Materi kimia SMA pertama yang dipelajari di kelas X adalah Struktur Atom.
Kata “atom” sudah tidak
asing lagi ditelinga sobat kan? Di kelas VIII sobat telah belajar mengenai
atom, ion, dan molekul. Untuk menyegarkan ingatan kalian, coba jawab pertanyaan
berikut:
- Apa yang dimaksud dengan materi?
- Apa yang dimaksud dengan unsur?
- Apa yang dimaksud dengan partikel?
- Apa yang kalian ketahui tentang atom?
Sebelum ilmu kimia
berkembang, para filsafat Yunani sudah mengenal istilah atom. Menurut pandangannya,
atom merupakan partikel terkecil yang membangun materi.
Yang akan sobat Materi Kimia SMA pelajari di Bab
Struktur Atom ini adalah
sebagai berikut :
Copyright © Atom Animation Resource
Elektron,
Teori atom Dalton menyatakan bahwa atom merupakan bagian terkecil
dari materi. Pada kenyataannya, atom dapat dibagi menjadi partikel
penyusunnya yaitu elektron, neutron dan proton. Hal ini dibuktikan
berdasarkan penelitian tentang arus listrik pada gas bertekanan rendah.
Penelitian dimulai pada tahun 1855 oleh Heinrich Geissler, yang berhasil
merancang tabung gelas bertekanan rendah yang disebut tabung Geissler.
Pada tahun 1859, Julius Plucker menggunakan tabung Geissler alam
percobaan elektrolisis gas, didalam tabung ia memasang 2 plat elektrode,
elektrode pada kutub positif disebut anode, sedangkan elektrode pada
kutub positif disebut katode. Setelah diberi tegangan tinggi, ia
mengamati adanya berkas sinar yang dipancarkan dari katode. Namun
Plucker menganggap sinar tersebut sebagai cahaya listrik biasa.
Pada tahun 1876, Eugene Goldstein, menggunakan teknik yang sama
dengan Plucker, namun ia menamakan berkas sinar yang dipancarkan dari
katode sebagai sinar katode. Pertanyaan yang muncul adalah apakah sinar
katode itu sebagai gelombang elektromagnetik atau partikel?
Wiliam Crookes, pada tahun 1880, memodifikasi tabung Geissler untuk
membuat vakum lebih baik, tabung ini disebut sebagi tabung Crookes.
Pengamatan Crookes tehadap karakteristik sinar katode dapat disimpulkan
sebagai berikut:
Sinar katode merambat lurus.
Sinar katode membawa muatan karena dibelokkan dalam medan magnet.
Sinar katode memiliki massa karena dapat memutar kincir kecil dalam tabung.
Sinar katode menyebabkan materi seperti gas dan zat lain berpijar.
Akhirnya Crookes menyimpulkan bahwa sinar katode adalah partikel bermuatan.
Pada tahun 1891, George Johnston Stoney, berpendapat bahwa sinar katode
adalah partikel, ia menamakan sebagai elektron. Pada tahun 1897, J.J.
Thomson membuktikan bahwa sinar katode adalah merupakan berkas partikel,
dengan menggunakan tabung sinar katode khusus.
Proton,
Pada tahun 1886, Eugene Goldstein, membuktikan adanya muatan positif.
Pembuktian dilakukan menggunakan tabung sinar katode dimana plat katode
telah diberi lubang. Ia mengamati jalannya sinar katode yang merambat
menuju anode, tenyata terdapat sinar lain yang bergerak dengan arah
berlawanan melewati lubang pada plat katode. Oleh karena arahnya
berlawanan, maka sinar tersebut haruslah terdiri dari muatan positif.
Neutron.
Penemuan partikel neutron diawali oleh penelitian Rutherford, dalam
eksperimennya ia berusaha menghitung jumlah muatan positif dalam inti
atom dan massa inti atom dan ia mendapati bahwa massa inti atom hanya
setengah dari massa atom. Pada tahun 1920, William Draper Harkins,
berasumsi bahwa terdapat partikel lain dalam inti atom selain proton,
partikel itu bermassa hampir sama dengan proton dan tidak bermuatan, ia
menyebutnya sebagai neutron. Hingga tahun 1932, James Chadwick,
membuktikan keberadaan partikel neutron.
