STRUKTUR ATOMSTRUKTUR ATOM
d
an
d
an
SISTEM PERIO
DIK
SISTEM PERIO
DIK
TEORI ATOM
Teori Atom Democritus Teori Atom Democritus
“Semua materi tersusun dri partikel kecil yang
tidak dapat dibagi lagi yang disebut atomos”
Democritus
Sumber: www.commons.Wikimedia.org/Agostino
Teori Atom Dalton Teori Atom Dalton
John Dalton
Sumber: www.commons.Wikimedia.org/CharlesTurner
Bola Pejal
Teori Atom Thomson Teori Atom Thomson
J.J. Thomson
Sumber: www.commons.Wikimedia.org
Sumber : es.wikipedia.org
Teori Atom Thomson Teori Atom Thomson
J.J. Thomson
Sumber: www.commons.Wikimedia.org
Teori Atom Rutherford Teori Atom Rutherford
Ernest Rutherford
Percobaan Rutherford
Penembakan lempeng emas dengan sinar alfa (α)
Sumber: www.commons.Wikimedia.org
Teori Atom RutherfordTeori Atom Rutherford
Teori ini mengemukakan massa atom terpusat di inti yang bermuatan Teori ini mengemukakan massa atom terpusat di inti yang bermuatan
positif. Elektron terletak di luar inti pada jarak yang relatif jauh dengan positif. Elektron terletak di luar inti pada jarak yang relatif jauh dengan
gerakan yang cepatgerakan yang cepat
Sinar Sinar
Gaya tarik elektron dan inti diimbangi oleh gaya tarik sentrifugal
eeee
eeee
Teori Atom Rutherford Teori Atom Rutherford
Ernest Rutherford
Sumber: www.commons.Wikimedia.org
Menurut hukum fisika klasik, partikel bermuatan yang Menurut hukum fisika klasik, partikel bermuatan yang
bergerak selalu kehilangan energi, dengan demikian gerakan bergerak selalu kehilangan energi, dengan demikian gerakan
elektron makin mendekati inti dan terjadi gerakan spiral elektron makin mendekati inti dan terjadi gerakan spiral
dengan kecepatan menurun. Pada suatu saat elektron dengan kecepatan menurun. Pada suatu saat elektron
bergabung dengan inti dan atom akan musnah. Dalam bergabung dengan inti dan atom akan musnah. Dalam
kenyataannya atom tidak musnah.kenyataannya atom tidak musnah.
Teori Atom BohrTeori Atom Bohr
Kesukaran pada teori atom Rutherford diatasi oleh Bohr. Gerakan elektron Kesukaran pada teori atom Rutherford diatasi oleh Bohr. Gerakan elektron
mengelilingi inti harus dengan momentum sudut tertentu.mengelilingi inti harus dengan momentum sudut tertentu.
a.a.Elektron dalam lintasannya mempunyai energi tertentu dan tetap selama Elektron dalam lintasannya mempunyai energi tertentu dan tetap selama
dalam lintasandalam lintasan
b.b.Elektron dapat pindah dari lintasan yang energinya lebih tinggi ke lintasan Elektron dapat pindah dari lintasan yang energinya lebih tinggi ke lintasan
yang energinya lebih rendah. Bila hal ini terjadi, energi yang terbebas diubah yang energinya lebih rendah. Bila hal ini terjadi, energi yang terbebas diubah
menjadi sinar dengan frekuensimenjadi sinar dengan frekuensi
5
Teori Atom Bohr Teori Atom Bohr
Niels Bohr
Elektron mengelilingi inti atom pada
lintasan tertentu yang stasioner
yang disebut kulit.
