Struktur Atom

DAFTAR ISI

2.1PENDAHULUAN

2.2                PARTIKEL-PARTIKEL PENYUSUN ATOM

2.3                TEORI ATOM

2.4                TEORI ATOM MEKANIKA GELOMBANG

2.5                TANDA ATOM

2.6                KONFIGURASI ELEKTRON

2.7                SIFAT ATOM

2.8PERKEMBANGAN MODEL ATOM

2.9KESIMPULAN

2.10             CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN

2.11 DAFTAR PUSTAKA

2.1      PENDAHULUAN

Dalam bab1 telah dikemukakan teori atom Dalton yang menyatakan bahwa atom adalah partikel terkecil materi yang tidak dapat dibagi. Dalam bab ini akan dibahas bahwa dalam atom terdapat partikel dasar ,yaitu elektron,proton dan neutron. Kedudukan partikel tersebut dalam atom disebut struktur atom. Di sini akan dibahas struktur atom menurut Thomson,Rutherford,Bohr,dan teori mekanika gelombang. Tiga teori yang terakhir menyatakan bahwa proton dan neutron terdapat dalam inti atom,sedangkan elektron berputar mengelilingi inti.

2.2 Partikel-Partikel Penyusun Atom

1. Elektron.

Tabung katode terbuat dari dua kawat yang di beri potensial listrik yang cukup besar dalam tabung kaca sehingga dapat terjadi perpendaran cahaya. J.Plucker menyimpulkan Bahwa sinar katode mempunyai sifat :

1. Merambat lurus dari kutub negatif ke kutub positif.

2. Bermuatan negatif

3. Sifat sinar katode tidak di pengaruhi oleh jenis kawat elektrode yang di pakai, jenis gas dalam tabung dan bahan yang di gunakan untuk menghasilkan arus listrik.

Pada tahun 1879 William Crookes menemukan tabung katode yang lebih baik. Maka JJ. Thompson memastikan bahwa sinar katode merupakan partikel sebab dapat memutarkan baling-baling yang di letakkan di antara katode dan anode. JJ. Thompson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom ( Partikel Sub Atom ) yang bermuatan negatif dan di sebut elektron.

Teori Atom Thompson:

Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamnya tersebar muatan negatif elektron.

Penyelidikan lebih lanjut di lakukan oleh Robert A. Milikan dan berhasil menemukan muatan setiap tetes minyak, yaitu kelipatan dari bil yang sangat kecil yaitu 1,59 x 10^-19 c. dan kemudian di sebut dengan satuan muatan elektron

2. Inti Atom

Pada tahun 1886 Eugen Goldstein memodifikasi tabung sinar katode dengan melubangi lempeng sinar katodenya. Dan Goldstein menemukan sinar yang arahnya berlawanan dengan sinar katode melalui lubang katode tersebut. Sinar ini melewati lubang (kanal) maka sinar ini di sebut sinar kanal.

Pada tahun 1898, wilhelm Wien menunjukkan bahwa sinar kanal merupakan partikel yang bermuatan positif. Sinar kanal di sebut proton, dari penelitian terhadap atom hidrogen dapat di tentukan bahwa massa proton adalah 1.837 kali massa elektron. Untuk mengetahui partikel-partikel tersebut Ernest Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geiger dan Ernest Marsden) melakukan percobaan yang di kenal dengan hamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas.

Dan dapat di simpulkan antara lain :

1. Atom bukan bola pejal, karena hampir semua partikel di teruskan.
2. Jika lempengan emas tersebut di anggap sebagai satu lapisan atom-atom emas, maka di dalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif
3. Berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan di belokkan jika perbandingan tersebut nerupakan perbandingan diameter, maka di dapatkan ukuran inti kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom secara keseluruhan

Teori Atom Rutherford

Model atom Rutherford mengusulkan model atom yang di kenal sebagai Atom Rutherford yang menyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif di kelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.

Rutherford memperkirakan jari-jari atom kira-kira 10^–8 cm dan jari-jari inti kira-kira 10^-13 cm. yang di buktikan oleh James Chadwick pada tahun 1932, berdasarkan perhitungannya terhadap massa atom dan percobaan hamburan partikel alfa terhadap boron dan parafin partikel atom yang menyusun atom di sebut neutron, jadi di dalam inti atom terdapat proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan.

Partikel-partikel dasar penyusun atom :

Partikel	Massa eksak (gram)	Massa relatif (amu)	Muatan eksak (Coulomb)	Muatan relatif (sme)
Elektron Proton Neutron	9,1100 – 10 –28 1,6726 – 10 –24 1,6750 – 10 –24	0 1 1	– 1,6 . 10 –19 +1,6 . 10 –19 0	– 1 +1 0

2. Proton

Eugene Goldstein pada tahun 1886 melakukan percobaan dan menemukan partikel baru yang disebut sebagai sinar kanal atau sinar positif. PeralaEan Goldstein tersusun atas:

·         Elektroda negatif (katoda) yang menutup rapat tabung sinar katoda sehingga ruang dibelakang katoda gelap

·         Tabung katoda dilubangi dan diisi dengan gas hidrogen bertekanan rendah

·         Radiasi yang keluar dari lubang tabung katoda akibat aliran listrik bertegangan tinggi menyebabkan gas yang berada dibelakang katoda berpijar

·         Radiasi tersebut disebut radiasi/sinar kanal atau sinar positif

Sinar positif/sinar kanal

Sinar kanal secara mendetail dihasilkan dari tahapan berikut yakni ketika sinar katoda menjala dari katoda ke anoda maka sinar katoda ini menumbuk gas hidrogen yang berada didalam tabung sehingga elektron gas hidrogen terlepas dan membentuk ion positif. Ion hidrogen yang bermuatan positif selanjutnya bergerak menuju kutub negatif (katoda) dengan sebagian ion hidrogen lolos dari lubang katoda. Berkas sinar yang bermuatan positif disebut sinar kanal atau sinar positif.
Penelitian selanjutnya mendapatkan hasil bahwa gas hidrogen menghasilkan sinar kanal dengan muatan dan massa terkecil. Ion hidogen ini selanjutnya disebut sebagai proton. Beberapa kesimpulan yang dapat diambil adalah bahwa sinar kanal merupakan parikel dasar yang bermuatan positif dan berada dalam inti atom dan massa proton sama dengan massa ion hidrogen dan berharga 1 sma. Rutherford berikutnya menembak gas nitrogen dengan sinar alfa untuk membuktikan bahwa proton berada didalam atom dan ternyata proton juga dihasilkan dari proses tersebut.  Reaksi yang terjadi adalah

Beberapa sifat sinar kanal/sinar positif adalah:

·         Sinar kanal merupakan radiasi partikel- sinar kanal dibelokkan ke arah kutub negatif apabila dimasukkan kedalam medan listrik atau medan magnet-sinar kanal bermuatan positif.

