Herliana (A1C217036) review kimia dasar pertemuan 10
REVIEW KIMIA DASAR
Pertemuan 10
NAMA : HERLIANA
NIM : A1C217036
DOSEN PENGAMPU : Dr.YUSNELTI,M.Si.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI
2017
BAB I
PENDAHULUAN
Latar belakang
Ilmu kimia secara sejarah merupakan pengembangan baru, tapi ilmu ini berakar pada alkimia yang telah dipraktikkan selama berabad-abad di seluruh dunia. Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Kita sering menemui unsur di sekitar kita. Apabila kita sebutkan satu per satu akan sangat sulit karena saat ini telah ditemukan kurang lebih 118 unsur. Sebagian besar merupakan unsur yang ditemukan di alam dan berjumlah 92, sedangkan unsur lainnya merupakan unsur buatan. Pengelompokkan dilakukan dengan membandingkan sifat-sifat unsur. Dasar pertama yang digunakan untuk mengelompokkan unsur adalah kemiripan sifat, kemudian kenaikan massa atom, dan sekarang berdasarkan kenaikan nomor atom.
Tujuan pendidikan
Tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui struktur elektronik dan susunan berkala
2. Untuk mengetahui radiasi elektromagnetik dan spektrum atom
3. Untuk mengetahui struktur atom dan teori bohr
4. Untuk mengetahui sifat gelombang benda : mekanisme gelombang
5. Untuk mengetahui perputaran elektron (spin) dan prinsip pembatasan ( pauli)
6. Untuk mengetahui konfigurasi elektron unsur-unsur
7. Untuk mengetahui susunan berkala dan konfigurasi elektron
8. Untuk mengetahui bentuk orbital atom
9. Untuk mengetahui perbedaan sifat dikaitkan dengan struktur atom
BAB II
PEMBAHASAN
Struktur elektronik dan susunan berkala
a. Struktur elektronik
Di dalam setiap pembukaan kimia anda pasti melewati struktur elektron dari hidrogen dan karbon yang digambarkan dengan sebuah lingkaran. Lingkaran menggambarkan tingkat energi –yang juga melambangkan jarak dari nukleus. Dari lingkaran tersebut struktur elektron bisa digambarkan dalam bentuk diagram.
Struktur elektron dari Hidrogen
Hidrogen hanya memiliki satu elektron dan itu akan mengisi orbital dengan tingkat energi terendah yaitu orbital 1s.
Struktur Elektron dari Karbon
Karbon memiliki enam buah elektron. Dua pada orbital 1s dari molekul. Lalu dua yang selanjutnya pada orbital 2s. Sisanya akan terbagi satu satu dalam orbital 2p. Hal ini karena orbital 2p memiliki tingkat energi yang sama dan stabil pada keadaan sendiri.
Struktur elektron Karbon biasanya ditulis sebagai 1s22s22px12py
Partikel dasar penyusun atom
Partikel Notasi Massa Muatan
Sesungguhnya Relatif thd proton Sesungguhnya Relatif thd proton
Proton 1,67 x 10-24 g 1 sma 1,6 x 10-19 C +1
Neutron 1,67 x 10-24 g 1 sma 0 0
Elektron 9,11 x 10-28 g Sma -1,6 x 10-19 C -1
Nomor atom: Menyatakan jumlah proton dalam atom.Untuk atom netral, jumlah proton = jumlah elektron (nomor atom juga menyatakan jumlah elektron)..Atom yang melepaskan elektron berubah menjadi ion positif, sebaliknya yang menerima elektron berubah menjadi ion negatif.
Nomor massa :Menunjukkan jumlah proton dan neutron dalam inti atom.Proton dan neutron sebagai partikel penyusun inti atom disebut Nukleon.Jumlah nukleon dalam atom suatu unsur dinyatakan sebagai Nomor Massa (diberi lambang huruf A), sehingga : A = nomor massa= jumlah proton ( p ) + jumlah neutron ( n )
Susunan ion: Suatu atom dapat kehilangan/melepaskan elektron atau mendapat/menerima elektron tambahan.Atom yang kehilangan/melepaskan elektron, akan menjadi ion positif (kation).Atom yang mendapat/menerima elektron, akan menjadi ion negatif (anion).
