Atom, Molekul dan Ion
A. Pengertian
Dasar
a.
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.
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 Of. Isobar : unsur yang bilangan massanya sama, tetapi berbeda nomor atomnya.
Contoh: 2759 CO dengan 2859 Nig. Isoton : unsur dengan jumlah neutron yang sama.
Contoh: 613 C dengan 714 Nh. Iso elektron: atom/ion dengan jumlah elektron yang sama.
Contoh: Na+ dengan Mg2+
K+ dengan Ar
Contoh: Isotop oksigen: 816 O ; 817 O ; 818 Of. Isobar : unsur yang bilangan massanya sama, tetapi berbeda nomor atomnya.
Contoh: 2759 CO dengan 2859 Nig. Isoton : unsur dengan jumlah neutron yang sama.
Contoh: 613 C dengan 714 Nh. Iso elektron: atom/ion dengan jumlah elektron yang sama.
Contoh: Na+ dengan Mg2+
K+ dengan Ar
B.
Model Atom
A.
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 |
C. Bilangan-Bilangan
Kuantum
Untuk
menentukan kedudukan suatu elektron dalam atom, digunakan 4 bilangan
kuantum.
1.
Bilangan kuantum utama (n): mewujudkan
lintasan
elektron
dalam
atom.
n
mempunyai harga 1, 2, 3, .....
-
n = 1 sesuai dengan kulit K
- n = 2 sesuai dengan kulit L
- n = 3 sesuai dengan kulit M
- dan seterusnya
- n = 2 sesuai dengan kulit L
- n = 3 sesuai dengan kulit M
- dan seterusnya
Tiap
kulit atau setiap tingkat energi ditempati oleh sejumlah elektron.
Jumlah elektron maksimmm yang dapat menempati tingkat energi itu
harus memenuhi rumus Pauli = 2n2.
Contoh:
kulit
ke-4 (n=4) dapat ditempati maksimum= 2 x 42
elektron = 32 elektron
2.
Bilangan kuantum azimuth (l) : menunjukkan
sub
kulit dimana
elektron itu bergerak sekaligus menunjukkan sub kulit yang merupakan
penyusun suatu kulit.
Bilangan
kuantum azimuth mempunyai harga dari 0 sampai dengan (n-1).
n = 1 ; l = 0 ; sesuai kulit K
n = 2 ; l = 0, 1 ; sesuai kulit L
n = 3 ; l = 0, 1, 2 ; sesuai kulit M
n = 4 ; l = 0, 1, 2, 3 ; sesuai kulit N
dan seterusnya
n = 1 ; l = 0 ; sesuai kulit K
n = 2 ; l = 0, 1 ; sesuai kulit L
n = 3 ; l = 0, 1, 2 ; sesuai kulit M
n = 4 ; l = 0, 1, 2, 3 ; sesuai kulit N
dan seterusnya
Sub
kulit yang harganya berbeda-beda ini diberi nama khusus:
l
= 0 ;
sesuai sub kulit s (s = sharp)
l = 1 ; sesuai sub kulit p (p = principle)
l = 2 ; sesuai sub kulit d (d = diffuse)
l = 3 ; sesuai sub kulit f (f = fundamental)
l = 1 ; sesuai sub kulit p (p = principle)
l = 2 ; sesuai sub kulit d (d = diffuse)
l = 3 ; sesuai sub kulit f (f = fundamental)
Bilangan
kuantum magnetik (m): mewujudkan
adanya satu atau beberapa
tingkatan
energi di
dalam satu sub kulit. Bilangan kuantum magnetik (m) mempunyai harga
(-l) sampai harga (+l).
Untuk:
l = 0 (sub kulit s), harga m = 0 (mempunyai 1 orbital)
l = 1 (sub kulit p), harga m = -1, O, +1 (mempunyai 3 orbital)
l = 2 (sub kulit d), harga m = -2, -1, O, +1, +2 (mempunyai 5 orbital)
l = 3 (sub kwit f) , harga m = -3, -2, O, +1, +2, +3 (mempunyai 7 orbital)
l = 0 (sub kulit s), harga m = 0 (mempunyai 1 orbital)
l = 1 (sub kulit p), harga m = -1, O, +1 (mempunyai 3 orbital)
l = 2 (sub kulit d), harga m = -2, -1, O, +1, +2 (mempunyai 5 orbital)
l = 3 (sub kwit f) , harga m = -3, -2, O, +1, +2, +3 (mempunyai 7 orbital)
4.
