Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

STRUKTUR ATOM DAN SIFAT PERIODIK UNSUR

I. STRUKTUR ATOM

1. Partikel Penyusun Atom

Inti atom (nukleon) proton

Atom netron

Kulit atom elektron

Partikel atom tersebut bisa dibedakan menjadi :

Partikel	Penemu	Lambang	Muatan	Massa(sma)
Proton Netron Elektron	Goldstein Chadwick Thompson	: p ; n ; e	+ 1 O -1	1 1 0

B. Nomor atom dan nomor massa

Lambang nuklida ditulis dengan :

A X Z

A = no massa, sehingga untuk mencari jumlah

= jml p + jml n neutron :

Z = no atom n = A - Z

= jml p = jml e = No massa – no atom

Contoh :

18

1. O ~ Atom O dengan no atom = 8 berarti jumlah p = 8, e = 8

8

no massa = 18

Jumlah n dalam atom O tersebut = 18 – 8 = 10

23

2. Na ~ Atom Na dengan jumlah p = 11, e = 11, n = 23 - 11 = 12

| |

Ada beberapa istilah yang perlu kita ketahui, yaitu :

1. Isotop = Atom^x dengan jumlah proton sama, tapi jumlah neutron beda

= Atom^x dengan no atom sama, tapi no massa beda

Contoh :

1 2 3

H dengan H dengan H - isotop H dengan no atom sama (p sama) = 1

1 1 1

- isotop H dengan no massa beda, dengan

jumlah netron beda yaitu 0, 1, 2.

12 13

C dengan C isotop C dengan jumlah p = 6, jumlah netron masing^x 6, 7

6 6

- 1 -

2. IsobAR = Atom^x dengan no atom beda, tapi no massa sama (Ar sama)

Contoh :

14 14

C dengan N

6 7

24 24

Na dengan Mg

11 12

3. IsotoN = Atom^x dengan no atom berbeda, tapi jumlah neutron sama

Contoh :

13 14

C dengan N atom^x dengan jumlah neutron sama = 7

6 7

23 24

Na dengan Mg jumlah neutron = 12

11 12

B. Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron adalah susunan elektron dalam masing^x kulit elektron atau sub kulit.

Aturan dalam pengisian konfigurasi elektron ini diurutkan dari sub kulit dengan energi rendah sampai sub kulit dengan energi yang tinggi (atau dengan prinsip Aufbau).

Untuk pengisian elektron kedalam sub kulit bisa kita lihat dari :

Kulit Sub kulit

1 s

2 s p

3 s p d

4 s p d f

5 s p d f

6 s d d

7 s p

dari diagram diatas dapat kita lihat urutan pengisian sub kulit, mulai dari sub kulit yang energinya paling rendah.

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

Aturan pengisian elektron pada tiap sub kulit adalah sebagai berikut :

Pada sub kulit s, elektron maksimum = 2

p = 6

d = 10

f = 14

- 2 -

Contoh :

Tuliskan konfigurasi elektron dari :

1. ₁H : 1s¹

2. ₂He : 1s²

3. ₄Be : 1s² 2s²

4. ₅B : 1s² 2s² 2p¹

5. _“Na : 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

6. ₅B : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴

7. ₁₉K : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

8. ₂₁Sc : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹

D. Perkembangan Teori Atom

Teori atom mengalami perkembangan mulai dari teori atom Datton Tungga teori atom mekanika medern. Perkembangan tersebut adalah :

1. Jhon Datton

- Atom berupa bola pejal yang amat kecil tidak dapat dibagi

- Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur

- Unsur tersusun dari atom^x yang sama

- Dalam reaksi kimia, atom^x tidak mengalami perubahan, yang berubah adalah susunannya.

Kelebihan teori ini : dapat dengan mudah menjelaskan hukum kekekalan massa (lavoisier) dan hukum perbandingan tetap (proust).

Kelemahan : – Sekarang atom dapat dibagi (dipecah) dalam kimia nuklir

- Belum dapat menjelaskan adanya bagian penyusun atom

2. Thompson :

- Atom terdiri dari sebuah bola yang bermuatan positif dan pada bagian tertentu dari bola ini terdapat elektron yang bermuatan negatif (model roti kismis)

3. Rutherford :

- Atom terdiri dari muatan positif yang terpusat pada inti atom

- Massa atom terpusat pada inti yang dikelilingi elektron yang bermuatan negatif.

Kelemahan : Bertentangan dengan teori Maxwell yaitu mengapa elektron tetap pada lintasannya.