Elektron dapat berpindah
lintasan apabila menyerap
atau memancarkan energi
PARTIKEL SUB ATOMPARTIKEL SUB ATOM
1. 1. ElektronElektron
FIGURE FIGURE (a) (a) A gas discharge tube. A gas discharge tube. (b) (b) Deflection of a cathode Deflection of a cathode
ray toward a positively charged plateray toward a positively charged plate
Cathode Ray Tube
2. Percobaan Millikan: Penentuan Massa Elektron2. Percobaan Millikan: Penentuan Massa Elektron
FIGURE FIGURE Millikan’s Millikan’s
famous oil drop famous oil drop
experimentexperiment
C/g 10 x 1,76 -
m
e
8
e =e = - 1,60 x 10 - 1,60 x 10
1919
C C
g 10 x 9,09
C/g 10 x 1,76 -
C 10 x 1,60
28-
8
-19
m
FIGURE FIGURE Positively charged particles are made when cathode rays Positively charged particles are made when cathode rays
(electrons) strike atoms of residual gas. They are attracted to the (electrons) strike atoms of residual gas. They are attracted to the
cathode, and some sail through the hole to strike the phosphor and cathode, and some sail through the hole to strike the phosphor and
generate a flash of lightgenerate a flash of light
ProtonProton
ProtonProton
NeutronNeutron
FIGUREFIGURE
The protons and neutrons of an atom are packed in an extremely The protons and neutrons of an atom are packed in an extremely
small nucleus Electrons are shown as "clouds" around the small nucleus Electrons are shown as "clouds" around the
nucleus. nucleus.
The Structure of Atom
Atom..the basic unit of an element that can enter into
chemical combination (extremely small and indivisible)
Three subatomic particles…electrons , protons, and
neutrons.
1. The Electron (Joseph John Thomson (1856-1940)
Negatively charged particles
Source: (from cathode ray tube experiment, forerunner of
the television tube)
The cathode ray is attracted by the plate bearing positive
charges and repelled by the plate bearing negative
charges, it must consist of negatively charged particles.
2. The Proton and the Nucleus
1910,Ernest Rutherford’s experiment
(Refer text bk. Pg.47,48)
Nucleus…a dense central core within the atom
Proton…positively charged particles in the nucleus
Source: whenever “. Came close to a nucleus in the
scattering experiment, it experienced a large repulsive
and therefore a large deflection. (i.e nucleus is composed
of positively charged particles, which called proton)
3. The Neutron (James Chadwick, 1932)
-electrically neutral particles having a mass slightly greater
than that of protons
Particle Mass (g) Charge unit
Electron
Proton
Neutron
9.10 x 10
-28
1.67 x 10
-24
1.67 x 10
- 24
-1
+1
0
Source: When a thin sheet of beryllium is
bombarded with -particles, a very high-energy
radiation similar to - rays was emitted by the metal
i.e Neutron
PartikelMuatan Penemu Massa (gram)
Elektron - J.J. Thomson 9,11 x 10
-28
Proton + Goldstein 1,67 x 10
-24
Neutron Netral James Chadwick 1,67 x 10
-24
PARTIKEL PENYUSUN ATOMPARTIKEL PENYUSUN ATOM
TANDA ATOMTANDA ATOM
Keterangan:
X = Lambang Unsur
A = Nomor Massa
Z = Nomor Atom
NOMOR ATOM (Z)NOMOR ATOM (Z)
Pada atom tidak bermuatan
listrik/netral
Jumlah muatan positif sama dengan
jumlah muatan negatif
Nomor Atom (Z) Nomor Atom (Z)
Jumlah Proton = Jumlah ElektronJumlah Proton = Jumlah Elektron
NOMOR MASSA (A)NOMOR MASSA (A)
Atom terdiri atas proton,
neutron dan elektron
Massa atom = massa
proton + massa neutron +
massa elektron
Massa elektron << massa
proton dan massa
neutron, maka massa
elektron dapat diabaikan
No. Massa (A) = Jumlah Proton + Jumlah Neutron
KOMPOSISI IONKOMPOSISI ION
Ion Atom yang bermuatan positif
ATOM BERDASARKAN NOMOR ATOM DAN NOMOR ATOM BERDASARKAN NOMOR ATOM DAN NOMOR
MASSAMASSA
Nomor
kulit
Nama kulit
Jumlah elektron
maksimum
1 K 2
2 L 8
3 M 18
4 N 32
5 O 50
6 P 72
7 Q 98
KONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN KULIT ATOM KONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN KULIT ATOM
(MODEL ATOM NEILS BOHR)(MODEL ATOM NEILS BOHR)
Elektron mengelilingi inti
pada lintasan/ kulit tertentu
yang disebut kulit atau
tingkat energi
Konfigurasi elektron
menyatakan susunan
elektron pada atom
Jumlah elektron yang menempati kulit terluar disebut elektron valensi.
