Rabu, 14 Maret 2012

MODUL STRUKTUR ATOM


STRUKTUR ATOM

Standar Kompetensi
1.  Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia

Kompetensi Dasar
1.1.Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya, melalui pemahaman konfigurasi elektron.

Anda akan melakukan kegiatan-kegiatan berikut.
· Mengkaji tabel periodik unsur untuk menentukan notasi atom,  partikel dasar, konfigurasi elektron, golongan dan periode unsur utama.
· Mengindentifikasi unsur ke dalam isotop, isobar, dan isoton melalui kerja kelompok.

Akhirnya Anda akan mampu :

·    Menentukan notasi atom
·    Menentukan partikel dasar (proton, elektron dan neutron)
·    Mengklasifikasi unsur ke dalam isotop, isobar dan isoton.
·    Menentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi.
·    Menentukan golongan dan periode golongan utama dar konfigurasi elektron.
Ringkasan Materi

Notasi Atom
Dalam percobaan menunjukkan bahwa atom mempunyai inti dan kulit atom. Di dalam inti terdapat proton dan neutron yang menentukan besarnya massa sebuah atom. Jumlah proton atau muatan positif yang terdapat dalam inti atom ditunjukkan oleh nomor atom. Untuk atom netral jimlah muatan positif (proton) sama dengan jumlah muatan negatif (elektron). Jumlah total keseluruhan proton dan neutron yang terdapat dalam inti atom ditunjukkan oleh nomor massa.
Notasi atau simbol atom yang dilengkapi dengan nomor massa dan nomor atom dapat ditulis sebagai berikut :
X
Keterangan :  A= nomor massa
                     B= nomor atom
                     C= lambang unsur

Jumlah Proton, Elektron dan Neutron
Atom yang netral memliki jumlah proton sama dengan jumlah elektron.

Z = p = e

Keterangan : p = proton
                    e = elektron
Nomor massa menunjukkan jumlah nukleon (proton dan neutron) yang terdapat dalam inti atom. Jumlah nukleon dalam suatu unsur dinyatakan sebagai nomor massa atom unsur itu. Apabila jumlah neutron dalam inti atom dilambangkan n dan jumlah proton dilambangkan p, nomor massa dapat dirumuskan sebagai berikut :

A = p + n

Oleh karena p sama dengan Z, maka:

A = Z + n  atau n = A – Z
Keterangan : A = jumlah proton + jumlah neutron (p + n)
                    Z = jumlah proton
                    n = jumlah neutron
Nomor atom, jumlah proton dan jumlah elektron merupakan cirri yang khas untuk suatu unsur. Artinya setiap atom suatu unsur yang sama selalu mempunyai nomor atom, jumlah proton dan jumlah electron yang sama pula.
Atom yang netral mempunyai jumlah proton yang sama dengan jumlah elektronnya. Jika suatu atom melepaskan elektron, atom tersebut menjadi bermuatan positif atau disebut kation  sebab jumlah proton lebih banyak dari jumlah elektron. Namun jika atom menangkap elektron akan menjadi bermuatan negatif  atau disebut anion, sebab mempunyai jumlah elektron yang lebih banyak dari proton. Perubahan tersebut hanya terjadi pada elektron, sedangkan jumlah proton dan neutron tetap sama sebab inti atom tidak berubah.
Contoh :
  1. Atom natrium dengan nomor atom 11 dan nomor massa 23.
Artinya notasi atom natrium adalah :
            Na 
Atom terdiri atas :    11 proton, 11 elektron dan 12 neutron.
Ion Na+ terdiri atas : 11 proton, 10 elektron dan 12 neutron.
  1. Atom belerang dengan nomor atom 16 dan nomor massa 32.
Artinya notasi atom belerang adalah :
            S
            Atom terdiri atas :  16 proton, 16 elektron dan 16  neutron.
            Ion S2- terdiri atas : 16 proton, 18 elektron dan 16 neutron.  

