presentation kimia
TRANSCRIPT
PERKEMBANGAN MODEL/TEORI ATOM
A. Teori atom Dalton
1. Setiap unsur terdiri dari bagian terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi yang disebut atom
2. Setiap atom unsur yang sama mempunyai massa dan dan sifat yang sama, atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat dan massa yang berbeda
4. Atom dari suatu unsur tidak dapat dirubah menjadi atom unsur lain
5. Atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
3. 2 atom atau lebih dapat bergabung membentuk molekul denganPerbandingan massa tertentu
6. Reaksi kimia merupakan penataan ulang atom-atom
Atom merupakan partikel yang keras dan pejal yang tidak dapat
ditembusi dan mempunyai ukuran serta massa tetap.
Kelemahan Teori Atom Dalton
1. Atom masih bisa terbagi-bagi lagi menjadi bebrapa partikel sub atom
2. Atom-atom dari unsur yang sama bisa mempunyai massa berbeda
3. Dengan reaksi nuklir atom suatu unsur dapat dirubah menjadi atom unsur lain4. Beberapa unsur terdiri dari molekul-molekul
B. Teori Atom JJ. Thomson1. Atom terdiri dari materi bermuatan positif yang di dalamnya
tersebar elektron bermuatan negatif bagaikan roti kismis 2. Secara keseluruhan, atom bersifat netral.
"plum-pudding" model of the atom
C. Model Atom RutherfordRutherford mengadakan percobaan penembakan sinar pada lempeng logam emas. Dari hasil percobaan itu dia mengamati prilaku sinar , yaitu :
a. Sebagian sinar diteruskan. Ini menunjukkan sebagian besar atom terdiridri ruang hampa.
b. Sebagian kecil sinar dibelokkan, ini menunjukkan dalam atom terdapatpartikel bermuatan sama atau berlawanan.
c. Sangat sedikit sinar dipantulkan. Ini menunjukkan dalam atom terdapatpartikel yang sangat kecil, pejal dan bermuatan sama dengan partikel siar Selanjutnya bagian tersebut disebut inti atom
Kelemahan Model Atom Rutherford
Dia tidak menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti. Selama gerakannyaelektron memancarkan energi, dengan demikian elergi elektron semakin berkurangSehingga gerakannya menjdi lebih lambat yang mengakibatkan lintasannyamenjadi berbentuk spiral dan akhirnya akan jatuh ke inti atom
Rutherford’s experiment.
C. Model Atom Rutherford
1. Inti atom yang bermuatan positif2. Kulit atom yang di dalamnya terdiri dari elektron-elektron yang bergerak mengelilingi inti atom
Dari hasil percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atombahwa atom terdiri dari :
Model atom Rutherford dapat diibaratkan sebgai tata surya, di mana mataharisebagai inti atomnya,elektron sebagai planet dan lintasan sebagai kulit atom
Kelemahan Model Atom Rutherford
Dia tidak menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti. Selama gerakannya elektronmemancarkan energi, dengan demikian energi elektron semakin berkurang, sehingga gerakannya menjadi lebih lambat yang mengakibatkan lintasannya menjadi berbentuk spiral dan akhirnya akan jatuh ke inti atom
D. Model Atom Niels Bohr
1. Elektron dalam atom hanya dapat beredar pada tingkat energi (lintasan,Orbit) tertentu. Tiap lintasan dinyatakan dengan lambang, K,L,M….). Makin jauh lintasannya dari inti, maka makin besar energinya.
2. Pada keadaan normal, elektron menempati tingkat energi paling rendahyang disebut tingkat dasar.
3. Elektron dapat berpindah dari lintasan lebih dalam ke lintasan lebih luardengan cara menyerap energi atau sebaliknya.
Kelemahan Model Atom Niels Bohr
Model Atom Niels Bohr hanya dapat menjelaskan untuk atom yang mempunyai1 buah elektron
E. Model Atom Mekanika Kuantum
Elektron dalam atom berada pada tingkatan-tingkatan energi tertentu. Posisielektron tidak dapat dipastikan, tapi terdapat tempat di mana peluangterbesar ditemukannya elektron yang disebut orbital. Daerah tersebut berupa awan-awan elektron.