Adanya penemuan neutron ini, membuat strukur atom semakin jelas,
bahwa atom tersusun atas inti atom dengan elektron mengelilingi pada
lintasan kulitnya. Inti atom terdiri dari proton yang bermuatan positif
dan neutron yang tidak bermuatan. Sedangkan elektron bermuatan negatif.
Sumber: http://liakimiapasca.wordpress.com/kimia-kelas-x/struktur-atom/b-partikel-dasar-penyusun-atom/
- Nomor Atom dan Nomor Massa
Inti atom mengandung proton dan netron. Nomor atom sama dengan jumlah
proton didalam inti atom sedangkan nomor massa sama dengan jumlah
proton dan netron didalam inti atom. Notasi untuk menyatakan susunan
inti atom yaitu proton dan netron dialam inti atom dapat dinyatakan
sebagai berikut:
Isotop adalah atom unsur sama dengan nomor massa berbeda. Isotop
dapat juga dikatakan sebagai atom unsur yang mempunyai nomor atom sama
tetapi mempunyai nomor massa berbeda karena setiap unsur mempunyai nomor
atom yang berbeda. Karbon merupakan contoh adanya isotop.
Setiap
karbon mempunyai nomor atom 6 tetapi nomor massanya berbeda-beda. Dari
contoh tersebut dapat dikatakan bahwa walaupun unsurnya sama belum tentu
nomor massanya sama.
Isobar dan Isoton
Isobar adalah atom unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa sama. Isobar dapat dimengerti dengan melihat contoh berupa dengan
yang memiliki nomor massa sebesar 24. Sedangkan isoton adalaha tom
unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah netron yang sama. Contoh
isoton adalah yang sama-sama memiliki jumlah neutron 20.
Perbedaan isotop, isoton dan isobar yaituisotop adalah atom
unsur sama dengan nomor massa berbeda. Isotop dapat juga dikatakan
sebagai atom unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi mempunyai nomor
massa berbeda karena setiap unsur mempunyai nomor atom yang berbeda
isoton
adalah atom unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa sama.
Contoh isoton adalah rm10 yang sama-sama memiliki jumlah neutron 20.
Isobar
dapat dimengerti dengan melihat contoh berupa rm111 dengan rm9 yang
memiliki nomor massa sebesar 24tom unsur yang berbeda tetapi mempunyai
jumlah netron yang sama.
- Massa Atom Relatif: Standar Massa Atom,
Ar dan Mr
Massa Atom Relatif
(Ar)
Massa atom relatif
(Ar) merupakan perbandingan massa atom dengan massa satu a
tom yang tetap. Standar massa atom yang digunakan adalah massa atom
12C.
Dalam tabel periodik, (Ar) diletakkan dibawah lambang unsurnya.
Massa Molekul Relatif
(Mr)
Massa molekul relatif (Mr) merupakan penjumlahan dari massa atom relatif. Jadi, massa molekul relatif dapat dirumuskan sebagai berikut.
- Struktur / Teori Atom: Model Atom Dalton, Model Atom Thompson, Model Atom Rutherford, Model Atom Bohr
Macam Macam Model Atom : John Dalton, J.J. Thomson, Rutherford, Niels Bohr
Dalton mengatakan bahwa atom atom seperti bola pejal atau bola tolak
peluru JJ.Thomson mengatakan bahwa atomm seperti roti kismis
E.Rutherford mengemukakan atom seperti tata surya
1. Model Atom John Dalton
Pada
tahun 1808, John Dalton yang merupakan seorang guru di Inggris,
melakukan perenungan tentang atom. Hasil perenungan Dalton
menyempurnakan teori atom Democritus. Bayangan Dalton dan Democritus
adalah bahwa atom berbentuk pejal.. Dalam renungannya Dalton
mengemukakan postulatnya tentang atom:
- Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat kecil yang dinamakan dengan atom
- Atom dari unsur yang sama memiliiki sifat yang sama
- Atom dari unsur berbeda memiliki sifat yang berbeda pula
- Atom
dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan
reaksi kimia, atom tidak dapat dimusnahkan dan atom juga tidak dapat
dihancurkan
- Atom-atom dapat bergabung membentuk gabungan atom yang disebut molekul
- Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap
Teori
atom Dalton mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai
model atom. Namun, teori atom Dalton memiliki kekurangan, yaitu tidak
dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik.
Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik padahal
listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang
dapat menghantarkan arus listrik.
2. Model Atom J.J. Thomson
Kelemahan
dari Dalton diperbaiki oleh JJ. Thomson, eksperimen yang dilakukannya
tabung sinar kotoda. Hasil eksperimennya menyatakan ada partikel
bermuatan negatif dalam atom yang disebut elektron. Suatu bola pejal
yang permukaannya dikelilingi elektron dan partikel lain yang bermuatan
positif sehingga atom bersifat netral. Gambar atom model Thomson :
Kelemahan model Thomson ini
tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
Kelemahan model atom Thomson
Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
3. Model Atom Rutherford
Rutherford
melakukan penelitian tentang hamburan sinar α pada lempeng emas. Hasil
pengamatan tersebut dikembangkan dalam hipotesis model atom
Rutherford.
a. Sebagian besar dari atom merupakan permukaan kosong.
b. Atom memiliki inti atom bermuatan positif yang merupakan pusat massa atom.
c. Elektron bergerak mengelilingi inti dengan kecepatan yang sangat tinggi.
d. Sebagian besar partikel α lewat tanpa mengalami
pembelokkan/hambatan. Sebagian kecil dibelokkan, dan sedikit sekali yang
dipantulkan.
Kelemahan Model Atom Rutherford
a. Menurut
hukum fisika klasik, elektron yang bergerak mengelilingi inti
memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Akibatnya,
lama-kelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan akhirnya menempel
pada inti.
b. Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap inti atom.
c. Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil.
d. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H).
4. Model Atom Niels Bohr
Pada
tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan pendapatnya bahwa elektron
bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu yang
disebut kulit atom. Model atom Bohr merupakan penyempurnaan dari model
atom Rutherford.
Kelemahan teori atom Rutherford diperbaiki oleh Neils Bohr dengan postulat bohr :
a. Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai lintasan dan energi tertentu.
b. Dalam orbital tertentu, energi elektron adalah tetap. Elektron akan
menyerap energi jika berpindah ke orbit yang lebih luar dan akan
membebaskan energi jika berpindah ke orbit yang lebih dalam
Kelebihan model atom Bohr
atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.
Kelemahan model
atom Bohr
a. tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack.
b. Tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam ikatan kimia dengan
baik, pengaruh medan magnet terhadap atom-atom, dan spektrum atom yang
berelektron lebih banyak.
sumber
wikipedia.com
- Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi
1. Konfigurasi Elektron
Ialah susunan elektron suatu atom berdasarkan kulit-kulit atom tersebut.
Setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum dengan rumus:
Gambar.12. Jumlah elektron maksimum tiap kulit dalam atom
Keterangan :
- ∑ = jumlah maksimum elektron pada suatu kulit
- n = nomor kulit
Keterangan gambar: Jumlah elektron maksimum tiap kulit dalam atom
Jumlah elektron maksimum dalam tiap-tiap kulit atom
Aturan-aturan dalam pengisian konfigurasi elektron:
1.Pengisian dimulai dari tingkat energi paling rendah ketingkat energi paling tinggi dari kulit K, L,M dan seterusnya
2.Jika jumlah elektron yang tersisa ≤ 8 di tempatkan pada kulit berikutnya
3.Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8
Contoh soal :
Tulislah konfigurasi elektron dari:
Jawab.
1. Jumlah elektron = 8
Konfigurasi elektron K= 2 L= 6
2.Jumlah elektron = 18
Konfigurasi elektron K= 2 L= 8 M= 8
3.Jumlah elektron = 38
Konfigurasi elektron K= 2 L=8 M= 18 N=8 O=2
2. Elektron Valensi
Elektron valensi ialah jumlah elektron pada kulit terluar suatu atom netral. Cara
menentukan elektron valensi adalah dengan menuliskan konfigurasi elektron.
Contoh soal:
Tulislah konfigurasi elektron dan elektron valensi dari atom-atom berikut:
Jawab:
1. Nomor atom = 20, jumlah elektron=20
Konfigurasi elektron K=2 L=8 M=8 N=2
Elektron valensi =2
2. Nomor atom = 35
Konfigurasi elektron K=2 L=8 M=18 N=7
Elektron valensi =7
Nah, bagaimana sobat? Sudah
siap belajar ya..
Selamat belajar..