Isotop, Isobar dan Isoton
Atom sejenis yang mempunyai nomor atom yang sama, tetapi mempunyai nomor massa yang berbeda disebut isotop. Perbedaan ini karena adanya perbedaan jumlah neutron dalam inti atom.
Contoh :  Cl  dan   Cl
Isobar merupakan atom-atom unsur yang mempunyai nomor massa sama, tetapi unsur berbeda (nomor atom berbeda).
Contoh :  C  dan   N
Isoton merupakan atom-atom unsur yang mempunyai jumlah neutron yang sama, tetapi unsur berbeda (nomor atom berbeda).
Contoh :  P  dan   S


Konfigurasi Elektron dan elektron Valensi
Elektron-elektron yang mengelilingi inti beredar pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom. Dalam setiap atom terdapat berbgai macam kulit. Kulit terdekat dengan inti disebut dengan kulit K, dan kulit-kulit selanjutnya dinamai secara berurutan L, M, N dan seterusnya. Semakin jauh dari inti, tingkat energi dari kulit tersebut semakin tinggi.
Konfigurasi elektron adalah susunan elektron pada setiap kulit atom. Sebelum kita menentukan konfigurasi elektron, kita harus mengetahui lebih dahulu nomor atomnya yang menunjukkan jumlah elektron dari atom suatu unsur.
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penyusunan konfigurasi electron sebagai berikut.
  1. Dimulai dari kulit yang terdekat dengan inti.
n = 1 disebut kulit K
n = 2 disebut kulit L
n = 3 disebut kulit M, dan seterusnya.
      2.   Jumlah elektron maksimum yang menempati tiap kulit tidak sama. Jumlah maksimum
            pengisian elektron pada suatu kulit ditunjukkan dengan rumus sebagai berikut.
                        ∑ = 2n2
            Keterangan : ∑ = jumlah maksimum elektron pada suatu kulit
                                n = nomor kulit (bilangan kuantum utama)
            Kulit K (n = 1) maksimum berisi 2x12 = 2 elektron
            Kulit L (n = 2) maksimum berisi 2x22 = 8 elektron
            Kulit M (n = 3) maksimum berisi 2x22 = 18 elektron dan seterusnya.
  1. Kulit terluar hanya boleh terdapat maksimum 8 elektron.
  2. Pada kulit ke-3 (M), jika sisa elektron lebih dari 8 ditulis 8, jika sisa elektron lebih dari 18 ditulis. Demikian pada kulit ke-4 (N), jika sisa elektron lebih dari 8 ditulis 8, lebih dari 18 ditulis 18, lebih dari 32 ditulis 32.
Contoh :
Unsur Na mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut :
Kulit ke-1 = 2 elektron
Kulit ke-2 = 8 elektron, karena jumlah elektron 11 tetapi baru terisi 10 elektron dan masih
                  bersisa 1 elektron lagi dan elektron pada kulit terakhir tidak boleh melebihi
                  dari 8 elektron, maka 1 elektron lagi terisi pada kulit selanjutnya.
Kulit ke-3 = 1 elektron
Dengan demikian, konfigurasi elektron untuk Na = 2 . 8 . 1
Elektron yang terdapat pada kulit terluar disebut elektron valensi. Pada contoh di atas maka elektron valensi unsur natrium adalah 1. Elektron valensi sangat menentukan sifat atom. Unsur dengan elektron valensi yang sama mempunyai sifat yang sama pula.