·         Sinar kanal mempunyai perbandingan harga muatan elektron dan massa (e/m) lebih kecil dari perbandingan harga muatan elektron dan massa (e/m) elektron.

·         Sinar kanal mempunyai perbandingan harga muatan elektron dan massa (e/m) yang tergantung pada jenis gas dalam tabung.

Contoh soal:
Tentukan muatan oksigen apabila kedalam tabung sinar kanal dimasukkan gas oksigen dengan massa 1 atomnya sebesar 16 sma dan akibat adanya tumbukan dengan sinar katoda yang dihasilkan, 2 elektron lepas dari atom oksigen.

Jawab:
Karena terjadi pelepasan 2 elektron, maka muatan 1 atom oksigen = 2.

3. Netron

Penelitian yang dilakukan Rutherford selain sukses mendapatkan beberapa hasil yang memuaskan juga mendapatkan kejanggalan yaitu massa inti atom unsur selalu lebih besar daripada massa proton didalam inti atom. Rutherford menduga bahwa terdapat partikel lain didalam inti atom yang tidak bermuatan karena atom bermuatan positif disebabkan adanya proton yang bermuatan positif. Adanya partikel lain didalam inti atom yang tidak bermuatan dibuktikan oleh James Chadwick pada tahun 1932. Chadwick melakukan penelitian dengan menembak logam berilium menggunakan sinar alfa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suatu partikel yang tak bermuatan dilepaskan ketikan logam berilium ditembak dengan sinar alfa dan partikel ini disebut sebagai netron. Reaksi yang terjadi ketika logam berilium ditembak dengan sinar alfa adalah

Netron tak bermuatan dan bermassa 1 sma (pembulatan).

2.3      TEORI ATOM

Teori Atom Rutherford

Pada tahun 1910, Ernest Rutherford melakukan percobaan pada kebenaran model ini dengan melakukan yang sekarang dikenal sebagai eksperimen hamburan Rutherford (Rutherford scattering experiment).Rutherford menemukan partikel-α, sebuah partikel yang dipancarkan oleh atom radioaktif, pada tahun 1909. Partikel ini memiliki muatan positif, dan faktanya adalah kita sekarang tahu bahwa partikel-α seperti atom helium dilepaskan dari elektronnya, memberikannya muatan 2+. Dalam eksperimen hamburan ini, aliran partikel-α ini diarahkan ke lembaran emas.

Lembaran emas ini dipilih oleh Rutherford karena dapat dibuat
sangat tipis--hanya setebal beberapa atom emas. Saat partikel-α melintasi lembaran emas,
Rutherford dapat mengukur berapa banyak partikel-α yang akan dihamburkan oleh atom emas dengan mengamati kilatan cahaya partikel-α menabrak layar scintilator. Di bawah teori atom Thomson, Rutherfod berhipotesa partikel-α akan dibelokkan sedikit, saat proton emas menolak partikel-α yang bermuatan positif tinggi.Namun pada kenyataannya, eksperimen hamburan Rutherford menunjukkan hasil yang jelas-jelas menolak hipotesis tersebut dan tentunya model atom Thomson. Rutherfod menemukan sebagian besar partikel alfa mampu menembus lembaran emas tanpa dibelokkan. Bersamaan dengan itu, Rutherford juga menemukan partikel alfa yang dibelokkan sedikit, namun dengan sangat mengejutkan, Rutherford juga menemukan beberapa partikel alfa yang dibelokkan pada sudut yang sangat tajam kembali ke sumber radioaktif.Untuk
menjelaskan adanya sebagian besar partikel-α yang menembus lembaran emas tanpa dibelokkan,Rutherford kemudian mengembangkan model inti atom. Dalam model ini, Rutherford menempatkan sebuah proton yang besar (seperti eksperimen dan model sebelumnya) di pusat atom. Rutherford berteori bahwa di sekitar proton terdapat ruang besar yang kosong dari segala partikel kecuali elektron yang jarang-jarang. Ruang terbuka yang besar ini memberikan alasan adanya partikel alfa yang tidak terbelokkan. Partikel alfa yang dibelokkan sedikit diperkirakan telah lewat cukup dekat dari proton sehingga dibelokkan oleh gaya elektrostatik. Sedangkan beberapa partikel alfa yang dibelokkan kembali ke sumber diperkirakan telah mengalami tumbukan dengan inti sehingga dipantulkan kembali oleh gaya elektrostatik.

 

Teori Atom Thomson

Kelemahan dari teori yang diajukan Dalton diperbaiki oleh JJ. Thomson. Dia memfokuskan pada muatan listrik yang ada dalam sebuah atom. Dengan eksperimen menggunakan sinar kotoda, membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom dan partikel tersebut adalah elektron. Thomson juga memastikan bahwa atom bersifat netral, sehingga diadalam atom juga terdapat partikel yang bermuatan positif.

Selanjutnya Thomson mengajukan model atom, yang dinyatakan bahwa atom merupakan bola yang bermuatan positif, dan elektron tersebar dipermukaannya, seperti roti ditaburi kismis atau seperti kue onde-onde dimana permukaannya tersebar wijen, lihat Gambar 3.8.

Gambar 3.8. Model atom Thomson, bola pejal bermuatan positif dan elelektron tersebar di permukaannya

Thomson juga menambahkan bahwa atom bersifat netral sehingga jumlah proton dalam bola sama dengan jumlah elektron yang ada di permukaannya.

       

2.4 TEORI ATOM MEKANIKA GELOMBANG

        Model Atom Mekanika Gelombang

Penjelasan tentang struktur atom yang lebih lengkap diperlukan untuk mengetahui struktur yang lebih detil tentang elektron di dalam atom. Model atom yang lengkap harus dapat menerangkan misteri efek Zeeman dan sesuai untuk atom berelektron banyak. Dua gejala ini tidak dapat diterangkan oleh model atom Bohr.

Efek Zeeman

Spektrum garis atomik teramati saat arus listrik dialirkan melalui gas di dalam sebuah tabung lecutan gas. Garis-garis tambahan dalam spektrum emisi teramati jika atom-atom tereksitasi diletakkan di dalam medan magnet luar. Satu garis di dalam spektrum garis emisi terlihat sebagai tiga garis (dengan dua garis tambahan) di dalam spektrum apabila atom diletakkan di dalam medan magnet. Terpecahnya satu garis menjadi beberapa garis di dalam medan magnet dikenal sebagai efek Zeeman.

pemisahan garis spektrum atomik di dalam medan magnet

Efek Zeeman tidak dapat dijelaskan menggunakan model atom Bohr. Dengan demikian, diperlukan model atom yang lebih lengkap dan lebih umum yang dapat menjelaskan efek Zeeman dan spektrum atom berelektron banyak.

