ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

http://cyberfi-jakarta.blogspot.com
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR
I.
Perkembangan teori atom
a. Teori atom Dalton:

Materi tersusun atas partikel-partikel terkecil yang disebut atom.

Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi.

Atom-atom penyusun unsur bersifat identik.

Atom suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain.

Senyawa tersusun atas 2 jenis atom atau lebih dengan perbandingan tetap dan tertentu.

Pada reaksi kimia terjadi penataulangan atom-atom yang bereaksi. Reaksi kimia terjadi
karena pemisahan atom-atom dalam senyawa untuk kemudian bergabung kembali
membentuk senyawa baru.
b. Teori atom Thomson: Atom merupakan bola bermuatan positif yang mengandung elektronelektron bermuatan negatif yang tersebar merata di seluruh bagian bola.
c. Teori atom Rutherford: Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif yang dikelilingi elektron
yang bermuatan negatif.
d. Teori atom Bohr: Elektron beredar mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu dan dapat
berpindah-pindah lintasan dengan menyerap atau melepas energi.
By : Khabib Khumaini
http://cyberfi-jakarta.blogspot.com
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
e. Teori atom Mekanika Kuantum: Elektron-elektron yang beredar mengelilingi inti atom terletak
pada orbital-orbital.
II.
Komponen penyusun atom
a. Proton (p) berada di inti atom, bermuatan +1q dan bermassa 1 sma
b. Electron (e) mengelilingi inti atom, bermuatan -1q dan bermassa sangat ringan 1/1836 sma
c. Netron (n) berada di inti atom, bermassa 1 sma, namun tidak bermuatan
q = 1,6 x 10-19 C
1 sma = 1,6 x10–27 kg
III.
Lambang Unsur
A
Z
X
Keterangan :
A = nomor massa = jumlah p + n
Z = nomor atom = jumlah p = jumlah e + muatan unsur
X = lambing unsure
Isotop: atom-atom unsur yang mempunyai nomor atom sama, namun nomor massa berbeda
Contoh : 11H dan 12 H
Isobar: atom-atom unsur yang mempunyai nomor massa sama, namun nomor atom berbeda
Contoh :
40
20
Ca dan
40
18
Ar
Isoton: atom-atom unsur yang mempunyai jumlah neutron sama, namun nomor atom berbeda
Contoh :
By : Khabib Khumaini
40
20
Ca dan
39
19
K
http://cyberfi-jakarta.blogspot.com
IV.
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
Konfigurasi elektron dalam atom
a. Istilah penting

Orbital : daerah dimana keboleh jadihan electron berada di sana tertinggi

Elektron valensi : elektron yang berada di kulit atom terluar

Bilangan kuantum utama (n): mewujudkan lintasan electron (kulit( dalam atom.
n mempunyai harga 1, 2, 3, .....
n = 1 sesuai dengan kulit K
n = 2 sesuai dengan kulit L
n = 3 sesuai dengan kulit M, dan seterusnya
Jumlah electron maksimum yang menempati suatu kulit ke – n = 2n2
Contoh: kulit ke-4 (n=4) dapat ditempati maksimum= 2 x 42 elektron = 32 elektron

Bilangan kuantum azimuth (l) : menunjukkan sub kulit dimana elektron itu bergerak
sekaligus menunjukkan sub kulit yang merupakan penyusun suatu kulit.
Bilangan kuantum azimuth mempunyai harga dari 0 sampai dengan (n-1).
n = 1 ; l = 0 ; sesuai kulit K
n = 2 ; l = 0 dan 1 ; sesuai kulit L
n = 3 ; l = 0, 1, dan 2 ; sesuai kulit M
n = 4 ; l = 0, 1, 2, dan 3 ; sesuai kulit N, dan seterusnya
Sub kulit yang harganya berbeda-beda ini diberi nama khusus:
l = 0 ; sesuai sub kulit s (s = sharp)
l = 1 ; sesuai sub kulit p (p = principle)
l = 2 ; sesuai sub kulit d (d = diffuse)
l = 3 ; sesuai sub kulit f (f = fundamental)