Isotop, isobar dan isoton: 1.) isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama tetapi berbeda nomor massanya. 2). Isobar adalah atom-atom dari unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa sama. 3). Isoton adalah atom-atom dari unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron sama.
Beberapa Sifat Unsur Logam (Metal) Logam juga mempunyai sifat yang sama dalam kemampuannya mengubah bentuk tanpa pecah, jika ditempa(lentur) dengan pemukul (hammer) atau ditarik untuk meluruskannya. Semua, logam mempunyai kemam¬puan seperti ini sampai derajat tertentu. Non Logam Salah satu benda non logam yang banyak diketahui adalah karbon, yang terjadi di alam dalam dua bentuk yang berbeda.. Salah satu bentuk karbon yang cukup dikenal adalah grafit. Non logam lainnya Metaloid Metaloid adalah unsur yang mempunyai sifat antara logam dan non logam. Perbedaan ini. yang merupakan hal yang sangat penting akan diuraikan lebih terinci pada pembahasan selanjutnya. Antara logam (metal) dan nonlogam (nonmetal). Contoh yang paling terkenal adalah elemen silikon.
b. Susunan berkala radiasi elektromagnetik
Muatan listrik dan kutub magnetik menimbulkan gaya dalam jarak tertentu, melalui medan listrik dan medan magmetik. Kedua medan ini saling melengkapi. Perubahan medan listrik akan mengimbas medan magnetik,dan sebaliknya. Jika partikel bermuatan listrik bergerak, dihasilkan medan listrik dan magnetik berganti-ganti, yang berpencar diruang atau medium sekeliling partikel tersebut. Cara penyebaran dinamakan gelombang. Energi dikalikan dengan medan-medan listrik dan magnetik, sehingga gelo0mbang diartikan sebagai cara untuk memudahkan energi dalam suatu jarak. Transfer atau pengalihan energi inidimnamakan radiasi elektromagnetik.
Susunan Berkala yang Pertama Sifat kimia dan fisika seperti yang diuraikan dalam paragraf sebelum ini, telah ditemukan pada permulaan sejarah ilmu kimia. Ilmuwan pada permulaan tahun 1800, telah mengumpulkan sejumlah informasi yang sangat penting tentang unsur yang mereka ketahui. Pengetahuan ini bagaimanapun juga, merupakan kenyataan yang sangat penting meski¬pun sebagian-sebagian atau tidak berhubungan yang dibutuhkan dalam melakukan beberapa percobaan sebelum informasi yang sempurna da¬pat dicapai. Pada permulaannya percobaan-percobaan yang dilakukan untuk mengklasifikasikan unsur hasilnya sangat terbatas dan tidak sampai pada tahun 1869, pelopor daftar periodik yang modern menemukan cara untuk mengatasinya. Penemuan ini merupakan hasil kerja dua ahli kimia, Dmitri Mendeleev dari Rusia dan Julius Lothar Meyer dari Jerman. Mereka bekerja secara terpisah, tetapi menghasilkan daftar periodik yang sama pada waktu yang hampir bersamaan.
Radiasi elektromagnetik dan spektrum atom
Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat melewati ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoretis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal.
Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Ketika kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan f adalah frekuensi gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hf.
