Jelaskan penemuan inti atom, proton dan neutron

Mendiskripsikan struktur atom,
sifat-sifat periodik unsur dan
ikatan kimia serta struktur
molekul dan sifat-sifatnya
Mengidentifikasi atom, struktur atom,
sifat-sifat unsur, massa atom relatif dan
sifat-sifat periodik dari tabel periodik
INDIKATOR





Menentukan partikel dasar (proton, elektron dan
netron)
Menentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi
Menentukan massa atom relatif berdasarkan tabel
periodik
Mengklasifikasikan unsur ke dalam isotop, isobar dan
isoton)
Mengklasifikasikan unsur ke dalam logam, non logam
dan metaloid.
Salah satu konsep ilmiah tertua adalah bahwa semua materi dapat
dipecah menjadi zarah (partikel) terkecil, dimana partikel-partikel itu
tidak bisa dibagi lebih lanjut.
A : Tidak, Tomos : memotong. Dinamakan atom karena dianggap tidak
dapat dipecah lagi
MICHAEL FARADAY ( 1791 – 1867 )
MENEMUKAN SINAR KATODA DENGAN
MELEWATKAN LISTRIK DI DALAM TABUNG
GELAS YANG DIVAKUMKAN
SIFAT – SIFAT
SINAR KATODA
1. Sinar katoda dipancarkan oleh katoda dalam sebuah tabung hampa
bila dilewati arus listrik (aliran listrik adalah penting)
2. Sinar katoda berjalan dalam garis lurus
3. Sinar tersebut bila membentur gelas atau benda tertentu lainnya
akan menyebabkan terjadinya fluoresensi (mengeluarkan cahaya).
Dari fluoresensi inilah kita bisa melihat sinar, sinar katoda sendiri
tidak tampak.
4. Sinar katoda dibelokkan oleh medan listrik dan magnit; sehubungan
dengan hal itu diperkirakan partikelnya bermuatan negatif
5. Sifat-sifat dari sinar katoda
elektrodanya (besi, platina dsb.)
tidak
tergantung
dari
bahan
Mengamati pembelokan sinar katoda
Sinar katoda tidak tampak, hanya melalui pengaruh fluoresensi dari bahan sinar ini
dapat dilacak. Berkas sinar katoda dibelokkan oleh medan magnit. Pembelokkan ini
menunjukkan bahwa sinar katoda bermuatan negatif.
Thomson juga berhasil menetapkan perbandingan
harga muatan negatif elektron terhadap massanya,
yaitu :
e/m = - 1,76 x 10 8 Coulomb / gram.
e = muatan elektron dalam satuan Coloumb
m = massa elektron dalam satuan gram
Nilai ini sekitar 2000 kali lebih besar dari e/m yang dihitung dari
hidrogen yang dilepas dari elektrolisis air (Thomson menganggap
sinar katoda mempunyai muatan listrik yang sama seperti atom
hidrogen dalam elektrolisis air).
Partikel sinar katoda bermuatan negatif dan
merupakan partikel dasar suatu benda yang harus ada pada
setiap atom.
Pada tahun 1874 Stoney mengusulkan istilah elektron.
Berhasil menemukan muatan elektron
melalui eksperimen “Tetesan Minyak”
Percikan tetes minyak dihasilkan oleh penyemprot (A). Tetes ini masuk kedalam alat melalui lubang kecil pada
lempeng atas sebuah kondensor listrik. Pergerakan tetes diamati dengan teleskop yang dilengkapi alat
micrometer eyepiece (D). Ion-ion dihasilkan oleh radiasi pengionan seperti sinar x dari sebuah sumber (E).
Sebagian dari tetes minyak memperoleh muatan listrik dengan menyerap (mengadsorbsi) ion-ion.
Tetes diantara B dan C hanya melayanglayang, tergantung dari tanda (+ atau -)
dan besarnya muatan listrik pada tetes.
Dengan menganalisis data dari jumlah
tetes, Milikan dapat menghitung besarnya
muatan q, bahwa tetes selalu merupakan
integral berganda dari muatan listrik
elektron e yaitu q = n . e (dimana n = 1,
2, 3 ...)
Millikan menyimpulkan besarnya muatan
elektron
e = - 1,6 x 10 -19 coloumb
Menurut Thomson dan Millikan
e/m = - 1,76 x 108 Coulomb / gram
e = - 1,6 x 10-19 Coloumb
- 1,6 x 10-19 Coloumb
m=
- 1,76 x 108 Coloumb/gram
= 9,11 x 10-28 gram
Jadi elektron merupakan partikel sub atom dengan massa
9,11 x 10-28 gram dan bermuatan - 1,6 x 10-19 Coloumb
Dalam tahun 1886 Eugen Goldstein melakukan
serangkaian percobaan dan ia menemukan partikel
jenis baru yang disebut sinar kanal
(canal rays) atau sinar positif.