SEJARAH PENEMUAN PARTIKEL ATOM
Partikel dasar penyusun atom terdiri dari proton (p+), elektron (e-) dan neutron (n)
Elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson pada tahun 1897 melalui percobaan menggunakan tabung kaca yang bertekanan sangat rendah yang tersusun oleh:a. Plat logam sebagai elektroda pada bagian ujung tabungb. Katoda, elektroda dengan kutub negatif dan anoda, elektrode dengan kutub positif..
1. Elektron
Listrik bertekanan tinggi yang dialirkan melalui plat logam mengakibatkan adanya sinar yang mengalir dari katoda menuju anoda yang disebut sinar katoda. Tabung kaca bertekanan rendah ini selanjutnya disebut tabung sinar katoda. Adanya sinar katoda membuat tabung menjadi gelap. Sinar katoda tidak terlihat oleh mata akan tetapi keberadaannya terdeteksi melalui gelas tabung yang berpendar akibat adanya benturan sinar katoda dengan gelas tabung kaca.
Sifat-sifat Sinar Katoda: Sinar katoda dihasilkan akibat adanya aliran listrik bertekanan tinggi yang
melewati plat logam. Sinar katoda berjalan lurus menuju anoda. Sinar katoda menimbulkan efek fluoresens (pendar) sehingga keberadaannya
terdeteksi. Sinar katoda bermuatan negatif sehingga dapat dibelokkan oleh medan listrik
dan medan magnet. Sinar katoda yang dihasilkan tidak tergantung dari bahan pembuat plat logam.
Joseph John Thomson menemukan perbandingan harga muatan elektron terhadap massanya (e/m) sebesar 1,76×108 coulomb/gram.
Peralatan Thomson untuk menentukan harga e/m
Robert Millikan pada tahun 1909 melakukan penelitian penentuan muatan elektron menggunakan tetes minyak. Penelitian membuktikan bahwa tetes minyak dapat menangkap elektron sebanyak satu atau lebih. Millikan selanjutnya menemukan bahwa muatan tetes minyak berturut-turut 1x(-1,6.10-19), 2x(-1,6.10-19),3x(-1,6.10-19) dan seterusnya. Karena muatan tiap tetes minyak adalah kelipatan 1,6.10-19 C maka Millikan menyimpulkan bahwa muatan satu elektron sebesar -1,6.10-19C
Peralatan tetesan minyak Milikan
e- charge = -1.60 x 10-19 C
Thomson’s charge/mass of e- = -1.76 x 108 C/g
e- mass = 9.10 x 10-28 g
Hasil penelitian yang dilakukan Joseph John Thomson dan Robert Millikan memungkinkan untuk menghitung massa elektron secara tepat.
Ernest Rutherford pada tahun 1911 menemukan inti atom. Ernest Rutherford melakukan penelitian dengan menggunakan sinar alfa untuk menembak plat tipis emas (0,01 sampai 0,001mm). Detektor yang digunakan berupa plat seng sulfida (ZnS) yang berpendar apabila sinar alfa mengenainya
Penemuan Inti Atom
Rutherford. Dari hasil percobaan itu Rutherford mengamati prilaku sinar , yaitu :
a. Sebagian sinar diteruskan. Ini menunjukkan sebagian besar atom terdiridri ruang hampa.
b. Sebagian kecil sinar dibelokkan, ini menunjukkan dalam atom terdapatpartikel bermuatan sama atau berlawanan.
c. Sangat sedikit sinar dipantulkan. Ini menunjukkan dalam atom terdapatpartikel yang sangat kecil, pejal dan bermuatan sama dengan partikel siar . Selanjutnya bagian tersebut disebut inti atom. Jadi inti atom itu bermuatan positif.
2. Proton
Ditemukan oleh Eugene Goldstein pada tahun 1886 melakukan percobaan Menggunakan tabung sinar katoda di mana pada katodanya diberi lubang yang mengakibatkan gas dibelakang katode berpijar, hal ini menunjukkan Adanya radiasi berasal dari anode yang menerobos lubang dan dapat memutar kincir yang dipasang di dalam tabung. Radiasi tersebut dinamakan sinar anode/sinat kanal/sinar positif.
Sifat-sifat sinar kanala. Merupakan radiasi partikelb. Bermuatan positifc. Ukurannya tergantung dari jenis gas, muatan dan massanya selalu kelipatan bulat dari
muatan dan massa proton, sehingga diduga bahwa sinar kanal merupakan proton.