Jenis-jenis radiasi elektromagnetik :
No Jenis Radiasi Frekuensi ( Hz ) Panjang Gelombang ( nm )
1 Sinar Gama 1020 10-3
2 Sinar X ( Rontgen ) 1018 10-1
3 Ultra Violet 1016 10
4 Cahaya Tampak (me-ji-ku-hi-bi-u) 1014 < f < 1015 103 > l > 102
5 Infra Merah 1014 – 1011 103 – 106
6 Gelombang Mikro 1010 – 107 107 – 1010
7 Gelombang Radio 106 – 102 1011 – 1015
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan (lihat juga tabel dan awalan SI):
• Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz
• Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1μeV/GHz
• Panjang gelombang dikalikan dengan energy per foton adalah 1.24 μeVm
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (λ ≥ 0,5 mm). Istilah "spektrum optik" juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 - 700 nm)[1].
Setiap komponen panjang gelombang dari cahaya putih setelah melewati celah dan prisma, menghasilkan bayangan pada film fotografi dalam bentuk garis. Cahaya putih terdiri dari banyak sekali komponen panjang gelombang. cahaya putih terdiri dari beberapa komponen panjang gelombang, sehingga kecepatannya berbeda dalm sebuah medium.karena cahaya merah mempunyai frekuensi paling rendah dalam warna tampak, ia tidak berinteraksi kuat dengan medium. Pengurangan kecepatannya tidak terlalu besar, dan dibiaskan paling sedikit. Sebaliknya, cahaya lembayung mempunyai frekuensi tertinggi dalam warna tampak. Kesempatannya untuk berinteraksi dengan medium lebih besar, pengurangan kecepatannya besar, karena itu dibiaskan lebih besar.
Spektrum atom atau spektrum garis yang diperoleh dari sebuah unsur berbeda dari sebuah unsur berbeda dengan spektrum dari unsur lainnya, atau dikatakan spektrum garisnya merupakan sidik jari bagi sebuah unsur. Dari sekian banyak spektrum atom,yang paling banyak ditelaah selama abad sembilan belas adalah unsur hidrogen. Spektrum tampak dari unsur hidrogen relatif sederhana, terdiri sebuah garis merah, sebuah garis hijau, dan sejumlah garis-garis biru dan lembayung yang nampak semakin mengumpul pada batas daerah lembayung.
Struktur atom dan teori bohr
Model atom Bohr
Dengan massa dan ukuran elektron yang sangat kecil, mengakibatkan pergerakan elektron layaknya sebuah partikel foton. Alhasil, elektron dapat dianggap sebagai sebuah partikel yang bergerak seperti partikel-partikel foton. Dengan demikian, pergerakan elektron tidak dapat dianggap seperti pergerakan benda-benda pada umumnya dan pada elektron sendiri tidak berlaku mekanika klasik.Secara atomik dan subatomik, pergerakan elektron dapat dijelaskan dengan memahami hukum mekanika kuantum. Yaitu sebuah pemahaman yang melandaskan pengertian pada perilaku elektron dalam sebuah atom dan kristal padat. Secara sederhana dan prinsipil, mekanika kuantum dapat dijelaskan dengan memahami struktur model atom Bohr pada atom hidrogen.
Menurut Bohr, elektron yang bergerak mengelilingi inti atom diasumsikan sebagai pergerakan diskontinu pada setiap orbital. Asumsi tersebut didasarkan atas percobaan terhadap model atom rutherford. Rutherford menyatakan bahwa pergerakan elektron mengitari inti atom pada orbit yang stabil. Namun, hal ini memiliki sebuah permasalahan ketika sebuah atom diberikan radiasi elektromagnetik. Elektron yang terkena radiasi elektromagnetik akan mengalami kehilangan energi dan hasilnya berpindah ke posisi yang lebih dekat dengan inti atom.
Hal tersebut disadari oleh Bohr, yang akhirnya menyatakan bahwa peredaran elektron mengitari inti aom berada pada suatu tingkat energi tertentu. Tingkat energi tertentu inilah yang disebut dengan orbital pada atom. Setiap orbital memiliki tingkat energi yang berbeda-beda. Orbital terdalam memiliki tingkat energi yang paling rendah sedangkan orbital terluar memiliki tingkat energi paling tinggi. Simbolisasi dari tingkat-tingkat energi atau orbital-orbital (kulit) digunakan huruf K, L, M, N, dan seterusnya.