Bilangan kuantum spin (s):
menunjukkan arah
perputaran
elektron pada sumbunya.
Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan masing-masing diberi harga spin +1/2 atau -1/2.
Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan masing-masing diberi harga spin +1/2 atau -1/2.
Pertanyaan:
Bagaimana
menyatakan keempat bilangan kuantum dari elektron 3s1
?
Jawab:
Keempat
bilangan kuantum dari kedudukan elektron 3s1
dapat dinyatakan sebagai,
n= 3 ; l = 0 ; m = 0 ; s = +1/2 ; atau -1/2
n= 3 ; l = 0 ; m = 0 ; s = +1/2 ; atau -1/2
D. Konfigurasi
Elektron
Dalam
setiap atom telah tersedia orbital-orbital, akan tetapi belum tentu
semua orbital ini terisi penuh. Bagaimanakah pengisian elektron dalam
orbital-orbital tersebut ?
Pengisian
elektron dalam orbital-orbital memenuhi beberapa peraturan. antara
lain:
1.
Prinsip Aufbau : elektron-elektron
mulai mengisi orbital dengan tingkat energi terendah dan seterusnya.
Orbital
yang memenuhi tingkat energi yang paling rendah adalah 1s dilanjutkan
dengan 2s, 2p, 3s, 3p, dan seterusnya dan untuk mempermudah dibuat
diagram sebagai berikut:
Contoh
pengisian elektron-elektron dalam orbital beberapa unsur:
Atom
H : mempunyai 1 elektron, konfigurasinya 1s1
Atom C : mempunyai 6 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p2
Atom K : mempunyai 19 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p6 3S2 3p6 4s1
Atom C : mempunyai 6 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p2
Atom K : mempunyai 19 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p6 3S2 3p6 4s1
2.
Prinsip Pauli : tidak
mungkin di dalam atom terdapat 2 elektron dengan keempat bilangan
kuantum yang sama.
Hal
ini berarti, bila ada dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum
utama, azimuth dan magnetik yang sama, maka bilangan kuantum spinnya
harus berlawanan.
3.
Prinsip Hund : cara
pengisian elektron dalam orbital pada suatu sub kulit ialah bahwa
elektron-elektron tidak membentuk pasangan elektron sebelum
masing-masing orbital terisi dengan sebuah elektron.
Contoh:
- Atom C dengan nomor atom 6, berarti memiliki 6 elektron dan cara Pengisian orbitalnya adalah:
- Atom C dengan nomor atom 6, berarti memiliki 6 elektron dan cara Pengisian orbitalnya adalah:
Berdasarkan
prinsip Hund, maka 1 elektron dari lintasan 2s akan berpindah ke
lintasan 2pz, sehingga sekarang ada 4 elektron yang tidak
berpasangan. Oleh karena itu agar semua orbitalnya penuh, maka atom
karbon berikatan dengan unsur yang dapat memberikan 4 elektron.
Sehingga di alam terdapat senyawa CH4
atau CCl4,
tetapi tidak terdapat senyawa CCl3
atau CCl5.
Daftar Pustaka
http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CDAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fpandax678.files.wordpress.com%2F2011%2F01%2Fmateri-kuliah-kimia-dasar-baru.doc&ei=lkvNUJjHHYH_rAeFq4DgDg&usg=AFQjCNGPAX4-PS7EyDjxNispulFswqhHLA&sig2=fE6-_krzSgBD2fags_pItQ&bvm=bv.1355325884,d.bmk
http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CDAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fpandax678.files.wordpress.com%2F2011%2F01%2Fmateri-kuliah-kimia-dasar-baru.doc&ei=lkvNUJjHHYH_rAeFq4DgDg&usg=AFQjCNGPAX4-PS7EyDjxNispulFswqhHLA&sig2=fE6-_krzSgBD2fags_pItQ&bvm=bv.1355325884,d.bmk
Chang R., 2003, General
Chemistry:
The Essential Concepts,
alih bahasa: Indra Noviandri dkk, 2004,
Kimia Dasar Jilid 1, Jakarta:
Penerbit Erlangga.