Kimia Dasar Definisi Atom Tabel Periodik

Materi yang menyampaikan teori dasar atom, komponen atom, dan tabel periodik

1. KIMIA DASAR By: Dian Respati Ayu

2. Jadwal Perkuliahan KIMDAS

3. Tabel of contents Struktur dan Teori Atom Partikel Penyusun Atom Isotop, Isobar, Isoton Perhitungan Partikel Tabel Periodik

4. Mari kita membayangkan kita sedang sarapan roti lalu memotong-motong roti tersebut sampai kecil bahkan sampai tidak dapat dipotong lagi. Seperti itulah bayangan sebuah materi, jika dipotong-potong menjadi bagian yang paling kecil disebut sebagai atom.

5. Struktur Atom Istilah atom pertama kali diperkenalkan oleh filsuf Yunani bernama Demokritus dengan sebutan "atomos," yang berarti sesuatu yang tidak bisa dibagi lagi. Sejak lama, para ilmuwan di bidang kimia dan fisika terus melakukan berbagai eksperimen untuk mengungkap kebenaran mengenai model atau bentuk atom yang sesungguhnya.

6. Teori Atom Dalton Pada abad ke-18, seorang ahli kimia bernama John Dalton melakukan berbagai eksperimen yang mendukung konsep atom. Penelitiannya tidak hanya memberikan pemahaman tentang struktur atom, tetapi juga membantu menjelaskan reaksi kimia antara berbagai zat. Pada tahun 1807, Dalton mengemukakan teori atomnya sebagai berikut: 1. Unsur terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atom. Semua atom dalam satu unsur adalah identik, memiliki ukuran, massa, dan sifat kimia yang sama. Atom dari satu unsur berbeda dari atom unsur lainnya. 2. Senyawa terbentuk dari kombinasi dua atau lebih unsur. Dalam setiap senyawa, perbandingan jumlah atom dari masing-masing unsur selalu berupa bilangan bulat dan sederhana. 3. Reaksi kimia melibatkan pemisahan, penggabungan, atau penyusunan ulang atom-atom. Reaksi tersebut tidak dapat menciptakan atau menghancurkan atom.

7. Kelemahan Teori Atom Dalton Pernyataan Dalton bahwa atom tidak dapat dibagi lagi terbantahkan dengan ditemukannya partikel subatom, yaitu neutron, proton, dan elektron, yang merupakan komponen penyusun atom. Klaim Dalton bahwa atom tidak bisa diciptakan atau dimusnahkan tidak sepenuhnya benar, karena reaksi nuklir dapat mengubah suatu atom menjadi atom unsur lain. T eori Dalton yang menyatakan bahwa semua atom dalam satu unsur bersifat identik disanggah oleh penemuan isotop, yaitu atom dari unsur yang sama tetapi memiliki massa yang berbeda. Menurut Dalton, perbandingan jumlah atom dalam senyawa selalu berupa bilangan bulat dan sederhana. Namun, seiring perkembangan ilmu pengetahuan, ditemukan banyak senyawa dengan perbandingan yang lebih kompleks, seperti Natrium Stearat (C18H35O2Na).

8. Teori Atom J.J. Thomson Kelemahan teori atom Dalton disempurnakan oleh J.J. Thomson melalui eksperimen menggunakan tabung sinar katode.Dari eksperimen tersebut, Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode terdiri dari partikel subatom bermuatan negatif yang kemudian disebut elektron.Sekitar tahun 1900, Thomson mengajukan model atom yang dikenal sebagai model "roti kismis." Menurut Thomson, atom adalah bola kecil bermuatan positif dengan elektron bermuatan negatif tersebar di permukaannya.

9. Teori Atom Rutherford Pada tahun 1911, Ernest Rutherford bersama asistennya, Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan percobaan untuk menguji kebenaran model atom Thomson. Dalam percobaan tersebut, mereka menembakkan partikel alfa ke lempengan emas tipis dengan ketebalan sekitar 0,01 mm (setara dengan 2000 lapisan atom). Partikel alfa yang berasal dari bahan radioaktif menunjukkan berbagai perilaku: ada yang diteruskan, dibelokkan, dan dipantulkan. Hasil percobaan ini membuktikan bahwa atom terdiri dari partikel bermuatan positif dan negatif. Partikel alfa yang bermuatan positif akan terhambur jika mengenai inti atom yang juga bermuatan positif. Jika model Thomson benar, partikel alfa seharusnya tidak mengalami hamburan saat menumbuk lempengan emas. Partikel alfa memiliki energi tinggi, dengan kecepatan sekitar 1,60 × 10⁷ m/s dan massa 7000 kali lebih besar dari elektron. Karena itu, partikel alfa akan bergerak lurus tanpa gangguan jika hanya bertemu dengan elektron atau muatan positif yang tersebar. Percobaan ini mendorong Rutherford untuk mengajukan teori atom baru, yaitu: Atom memiliki inti bermuatan positif, yang mengandung hampir seluruh massa atom. Elektron-elektron bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti, mirip dengan model tata surya. Atom bersifat netral, karena jumlah muatan positif pada inti sama dengan jumlah muatan negatif dari elektron di sekitarnya. Elektron mengalami gaya sentripetal saat mengelilingi inti atom, yang dihasilkan oleh gaya Coulomb antara muatan positif dan negatif. Kelemahan Teori Rutherford: Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan hukum fisika klasik, gerakan elektron yang mengelilingi inti seharusnya disertai pemancaran energi. Akibatnya, energi elektron akan terus berkurang, menyebabkan lintasannya semakin mendekati inti hingga akhirnya jatuh ke dalam inti.

