pembelajarankimiasite.files.wordpress.com · web view2017/04/08 · bilangan kuantum dan...
TRANSCRIPT
Bilangan Kuantum dan Konfigurasi Elektron
Kegiatan 1
1. Bilangan Kuantum Utama (n)
Amatilah Tabel Hubungan Bilangan Kuantum Utama dengan Jenis Kulit berikut!
Tabel 1. Hubungan Bilangan Kuantum Utama dengan Jenis Kulit
Nilai n 1 2 3 4Dilambangkan dengan kulit
K L M N
Setelah kalian mengamati tabel hubungan bilangan kuantum utama dengan jenis kulit, bilangan kuantum utama (n) menunjukkan tingkat energi orbital dan memiliki harga (positif/negatif) *coret salah satu
Tabel 2. Hubungan Bilangan Kuantum Utama dalam Suatu Unsur
K L M N11Na 2 8 113Al 2 8 3
20Ca 2 8 8 2
Dari contoh beberapa unsur diatas, berapa nilai bilangan kuantum utama dari 11Na, 13Al, dan 20Ca?
1
Worksheet
2Indikator :
1. Menuliskan konfigurasi elektron menurut aturan Hund, Pauli, dan Aufbau2. Menentukan keterkaitan diagram orbital dengan nomor elektron3. Menentukan elektron yang tidak berpasangan dalam sebuah atom4. Menentukan letak unsur dalam golongan dan periode berdasarkan konfigurasi
2. Bilangan Kuantum Azimut (l)
Bilangan kuantum azimut mempunyai harga 0 sampai dengan (n-1) untuk setiap harga n dan menunjukkan letak elektron dalam sub kulit. Setiap kulit terdiri dari sub kulit yang jumlahnya tidak sama untuk setiap kulit elektron. Setiap sub kulit elektron dilambangkan berdasarkan harga bilangan kuantum azimut (l).Dari uraian tersebut, lengkapilah tabel dibawah ini!
Tabel 3. Hubungan bilangan kuantum utama dengan bilangan kuantum azimut
Jelaskan hubungan antara harga l dengan subkulit!
3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Bilangan kuantum magnetik menunjukkan kedudukan elektron pada orbital. Harga bilangan kuantum magnetik adalah –l sampai +l. Setiap harga m akan melambangkan sebuah orbital.
2
Kulit Bilangan kuantum utama (n)
Bilangan kuantum azimut (l) yang mungkin
Jenis subkulit
Jumlah subkulit
K 1 0 1s 1
L 2s 2
1
M 3 0 3s
2 3d
N 0
4d
3
Perhatikan tabel berikut dan lengkapilah!
Tabel 4. Hubungan bilangan kuantum azimuth dengan bilangan kuantum magnetik
Bilangan kuantum azimut (l)
Bilangan kuantum magnetik (m) Jumlah orbital
0 0 11 -1, 0, +1 32 5
-3,-2,-1,0,+1,+2,+3
Kulit n l m Jenis subkulit
K 1 0 0 1s
L 0 2s
1 -1, 0, +1
M 3 0 3s
-1,0,+1 3p
2
N 0 4s
1
-2, -1, 0, +1, +2 4d
3
Bagaimana hubungan antara n, l, dan m ? jelaskan pendapat anda!
4. Bilangan Kuantum Spin (s)
3
Bilangan kuantum spin menunjukkan arah putaran elektron pada sumbunya selama
mengelilingi inti. Ada dua kemungkinan arah yang terjadi yaitu searah jarum jam (-12 ) dan
berlawanan arah jarum jam (+12 ).
Lengkapilah tabel 5 berikut ini!
Tabel 5. Hubungan antar Nilai Bilangan Kuantum Utama, Azimut, Magnetik, dan Spin
Bilangan KuantumSub Kulitn l m S
1 0 0+ 12
, - 12
1s
0
1 -1
+1
+ 12
, - 12
+ 12
, - 12
+
12
, - 12
+ 12
, - 12
2s
2p
4
3
1
0
0
-2
+
12
, - 12
+ 12
, - 12
+ 12
, - 12
+ 12
, - 12
+
12
, - 12
+
12
, - 12
+
12
, - 12
+
12
, - 12
+ 12
, - 12
3s
3d
Kegiatan 2
Konfigurasi elektron merupakan gambaran susunan elektron yang berada pada tingkat-tingkat energi tertentu di dalam atom sesuai dengan aturan-aturan yang berlaku.Ada tiga aturan penulisan konfigurasi elektron dalam atom yaitu:
- Asas Aufbau- Kaidah Hund- Asas larangan Pauli
Elektron mengisi sub kulit berdasarkan urutan tingkat energinya. Sedangkan besarnya tingkat energi sub kulit sebanding dengan harga bilangan kuantum utama (n) dan bilangan kuantum azimuth (l) atau harga (n+l)
5
Azas AufbauBerikut ini merupakan tabel pengisian elektron pada atom suatu unsur!
Tabel 6. Pengisian Elektron Pada Atom Suatu Unsur
Nama Unsur
Lambang Unsur
Jumlah elektron
Konfigurasi elektron
Nitrogen 147N 7 1s2 2s2 2p3
Kalium 3919K 19 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Vanadium 5123V 23 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3
Zink 6530Zn 30 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
Bagaimanakah pengisian elektron berdasarkan azas Aufbau ?Adakah hubungan pengisian elektron dengan diagram tingkat energi?Tuliskan urutan tingkat energi orbital sesuai dengan azas Aufbau!
Kaidah Hund
Amatilah tabel berikut!