Bilangan kuantum magnetik (m): mewujudkan jumlah orbital di dalam satu sub kulit.
Bilangan kuantum magnetik (m) mempunyai harga (-l) sampai harga (+l).
Untuk:
l = 0 (sub kulit s), harga m = 0 (mempunyai 1 orbital)
l = 1 (sub kulit p), harga m = -1, O, +1 (mempunyai 3 orbital)
l = 2 (sub kulit d), harga m = -2, -1, O, +1, +2 (mempunyai 5 orbital)
l = 3 (sub kulit f) , harga m = -3, -2, O, +1, +2, +3 (mempunyai 7 orbital)
misal untuk kasus sub kulit p, skema orbitalnya :
By : Khabib Khumaini
http://cyberfi-jakarta.blogspot.com
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
__ __ __
m -1 0

+1
Bilangan kuantum spin (s): menunjukkan arah perputaran elektron pada sumbunya.
Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini
berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan masing-masing diberi
harga spin +1/2 atau -1/2.
Contoh : 3s2  bilangan kuantum utama = 3, bilangan kuantum azimuth (l) = 0 (subkulit
s), bilangan kuantum magnetik = 0
b. Aturan pengisian electron dalam atom

Elektron cenderung untuk menempati orbital dengan energi terendah berdasarkan
urutan dari tingkat energi orbital. (aturan afbau)
Urutan pengisian orbital-orbital atom mengikuti arah panah

Prinsip Pauli harus dipenuhi, yaitu tidak boleh ada electron dalam satu atom yang
memiliki empat bilangan kuantum yang semuanya sama. Dengan kata lain pengisian
orbital yang diperbolehkan adalah satu dari empat kasus berikut.
Note : garis ( ͟ ) menunjukkan 1 buah orbital


Jumlah elektron maksimu di sub kulit :
o
s=2
o
p=6
o
d = 10
o
f = 14
Kadiah hund : elektron akan mengisi orbital
berpasangan terlebih dahulu baru, berpasangan
By : Khabib Khumaini
dalam satu sub kulit secara tidak
http://cyberfi-jakarta.blogspot.com
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
3 p 2  bukan 

Umumnya konfigurasi elektron penuh dan setengah penuh lebih stabil
Contoh :
Tentukan konfigurasi elektron, skema orbital, dan bilangan kuantum elektron terluar
17
Cl
Jumlah elektron Cl = 17, maka berdasarkan aturan afbau
o
Jumlah elektron di 1s = 2  1s2
o
Jumlah elektron di 2s = 2  2s2
o
Jumlah elektron di 2p = 6  2p6
o
Jumlah elektron di 3s = 2  3s2
o
Jumlah elektron di 3p = 5  3p5
Jadi konfigurasi elektron Cl = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Skema orbital Cl adalah
 
__ __
1s 2 2s 2
  
__ __ __
2p6

__
3s 2
  
__ __ __
3p5
Elektron terluar Cl memiliki di 3p5 dengan bilangan kuantum :

o
utama (n) = 3
o
azimuth (l) = 1
o
magnetik (m) = +1
o
spin (s) = - ½
Catatan : konfigurasi elektron sering disingkat menggunakan konfigurasi gas mulia, yaitu
Unsur
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Nomor Atom
2
10
18
36
54
86
Konfigurasi Elektron
1s2
[He] 2s2 2p6
[Ne] 3s2 3p6
[Ar] 4s2 3d10 4p6
[Kr] 5s2 4d10 5p6
[Xe] 6s2 4f145d10 6p6
Konfigurasi Cl di atas dapat disingkat [Ne] 3s2 3p5
V.
Sistem periodik unsur (SPU)
By : Khabib Khumaini
http://cyberfi-jakarta.blogspot.com
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
Sistem periodic unsure menunjukkan kemiripan sifat unsure-unsur di alam baik alami maupun
buatan berdasarkan pola tertentu. Sistem periodic unsure (SPU) terdiri atas 18 golongan dan 7
periode.