Menurut maxwell : elektron yang bergerak menimbulkan medan magnit, artinya elektron^x ini memancarkan energi, maka pada suatu saat akan kehabisan energi dan jatuh ke inti.

- 3 -

4. Bohr

- Elektron^x dalam mengelilingi inti berada pada tingkat ^x energi (kulit) tertentu tanpa menyerap/memancarkan energi.

- - Elektron dapat berpindah dari kulit yang lebih dalam ke kulit yang lebih luar jika menyerap energi dan jika dari kulit yang lebih luar ke kulit lebih dalam dengan memancarkan energi.

5. Model Atom Mekanik Modern

- Kedudukan elektron tidak dapat ditentukan dengan pasti (selalu bergerak mengelilingi inti)

- Elektron dalam atom berada dalam orbital

LATIHAN SOAL-SOAL STRUKTUR ATOM (ESSAY)

1. Tentukan berapa jumlah proton, netron dan elektron dari :

100 164 79 159

a. RH b. Nd c. Br d. Tb

45 60 35 65

1. Lengkapi tabel berikut :

	45 Sc 21	33 S 16	13 C 6	……….	………..	……….
Z A Jumlah p Jumlah n Jumlah e				14 15	18 19	188 79

1. Tuliskan konfigurasi elektron dari :

a. F (no atom = 9)

b. Ga (no atom = 31)

a. I (no atom = 53)

a. Cr (no atom = 24)

a. Rn (no atom = 86)

4. Jika nukleon salah satu isotop uranium terdiri dari 92 proton dan 143 neutron, berikanlah notasi isotop unsur tersebut.

- 4 -

SOAL-SOAL STRUKTUR ATOM (OBJEKTIF)

1. Partikel atom yang tidak bermuatan adalah ………

a. Proton b. Neutron c. Elektron d. Inti atom d. Proton dan elektron

12 14

2. Unsur C dan C berbeda dalam jumlah ………

6 6

a. Elektron b. Proton c. Neutron d. Nomor atom d. Kulit elektron

39

3. K, maka konfigurasi elektron per kulit adalah ………

19

a. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

b. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹

c. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ 4s²

d. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d¹ 5s²

e. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s^o 3d¹

4. Model atom roti kismis dikemukakan oleh ……..

a. Dalton b. Thompson c. Rutherford d. Maxwell e. Neils Bohr

5. Neils Bohr menemukan adanya :

a. Elektron dalam atom d. Inti atom

b. Neutron dalam atom e. Tingkat energi elektron

c. Proton dalam atom

II. Sistim Periodik Unsur

1. Sejarah perkembangan sistem periodik

1. Penggolongan berdasar sifat kelogaman

Unsur dialam digolongkan menjadi unsur logam dan non logam

2. Menurut Debereiner

Debereiner menemukan adanya keteraturan hubungan berat atom antara 3 buah unsur yang mempunyai sifat kimia yang mirip

Bila ketiga unsur tersebut diurutkan menurut naiknya atom maka berat atom unsur ditengah sama dengan rata-rata dari unsur ke 1 dan 3 (hk. Triade)

3. Menurut John Newlands

Newland menyusun daftar unsur menurut kenaikan berat atom. Ada perulangan sifat setiap 8 unsur (Hk. Oktaf)

- 5 -

Dari daftar tersebut dapat dilihat yang termasuk dalam 1 golongan adalah :

Li, Na, K Be, Mg, Ca B, Al C,Si dst

4. Menurut Mendeleyer dan Lothar Meyer

Unsur disusun berdasar kenaikan berat atom dan persamaan sifat. Sifat periodik unsur adalah merupakan fungsi periodik dari berat atomnya.

5. Sistem Periodik Modern/Panjang

Disusun menurut kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat

Dalam sistem periodik modern ini berbentuk tabel yang terdiri dari 2 lajur :

- Lajur vertikal (tegak) disebut golongan yang disusun atas kemiripan sifat

- Lajur horizontal (datar) disebut periode yang disusun atas kenaikan nomor atomnya.

Yang kita gunakan sampai sekarang ini adalah sistem periodik modern.

Dalam sistem periodik modern golongan dibagi menjadi 2 yaitu golongan utama (A) dan transisi (B) yang terletak diantara golongan IIA dengan IIIA.

Penamaan khusus untuk beberapa golongan adalah :

Golongan IA disebut golongan Alkali

IIA Alkali tanah

VIIA Halogen

VIIIA Gas mulia

· Catatan : semua siswa harus punya daftar/tabel periodik unsur

1. Konfigurasi elektron dan sistem periodik.

Berdasarkan konfigurasi elektronnya, maka kedudukan unsur dalam sistem periodik dapat diketahui baik golongan maupun pereodenya.