Golongan dan Periode Unsur
Unsur-unsur yang jumlah kulitnya sama ditempatkan pada periode atau baris yang sama. Unsur-unsur yang memiliki jumlah elektron valensi sama ditempatkan pada golongan atau kolom yang sama.
Partikel dasar : partikel-partikel pembentuk atom yang terdiri dari elektron, proton den neutron.
1. Proton
:
partikel pembentuk atom yang mempunyai massa sama dengan satu sma (amu) dan bermuatan +1.
2. Neutron
:
partikel pembentuk atom yang bermassa satu sma (amu) dan netral.
3. Elektron
:
partikel pembentuk atom yang tidak mempunyai massa dan bermuatan -1.
b. Nukleus : Inti atom yang bermuatan positif, terdiri dari proton den neutron.

c. Notasi unsur : zA A dengan X : tanda atom (unsur)

Z : nomor atom
= jumlah elektron (e)
= jumlah proton (p)

A : bilangan massa
= jumlah proton + neutron
Pada atom netral, berlaku: jumlah elektron = jumlah proton.
Contoh :
1. Tentukan jumlah elektron, proton den neutron dari unsur 2656 Fe !
Jawab :
Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 26
Jumlah neutron = bilangan massa - nomor atom = 56 - 26 = 30
2. Berikan notasi unsur X, jika diketahui jumlah neutron = 14 dan jumlah elektron = 13 !
Jawab :
Nomor atom = jumlah elektron = 13
Bilangan massa = jumlah proton + neutron = 13 + 14 = 27

Jadi notasi unsurnya: 13 27 X
d. Atom tak netral : atom yang bermuatan listrik karena kelebihan atau kekurangan elektron bila dibandingkan dengan atom netralnya.
Atom bermuatan positif bila kekurangan elektron, disebut kation.
Atom bermuatan negatif bila kelebihan elektron, disebut anion.

Contoh:
- Na+  : kation dengan kekurangan 1 elektron
- Mg2- : kation dengan kekurangan 2 elektron
- Cl   : anion dengan kelebihan 1 elektron
- O2     : anion dengan kelebihan 2 elektron
e. Isotop : unsur yang nomor atomnya sama, tetapi berbeda bilangan massanya.
Contoh: Isotop oksigen: 816 O ; 817 O ; 818 O

f. Isobar : unsur yang bilangan massanya sama, tetapi berbeda nomor atomnya.
Contoh: 2759 CO dengan 2859 Ni

g. Isoton : unsur dengan jumlah neutron yang sama.
Contoh: 613 C dengan 714 N

h. Iso elektron: atom/ion dengan jumlah elektron yang sama.
Contoh: Na+ dengan Mg2+
                
K+ dengan Ar
MODEL ATOM JOHN DALTON
-
atom adalah bagian terkecil suatu unsur
-
atom tidak dapat diciptakan, dimusnahkan, terbagi lagi, atau diubah menjadi zat lain
-
atom-atom suatu unsur adalah same dalam segala hal, tetapi berbeda dengan atom-atom dari unsur lain
-
reaksi kimia merupakan proses penggabungan atau pemisahan atom dari unsur-unsur yang terlihat
Kelemahan teori atom Dalton: tidak dapat membedakan pengertian atom den molekul. Dan atom ternyata bukan partikel yang terkecil.
B.MODEL ATOM J.J. THOMPSON
-
atom merupakan suatu bola bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron-elektron seperti kismis
-
jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif, sehingga atom bersifat netral
  C. MODEL ATOM RUTHERFORD
-
atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dengan muatan positif yang massanya merupakan massa atom tersebut
-
elektron-elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti tersebut
-
banyaknya elektron dalam atom sama dengan banyaknya proton dalam inti dan ini sesuai dengan nomor
atomnya
  D. MODEL ATOM BOHR
-
elektron-elektron dalam mengelilingi inti berada pada tingkat-tingkat energi (kulit) tertentu tanpa
menyerap atau memancarkan energi
-
elektron dapat berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam dengan memancarkan energi, atau
sebaliknya



TIPS
Nomor periode = jumlah kulit
Nomor golongan = jumlah elektron valensi
Dengan menggunakan konfigurasi elektron berdasarkan kulit atom ini (konfigurasi Niels Bohr), maka hanya efektif untuk golongan utama atau golongan A.