Massa 1 proton = 1,67 x 10-27 kg atau 1 smaMuatan 1 proton = +1,6 x 10-19 C atau +1
3. NeutronPenelitian Rutherford mendapatkan kejanggalan yaitu massa inti atom selalu lebihBesar daripada massa proton dalam inti atom. Ia menduga adanya partikellain yang tidak bermuatan dalam inti atom
Partikel tersebut ditemkan 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 ketika logam berilium ditembak dengan sinar alfa dan partikel ini disebut sebagai netron. Netron tak bermuatan dan bermassa 1 sma (pembulatan).
Reaksi yang terjadi ketika logam berilium ditembak dengan sinar alfa adalah
Kesimpulan :
3. Notasi susunan atom :A XZ
Di mana : A : nomor massaX : lambang atomZ : protonA – Z : neutron
Suatu atom dapat kehilangan/melepaskan elektron atau mendapat/menerima elektron tambahan.
Atom yang kehilangan/melepaskan elektron, akan menjadi ion positif (kation). Atom yang mendapat/menerima elektron, akan menjadi ion negatif (anion). Dalam suatu Ion, yang berubah hanyalah jumlah elektron saja, sedangkan jumlah
proton dan neutronnya tetap.
SUSUNAN ATOM1. No. atom
Nomor atom menunjukkan banyaknya proton dalam inti atom
2. No. massaNomor massa atau massa atom menunjukkan jumlah proton dan neutron dalaminti atom
Penentuan banyaknya proton, elektron dan neutron
a. Atom netral :No. atom = proton = elektronNo.massa= neutron + proton
b. Atom bermuatan positif (kation) :No. atom = protonelektron = proton – banyaknya muatanNo. massa = neutron + proton
c. Atom bermuatan negatif (anion) :No. atom = protonelektron = proton + banyaknya muatan No. massa = neutron + proton
Notasi atom
No massa No. atom proton elektron neutron
N147
F199
31
15P
40
20Ca
2+
32
16S2-
35
17Cl -
27
13Al 3+
14 7 7 7 7
19 9 9 9 10
31 15 15 15 16
40 20 20 18 20
32 16 16 18 16
27 13 13 10 14
35 17 17 18 18
Noatasi atom
No massa proton elektron neutronJenis
nuklida
31 15 15
32 16 16
7 7 7
6 6 8
24 11 13
23 11 12
40 20 20
35 17 18
31
15P
32
16S
N147
C14
6
24
11Na
2311Na
40
20Ca
2+
35
17Cl -
14
14
16
16
Isotop
Isoton
Isobar
Isoelektron
11
11
18
18
KONFIGURASI ELEKTRON
Konfigurasi elektron adalah susunan elektron dalam atom. Pada bahasan ini akan kita pelajari konfigurasi elektron pada tiap kulit untuk unsur-unsur golongan utama (golongan A)
Sebagai mana model atom Niels Bohr bahwa elektron-elektron dalam atom menempatikulit-kulit tertentu, kulit pertama (n=1 disebut kulit K), kedua (n=2 disebut kulit L), ketiga (n=3 disebut kulit kulit M)……….
Aturan konfigurasi elektron
1. Jumlah maksimum elektron pada kulit ke “n” adalah 2n2
contoh banyaknya elektron dikulit : K = 2(1)2 = 2L = 2(2)2 = 8M = 2(3)2 = 18
2. Pengisian elektron dimulai dari kulit K, kemudian kulit L ……
3. Jumlah maksimum elektron dikulit terluar adalah 8
4. Jika elektron pada kulit tertentu sudah maksiumum, sedangkan elektron masihbersisa, maka sisa elektron tersebut diisikan pada kulit berikutnya.