Model Atom Mekanika Kuantum

Sebelumnya kita sudah membahas tentang dualisme gelombang-partikel yang menyatakan bahwa sebuah objek dapat berperilaku baik sebagai gelombang maupun partikel. dalam skala atomik, elektron dapat kita tinjau sebagai gejala gelombang yang tidak memiliki posisi tertentu di dalam ruang. Posisi sebuah elektron diwakili oleh kebolehjadian atau peluang terbesar ditemukannya elektron di dalam ruang.

Demi mendapatkan penjelasan yang lengkap dan umum dari struktur atom, prinsip dualisme gelombang-partikel digunakan. Di sini gerak elektron digambarkan sebagai sebuah gejala gelombang. Persamaan dinamika Newton yang sedianya digunakan untuk menjelaskan gerak elektron digantikan oleh persamaan Schrodinger yang menyatakan fungsi gelombang untuk elektron. Model atom yang didasarkan pada prinsip ini disebut model atom mekanika kuantum.

posisi dan keberadaan elektron di dalam atom dinyatakan sebagai peluang terbesar elektron di dalam atom

Persamaan Schrodinger untuk elektron di dalam atom dapat memberikan solusi yang dapat diterima apabila ditetapkan bilangan bulat untuk tiga parameter yang berbeda yang menghasilkan tiga bilangan kuantum. Ketiga bilangan kuantum ini adalah bilangan kuantum utama, orbital, dan magnetik. Jadi, gambaran elektron di dalam atom diwakili oleh seperangkat bilangan kuantum ini.

Bilangan Kuantum Utama

Dalam model atom Bohr, elektron dikatakan berada di dalam lintasan stasioner dengan tingkat energi tertentu. Tingkat energi ini berkaitan dengan bilangan kuantum utama dari elektron. Bilangan kuantum utama dinyatakan dengan lambang n sebagaimana tingkat energi elektron pada lintasan atau kulit ke-n. untuk atom hidrogen, sebagaimana dalam model atom Bohr, elektron pada kulit ke-n memiliki energi sebesar

Adapun untuk atom berelektron banyak (terdiri atas lebih dari satu elektron), energi elektron pada kulit ke-n adalah

Dimana Z adalah nomor atom. Nilai-nilai bilangan kuantum utama nadalah bilangan bulat mulai dari 1.

n = 1, 2, 3, 4, ….

Bisa dikatakan bahwa bilangan kuantum utama berkaitan dengan kulit elektron di dalam atom. Bilangan kuantum utama membatasi jumlah elektron yang dapat menempati satu lintasan atau kulit berdasarkan persamaan berikut.

Jumlah maksimum elektron pada kulit ke-n adalah 2n²

Bilangan Kuantum Orbital

Elektron yang bergerak mengelilingi inti atom memiliki momentum sudut. Efek Zeeman yang teramati ketika atom berada di dalam medan magnet berkaitan dengan orientasi atau arah momentum sudut dari gerak elektron mengelilingi inti atom. Terpecahnya garis spektum atomik menandakan orientasi momentum sudut elektron yang berbeda ketika elektron berada di dalam medan magnet.

Tiap orientasi momentum sudut elektron memiliki tingkat energi yang berbeda. Meskipun kecil perbedaan tingkat energi akan teramati apabila atom berada di dalam medan magnet. Momentum sudut elektron dapat dinyatakan sebagai

Dimana

Bilangan l disebut bilangan kuantum orbital. Jadi, bilangan kuantum orbital l menentukan besar momentum sudut elektron. Nilai bilangan kuantum orbital l adalah

l = 0, 1, 2, 3, … (n – 1)

misalnya, untuk n = 2, nilai l yang diperbolehkan adalah l = 0 dan l = 1.

Bilangan Kuantum Magnetik

Momentum sudut elektron L merupakan sebuah vektor. Jika vektor momentum sudut L diproyeksikan ke arah sumbu yang tegak atau sumbu-z secara tiga dimensi akan didapatkan besar komponen momentum sudut arah sumbu-z dinyatakan sebagai L_z. bilangan bulat yang berkaitan dengan besar L_z adalah m. bilangan ini disebut bilangan kuantum magnetik. Karena besar L_z bergantung pada besar momentum sudut elektron L, maka nilai m juga berkaitan dengan nilail.

m = −l, … , 0, … , +l

misalnya, untuk nilai l = 1, nilai m yang diperbolehkan adalah −1, 0, +1.

Gambar

Bilangan Kuantum Spin

Bilangan kuantum spin diperlukan untuk menjelaskan efek Zeeman anomali. Anomali ini berupa terpecahnya garis spektrum menjadi lebih banyak garis dibanding yang diperkirakan. Jika efek Zeeman disebabkan oleh adanya medan magnet eksternal, maka efek Zeeman anomali disebabkan oleh rotasi dari elektron pada porosnya. Rotasi atau spin elektron menghasilkan momentum sudut intrinsik elektron. Momentum sudut spin juga mempunyai dua orientasi yang berbeda, yaitu spin atas dan spin bawah. Tiap orientasi spin elektron memiliki energi yang berbeda tipis sehingga terlihat sebagai garis spektrum yang terpisah.

garis spektra atom yang terpisah di dalam medan magnet berasal dari spin elektron

Spin elektron diwakili oleh bilangan kuantum tersendiri yang disebut bilangan kuantum magnetik spin (atau biasa disebut spin saja). Nilai bilangan kuantum spin hanya boleh satu dari dua nilai +½ atau −½. jika m_s adalah bilangan kuantum spin, komponen momentum sudut arah sumbu-z dituliskan sebagai

S_z = m_sћ

Dimana

Spin ke atas dinyatakan dengan

Spin ke bawah dinyatakan dengan

Atom Berelektron Banyak

Model atom mekanika kuantum dapat digunakan untuk menggambarkan struktur atom untuk atom berelektron banyak. Posisi atau keadaan elektron di dalam atom dapat dinyatakan menggunakan seperangkat (empat) bilangan kuantum. Misalnya, elektron dengan bilangan kuantum n = 2, l = 1, m = −1 dan m_s = −½ menyatakan sebuah elektron pada kulit L, subkulit p, orbital −1 dengan arah spin ke bawah.

2.5 TANDA ATOM

Proton merupakan partikel khas suatu atom, artinya atom akan mempunyai jumlah proton yang berbeda dengan atom lain, jadi nomor atom menunjukkan jumlah proton yang di miliki oleh suatu atom.