Elektron valensi hanya boleh mengandung maksimal 8 elektron
KONFIGURASI ELEKTRON BEBERAPA ATOMKONFIGURASI ELEKTRON BEBERAPA ATOM
Tanda atomJumlah elektronKonfigurasi elektron
3
Li 3 2 1
12
Mg 12 2 8 2
17Cl 17 2 8 7
19K 19 2 8 8 1
31Ga 31 2 8 18 3
TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUMTEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM
Akibat dualisme materi, letak dan kecepatan elektron tidak dapat
dipastikan secara serentak
Max Planck
Louis de Broglie
Prinsip Ketidakpastian Heisenberg
Atom suatu zat hanya dapat menyerap/ memancarkan energi pada
paket- paket gelombang tertentu yang disebut “kuanta”
Materi dapat bersifat sebagai partikel dan sekaligus dapat
mempunyai sifat sebagai gelombang
Sumber:www.commons.Wikimedia.org
Sumber:www.commons.Wikimedia.org/University of Kansas Medical
Sumber:www.commons.Wikimedia.org
Persamaan gelombang yang digunakan untuk mendeskripsikan
keberadaan elektron dalam atom, dikenal dengan bilangan
kuantum
Persamaan gelombang Schrodinger
Sumber:www.commons.Wikimedia.org/NobelFondation
ORBITAL
Daerah atau ruang disekitar inti atom yang
mempunyai peluang terbesar atau kebolehjadian
untuk menemukan elektron
BILANGAN KUANTUM UTAMA (N)BILANGAN KUANTUM UTAMA (N)
Menentukan besarnya tingkat energi suatu
elektron yang mencirikan ukuran orbital
BILANGAN KUANTUM AZIMUT (L)BILANGAN KUANTUM AZIMUT (L)
Menyatakan subtingkat energi (subkulit) yang
menunjukkan bentuk orbital
BILANGAN KUANTUM MAGNETIK (M)BILANGAN KUANTUM MAGNETIK (M)
Menentukan arah orientasi didalam ruang relative
terhadap orbital lain
BILANGAN KUANTUM SPIN (s)BILANGAN KUANTUM SPIN (s)
Bilangan kuantum spin tidak berhubungan secara langsung Bilangan kuantum spin tidak berhubungan secara langsung
dengan tiga bilangan kuantuk lainnyadengan tiga bilangan kuantuk lainnya
KONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN ORBITALKONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN ORBITAL
Aturan
menuliskan
konfigurasi
elektron
Elektron mempunyai
kecenderungan untuk
menempati subkulit dengan
tingkat energi lebih rendah
terlebih dahulu
ATURAN AUFBAUATURAN AUFBAU
LARANGAN PAULILARANGAN PAULI
Kulit n l m s
L
2 0 0 +½
2 0 0 -½
Larangan pauli menyatakan bahwa didalam satu atom
tidak boleh terdapat dua elektron dengan empat
bilangan kuantum yang sama
ATURAN HUNDATURAN HUND
Diagram Orbital
Pada orbital yang memiliki tingkat energi sama,
pengisian elektron dalam orbital dilakukan dengan
spin sejajar terlebih dahulu (setengah penuh).
Contoh =
8
O : 1s
2
2s
2
2p
4
PENYIMPANGAN DARI ATURAN UMUMPENYIMPANGAN DARI ATURAN UMUM
SISTEM PERIODIK UNSURSISTEM PERIODIK UNSUR
Logam dan Nonlogam
Antione Lavoisier
Unsur terbagi menjadi
dua golongan yaitu
logam dan non logam
Sumber: www.commons.wikimedia.org/David Pinoct
Triade Dobereiner
“Berdasarkan massa atom relatifnya, unsur – unsur dapat
dikelompokkan ke dalam kelompok tiga unsur dimana massa
unsur yang ditengah merupakan rata- rata dari massa unsur
ditepi”
“Jika unsur- unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom,
maka sifat unsur tersebut akan berulang setelah unsur
kedelapan.”
TEORI OKTAF NEWLANDS
TEORI MENDELEEV
“Unsur-unsur disusun 12 baris mendatar (periode) berdasarkan
kenaikan massa atom dan 8 kolom tegak (golongan) berdasarkan
kemiripan sifat.”
