, yaitu daerah dalam ruang tempat kebolehjadian elektron berada. Model atom mekanika kuantum mempunyai persamaan dengan model atom Bohr dalam hal adanya tingkat energi. Perbedaan dari kedua model terletak pada lintasan elektron: Bohr menggambarkan lintasan berupa lingkaran dengan jari-jari tertentu, sedangkan model mekanika kuantum berupa orbital. Model Atom Modern (1926) Inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron bermuatan negatif pada daerah dalam ruang (orbit)