Tabel 7. Pengisian Elektron Pada Suatu Orbital Menurut Kaidah Hund
6
Sub kulit Jumlah elektronPengisian orbital
Benar Salah
p 2
p 3
d 5
d 6
Bagaimana pengisian elektron pada suatu orbital menurut kaidah Hund ?Bagaimana orbital yang lebih stabil ?
Aturan Larangan Pauli
Perhatikan bilangan kuantum berikut ini!1. 2s1 dan 2s2
2s1 2s2
n = 2 n = 2l = 0 l = 0ml = 0 ml = 0
s = + 12 s = -
12
2. 3p1 dan 3p3
3p1 3p3
n = 3 n = 3l = 1 l = 1ml = - 1 ml = + 1
s= +
12 s = +
12
Gambarlah diagram orbital sesuai dengan bilangan kuantum tersebut!Dalam tingkat energi yang sama, apakah kedua elektron tersebut mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama ?
7
Apa yang dimaksud dengan larangan pauli ?
Kegiatan 3
Isilah tabel konfigurasi elektron dari unsur gas mulia dengan benar!
Unsur Konfigurasi Elektron
2He
10Ne
18Ar
36Kr
54Xe
86Rn
Setelah kalian mengisi tabel konfigurasi tersebut, terlihat bahwa konfigurasi gas mulia dapat digunakan untuk meringkas konfigurasi elektron bernomor atom besar.
Misalkan : 18Ar : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Maka untuk menuliskan konfigurasi elektron dari kalsium adalah
20Ca : [1s2 2s2 2p6 3s2 3p6] 4s2
20Ca : [Ar] 4s2
Isilah tabel berikut ini dengan menggunakan konfigurasi elektron gas mulia!
Unsur Konfigurasi elektron
5B
12Mg
31Ga
Unsur Konfigurasi elektron
50Sn
8
82Pb
Perlu diketahui, bahwa dalam penulisan konfigurasi elektron terdapat pengecualian dalam orbital d dan f untuk mencapai keadaan standar
Amatilah tabel berikut!
Unsur Ar Konfigurasi elektron
Kurang stabil Lebih stabilCr 24 [Ar] 3d4 4s2 [Ar] 3d5 4s1
Cu 29 [Ar] 3d9 4s2 [Ar] 3d10 4s1
Ag 47 [Kr] 4d9 5s2 [Kr] 4d10 5s1
Dari tabel tersebut apakah yang dapat kalian simpulkan mengenai konfigurasi unsur-unsur?
Kegiatan 4
Amatilah tabel berikut ini!
Tabel 1. Tabel Periodik Unsur
Setelah mengamati tabel tersebut, jawablah pertanyaan berikut!1. Pernahkah anda melihat tabel tersebut ?2. Menunjukkan apakah tabel tersebut?3. Menurut kalian, apa yang menjadi dasar pengelompokan unsur-unsur dalam tabel tersebut ?
9
Untuk membuktikan jawaban dari pertanyaan tersebut, isilah tabel 2 berikut!
Tabel 2. Konfigurasi Elektron dari Beberapa Unsur.
Unsur Konfigurasi elektron Energi orbital tertinggi atau kulit terluar
3Li4Be5B6C7N8O9F
10Ne11Na12Mg13Al14Si15P16S
17Cl18Ar
Adakah kesamaan dalam konfigurasi elektron dari unsur Li-Ne dan Na-Ar ?Bagaimana hubungan antara kulit terluar dengan periode dalam tabel periodik? Tuliskan kesimpulan kalian!
Tabel 3. Konfigurasi Elektron dari Beberapa Unsur.
Unsur Konfigurasi elektron Jumlah elektron valensi pada kulit terluar(energi
orbital tertinggi)1H3Li
11Na19K
37Rb4Be
12MgUnsur Konfigurasi elektron Jumlah elektron valensi
pada kulit terluar(energi orbital tertinggi)
20Ca
10
38Sr5B
13Al31Ga49In
6C14Si
32Ge50Sn
7N15P
33As51Sb
8O16S
34Se52Te
9F17Cl35Br
53I
Adakah kesamaan dalam konfigurasi elektron dari unsur tersebut?Bagaimana hubungan antara konfigurasi elektron tersebut dengan nomor golongan dalam tabel periodik? Tuliskan kesimpulan kalian!
Amatilah tabel susunan tabel periodik unsur berdasarkan blok s, p, d, dan f berikut ini!
Tabel 4. Susunan Tabel Periodik Unsur berdasarkan Blok s, p, d, dan f
Blok s terdiri dari 1s, 2s, 3s dan seterusnya. Adakah keterkaitan angka 1,2,3 dan seterusnya dengan konfigurasi elektron ?
11
Tabel 5.
Tabel 5. Konfigurasi Elektron dari Beberapa Unsur.
Unsur Konfigurasi elektron Golongan
21Sc [Ar]3d1 4s2 IIIB
39Y [Kr]4d1 5s2
22Ti [Ar]3d2 4s2 IVB
40Zr [Kr]4d2 5s2
23V [Ar]3d3 4s2 VB
41Nb [Kr]4d3 5s2
24Cr [Ar]3d5 4s1 VIB
42Mo [Kr]4d5 5s1
25Mn [Ar]3d5 4s2 VIIB
43Tc [Kr]4d5 5s2
26Fe [Ar]3d6 4s2 VIIIB
27Co [Ar]3d7 4s2
28Ni [Ar]3d8 4s2
29Cu [Ar]3d9 4s2 IB
47Ag [Kr]4d10 5s1
30Zn [Ar]3d10 4s2 IIB
48Cd [Kr]4d10 5s2
Unsur-unsur pada tabel 5 tersebut merupakan unsur transisi. Apa yang dapat kalian simpulkan ?
Kesimpulan :
12
Dalam satu golongan Dalam satu periode