Massa atom merupakan massa dari seluruh partikel penyusun atom. Jumlah proton dan neutron selanjutnya di sebut nomor massa dari suatu atom. atom-atom suatu unsur dapat mempunyai nomor massa yang berbeda karena jumlah neutron dalam atom tersebut berbeda. Atom-atom dari unsur yang sama mempunyai nomor massa atom yang berbeda yang di sebut isotop.

A X 2

Keterangan : X = Lambang Unsur

A = Nomor Massa (Jumlah proton + Jumlah Neutron)

2 = Nomor Atom (Jumlah proton)

2.6     KONFIGURASI ELEKTRON

                Persebaran elektron dalam kulit-kulit atomnya disebut konfigurasi.

                Kulit atom yang pertama (yang paling dekat dengan inti) diberi lambang K, kulit ke-2 diberi lambang L dst.

Jumlah maksimum elektron pada setiap kulit memenuhi rumus 2n² (n = nomor kulit).

Contoh :

Kulit K (n = 1) maksimum 2 x 1² = 2 elektron

Kulit L (n = 2) maksimum 2 x 2² = 8 elektron

Kulit M (n = 3) maksimum 2 x 3² = 18 elektron

Kulit N (n = 4) maksimum 2 x 4² = 32 elektron

Kulit O (n = 5) maksimum 2 x 5² = 50 elektron

Catatan :

Meskipun kulit O, P dan Q dapat menampung lebih dari 32 elektron, namun kenyataannya kulit-kulit tersebut belum pernah terisi penuh.

Langkah-Langkah Penulisan Konfigurasi Elektron :

1.     Kulit-kulit diisi mulai dari kulit K, kemudian L dst.

2.     Khusus untuk golongan utama (golongan A) :

Jumlah kulit = nomor periode

Jumlah elektron valensi = nomor golongan

3.     Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar (elektron valensi) adalah 8.

o      Elektron valensi berperan pada pembentukan ikatan antar atom dalam membentuk suatu senyawa.

o      Sifat kimia suatu unsur ditentukan juga oleh elektron valensinya. Oleh karena itu, unsur-unsur yang memiliki elektron valensi sama, akan memiliki sifat kimia yang mirip.

4.     Untuk unsur golongan utama ( golongan A ), konfigurasi elektronnya dapat ditentukan sebagai berikut :

a)     Sebanyak mungkin kulit diisi penuh dengan elektron.

b)     Tentukan jumlah elektron yang tersisa.

·         Jika jumlah elektron yang tersisa > 32, kulit berikutnya diisi dengan 32 elektron.

·         Jika jumlah elektron yang tersisa < 32, kulit berikutnya diisi dengan 18 elektron.

·         Jika jumlah elektron yang tersisa < 18, kulit berikutnya diisi dengan 8 elektron.

·         Jika jumlah elektron yang tersisa < 8, semua elektron diisikan pada kulit berikutnya.

Contoh :

Unsur	Nomor Atom	K	L	M	N	O
He	2	2
Li	3	2	1
Ar	18	2	8	8
Ca	20	2	8	8	2
Sr	38	2	8	18	8	2

Catatan :

·         Konfigurasi elektron untuk unsur-unsur golongan B (golongan transisi) sedikit berbeda dari golongan A (golongan utama).

·         Elektron tambahan tidak mengisi kulit terluar, tetapi mengisi kulit ke-2 terluar; sedemikian sehingga kulit ke-2 terluar itu berisi 18 elektron.

Contoh :

Unsur	Nomor Atom	K	L	M	N
Sc	21	2	8	9	2
Ti	22	2	8	10	2
Mn	25	2	8	13	2
Zn	30	2	8	18	2

 Konfigurasi Elektron Beberapa Unsur Golongan A ( Utama ) dan Golongan B ( Transisi )

Periode	Nomor Atom ( Z )	K	L	M	N	O	P	Q
1	1 – 2	1 – 2
2	3 – 10	2	1 – 8
3	11 – 18	2	8	1 – 8
4	19 – 20	2	8	8	1 – 2
	21 – 30 ***	2	8	9 – 18	2
	31 – 36	2	8	18	3 – 8
5	37 – 38	2	8	18	8	1 – 2
	39 – 48 ***	2	8	18	9 – 18	2
	49 – 54	2	8	18	18	3 – 8
6	55 – 56	2	8	18	18	8	1 – 2
	57 – 80 ***	2	8	18	18 – 32	9 – 18	2
	81 – 86	2	8	18	32	18	3 – 8
7	87 – 88	2	8	18	32	18	8	1 – 2

Keterangan :

Tanda ( *** ) = termasuk Golongan B ( Transisi )

2.7     SIFAT ATOM

Sifat Fisik dan Sifat Atom dari Unsur-unsur Golongan 1

Halaman ini membahas tentang kecenderungan-kecenderungan pada beberapa sifat fisik dan sifat atom dari unsur-unsur Golongan 1 – lithium, natrium, kalium, rubidium dan cesium. Berikut disajikan secara terpisah beberapa bagian yang membahas tentang kecenderungan-kecenderungan jari-jari atom, energi ionisasi pertama, keelektronegatifan, titik lebur dan titik didih, dan berat jenis.

Anda disarankan membaca seluruh halaman ini, meskipun anda belum tertarik untuk mempelajari pokok bahasan yang disajikan sebab beberapa pembahasan pada halaman ini cenderung berulang sepanjang pembahasan mengenai sifat-sifat atom dan penjelasan terdahulu akan membantu anda dalam memahami penjelasan-penjelasan selanjutnya.

Kecenderungan Jari-Jari Atom

Pada gambar di atas anda bisa melihat bahwa semakin ke bawah Golongan, jari-jari atom semakin meningkat.

Penjelasan meningkatnya jari-jari atom

Jari-jari atom dipengaruhi oleh

·         jumlah kulit elektron di sekitar inti

·         tarikan yang dialami elektron dari inti.

Bandingkan antara lithium dan natrium:

Li		1s22s1
Na		1s22s22p63s1

Pada masing-masing unsur, elektron terluarnya mengalami tarikan sebesar 1+ dari inti. Muatan positif pada inti berkurang akibat kenegatifan elektron-elektron terdalam.

Ini juga berlaku bagi atom-atom lain dalam Golongan 1. Anda bisa membuktikan untuk unsur Kalium jika anda merasa kurang yakin.

Dengan demikian, satu-satunya faktor yang akan mempengaruhi ukuran atom adalah jumlah kulit elektron terdalam yang harus terdapat di sekitar atom. Jadi, semakin banyak kulit elektron, maka semakin banyak ruang yang diisi karena elektron saling menolak satu sama lain. Ini berarti bahwa atom-atom semakin kebawah Golongan akan semakin besar.