Rangkuman
  1. Banyaknya proton dalam inti atom suatu unsur dapat dilihat dari nomor atomnya. Untuk atom netral jumlah proton sama dengan jumlah elektronnya.
  2. Nomor massa menunjukkan jumlah nukleon (proton + neutron) yang terdapat dalam inti atom.
  3. Suatu atom dapat disimbolkan dengan  X.
  4. Isotop adalah beberapa atom sejenis yang mempunyai nomor atom yang sama, tetapi nomor massa yang berbeda.
  5. Isobar adalah beberapa atom yang berbeda jenis dengan nomor massa sama, tetapi nomor atom berbeda.
  6. Isoton adalah beberapa atom yang berbeda jenis dengan nomor atom dan nomor massa berbeda, tetapi jumlah neutron sama.
  7. Konfigurasi elektron adalah susunan elektron di dalam kulit atomnya.
  8. Elektron valensi adalah elektron yang terdapat pada kulit paling luar.

Tugas Kelompok
Kegiatan 2.1. Menentukan Notasi Atom, Jumlah Proton, Elektron dan Neutron
1.    Lengkapi tabel berikut.
     
Unsur
Nomor Atom
Massa Atom
Jumlah
Lambang
Proton
Elektron
Neutron
A
4
9
A
B
8
8
B
C
35
17
C
D
D
E
15
31
E

2.    Tulislah lambang unsur/ion  yang atom-atomnya memiliki partikel-pertikel atom sebagai berikut.
Unsur/Ion
Proton
Elektron
Neutron
Lambang Unsur/Ion
A
3
3
7
A
B
8
8
8
B
C
13
13
27
C
D
19
19
39
D
E
21
21
45
E
X
11
12
10
X
Y
8
10
10
Y
Z
12
10
12
Z

Kegiatan 2.2. Menentukan Isotop, Isobar dan Isoton
                     Tentukan unsur-unsur yang merupakan isotop, isobar dan isoton dari unsur
                     dengan lambang berikut.
                     C; O; N; C; O; Cl; O; Cl; H; dan O
                     Isotop =……………………………………………
                     Isobar =……………………………………………
                     Isoton =……………………………………………

Kegiatan 2.3. Menentukan Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi
                     Buatlah konfigurasi elektron  atom unsur dengan melengkapi kolom-kolom
                     pada tabel berikut.
                    
Lambang
Unsur
No.
Atom
Jumlah Elektron
Konfigurasi
Elektron
Elektron Valensi
K
L
M
N
O
P
Q
H









1
C
6









Mg








2. 8. 2



2
8
18
7




7

54








8
Ba









2
Fr
87









Kegiatan 1.4.  Menentukan Golongan dan Periode
1.    Tentukan lambang unsur, golongan dan periode dari unsur-unsur berikut.
     
No
Nama
Unsur
Lambang
Unsur
Konfigurasi
Elektron
Elektron
Valensi
Golongan
Periode
1
Xenon





2
Kalium





3
Nitrogen





4
Klor





5
Natrium





6
Uranium





7
Silikon





8
Sulfur





9
Hidrogen





10
Magnesium






2.    Tuliskan lambang unsur dan nomor atom dari unsur berikut.

No
Golongan
Periode
Konfigurasi
Elektron
Elektron
Valensi
Nomor
Atom
Lambang
1
IA
2




2
IIA
4




3
VA
3




4
VIIA
5




5
VIIIA
6




6
IIIA
4




7
VI
4




8
IV
6




9
IIA
5




10
IA
7






Tugas Individu
Kerjakan soal-soal latihan dibawah ini dan dikumpulkan pada pertemuan selanjutnya.


Soal-Soal Latihan

Soal Essay
  1. Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron unsur-unsur berikut!
a.  Co                                                c. Sm
b. Te                                               d. Pt

      2.  Tulislah lambang dari :
           a. Atom M yang mempunyai jumlah neutron 17 dan nomor massa 37.
           b. Atom G yang mempunyai jumlah neutron 10 dan 40 proton.