Perbedaan tingkat energi pada setiap orbital mengindikasikan tentang jumlah-jumlah elektron yang bisa ditempati. Bohr menyatakan bahwa, besarnya jumlah energi yang dapat ditampung oleh setiap orbital berdasarkan persamaan 2n^2. Hasilnya adalah, untuk orbital K terdapat maksimum 2 elektron, L terdapat 8, M terdapat maksimum 18, dan N sebesar 32.
Dengan adanya perbedaan energi yang berarti bahwa setiap elektron memiliki energi-energi tertentu, apakah sebuah atom (yang memiliki jumlah elektron tertentu) meradiasian energinya? Jawabannya tidak, ketika sebuah atom dalam keadaan stabil itu berarti elektron tidak memberikan radiasi. Namun, keadaan stabil bukan berarti setiap atom atau dalam hal ini setiap elektron tidak menyerap energi. Oleh karenanya, ketika elektron menyerap energi ia akan mengalami kuantisasi atau tereksitasi (terlempar) dari posisi awal ia beredar.
Proses penyerapan energi ini mengakibatkan elektron memiliki energi yang tinggi dan ia akan melompat ke kulit dengan energi yang sesuai. Proses ini yang disebut dengan quantum jump atau lompatan kuantum. Selanjutnya, elektron dapat meradiasikan energi yang diserapnya untuk mencapai posisi yang stabil. Proses pelepasan energi (pelepasan radiasi) ini mengakibatkan elektron kembali ke posisi awalnya. Model atom Bohr sangat efektif untuk menjelaskan unsur-unsur dengan konfigurasi elektron yang simpel.
Sifat gelombong benda : mekanisme gelombang
Sifat-Sifat Gelombang
Sifat-Sifat Dari Gelombang Bunyi
• Gelombang Bunyi Memerlukan Medium Dalam Perambatannya
Karena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam perambatannya bunyi memerlukan medium. Hal ini dapat dibuktikan saat dua orang astronout berada jauh dari bumi dan keadaan dalam pesawat dibuat hampa udara, astronout tersebut tidak dapat bercakap-cakap langsung tetapi menggunakan alat komunikasi seperti telepon.
• Gelombang Bunyi Mengalami Pemantulan ( Refleksi )
hukum pemantulan gelombang : sudut datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung. Yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Untuk menghindari terjadinya gaung maka dalam bisokop, studio, radio, televise dan gedung konser music, dinding dilapisi zat perendam suara yang biasanya terbuat dari kain wol, kapas, gelas, karet atau besi.
• Gelombang Bunyi Mengalami Pembiasan ( Refraksi )
Peristiwa pembiasan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras dari pada siang hari. Hal ini karena pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin dari pada di lapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi di lapisan udara atas lebih kecil daripada di lapisan bawah, yang berakibat medium lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada malam hari.
• Gelombang Bunyi Mengalami Pelenturan ( Difraksi ) . Difraksi ialah peristiwa pelenturan gelombang ketika melewati celah, yang ukuran celahnya se-orde dengan panjang gelombangnya.Seperti yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih mudah di difraksikan. Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobil di tikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang oleh bangunan tinggi di pinggir tikungan.
• Gelombang Bunyi Mengalami Perpaduan ( Interferensi )
Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruksi atau penguatan bunyi dan interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Misalnya waktu kita berada diantara dua buah loud-speaker dengan ferekuensi dan amplitude yang sama atau hampir sama maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian.