Golongan

Definisi

Dalam SPU golongan ditandai sebagai kolom vertical

Jumlah golongan = 18, yaitu dari 1 hingga 18 atau dari IA hingga VIIIA

Contoh : Golongan IA merupakan kelompok unsure yang memiliki konfgurasi elektron terluar di
: kelompok unsure yang memiliki konfigurasi elektron terluar sama.
ns1

Periode

Definisi

Dalam SPU periode ditandai sebagai kolom horizontal

Jumlah periode = 7
By : Khabib Khumaini
: kelompok unsure yang memiliki kulit atom terluar (n) sama
http://cyberfi-jakarta.blogspot.com

VI.
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
Contoh : Golongan 3 merupakan kelompok unsure yang memiliki kulit terluar = 3
Beberapa sifat penting dalam SPU
a. Jari-jari atom

Dalam satu periode, jari-jari atom semakin kecil dari kiri ke kanan

Dalam satu golongan, jari-jari atom semakin besar dari atas ke bawah
Penjelasan : Dalam satu periode jumlah kulit tetap sedangkan jumlah proton di inti bertambah
dari kiri ke kanan, akibatnya tarikan elektron oleh inti semakin besar dan jari-jari mengecil
b. Energi ionisasi
Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk melepas elektron terluar suatu unsure
dalam wujud gas menjadi ion gas
Misal : Na (g)  Na+ (g) + e

Mg (g)  Mg+ (g) + e
Dalam satu periode, energi ionisasi atom UMUMNYA (tapi tidak selalu) semakin besar dari
kiri ke kanan

Dalam satu golongan, energi ionisasi semakin kecil dari atas ke bawah
Penjelasan : Dalam satu periode, jari-jari atom semakin kecil dari kiri ke kanan sehingga gaya
tarik inti makin besar. Akibatnya, energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron tsb
semakin besar.
Namun, ada beberapa penyimpangan yaitu
Energi ionisasi golongan IIIA < IIA dan golongan VIA < VA
Penjelasan : Elektron terluar golongan IIA berada di orbital yang penuh (ns2) sehingga lebih
sukar dilepas dibandingkan golongan IIIA yang elektron terluarnya di orbital yang belum
penuh (np1).
c. Sifat Logam

Dalam satu periode, sifat logam berkurang dari kiri ke kanan

Dalam satu golongan, sifat bertambah dari atas ke bawah
d. Kelektronegatifan
Kelektronegatifan adalah kemampuan menarik elektron suatu atom

Dalam satu periode, kelektronegatifan atom semakin besar dari kiri ke kanan

Dalam satu golongan, kelektronegatifan atom semakin kecil dari atas ke bawah
e. Afinitas elektron
By : Khabib Khumaini
http://cyberfi-jakarta.blogspot.com
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan suatu atom dalam wujud gas saat menangkap
elektron menjadi ion negatif dalam wujud gas
Contoh : Cl (g) + e  Cl- (g)
VII.

Dalam satu periode, afinitas elektron semakin negatif dari kiri ke kanan

Dalam satu golongan, afinitas elektron semakin kurang negatif dari atas ke bawah
LATIHAN
1. Jelaskan kelemahan teori atom Dalton, Thompson, dan Rutherford
2. Tentukan jumlah proton, neutron, dan elektron unsure dan ion berikut :
Cl 
a.
23
11
Na
c.
35
17
b.
39
19
K
d.
56
26
3. Klor di alam terdiri atas 75 % isotop
Fe
35
17
Cl dan 25 % isotop . Berapa massa atom relatif Cl ?
4. Tentukan konfigurasi elektron dan bilangan kuantum terluar unsure dan ion berikut :
a.
23
11
b.
56
26
Na
Fe
By : Khabib Khumaini
c.
39
19
d.
35
17
K i
Cl  ii
http://cyberfi-jakarta.blogspot.com
Lembaga Pelatihan Olimpiade Sains
5. Jelaskan fenomena dalam sistem periodic berikut :
a. Dalam satu golongan, jari-jari atom semakin besar dari atas ke bawah
b. Dalam satu golongan, energi ionisasi semakin kecil dari atas ke bawah
c. Golongan VA memiliki energi ionisasi lebih besar dibandingan golongan VIA
III.
i
ii
Elektron yang dilepas berasal dari kulit terluar (n paling besar)
Elektron mengisi sesuai aturan afbau
By : Khabib Khumaini