10. Teori Atom Niels Bohr Pada tahun 1913, Niels Bohr menyempurnakan teori Rutherford dengan menerapkan konsep teori kuantum Planck dan Einstein untuk menjelaskan spektrum cahaya pada gas hidrogen. Model atom Rutherford dinilai tidak stabil dan tidak mampu menjelaskan munculnya spektrum garis pada atom. Bohr memperbaiki kelemahan tersebut dengan melakukan eksperimen yang menunjukkan adanya spektrum garis pada atom hidrogen. Bohr kemudian mengajukan model atom baru untuk menjelaskan fenomena cahaya yang dihasilkan oleh suatu unsur ketika dipanaskan atau diberi tegangan listrik tinggi. Menurut Bohr, elektron-elektron yang bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti atom bermuatan positif pada lintasan tertentu , seperti planet-planet yang mengelilingi matahari. Model Atom Bohr Model ini sering disebut sebagai model tata surya. Setiap lintasan elektron memiliki tingkat energi yang berbeda-beda. Semakin jauh lintasan dari inti atom, semakin tinggi tingkat energinya. Lintasan tersebut dikenal sebagai kulit elektron . Ketika elektron berpindah dari lintasan luar ke lintasan yang lebih dalam, energi akan dipancarkan dalam bentuk cahaya, dan panjang gelombangnya bergantung pada perbedaan energi antara kedua lintasan tersebut. Teori atom Bohr menjadi dasar bagi perkembangan teori mekanika kuantum yang lebih kompleks.

11. Teori Mekanika Kuantum Teori ini dikenal juga sebagai teori mekanika gelombang dan dipelopori oleh tiga ilmuwan, yaitu Louis de Broglie, Werner Heisenberg, dan Erwin Schrödinger. Meskipun teori atom Bohr dapat menjelaskan spektrum gas hidrogen serta atom dengan satu elektron (seperti He⁺ dan Li²⁺), teori tersebut tidak mampu menjelaskan spektrum atom yang memiliki lebih dari satu elektron. Oleh karena itu, diperlukan teori yang lebih rinci untuk memahami gerak partikel dalam atom. Dalam mekanika kuantum, posisi elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti. Keberadaan elektron hanya dapat diprediksi di wilayah dengan kemungkinan tertinggi, yang disebut orbital . Orbital adalah area di sekitar inti atom di mana kemungkinan menemukan elektron paling besar. Sekelompok orbital yang bergabung membentuk subkulit . Jika dianalogikan seperti kompleks perumahan: Subkulit adalah kompleks perumahan. Orbital adalah rumah-rumah dalam kompleks tersebut. Elektron adalah penghuni rumah.

12. Partikel Penyusun Atom suatu atom tersusun atas partikel-partikel yang lebih kecil, yaitu proton, neutron, dan elektron . Elektron Elektron ditemukan oleh J.J. Thomson melalui eksperimen dengan tabung sinar katode. Dalam eksperimen tersebut, dua pelat elektroda dihubungkan ke sumber tegangan tinggi, dan sinar katode terdeteksi bergerak dari elektroda negatif (katode) menuju elektroda positif (anode).Ketika tabung dikelilingi oleh medan magnet, sinar katode akan dibelokkan menuju kutub positif, menunjukkan bahwa sinar tersebut bermuatan negatif.Sifat-sifat Sinar Katode:Bergerak lurus dalam kondisi normal.Memiliki energi dan bersifat sebagai partikel materi.Melalui analisis spektroskopi massa, massa satu elektron diketahui sebesar 9,11 × 10⁻²⁸ gram.Merupakan partikel dengan massa dan ukuran paling kecil serta paling ringan.