Sinar katoda mengalir ke arah anoda. Tumbukannya dengan
sisa atom gas melepaskan elektron dari atom gas,
menghasilkan ion yang bermuatan listrik positif. Ion-ion ini
menuju ke katoda (-) tetapi sebagian dari ion ini lolos
melewati lubang pada katoda dan merupakan arus partikel
mengarah kesisi lain. Berkas sinar positif ini disebut sinar
positif atau sinar kanal.
Melakukan percobaan hamburan sinar
alpha pada lempengan logam emas
Sinar alpha
Massa = 4 sma (700 x massa elektron)
Muatan = + 3,2 x 10-19 coloumb
(-2 x muatan elektron)
James Chadwick melakukan percobaan
penembakan atom berilium dengan sinar alpha
dan menemukan partikel yang tidak bermuatan
(netral) yang disebut neutron
Massa neutron hampir sama dengan massa proton,
yaitu 1.836 x massa elektron
Massa neutron = 1.836 x 9,11 x 10-28 gram
= 1,67 x 10-24 gram
= 1 sma
Muatan dan Massa Partikel
Penyusun Atom
Partikel
Muatan
(coloumb)
Muatan
relatif
terhadap
Proton
Proton
+1,6 x 10-19
+1
1,67 x 10-24
1
Neutron
0
0
1,67 x 10-24
1
-1
9,11 x 10-24
1/1836 = 0
Elektron
-1,6 x 10-19
Massa
(sma)
Massa
relatif
terhadap
Proton
NOMOR ATOM DAN NOMOR MASSA
Nomor Atom ( Z )
= Jumlah Proton
Pada Atom netral, Jumlah Proton = Jumlah elektron
Sehingga Z = Jumlah Proton (p)
= Jumlah Elektron (e)
Nomor Massa (A) = Jumlah Proton + Jumlah Neutron
= p+n
Lambang Unsur
A
Z
X
= Lambang Unsur
Z
= Nomor Atom
A
= Nomor Massa
ISOTOP, ISOTON DAN ISOBAR
ISOTOP
= Z sama, A berbeda
ISOBAR
= Z berbeda, A sama
ISOTON
= Z dan A berbeda, tetapi A – Z sama
= p berbeda, n sama
KONFIGURASI ELEKTRON
Adalah penyusunan elektron dalam atom
Elektron dalam atom tersusun pada kulit atom
berdasarkan tingkat energinya
Kulit ke-1 (n=1) disebut kulit K
Kulit ke-2 (n=2) disebut kulit L
Kulit ke-3 (n=3) disebut kulit M
Kulit ke-4 (n=4) disebut kulit N
Dan seterusnya sampai kulit ke-7
O
N
M
L
K
+
E1
E2
E3
E4
E5
E1 < E2 < E3 < E4
dst
Jumlah Elektron Maksimum tiap kulit
= 2n2
Kulit
n
Jumlah e maks
K
L
1
2
2(1)2 = 2
2(2)2 = 8
M
3
2(3)2 = 18
N
4
2(4)2 = 32
Pengisian Elektron
Dari kulit K kemudian L, M, N dan seterusnya
Atom
Kulit K Kulit L Kulit M Kulit N
n = 1
n = 2
n = 3 n = 4
1H
1
3Li
6C
2
2
1
4
12Mg
2
8
2
19K
2
8
8
1
Elektron Valensi
• Elektron yang ada pada kulit terluar
1H
1
3Li
2
1
Massa rata-rata 1 atom X
Ar X =
1/12 x Massa 1 atom 12C
Penentuan Ar dapat ditentukan dengan persamaan :
(P1 x massa isotop 1) + (P2 x massa isotop 2)
Ar =
P1 + P2
P1 = Persentase kelimpahan isotop 1
P2 = Persentase kelimpahan isotop 2
UNSUR LOGAM DAN NON LOGAM
Sifat logam dan non logam dipengaruhi oleh
elektron valensi
Unsur Logam mampu melepas elektron
menjadi bermuatan positif
Unsur non logam mampu menerima elektron
menjadi bermuatan negatif
Diskusi kelompok untuk memahamim partikel
dasar penyusun atom
1. Siapa penemu elektron, proton dan neutron ?
2. Jelaskan penemuan elektron dengan
penemuan sinar katoda !
3. Jelaskan penemuan inti atom, proton dan
neutron !
4. Bagaimana percobaan tetesan minyak yang
dilakukan oleh Millikan ?
1. Lengkapilah tabel berikut :
Lambang
Unsur
13
6C
14
6C
14
7N
16
7N
Massa
Atom
Nomor
Atom
Jumlah
Elektron
Jumlah
Proton
Jumlah
nutron
Lambang
Unsur
Massa
Atom
Nomor
Atom
Jumlah
Elektron
Jumlah
Proton
Jumlah
nutron
16
8O
17
8O
19
9F
20
10Ne
2. Dari data di atas tentukan pasangan unsur-unsur yang termasuk isotop,
isobar dan isoton !
3.Tentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi dari :
16
a.
8
A
35
b.
17
X
_
4. Atom C mempunyai 3 isotop, yaitu C-12, C-13 dan C-14. Jumlah masingmasing isotop di alam adalah 80 %, 10 %, 10 %. Tentukan Ar C !