Notasi atom
Jumlahelektron
KulitK
KulitL
KulitM
KulitN
KulitO
Elektronvalensi
N147
2311Na
40
20Ca
2+
Ge3273
53
127I
32
16S
2-
4He2 2
7
11
32
18
18
53
2
2
2
2
2
2
2
5
8 1
8 18 4
8 8
8 8
8 18 718
2
4
1
8
8
7
5
MASSA ATOM DAN MASSA ATOM RELATIF
Untuk menyatakan massa partikel digunakan istilah satuan massa atom (sma)
1 sma = 12
1 dari massa 1 atom C–12 = 1,66 x 10-24 gram
Jadi massa 1 atom C–12 adalah 12 sma = 12 x 1,66 x 10-24 gram = 1,992 x 10-23 gram
Satuan Massa Atom
Standar untuk menyatakan massa atom adalah 12
1 x 1 atom C–12
Massa Atom Relatif (Ar) Massa atom relatif adalah perbandingan massa rata-rata satu atom suatu unsur terhadap
12
1 massa 1 atom C–12 Jadi
Ar unsur X =Massa rata-rata 1 atom unsur X
12
1 massa 1 atom C–12
Ar unsur X =Massa rata-rata 1 atom unsur X
1 sma
atau
Contoh soal
1. Jika massa atom relatif (Ar) Fe = 56 sma dan massa 1 atom C– 12 adalah1,66 x 1024 gram, tentukan massa 1 atom Fe
2. Jika massa atom relatif (Ar) Mg = 24 sma dan massa 1 atom C– 12 adalah1,66 x 1024 gram, tentukan massa 500 atom Mg
3. Jika massa rata-rata 1 atom Mg = 4,037 x 10-23 gram, sedangkan massa 1 atom C– 12adalah 1,99268 x 10-23 gram, hitung massa atom relatif (Ar) Mg
1.Ar unsur Fe =
Massa rata-rata 1 atom unsur Fe
12
1 massa 1 atom C–12
Massa 1 atom unsur Fe = Ar Fe x 12
1 massa 1 atom C–12
12
1 x 1,66 x10-23 gram = 56 x
= 7,75 x 10-23 gram
Jawab.
Ar unsur Mg =Massa rata-rata 1 atom unsur Mg
12
1 massa 1 atom C–12
Massa 500 atom unsur Mg = 500 xAr Mg x 12
1 massa 1 atom C–12
12
1 x 1,66 x10-23 gram = 500 x 24 x
= 1,66 x 10-20 gram
2.
Ar unsur Mg =Massa rata-rata 1 atom unsur Mg
12
1 massa 1 atom C–12
Ar unsur Mg = 4,037 x 10-23 gram
12
1 X 1,99268 x 10-23 gram
= 24,31
3.
Penentuan massa atom relatif rata-rata satu atom unsur X
Seiap unsur mempunyai beberapa isotop. Dalam perhitungan digunakan massa Rata-rata satu atom unsur tersebut.
Ar rata-rata unsur X = P1 x Ar1 + P2 x Ar2 +…
P1 + P2 +…
Di mana : Ar1 = Ar isotop 1Ar2 = Ar isotop 2P1 = Persentase atau kelimpahan isotop 1P2 = Persentase atau kelimpahan isotop 2
Contoh : Di alam terdapat isotop Cl – 35 = 34,9689 yang memiliki kelimpahan 75%dan isotop Cl – 37 = 36,9659 yang memiliki kelimpahan 25%. Tentukan massa ato relatif rata-rata klorin
JawabAr rata-rata unsur Cl =
75 x 34,9689 + 25 x 36,965975 + 25
= 35,46
Latihan
1. Jika massa 1 atom X adalah a gram dan massa 1 atom C – 12 adalah b gram.Hitunglah massa atom relatif X
2. Massa atom relatif Titanium adalah 48 sma dan massa 1 atom C – 12 adalah1,66 x 1023gram, tentukanlah massa 8 atom Titanium.
3. Galium terdiri dari 2 jenis isotop yaitu Ga – 69 dan G – 71. Jika massa atomrelatif galium adalah 69,8, tentukanlah kelimpahan isotop Ga – 71
4. Jika diketahui Ar unsur : Na=23 ; S=32 ; O=16 ; C=12 ; H=1 ; Al=27. Hitunglahmassa molekul relatif dari :a. H2
b. Aluminium sulfatc. Asam asetatd. Natrium sulfat pentahidrat
MASSA MOLEKUL RELATIF (Mr)
Massa Molekul Relatif (Mr) adalah perbandingan massa satu molekul unsur atau Molekul senyawa terhadap
12
1 massa 1 atom C–12
Mr zat X =Massa rata-rata 1 molekul X
12
1 massa 1 atom C–12
atau
Mr zat X = Ar unsur-unsu penyusunnya
Contoh : Diketahui Ar : Fe = 56 ; S = 32 ; O = 16Hitunglah Mr dari gas oksigen dan Mr dari besi (III) sulfat
Jawab
a. Mr O2 = 2 x Ar O= 2 x 16= 32
b. Mr Fe2(SO4)2 = 2 x Ar Fe + 3 x Ar S + 12 x Ar O= 2 x 56 + 3 x 32 + 12 x 16= 400