13. Proton Proton ditemukan oleh Eugene Goldstein melalui modifikasi eksperimen sinar katode, yaitu dengan membuat lubang pada elektroda. Elektron yang bergerak dari katode ke anode bertabrakan dengan atom atau molekul gas, menyebabkan atom tersebut kehilangan elektron dan berubah menjadi partikel bermuatan positif. Partikel bermuatan positif inilah yang disebut proton , dilambangkan dengan +1p¹ . Meskipun massa elektron hampir nol, atom tetap memiliki massa yang dapat diukur dan bersifat netral, sehingga keberadaan proton berperan penting dalam menentukan massa atom.

14. Neutron Pada tahun 1932, James Chadwick menemukan neutron melalui percobaan dengan menembakkan partikel alfa ke lapisan tipis berilium. Percobaan ini menghasilkan radiasi berenergi tinggi. Radiasi tersebut ternyata terdiri dari partikel netral yang memiliki massa sedikit lebih besar dari proton. Chadwick menamai partikel ini neutron .

15. Nomor Atom dan Nomor Massa Atom suatu unsur yang mengandung proton dan neutron disebut nuklida dan biasa dinyatakan dengan notasi sebagai berikut : 1. Nomor Atom Nomor atom suatu unsur menunjukkan jumlah proton dalam atom dan dilambangkan dengan Z . Nomor atom juga sering disingkat sebagai NA . Karena atom bersifat netral, jumlah proton selalu sama dengan jumlah elektron. Hubungan antara nomor atom, jumlah proton, dan jumlah elektron dapat dinyatakan sebagai: Nomor atom = Jumlah proton = Jumlah elektron

16. 2. Nomor Massa Nomor massa menggambarkan massa total partikel penyusun atom, yaitu proton, neutron, dan elektron. Namun, karena massa elektron sangat kecil dibandingkan dengan massa proton dan neutron, maka massa elektron biasanya diabaikan. Nomor massa didefinisikan sebagai jumlah proton dan neutron. Hubungan ini dapat ditulis sebagai: Nomor Massa = Jumlah Proton + Jumlah Neutron

17. 3. Nomor Atom Bermuatan Atom dapat memiliki muatan positif atau negatif, tergantung pada jumlah proton dan elektron. Jika jumlah proton lebih banyak daripada elektron, atom bermuatan positif (kation). Sebaliknya, jika jumlah elektron lebih banyak, atom bermuatan negatif (anion). Atom Netral (tidak bermuatan ) Kation (+) = Kation ialah ion yang bermuatan positif yang berarti atom yang kehilangan satu atau lebih elektron. Anion (-) = Anion ialah ion yang bermuatan negatif, yang berarti atom yang menerima satu atau lebih elektron.

18. Atom Netral (tidak bermuatan)

19. Kation (+)

20. Anion (-)

21. Nomor massa unsur P adalah 30 dan P mempunyai elektron sebanyak 12 maka jumlah neutron unsur P adalah … a. 12 b. 15 c. 18 d. 24 e. 30

22. Nomor massa unsur P adalah 30 dan P mempunyai elektron sebanyak 12 maka jumlah neutron unsur P adalah … a. 12 b. 15 c. 18 d. 24 e. 30

23. 2. Jumlah proton, elektron dan neutron yang dimiliki oleh   8 O 2-  yang memilki nomor massa 18, berturut-turut adalah …. a. 2, 8, 8 b. 8,18,2 c. 18,18, 10 d. 8,8,20 e. 8, 10, 10

24. 2. Jumlah proton, elektron dan neutron yang dimiliki oleh   8 O 2-  yang memilki nomor massa 18, berturut-turut adalah …. a. 2, 8, 8 b. 8,18,2 c. 18,18, 10 d. 8,8,20 e. 8, 10, 10

25. Isotop, Isobar, Isoton 1. Isotop Isotop merupakan dua atom atau lebih yang memiliki nomor atom sama tetapi nomor massa berbeda. Nomor atom ditentukan oleh jumlah proton dan elektron. Jumlah proton dalam isotop adalah sama, yang berbeda hanya jumlah neutronnya .

26. 2. Isobar Isobar merupakan dau atom atau lebih yang memiliki nomor massa sama, tetapi nomor atomnya berbeda. Contoh : Sifat kimia setiap isobar sangat berbada karena unsurnya memang berbeda. Kemiripan pada isobar hanya pada massanya sehingga sulit membedakannya melalui spektrometri massa .

27. 3. Isoton Isoton merupakan dua atom atau lebih yang memiliki jumlah neutron sama, tetapi jumlah protonnya berbeda. Contoh : Tak hanya jumlah proton, Isoton juga memiliki sifat atom yang berbeda.

28. 5. Tabel Periodik https://www.youtube.com/watch?v=wXRHz5ZEIK0