• Gelombang Bunyi Mengalami Pelayangan Bunyi
Interfensi yang ditimbulkan dari dua gelombang bunyi dapat menyebabkan peristiwa pelayangan bunyi, yaitu penguatan dan pelemahan bunyi. Hal tersebut terjadi akibat superposisi dua gelombang yang memilki frekuensi yang sedikit berbeda dan merambat dalam arah yang sama. Jika kedua gelombang bunyi tersebut merambat bersamaan akan menghasilkan bunyi paling kuat saat fase keduanya sama. Jika kedua getaran berlawanan fase, akan menghasilkan bunyi paling lemah.
Sifat-Sifat Dari Gelombang Cahaya
• Gelombang Cahaya Mengalami Interferensi
Untuk mendapatkan inteferensi cahaya pun diperlukan sumber cahaya yang koheren yaitu sumber cahaya yang memiliki frekuensi sama dan beda fase tetap. Sumber cahaya yang koheren dapat diamati dari percobaan yang dilakukan oleh Young dan Fresnell. Interferensi cahaya dapat menghasilkan pola gelap terang. Pola gelap dihasilkan dari interferensi destruktif ( saling melemahkan ) akibat penggabungan dua gelombang yang memiliki fase berlawanan. Pola terang dihasilkan dari interferensi konstruksi ( saling menguatkan ) akibat penggabungan dua gelombang yang memiliki fase yang sama.
• Gelombang Cahaya Mengalami Difraksi
Difraksi gelombang ialah proses pembelokan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah atau sudut penghalang yang menghalangi sebagian muka gelombang. Difraksi cahaya juga terjadi pada celah sempit yang terpisah sejajar satu sama lain pada jarak yang sama.Celah sempit itu disebut kisi difraksi, semakin banyak celah pada sebuah kisi. Semakin tajam pola difraksi yang dihasilkan pada layar. Difaraksi maksimum terkadi jika pada layar tampak garis-garis terang. Pola difraksi yang dibentuk juga oleh sebuah celah bulat terdiri atas bentuk terang pusat yang dikelilingi cincin terang dan gelap.
• Gelombang Cahaya Mengalami Polarisasi
Polarisasi ialah proses penyaringan arah getar suatu gelombang. Alat untuk menyaring arah getar ini disebut Polaroid. Salah satu contohnya ialah Kristal. Polarisasi juga terdapat pada pemantulan dan pembiasan dan pada pembiasan ganda. Penyerapan dan pemantulan kembali cahaya oleh partiket disebut hamburan. Jika cahaya tidak terpolarisasi datang pada suatu medium ( gas ) cahaya yang dihamburkan dapat terpolarisasi sebagian atau seluruhnya. Arah polarisasi sedemikian rupa sehingga tegak lurus terhadap bidang yang dibentuk oleh garis sinar datang dan garis penglihatan.
Sifat-Sifat Dari Gelombang Elektromagnetik
• Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi pada saat yang bersamaan.
• Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.
• Kuat medan listrik dan magnet besarnya berbanding lurus satu dengan yang lain yaitu menurut hubungan E = c. B.
• Arah perambatan gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus arah medan listrik dan medan magnet.
• Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa.
• Gelombang elektomagnetik merambat dengan laju yang hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnet medium.
• Laju rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa merupakan tetapan umum dan nilainya = 3 x 108 m/s.
• Gelombang elektromagnetik ialah berupa gelombang transversal.
• Gelombang elektromagnetik dapat mengalami proses pemantulan, pembiasan, polarisasi, interferensi dan difraksi ( lenturan ).
