MP1 TUGAS AKHIR Elcha Bagus Narendra
MP1 TUGAS AKHIR Elcha Bagus Narendra
MP1 TUGAS AKHIR Elcha Bagus Narendra
Struktur atom memiliki hubungan dengan sifat-sifat keperiodikan unsur seperti yang telah dijelaskan pada
modul 1 ini.
1. Jelaskan hubungan antara struktur atom dengan sistem periodik unsur!
Jawaban
1. Pada tahun 1913, Henry Moseley mengembangkan konsep nomor atom. Moseley membombardir unsur
yang berbeda dengan elektron berenergi tinggi dan menemukan bahwa setiap unsur menghasilkan sinar-
X dari frekuensi unik serta frekuensi umumnya meningkat seiring dengan meningkatnya massa atom. Dari
fekuensi yang unik tersebut ditetapkan nomor unik untuk setiap unsur yang disebut nomor atom dan
mengidentifikasi nomor atom sebagai jumlah proton dalam inti atom yang digunakan untuk menentukan
urutan unsur-unsur dalam tabel periodik. Dengan demikian sifat-sifat kimia unsur merupakan fungsi
periodik dari nomor atomnya yang kemudian dikembangkan menjadi sistem priodik modern.
Hasil percobaan Moseley didapatkan bahwa suatu unsur memiliki nomor atom yang nilainya diidentifikasi
sama dengan jumlah proton dalam inti atom dan bila unsur diurutkan berdasarkan nomor atom maka sifat
– sifat unsur akan berulang secara periodik. Sehingga hubungan antara struktur atom dengan sistem
periodik unsur adalah
a. Penentuan letak unsur dalam sistem periodik unsur berdasarkan konfigurasi elektron atom
netralnya. Berdasarkan teori atom Bohr, konfigurasi elektron menyatakan susunan elektron pada
lintasannya. Lintasan elektron disebut kulit atom. Jumlah kulit yang ditempati oleh elektron atom –
atomnya dapat digunakan untuk menentukan periode dari suatu unsur, sedangkan golongan
suatu unsur dapat ditentukan dari elektron valensi atomnya. Dari data periode dan golongan
dapat ditentukan letak unsur dalam table periodic dan dari letaknya dapat dianalisa sifat
keperiodikannya.
b. Letak unsur dalam system periodic unsur dapat digunakan untuk menganalisis sifat unsur
tersebut dan membandingkan dengan unsur yang lain karena memiliki pola tertentu atau dikenal
dengan istilah sifat keperiodikan unsur, seperti jari – jari atom, energy ionisasi, afinitas electron,
dan keelektronegatifan.
Jari – jari atom
Dalam satu periode (jumlah kulit atom yang sama), jari – jari atom cenderung mengecil dari
kiri ke kanan yang disebabkan oleh semakin besarnya daya tarik inti atom terhadap elektron,
sehingga elektron relatif lebih mendekat ke inti.
Dalam satu golongan (elektron valensi sama, namun berbeda jumlah kulit atom), jari – jari
atom cenderung membesar dari atas ke bawah yang disebabkan oleh semakin bertambah
nomor atom, maka semakin bertambah jumlah kulit atom, sehingga jarak antara inti atom
dengan elektron terluar semakin jauh.
Energi ionisasi
Energi ionisasi adalah energi minimal yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron dari
atom berwujud gas pada keadaan dasarnya ( ground state). Dalam satu periode, energi ionisasi
pertama bertambah dari kiri ke kanan dan dalam satu golongan energi ionisasi pertama
berkurang dari atas ke bawah. Jika jari-jari atom makin kecil, maka daya tarik inti makin besar,
sehingga untuk melepaskan satu elektron terluar membutuhkan energi ionisasi yang semakin
besar.
Afinitas elektron
Afinitas elektron adalah besarnya energi yang dilepaskan atau diserap oleh suatu atom dalam
bentuk gas untuk membentuk anion. Dalam satu periode dari kiri ke kanan, afinitas elektron
cenderung bertambah dan dalam satu golongan, afinitas elektron dari atas ke bawah cenderung
berkurang.
Keelektronegatifan
Sifat keelektronegatifan dalam periodik unsur cenderung menurun dengan bertambahnya
nomor atom dan dari kiri ke kanan dalam satu periode sifat keelektonegatifan cenderung
meningkat.
2. Gambarkanlah model atom sesuai perkembangan teori atom modern, jelaskan dasar percobaan yang
mendasari masing-masing teori, dan kemukakanlah kelemahan dan kelebihan masing-masing teori
dengan contoh!
Jawaban
Perkembangan teori atom merupakan dasar dalam mempelajari struktur atom dan sistem periodik
unsur. Ada beberapa teori atom yang berkembang, yakni
Kelemahan
1. Model atom J,J Thomson tidak bisa menjelaskan kedudukan eletron dalam atom dan hanya
menyatakan bahwa elektron berada di permukaan, karena ditarik oleh muatan positifnya.
2. Model Atom Thomson tidak dapat menjelaskan mengapa elektron dapat lepas bila diberi energi,
seperti tegangan listrik atau di bombardir oleh partikel lain.
3) Teori Atom Rutherford
Model atom Rutherford didasarkan pada percobaan
hamburan sinar alpha pada lempeng tipis emas dan
logam lainnya. Rutherford bersama rekannya Hans
Geiger dan Ernest Marsden melakukan serangkaian
percobaan dengan menembakkan sinar α yang
berasal dari sumber radioaktif ke lembaran emas
yang sangat tipis. Hasil percobaan didapatkan
bahwa ada sinar yang diteruskan, dipantulkan, dan
dibelokkan.