      3.  Jelaskan yang dimaksud dengan :
           a. Isotop, isobar, dan isoton.
           b. Konfigurasi pada kulit atom.
           c. Elektron valensi.

      4.  Lengkapilah data dalam tabel berikut ini!
No
Lambang
Unsur
Nomor
Atom
Nomor
Massa
Jumlah
Neutron
Konfigurasi
Elektron
Elektron
Valensi
1
A
2
B
8
8
3
C
20
4
D
42
2.8.18.5
5
E
74

  1. Atom A mempunyai 2 buah isotop dan 72,5%  A ada di alam. (Ar A = 63,55)
a. Tulislah konfigurasi elektronnya dan hitunglah jumlah elektron pada kulit terluarnya!
            b. Berapa nomor massa isotop A yang lainnya?

 Soal Pilihan Ganda

 Silanglah (X) huruf a, b, c, d, atau e di depan jawaban yang tepat!
1.    Bila unsur X  mempunyai 14 proton, 14 elektron dan 14 neutron, unsur tersebut dilambangkan dengan…
a.  X                                                       d.  X
       b.  X                                                       e.  X
       c.  X
2.    Suatu unsur mempunyai lambang Cu. Pernyataan yang tepat tentang unsur tersebut
       adalah…
       a. unsur Cu mempunyai nomor atom 29, dan massa atom 64
       b. unsur Cu mempunyai nomor atom 29, dan massa atom 29
       c. unsur Cu mempunyai jumlah proton 29, dan jumlah elektron 35
       d. unsur Cu mempunyai jumlah proton 29, dan jumlah neutron 29
       e. unsur Cu mempunyai jumlah proton 35, dan jumlah neutron 29

3.    Unsur X mempunyai nomor atom 24 dan massa atom 52. Jumlah elektron, proton, dan 
       neutron berturut-turut adalah…
       a. 24, 28, dan 24                                        d. 24, 24, dan 52
       b. 28, 24, dan 24                                        e. 24, 52, dan 52
       c. 24, 24, dan 28

4.    Bilangan massa unsur X adalah 27 dan mempunyai 12 buah elektron. Jumlah neutron unsur
       tersebut adalah…
       a.  5                                                          d.  12
       b.  10                                                         e.  17
       c.  15

5.    Pasangan unsur-unsur di bawah ini yang termasuk isobar adalah…
       a. C dan Si                                           d. C dan O
       b. N dan Li                                           e. N dan Si
       c. C dan N
6.    Unsur C mempunyai tiga buah isotop, yaitu C, C, C. Ketiganya berbeda dalam…
       a. jumlah elektron                                      d. jumlah proton dan elektron
       b. nomor massa dan jumlah neutron e. nomor massa
       c. nomor atom

7.    Susunan elektron pada setiap kulit dari unsur  K adalah…
 a. 2. 8. 9                                                   d. 2. 8. 8. 2
 b. 2. 7. 10                                                  e. 2. 8. 9. 1
 c. 2. 8. 8. 1
8.   Jumlah elektron valensi  pada unsur Rb adalah…
a.  1                                                           d.  4
b.  2                                                           e.  5
c.  3

9.   Unsur-unsur dalam sistem periodik panjang disusun berdasarkan…
a.  kenaikan massa atom relatif 
b.  kenaikan nomor atomnya    
      c.  kenaikan bilangan massa
      d.  bertambahnya neutron
      e.  bertambahnya proton
10. Unsur Y dengan nomor atom 17, dalam sistem periodik terdapat dalam…
      a.  golongan IA; periode 7                            d.  golongan IIIA; periode 3
      b.  golongan VIIA; periode 1                         e.  golongan IA; periode 3
      c.  golongan VIIA; periode 3

      



Tidak ada komentar:

Poskan Komentar