Gerakan gelombang sangat rumit, tetapi beberapa sifat gelombang dapat dipikirkan sama dengan getaran pada sebuah tali. Gerakan yang menyebar melalui tali adalah gerakan keatasdan kebawah sesuai gerakan tangan orang yang memegang tali, dimulao dari t=0 (diatas) dan berlanjut selama beberapa waktu (bawah). Gelombang merambat dari kiri ke kanan, tetapi medium yang bergetar (tali) bergerak dari atas ke bawah, yaitu tegak lurus terhadap arah gelombang itu sendiri. Kedudukan beberapa titik penting pada tali sebagai fungsi waktu ditandai dengan titik. Tanda panah menunjukkan arah gerakan titk. Dalam waktu tertentu gelombang tali akan menunjukkan titik-titik maksimum atau yang tertinggi. Kedudukan iiii dinamakan puncak geombang. Ada pula daerah-daerah minimum atau titik terendah yang dinamakan llembah gelombang. Jarak antara dua puncak atau lembah yang berurutan dinamakan panjang gelombang. Sifat gelombang yang khas lainnya adalah frekuensi yang berarti jumlah kejadian atau putaran (siklus) per detik. Hasil perkalian panjang gelombang dengan frekuensi menyatakan berapa jauh gelombang mersmbst pada tali dalam satu detik.
Mekanisme Dasar Perambatan Gelombang Elektromagnetik
Refleksi (Pemantulan)
Refleksi terjadi ketika gelombang elektromagnetik mengenai obyek yang memiliki dimensi lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang sinyal dari pemancar gelombang.
Refleksi terjadi pada permukaan bumi, bangunan, tembok, dan penghalang yang lain. Ketika gelombang radio mengenai bahan dielektrik sempurna, sebagian dari energinya ditransmisikan ke medium kedua, dan sebagian lagi dipantulkan kembali ke medium pertama sehingga tidak ada kehilangan energi karena penyerapan. Jika medium kedua adalah konduktor yang sempurna, maka semua energinya terpantul kembali ke medium pertama tanpa kehilangan energi.
Scattering (Hamburan/Penyebaran)
Scattering terjadi ketika medium dimana gelombang merambat mengandung obyek yang lebih kecil dibandingkan dengan panjang sinyal gelombang tersebut dan jumlah obyek perunit volume sangat besar. Gelombang tersebar dihasilkan dari permukaan kasar, benda kecil, atau obyek seperti tiang lampu dan pohon.
Refraksi (Pembiasan)
Refraksi digambarkan sebagai pembelokan gelombang radio yang melewati medium yang memiliki kepadatan yang berbeda. Dalam ruang hampa udara, gelombang elektromagnetik merambat pada kecepatan sekitar 300.000 km/detik. Ini adalah nilai konstan c, yang umum disebut dengan kecepatan cahaya tetapi sebenarnya merujuk kepada kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Dalam udara, air, gelas, dan media transparan, gelombang elektromagnetik merambat pada kecepatan yang lebih rendah dari c.Ketika suatu gelombang elektromagnetik merambat dari satu medium ke medium lain dengan kepadatan berbeda maka kecepatannya akan berubah. Akibatnya adalah pembelokan arah gelombang pada batas kedua medium tersebut. Jika merambat dari medium yang kurang padat ke medium yang lebih padat, maka gelombang akan membelok ke arah medium yang lebih padat.
Difraksi (Lenturan)
Difraksi terjadi ketika garis edar radio antara pengirim dan penerima dihambat oleh permukaan yang tajam atau dengan kata lain kasar. Pada frekuensi tinggi, difraksi, seperti halnya pada refleksi, tergantung pada ukuran objek yang menghambat dan amplitudo, fase, dan polarisasi dari gelombang pada titik difraksi.
Perputaran elektron (spin) dan prinsip pembatasan(pauli)
Frederick Hund, 1927 (dikenal Hund) menyatakan bahwa elektron yang mengisi subkulit dengan jumlah orbital lebih dari satu akan tersebar pada orbital yang mempunyai kesamaan energi (equal-energy orbital) dengan arah putaran (spin) yang sama.
Asas ini dikemukakan berdasarkan penalaran bahwa energi tolak-menolak antara dua elektron akan minimum jika jarak antara elektron berjauhan. Untuk lebih memahaminya, perhatikan gambaran pengisian elektron pada orbital p. [1]
Contoh pengisian yang benar.
Contoh pengisian yang salah.