Kecenderungan Energi Ionisasi Pertama

Energi ionisasi pertama adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron yang paling lemah ikatannya dari masing-masing satu mol atom gas untuk menghasilkan satu mol ion gas yang bermuatan tunggal – dengan kata lain, untuk 1 mol proses ini berlaku persamaan berikut:

Perhatikan bahwa energi ionisasi pertama semakin ke bawah Golongan semakin berkurang.

Penjelasan menurunnya energi ionisasi pertama

Energi ionisasi dipengaruhi oleh

·         muatan pada inti,

·         jumlah screening/penyaringan oleh elektron terdalam,

·         jarak antara elektron terluar dengan inti

Semakin kebawah Golongan, peningkatan muatan inti pasti diimbangi dengan peningkatan jumlah elektron terdalam. Seperti pada pembahasan tentang jari-jari atom sebelumnya, pada masing-masing unsur dalam Golongan ini, elektron-elektron terluar mengalami tarikan sebesar 1+ dari inti.

Akan tetapi, semakin ke bawah Golongan, jarak antara inti dan elektron terluar semakin meningkat sehingga elektron-elektron tersebut semakin mudah terlepas, akibatnya energi ionisasi berkurang.

Kecenderungan Keelektronegatifan

Kelektronegatifan merupakan ukuran kecenderungan sebuah atom untuk menarik sepasang elektron ikatan. Keelektronegatifan biasanya diukur dalam skala Pauling, dimana pada skala ini unsur yang paling elektronegatif (fluorine) diberi nilai kelektronegatifan 4,0.

Semua unsur pada gambar di atas memiliki kelektronegatifan yang sangat rendah. (Ingat bahwa unsur yang paling elektronegatif, fluorine, memiliki nilai kelektronegatifan 4,0.). Perhatikan bahwa keelektronegatifan akan berkurang semakin ke bawah Golongan. Atom-atom semakin berkurang gaya tariknya untuk pasangan-pasangan elektron ikatan.

Penjelasan berkurangnya keelektronegatifan

Coba anda bayangkan sebuah ikatan yang terbentuk antara satu atom natrium dengan satu atom klorin. Anggap ikatan ini terbentuk sebagai ikatan kovalen – yaitu memiliki satu pasang elektron bersama. Pasangan elektron ini akan tertarik ke arah klorin karena terdapat tarikan yang jauh lebih besar dari inti klorin dibanding dari inti natrium.

Pasangan elektron ini tertahan pada jarak yang begitu dekat ke klorin sehingga terjadi transfer satu elektron ke klorin – ion-ion terbentuk.

Tarikan besar dari inti klorin inilah yang menyebabkan mengapa klorin jauh lebih elektronegatif dibanding natrium.

Sekarang bandingkan ikatan di atas dengan ikatan antara lithium dan klorin.

Tarikan dari masing-masing ujung ikatan sama seperti pada ikatan sebelumnya antara natrium dan klorin, tapi perlu diingat bahwa atom lithium lebih kecil dari atom natrium. Ini berarti bahwa pasangan elektron akan lebih dekat ke muatan 1+ dari ujung lithium, dan dengan demikian lebih kuat tertarik ke lithium.

Pada beberapa senyawa lithium, sering terdapat sebuah karakteristik ikatan kovalen yang tidak ditemukan pada senyawa unsur-unsur lain dalam Golongan ini. Sebagai contoh, lithium iodida dapat larut dalam pelarut organik, sedangkan ini merupakan sebuah ciri khas dari senyawa-senyawa kovalen. Ini disebabkan karena atom iodin dalam senyawa lithium iodida cukup besar sehingga tarikan dari inti iodin terhadap pasangan elektron relatif lemah, sehingga tidak terbentuk ikatan ionik sempurna.

Ringkasan kecenderungan unsur-unsur semakin ke bawah Golongan

Apabila atom-atom logam menjadi lebih besar, setiap pasangan elektron ikatan akan terus menjauh dari inti logam, sehingga kurang kuat tertarik ke inti logam tersebut. Dengan kata lain, semakin ke bawah golongan, unsur-unsur menjadi semakin kurang elektronegatif.

Terkecuali beberapa senyawa lithium, unsur-unsur dalam Golongan 1 ini semuanya membentuk senyawa-senyawa yang dianggap sebagai senyawa ionik sempurna. Unsur-unsur ini memiliki keelektronegatifan yang sangat lemah sehingga kita berasumsi bahwa pasangan-pasangan elektron tertarik begitu jauh ke arah klorin (atau unsur lain yang membentuk ikatan dengan unsur-unsur ini) sehingga ion-ion terbentuk.

Kecenderungan Titik lebur dan Titik Didih

Dari gambar di atas kita bisa melihat bahwa baik titik lebur maupun titik didih semakin ke bawah Golongan, semakin berkurang.

Penjelasan kecenderungan titik lebur dan titik didih

Jika anda meleburkan logam manapun dari Golongan 1, ikatan logamnya akan menjadi cukup lemah sehingga atom-atomnya bisa bergerak bebas, dan kemudian ikatannya menjadi putus apabila logam dididihkan.

Penurunan titik lebur dan titik didih berarti menunjukkan penurunan kekuatan ikatan logam.

Atom-atom dalam sebuah logam dipertahankan oleh gaya tarik inti terhadap elektron-elektron yang terdelokalisasi. Ketika atom menjadi lebih besar, inti semakin menjauh dari elektron-elektron terdelokalisasi tersebut, sehingga gaya tarik berkurang. Ini berarti bahwa atom-atom lebih mudah terpisah untuk membentuk wujud cair dan pada akhirnya membentuk wujud gas.

Seperti yang telah dibahas sebelumnya, masing-masing atom ini memiliki tarikan dari inti sebesar 1+. Muatan yang meningkat pada inti semakin ke bawah Golongan diimbangi dengan bertambanya jumlah elektron screening/penyekat. Yang terpenting adalah jarak antara inti dengan elektron-elektron ikatan.

Kecederungan Berat Jenis

Perlu diketahui bahwa logam-logam pada Golongan 1 ini adalah logam-logam ringan – bahkan tiga logam pertama dalam Golongan ini lebih kecil berat jenisnya daripada air (kurang dari 1 g cm^-3). Ini berarti bahwa tiga logam pertama akan mengapung dalam air, sedangkan yang lainnya akan tenggelam.

Berat jenis/kepadatan semakin ke bawah Golongan cenderung semakin meningkat (kecuali untuk kalium yang mengalami fluktuasi).