Mendeleev menyiapkan tempat kosong dengan keyakinan banyak unsur
yang belum ditemukan
SISTEM PERIODIK MODERN
H. G. J. Moseley membuat sistem periodik modern untuk menyempurnakan klasifikasi unsur
Mendeleev
“Unsur-unsur dalam satu periode
disusun berdasarkan kenaikan nomor
atom dan unsur dalam satu golongan
disusun berdasarkan kemiripan dalam
sifat fisika dan kimia”
The Periodic Table
-A chart in which elements having similar chemical and
physical properties are grounded together.
-Groups…Vertical Columns
-Periods….Horizontal Rows
-Metals….Good conductor of Heat & Electricity
-Nonmetals…Poor conductor of heat & electricity
-Metalloids….Intermediate b/w Metal & Non-metal
-Alkali metals(1A)/ Alkaline Earth metals(2A)/
Halogens( 7A)/ Noble gases (or) Rare gases (8A)
Period
G
r
o
u
p
A
l
k
a
l
i
M
e
t
a
l
N
o
b
l
e
G
a
s
H
a
l
o
g
e
n
A
l
k
a
l
i
E
a
r
t
h
M
e
t
a
l
SIFAT-SIFAT KEPERIODIKANSIFAT-SIFAT KEPERIODIKAN
JARI-JARI ATOM
Jarak dari inti atom sampai kulit elektron terluar yang
ditempati elektron
+
r
Periode
G
o
lo
n
g
a
n
Jumlah kulit sama tetapi muatan inti makin besar, gaya tarik inti
terhadap elektron makin kuat, maka jari-jari makin kecil
Jumlah kulit bertambah maka jari-jari makin besar
ENERGI IONISASI
Energi minimum yang dibutuhkan suatu atom untuk
melepaskan satu elektron valensinya dalam wujud
gas sehingga membentuk ion positif
Periode
G
o
lo
n
g
a
n
Muatan inti bertambah, tarikan inti makin kuat dan
elektron terluar sulit lepas, maka energi ionisasi
besar
Jumlah kulit bertambah, jari-jari makin besar,
tarikan inti lemah, maka energi ionisasi kecil
AFINITAS ELEKTRON
Energi yang dihasilkan oleh suatu atom apabila suatu
atom menerima elektron valensi dari atom lain
sehingga terbentuk ion negatif
Periode
G
o
lo
n
g
a
n
Muatan inti bertambah, tarikan inti makin kuat
maka afinitas elektron besar
Jumlah kulit bertambah, jari-jari makin besar,
tarikan inti lemah, maka afinitas elektron kecil
KEELEKTRONEGTIFAN
Kecenderungan suatu
atom untuk menarik
elektron valensi dari atom
lain dalam membentuk
ikatan
Periode
G
o
lo
n
g
a
n
Muatan inti bertambah, tarikan inti makin kuat
maka keelektronegatifan besar
Jumlah kulit bertambah, jari-jari makin besar,
tarikan inti lemah, maka keelektronegatifan kecil
Logam dan nonlogam
Periode
G
o
lo
n
g
a
n
Sifat nonlogam bertambah
Sifat logam bertambah
Molecules and Ions
Molecule…an aggregate of at least two atoms in definite
arrangement held together by chemical forces (Chemical
bonds) SAME ELEMENTS (or) TWO (or) MORE
ELEMENTS IN A FIXED RATIO
Diatomic molecules same elements (H
2
,O
2
,Cl
2
)
different elements (HCl, CO)
Polyatomic molecules more than two atoms
(O
3
, H
2
O,NH
3
)
Ions..an atom or a group of atoms that has a net positive or
negative charge.
Cations / Anions / monoatomic ions / polyatomic ions
Chemical Formulas
Molecular Formula…shows the exact number of atoms of each
element in the smallest unit of a substance.
Allotrope..one of two or more distinct forms of an element
(carbon..diamond and graphite)
Structural Formula…shows how atoms are bonded to one
another in a molecule.
Empirical Formula..which elements are present and the simplest
whole number ratio of their atoms..
Molecular
formula
Empirical
formula
H
2
O H
2
O
H
2
O
2
HO
NH
3 NH
3
H
2
C
2
O
4
HCO
2
O
3 O
Ionic compounds consist of a combination of cations and an
anions. (example Na
+
Cl
-
)