- Golongan : ditentukan dari jumlah elektron di kulit terluar (elektron valensi)

- Pereode : ditentukan oleh nomor kulit terluar.

- 6 -

Secara skematis cara penentuan golongan dan pereode.

Pereode = - no kulit terluar/terbesar

(horizontal) - harga : 1 – 7

Sistem blok s : s^x gol = x

Periodik Utama

Golongan = - elektron (A) blok p:s^xp^y gol = x+y

(vertikal) valensi blok d : s

Transisi jika : x+y = 8,9,10 VIIIB

(B) x+y = 11 IB

x+y = 12 IIB

blok f : 4f : lantanida

IIIB

5f : aktinida

Contoh :

19K : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ : Gol : IA, pereoda : A

33As : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³ : Gol : VA, pereoda : A

25Mn : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵ : Gol : VIIB, pereoda : A

30Zn : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ : Gol : IIB, pereoda : A

1. Sifat^x periodik unsur

Ada 4 sifat^x unsur yang berurutan secara periodik yaitu :

1. Jari atom (r) : jarak dari inti atom sampai ke kulit yang terluar

- dalam 1 golongan (dari atas ke bawah) jari^x makin besar

- dalam 1 pereode (dari kiri ke kanan) jari^x makin kecil

2. Energi ionisasi : energi yang diperlukan oleh atom/ion untuk melepaskan 1 elektron terluar.

- dalam 1 golongan : energi ionisasi makin kecil

- dalam 1 pereode : energi ionisasi makin besar

3. Afinitas elektron : energi yang dibebaskan oleh atom untuk menerima sebuah elektron.

- dalam 1 golongan : afinitas elektron makin kecil

- dalam 1 pereode : afinitas elektron makin besar

4. Keelektronegatifan : kemampuan suatu unsur menarik atom/unsur lain sehingga menjadi bermuatan negatif.

- dalam 1 golongan : keelektronegatifan makin kecil

- dalam 1 pereode : keelektronegatifan makin besar

secara skematis, sifat^x periodik unsur dalam 1 golongan dan pereode.

1 pereode makin ke kanan

- 7 -

1 golongan - Jari^x atom : makin kecil

makin ke - Energi ionisasi : makin besar

atas - Afinitas elektron : makin besar

- Elektronegativitas : makin besar

Soal^x sistem periodik unsur

1. Letak golongan unsur dalam sistem periodik ditentukan oleh ……….

a. Jumlah elektron valensi d. Massa atom unsur

b. Susunan elektron valensi e. Volume atom

c. Jumlah kulit elektron

2. Dalam sistem periodik panjang, unsur transisi terletak antara golongan ……..

a. IIA dan IIB d. IA dan IIA

b. IIIB dan IIB e. IIB dan IIIB

c. IIA dan IIIA

3. Unsur yang tidak termasuk gas mulia ialah ………

a. He b.Ne c. Se d. Kr e. Rn

4. Sistem periodik unsur disusun berdasarkan ………

a. Sifat fisik unsur d. Massa atom relatif unsur^x

b. Sifat kimia unsur e. Volume atom

c. Susunan elektron dari unsur^x

5. Unsur dengan susunan elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ dalam sistem periodik terletak pada ………..

a. Pereode 3 golongan IIIA d. Pereode 5, golongan IIIA

b. Pereode 3 golongan IIA e. Pereode 5, golongan VA

c. Pereode 3 golongan VA

SOAL^x ESSAY :

1. Tentukan golongan dan pereode dari unsur^x berikut :

( tentukan dulu konfigurasi elektronnya )

a. ₁₁Na f. ₈₇Fr

b. ₂₀Ca g. ₆C

c. ₁₈Ar h. ₁₃Al

d. ₃₅Br i. ₁₇Cl

e. ₂₇Co j. _zHe

2. Tentukan nomor atom dari unsur^x berikut yang terletak pada :

a. Periode 1 golongan IIIA d. Pereode 3, golongan VIA

b. Pereode 2 golongan IVA e. Pereode 3, golongan VIIIA

c. Pereode 2 golongan V

- 8 -

3. Bila diketahui lima buah unsur berikut :

₁₃Al ₁₅P ₁₇Cl ₁₉K dan ₂₀Ca

Susunlah kelima unsur tersebut berdasarkan urutan pertambahan/kenaikan dari :

a. Jari^x atomnya

b. Energi ionisasinya

c. Afinitas elektronnya