Penjelasan kencederungan berat jenis

Cukup sulit untuk memberikan sebuah penjelasan sederhana tentang kecenderungan berat jenis ini, karena berat jenis tergantung pada dua faktor, dimana kedua faktor ini semakin ke bawah golongan akan mengalami perubahan.

Semua logam pada Golongan 1 memiliki tatanan atom yang sama dalam molekulnya, sehingga yang harus dipertimbangkan adalah berapa banyak atom yang bisa termuat dalam sebuah volume tertentu, dan berapa massa masing-masing atom. Banyaknya atom yang bisa dimuat tentu saja tergantung pada volumenya – dan volume ini tergantung pada jari-jari atomnya.

Semakin ke bawah Golongan, jari-jari atom semakin meningkat, sehingga volume atom juga meningkat. Ini berarti bahwa jumlah atom natrium yang sama banyaknya dengan jumlah atom lithium tidak bisa dimuat pada volume tertentu yang sama.

Akan tetapi, semakin ke bawah Golongan, massa atom semakin meningkat. Ini berarti bahwa dalam jumlah yang sama, atom natrium memiliki massa yang lebih berat dibanding atom lithium.

Jadi 1 cm³ natrium akan mengandung lebih sedikit atom dibanding 1 cm³ lithium, meski setiap atom natrium memiliki massa yang lebih berat. Lalu pengaruh apa yang akan ditimbulkan oleh sifat ini terhadap berat jenis? Tidak mungkin mengetahuinya tanpa melakukan sedikit perhitungan!

Sifat fisik dan sifat atom dari unsur-unsur golongan II

Pada halaman ini akan dijelaskan beberapa tren pada sifat fisik dan sifat atom dari unsur-unsur golongan II – berilium, magnesium, kalsium, strontium, dan barium.

 Tren dalam Jari-jari Atom

Seperti terlihat di atas, semakin ke bawah jari-jari atom meningkat. Perhatikan bahwa berilium memiliki bentuk atom terkecil dibanding atom lain di golongan ini.

 Penjelasan peningkatan jari-jari atom

Jari-jari atom diatur oleh:
E Jumlah lapisan elektron di luar nukleus (inti atom).
E Gaya tarik dari nukleus terhadap elektron luar.

Bandingkan berilium dan magnesium:

Be 1s²2s²
Mg 1s²2s²2p⁶3s²

Untuk atom golongan II, dua elektron di kulit terluar mendapat gaya tarik total 2+ dari inti atom. Muatan positif dari nukleus dihilangkan atau dikurangi oleh muatan negatif dari elektron yagn terletak dikulit dalam.

Satu-satunya faktor yang mempengaruhi ukuran atom adalah jumlah kulit atom yang terisi elektron. Jelas sekali, semakin banyak kulit atom semakin banyak ruang yang dibutuhkan atom, mengingat elektron saling tolak-menolak. Ini berarti semakin kebawah (nomor atom makin besar) ukuran atom harus semakin besar.

 Tren dalam Energi Ionisasi Pertama

Energi ionisasi pertama adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan elektron yang paling lemah ikatannya, dari 1 mol atom menjadi ion bermuatan. Dengan kata lain, yang diperlukan untuk 1 mol proses ini:

 

Perhatikan bahwa semakin kebawah energi ionisasi pertama semakin menurun.

 Penjelasan penurunan dalam energi ionisasi pertama

Energi ionisasi diatur oleh:
E muatan dalam inti atom,
E jumlah elektron dalam kulit-kulit atom dalam,
E jarak antara elektron terluar dengan inti atom.

Semakin ke bawah dalam golongan, peningkatan muatan inti atom diimbangi oleh peningkatan jumlah elektron dalam. Jadi, seperti telah dijelaskan sebelumnya, atom terluar tetap mendapat gaya tarik total 2+ dari inti atom.

Tetapi, semakin ke bawah jarak antara inti atom dengan elektron terluar meningkat, sehingga elektron semakin mudah dipindahkan, energi ionisasi yang diperlukan menurun.

 Tren dalam Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah ukuran kecenderungan atom untuk menarik pasangan elektron. Ukuran ini biasanya dibuat dalam skala Pauli, dimana unsur paling elektronegatif, yaitu fluorin, diberi angka 4,0.

Semua unsur dalam golongan II ini memiliki sifat keelektronegatifan yang kecil (ingat, unsur paling elektronegatif, fluorin, memiliki keelektronegatifan 4,0). Perhatikan bahwa semakin kebawah keelektronegatifan semakin menurun. Atom-atom menjadi kurang mampu menarik pasangan elektron.

Anda mungkin tidak setuju dengan tren penurunan keelektronegatifan ini, karena pada tabel di atas terlihat kalsium dan strontium sama-sama memiliki keelektronegatifan 1,0. Ini dapat dijelaskan bahwa keelektronegatifan dicatat sampi 1 desimal saja. Misal kalsium memiliki keelektronegatifan 1,04 dan strontium 0,95 (angka permisalan!), keduan atom itu akan tercatat mempunyai keelekronegatifan 1,0.

 Penjelasan penurunan dalam keelektronegatifan

Bayangkan ikatan antara atom magnesium dan atom klorin. Dimulai dengan ikatan kovalen- dengan sepasang elektron koordinasi. Pasangan elektron akan tertarik ke arah klorin yang memiliki gaya tarik lebih besar dari inti atom klorin dibanding dari inti atom magnesium.

Pasangan elektron berada dekat dengan klorin sehingga terjadi transfer satu elektron kepada klorin, dan terbentuk ion.

Gaya tarik dari inti atom klorin yagn besar adalah sebab mengapa klorin memiliki keelektronegatifan yang lebih besar dari magnesium.

Selanjutnya bandingkan dengan ikatan antara berilium dan klorin. Gaya tarik total dari tiap atom sama dengan contoh pertama tadi. Tapi harus diingat, berilium memiliki ukuran atom yang lebih kecil dibanding magnesium. Ini berarti pasangan elektron akan berada lebih dekat dengan muatan total 2+ dari berilium, jadi lebih kuat terikat pada berilium.

Pada contoh ini, pasangan elektron tidak tertarik cukup dekat pada klorin untuk membentuk ikatan ion. Karena ukurannya yang kecil, berilium membentuk ikatan kovalen, bukan ikatan ion. Gaya tarik antara inti berilium dengan pasangan elektron terlalu besar untuk dapat membentuk ikatan ion.

 Kesimpulan tren ke bawah Golongan II

Semakin besar ukuran atom, setiap pasangan elektron semakin menjauh dari inti atom logam, jadi elektron kurang kuat untuk tertarik ke inti atom. Dengan kata lain, semakin kebaah dalam golongan, unsur semakin kurang elektronegatif.

