OASE BELAJAR KIMIA: 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 :

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 :

Atom natrium dengan nomor atom 11 dan nomor massa 23.

Artinya notasi atom natrium adalah :

Atom terdiri atas : 11 proton, 11 elektron dan 12 neutron.

Ion Na⁺ terdiri atas : 11 proton, 10 elektron dan 12 neutron.

Atom belerang dengan nomor atom 16 dan nomor massa 32.

Artinya notasi atom belerang adalah :

Atom terdiri atas : 16 proton, 16 elektron dan 16 neutron.

Ion S^2- 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

Isobar merupakan atom-atom unsur yang mempunyai nomor massa sama, tetapi unsur berbeda (nomor atom berbeda).

Contoh :

C dan

Isoton merupakan atom-atom unsur yang mempunyai jumlah neutron yang sama, tetapi unsur berbeda (nomor atom berbeda).

Contoh :

P dan

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.

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.

Kulit terluar hanya boleh terdapat maksimum 8 elektron.
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 : _z^AA 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: ₁₃²⁷ 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
- Mg^2-: 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

Banyaknya proton dalam inti atom suatu unsur dapat dilihat dari nomor atomnya. Untuk atom netral jumlah proton sama dengan jumlah elektronnya.
Nomor massa menunjukkan jumlah nukleon (proton + neutron) yang terdapat dalam inti atom.
Suatu atom dapat disimbolkan dengan X.
Isotop adalah beberapa atom sejenis yang mempunyai nomor atom yang sama, tetapi nomor massa yang berbeda.
Isobar adalah beberapa atom yang berbeda jenis dengan nomor massa sama, tetapi nomor atom berbeda.
Isoton adalah beberapa atom yang berbeda jenis dengan nomor atom dan nomor massa berbeda, tetapi jumlah neutron sama.
Konfigurasi elektron adalah susunan elektron di dalam kulit atomnya.
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
Unsur	Nomor Atom	Massa Atom	Proton	Elektron	Neutron	Lambang
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.

Cl;

H; dan

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
Lambang Unsur	No. Atom	K	L	M	N	O	P	Q	Konfigurasi Elektron	Elektron Valensi
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

Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron unsur-unsur berikut!

Co c.

Te d.

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	…	…