Berdasarkan hasil percobaan tersebut
Rutherford merumuskan teori atom yang disebut
model atom Rutherford yaitu.
1. Atom bukan merupakan bola pejal
2. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif yang merupakan terpusatnya massa.
3. Di sekitar inti terdapat elektron yang bermuatan negatif yang bergerak mengelilinginya dalam
ruang hampa
4. Di dalam inti atom ada partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak
saling tolak – menolak.
Kelebihan
- Model atom Rutherford mampu mengemukakan ide mengenai inti atom untuk pertama kalinya
dan menemukan partikel penyusun atom kedua, yaitu proton
- Model atom Rutherford dapat memberikan gambaran imaginer tentang bentuk lintasan elektron
yang mengelilingi inti atom dan gerak elektron di sekitar inti
Kelemahan
- Model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan bagaimana elektron tetap berada di lintasanyya
(orbit), sedangkan menurut hukum fisika klasik, elektron yang bermuatan negatif lama-kelamaan
akan kehabisan energi dan mulai mendekati inti yang pada akhirnya menempel pada inti.
- Model atom rutherford belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan bagaimana cara
berrotasi terhadap inti atom.
- Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil.
Sehingga terbentuk spektrum garis pada atom hidrogen (H) dan model atom Rutherford tidak
mampu menjelaskan spektrum garis tersebut.
Kelebihan
- Model atom mekanika kuantum dapat menjelaskan posisi kebolehjadian ditemukannya elektron
- dapat mengukur perpindahan energi dan eksitasinya
- dapat diketahui energi yang digunakan atau dilepaskan saat elektron eksitasi atau relaksasi
Kekurangan
- Hanya dapat menerangkan atom yang memiliki elektron tunggal seperti gas hidrogen tetapi tidak
dapat menerangkan spektrum warna dari atom yang memiliki banyak elektron.
3. Tuliskan masing-masing 5 contoh konfigurasi elektron unsur blok s, blok p, blok d, dan blok f. Kenapa
demikian jelaskan berdasarkan teori!
4.
Blok s : Umumnya Golongan 1A dan IIA
❑
1) Be
4 : 1s2, 2s2
❑
2) Mg
12 : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2
❑
3) Na
11 :1s2, 2s2, 2p6, 3s1
❑
4) Ca
20 :1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2
❑
5) Sr
38 :1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2
Asas Aufbau:
Elektron menempati orbital – orbital dimulai dari tingkat energy terendah. Urutan sub kulit seperti
“pohon natal”.
Asas Larangan Pauli:
Tidak ada dua electron dalam satu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Setiap
orbital hanya terdapat maksimum 2 elektron dengan spin berlawanan. Pada blok s memiliki 1 kamar
elektron sehingga elektron yang menempati blok s maksimal ada 2.
Kaidah Hund:
Jika ada orbital dengan tingkat energy yang sama, konfigurasi electron dengan energy terendah
adalah dengan jumlah electron tak berpasangan dengan spin parallel yang paling banyak.
Asas Aufbau:
Elektron menempati orbital – orbital dimulai dari tingkat energy terendah. Urutan sub kulit seperti
“pohon natal”.
Larangan Pauli:
Tidak ada dua electron dalam satu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Setiap
orbital hanya terdapat maksimum 2 elektron dengan spin berlawanan. Pada blok p memiliki 3 kamar
elektron sehingga elektron yang menempati blok p maksimal ada 6.
Subkulit p dapat ditemukan pada tingkat energi 2 atau lebih tinggi.
Kaidah Hund:
Jika ada orbital dengan tingkat energy yang sama, konfigurasi electron dengan energy terendah
adalah dengan jumlah electron tak berpasangan dengan spin parallel yang paling banyak.
Larangan Pauli:
Tidak ada dua electron dalam satu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Setiap orbital
hanya terdapat maksimum 2 elektron dengan spin berlawanan. Pada blok d memiliki 5 kamar elektron
sehingga elektron yang menempati blok d maksimal ada 10.
Subkulit d dapat ditemukan di tingkat energi 3 atau lebih.
Aturan Aufbau:
Elektron menempati orbital – orbital dimulai dari tingkat energy terendah. Urutan sub kulit seperti
“pohon natal”. Subkulit d cenderung penuh (d10) atau 1/2 penuh (d5). Untuk menjadikan sub kulit d
penuh atau 1/2 penuh, maka elektron pada sub kulit s akan berpindah 1 elektron (eksitasi) ke subkulit
d.
Kaidah Hund:
Jika ada orbital dengan tingkat energy yang sama, konfigurasi electron dengan energy terendah
adalah dengan jumlah electron tak berpasangan dengan spin parallel yang paling banyak.
Asas Aufbau:
Elektron menempati orbital – orbital dimulai dari tingkat energy terendah. Urutan sub kulit seperti
“pohon natal”.
Larangan Pauli:
Tidak ada dua electron dalam satu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Setiap
orbital hanya terdapat maksimum 2 elektron dengan spin berlawanan. Pada blok f memiliki 7 kamar
elektron sehingga elektron yang menempati blok f maksimal ada 14.
Subkulit f dapat ditemukan di tingkat energi 4 atau lebih.
Kaidah Hund:
Jika ada orbital dengan tingkat energy yang sama, konfigurasi electron dengan energy terendah
adalah dengan jumlah electron tak berpasangan dengan spin parallel yang paling banyak.