Semakin ke bawah dalam golongan, ikatan yang terbentuk antara unsur-unsur ini dengan unsur lain, seperti klorin, menjadi semakin ionik. Pasangan elektron semakin mudah tertarik dari unsur golongan II ke unsur klorin (atau unsur lain).

 Tren dalam Titik Leleh

Terlihat pada tabel di atas bahwa (dengan perkecualian pada magnesium) semakin ke bawah titik didih semakin menurun.

 Penjelasan tren dalam titik leleh

Penjelasan tentang kecenderungan tren pada titik leleh ini sangat sulit. Mungkin anda berpikir bahwa (kecuali magnesium) semakin rendah titik leleh semakin lemah ikatan logamnya, tetapi tidak, dan akan berbahaya untuk berpikir seperti itu. Ikatan logam tidak tidak dirusak oleh pelelehan. Tetapi dengan titik didih biasanya tolak ukur yang lebih baik dalam hal kekuatan ikatan yang terlibat.

Untuk titik leleh magnesium yang rendah, anda mungkin menemukan penjelasan adalah karena atom magnesium tersusun berbentuk kristal. Dan memang titik didih magnesium juga rendah. Tetapi pemikiran tentang susunan ini akan tidak relevan untuk unsur bentuk cairan. Untuk magnesium, pasti ada hal lain yang mempengaruhi lemahnya ikatan logam magnesium.

Untuk titik didih, tidak ada pola yang jelas dalam golongan II ini. Jadi, tidak ada pola yang jelas pula untuk kekuatan ikatan logam.

Ukuran lain yang munkin digunakan untuk kekuatan ikatan logam adalah energi ionisasi. Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol atom dalam keadaan gas dari keadaan awalnya (yaitu keadaan dalam kondisi suhu dan tekanan ruang/ standar).

Lagi-lagi, tidak ada pola atau tren yang jelas dalam energi ionisasi ini. Dan memang belum ada penjelasan yang pasti mengenai ini.

2.8      PERKEMBANGAN MODEL ATOM

Penelitian-penelitian terbaru menyebabkan teori dan model atom semakin berkembang dan kebenarannya semakin nyata. Teori dan model atom dimulai dengan penelitian yang dilakukan oleh John Dalton yang selanjutnya dikembangkan oleh Joseph John Thompson, Ernest Rutherford, Niels Bohr dan teori atom menggunakan mekanika gelombang.

Model Atom John Dalton

Hukum kekekalan massa yang disampaikan oleh Lavoisier dan hukum perbandingan tetap yang dijelaskan oleh Proust mendasari John Dalton untuk mengemukakan teori dan model atomnya pada tahun 1803. John Dalton menjelaskan bahwa atom merupakan partikel terkecil unsur yang tidak dapat dibagi lagi, kekal dan tidak dapat dimusnahkan demikian juga tidak dapat diciptakan. Atom-atom dari unsur yang sama mempunyai bentuk yang sama dan tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain.

Model atom John Dalton

Model Atom Joseph John Thompson

Joseph John Thompson merupakan penemu elektron. Thompson mencoba menjelaskan keberadaan elektron menggunakan teori dan model atomnya. Menurut Thompson, elektron tersebar secara merata di dalam atom yang dianggap sebagai suatu bola yang bermuatan positif. Model atom yang dikemukakan oleh Thompson sering disebut sebagai model roti kismis dengan roti sebagai atom yang bermuatan positif dan kismis sebagai elektron yang tersebar merata di seluruh bagian roti. Atom secara keseluruhan bersifat netral.

Model atom Joseph John Thompson

Model Atom Ernest Rutherford

Penelitian penembakan sinar alfa pada plat tipis emas membuat Rutherford dapat mengusulkan teori dan model atom untuk memperbaiki teori dan model atom Thompson. Menurut Rutherford, atom mempunyai inti yang bermuatan positif dan merupakan pusat massa atom dan elektron-elektron mengelilinginya.

Rutherford berhasil menemukan bahwa inti atom bermuatan positif dan elektron berada diluar inti atom. Akan tetapi teori dan model atom yang dikemukakan oleh Rutherford juga masih mempunyai kelemahan yaitu teori ini tidak dapat menjelaskan fenomena kenapa elektron tidak dapat jatuh ke inti atom. Padahal menurut fisika klasik, partikel termasuk elektron yang mengorbit pada lintasannya akan melepas energi dalam bentuk radiasi sehingga elektron akan mengorbit secara spiral dan akhirnya jatuh ke iti atom.

Model Atom Ernest Rutherford

 

 

Model Atom Niels Bohr

Niels Bohr selanjutnya menyempurnakan model atom yang dikemukakan oeh Rutherford. Penjelasan Bohr didasarkan pada penelitiannya tentang spektrum garis atom hidrogen. Beberapa hal yang dijelaskan oleh Bohr adalah

·         Elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu yang disebut kulit

·         Tiap elektron mempunyai energi tertentu yang cocok dengan tingkat energi kulit

·         Dalam keadaan stasioner, elektron tidak melepas dan menyerap energi

·         Elektron dapat berpindah posisi dari tingkat energi tinggi menuju tingkat energi rendah dan sebaliknya dengan menyerap dan melepas energi

Model Atom Niels Bohr

Model Atom Mekanika Gelombang

Perkembangan model atom terbaru dikemukakan oleh model atom berdasarkan mekanika kuantum. Penjelasan ini berdasarkan tiga teori yaitu

·         Teori dualisme gelombang partikel elektron yang dikemukakan oleh de Broglie pada tahun 1924

·         Azas ketidakpastian yang dikemukakan oeh Heisenberg pada tahun 1927

·         Teori persamaan gelombang oleh Erwin Schrodinger pada tahun 1926

Menurut model atom ini, elektron tidak mengorbit pada lintasan tertentu sehingga lintasan yang dikemukakan oleh Bohr bukan suatu kebenaran. Model atom ini menjelaskan bahwa elektron-elektron berada dalam orbita-orbital dengan tingkat energi tertentu. Orbital merupakan daerah dengan kemungkinan terbesar untuk menemukan elektron disekitar inti atom.

Model Atom Mekanika Quantum

2.9  KESIMPULAN

        Melalui percobaan telah dapat ditentukan massa dan muatan partikel dasar yang berupa proton ,neutron, dan elektron. Ketiganya memiliki muatan dan massa yang berbeda-beda. Berdasarkan keberadaan partikel dasar tersebut Rutherford mengenukakan teori atom pada tahun 1911. Fenomena spektrum atom hidrogen yang berkembang belakangan tidak dapat dijelaskan oleh Rutherford. Kemudian pada tahun 1913 N. Bohr mempostulatkan bahwa energi elektron hanya dapat berada dalam bentuk paket-paket. Setiap paket energi ditempati oleh elektron yang mengelilingi inti dalam suatu lintasan yang disebut orbit. Selama tetap pada orbitnya elektron tidak menyerap atau melepas energi.

Pada tahun 194 Louis de Broglie, berdasarkan hasil percobaan Plank dan teori persamaan massa dan energi dari Einstein, mengemukakan pendapat bahwa elektron dapat bertindak sebagai gelombang, seperti halnya cahaya dapat bertindak sebagai partikel. Dengan menggunakan persamaan matematika Schrodinger pada tahun 1926 berhasil menghitung tingkat energi elektron pada atom hidrogen. Dalam perhitungan tersebut ia menggabungkan sifat elektron sebagai partikel dan sebagai gelombang . Sejak itulah muncul model mekanika gelombang. Pada model atom mekanika gelombang ini dikenal istilah orbital, yakni daerah dalam ruang yang kepadatan awan elektronnya mencapai 90%. Karakteristiknya dan sifat-sifat orbital ditentukan oleh 3 bilangan kuantum , yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l), dan bilangan magnetik (m). Disamping itu, dengan menerapkan prinsip larangan Pauli, muncullah bilangan kuantum keempat yakni bilangan kuantum spin (s).

Suatu elektron akan menempati sebuah orbital dengan harga bilangan kuantum tertentu, yakni bilangan kuantum utama, bilangan kuantum azimut, dan bilangan kuantum magnetik. Penempatan elektron dimulai dengan orbital dengan tingkat energi paling rendah ( oebital 1s), kemudian 2s, 2p, dan seterusnya sehingga diperoleh susunan atau konfigurasi elektron. Dengan menerapkan aturan Hund diperoleh cara lain penulisam susunan elektron yang dapat memberikan informasi mengenai harga bilangan kuantum spin, yang disebut diagram orbital. Dari diagram orbital dapat diketahui spin elektron valensi, yaitu elektron yang terletak pada kulit paling luar. Elektron yang terletak pada kulit atom lebih dalam disebut elektron dalam yang susunannya tidak akan berubah pada reaksi kimia biasa ( susunan stabil ). 

2.10 Contoh soal dan pembahasan :

1.      Isotop ₁₃²⁷ Al terdiri dari ......

A.     13 proton, 14 elektron, dan 27 neutron

B.     13 proton, 13 elektron, dan 14 neutron

C.     13 proton, 14 elektron, dan 14 neutron

D.     14 proton, 14 elektron, dan 13 neutron

E.     27 proton, 27 elektron, dan 14 neutron

Jawab : B

Pembahasan

Jumlah proton = Z = 13; jumlah elektron = Z – muatan = 13 – 0 = 13 jumlah elektron = A – Z = 27 – 13 = 14

2.      Diagram orbital yang paling tepat untuk elektron terakhir dari unsur ²⁴₁₂­X adalah ..............

A.     [Ne] ↑↓

B.     [Ne] ↑↓  ↑↓   ↑↓   ↑

C.     [Ne] ↑↓  ↑↓   ↑↓   ↑↓

D.     [Ne] ↑↓  ↑   ↑   ↑   ↑

E.     [Ne] ↑↓  ↑↓   ↑↓   ↑↓  ↑↓   ↑↓   ↑↓  ↑↓   ↑

Jawab : A

Pembahasan

Konfigurasi untuk unsur ²⁴₁₂­X : [Ne] 3S²; dengan demikian diagram orbitalnya adalah [Ne] ↑↓

3.      Konfigurasi elektron dari unsur dengan nomor atom 29 adalah..............

A.     [Ar] 3d¹⁰ 4s¹

B.     [Ar] 3d⁸ 4s² 4P¹

C.     [Ar] 3d⁷ 4s² 4P²

D.     [Ar] 3d⁶ 4s² 4P³

E.     [Ar] 3d⁵ 4s² 4P⁴

Jawab : A

Konfigurasi unsur ₂₉X : [Ar] 4S¹ 3d¹⁰; karena subkulit d cenderung penuh atau atau setengah penuh, sehingga struktur s² d² dan s² d⁹ tidak stabil dan cenderung berubah menjadi s¹d⁵ dan s¹d¹⁰

4.     Bilangan-bilangan kuantum yang mungkin dimiliki suatu elektron adalah........

A.     n = 1              l = 2               m = 0                         s = + ½

B.     n = 3              l = 0                m = +1          s = + ½

C.     n = 4              l = 2               m = -3                        s = + ½

D.     n = 3              l = 3               m = 0                         s = - ½

E.     n = 2              l = 0                m = 0                         s = - ½

Jawab : E

Pembahasan

Syarat untuk bilangan kuantum : (1) n ≠ 0; (2) / < n, dengan demikian pilihan (A) dan (D) salah; (3) -/ < m < +/, dengan demikian (B) dan (C) salah; (4) s = + ½

5.      bilangan kuantum dari elektron terakhir sutu atom unsur dengan nomor atom 40 adalah................

A.     n = 4              l = 2               m = +1          s = - ½

B.     n = 4              l = 2               m = -1                        s = + ½

C.     n = 5              l = 0                m = 0             s = - ½

D.     n = 5              l = 2               m = +1                      s = + ½

E.     n = 4              l = 2               m = 0                         s = - ½

Jawab : B

Konfigurasi elektron ₄₀X: ₃₆[Kr] 5S² 4d², elektron terakhir pada unsur tersebut adalah 4d², yang mempunyai bilangan kuantum : n = 4; /=2; m = -1; s = + ½

           

               

2.11 DAFTAR PUSTAKA

http://elcom.umy.ac.id/elschool/muallimin_muhammadiyah/file.php/1/materi/Kimia/STRUKTUR%20ATOM.pdf

http://www.slideshare.net/Lugi/struktur-atom

http://elcom.umy.ac.id/elschool/muallimin_muhammadiyah/file.php/1/materi/Kimia/STRUKTUR%20ATOM.pdf

http://fmipa.um.ac.id

www.chem-is-try.org

http://elcom.umy.ac.id/elschool/muallimin_muhammadiyah/file.php/1/materi/Kimia/STRUKTUR ATOM.pdf

http://www.snapdrive.net/files/606456/StrukturAtom.pdf

http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/06/partikel-dasar-penyusun-atom.html

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/unsur-unsur_golongan_1/sifat_fisik_dan_sifat_atom_dari_unsur_unsur_golongan_1/

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/unsur-unsur_golongan_2/sifat_fisik_dan_sifat_atom_dari_unsur_unsur_golongan_ii/

http://aktifisika.wordpress.com/2009/02/06/model-atom-mekanika-kuantum/