Subkulit yang mengandung orbital lebih dari 1 adalah p, d, dan f. Pengisian elektron menurut aturan hund dimulai dengan mengisi satu elektron pada tiap-tiap orbital dengan arah putaran (spin) yang sama. Setelah semua orbital terisi satu elektron, elektron sisanya akan mengisi orbital dengan arah putaran (spin) yang berlawanan, sehingga orbital terisi pasangan elektron. Perhatikan contoh di bawah ini.
Asas larangan pauli menyebutkan tidak mungkin dalam sebuah atom ada dua elektron dengan harga keempat bilangan kuantum yang sama. Maksudnya, dalam sebuah atom, dua buah elektron mungkin memiliki harga n, l, dan ml yang sama, tetapi harga snya pasti berbeda. Jadi, larangan pauli menjelaskan suatu orbital maksimum yang hanya dapat ditempati dua elektron yang arah spinnya berlawanan. Subkulit s mempunyai 1 orbital, elektron maksimalnya 2.
• Subkulit p memiliki 3 orbital dan elektron maksimumnya 6
• Subkulit p memiliki 5 orbital dan elektron maksimumnya 10
• Subkulit p memiliki 7 orbital dan elektron maksimumnya 14
• Jumlah maksimum elektron pada kulit ke –n = 2n2.
Konfigurasi elektron unsur-unsur
A. Pengertian konfigurasi elektron
Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron pada sebuah atom, molekul dan struktur fisik lainnya. Sama seperti partikel elementer lainnya, elektron mengikuti hukum mekenika kuantum dan menampilkan sifat-sifat partikel maupun gelombang.Pengetahuan atas konfigurasi elektron atom-atom sangat berguna dalam membantu pemahaman struktur tabel periodik unsur-unsur. Konsep ini juga beguna dalam menjelaskan ikatan kimia yang menjaga atom-atom tetap bersama.
B. Konfigurasi elektron berdasarkan kulit atom
Konfigurasi elektron di setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum 2n2, dimana n adalah urutan kulit atom.
• Jika n = 1 maka 2n2 sama dengan 2 elektron
• Jika n = 2 maka 2n2 sama dengan 8 elektron
• Jika n = 3 maka 2n2 sama dengan 18 elektron
• Jika n = 4 maka 2n2 sama dengan 32 elektron
Setiap kulit memiliki lambang dimana K sama dengan kulit pertama dekat dengan inti atom, L setelahnya, M setelah L, dan N setelah M. Banyaknya kulit yang terisi elektron menunjukkan periode. Elektron disusun sedemikian rupa pada masing-masing kulit dan diisi maksimum sesuai daya tampung kulitnya. Jika masih ada sisa elektron yang tidak bisa lagi ditampung pada kulit tersebut maka diletakkan pada kulit selanjutnya.
C. Cara penulisan konfigurasi elektron
1. Dua cara penulisan urutan subkulit Subkulit ditulis berdasarkan urutan tingkat energinya Contoh :
Subkulit ditulis sesuai urutan nomor kulit yang sama kemudian untuk kulit berikutnya lebih tinggi. Contoh :
2. Penyingkatan menggunakan konfigurasi elektron gas mulia terdekat Contoh :
Gas mulia terdekat sebelumnya adalah
Maka konfigurasinya dapat disingkat
3. Orbital penuh dan setengah penuh
Berdasarkan percobaan dapat ditunjukkan bahwa orbital yang terisi penuh atau setengah penuh merupakan struktur yang relatif lebih stabil. Ada beberapa penyimpangan pengisian elektron berdasarkan atauran aufbau dengan berdasarkan percobaan.
Orbita penuh dan setengah penuh
Hal tersebut terjadi karena orbital setengah penuh (d5) dan penuh (d10) lebih stabil.
D. Konfigurasi elektron ion
Ion positif terbentuk dari atom netral dengan melepas elktron pada kulit terluarnya.
Penulisannya : Ion positip Lx+ yang artinya melepaskan elektron sebanyak x
Ion negatip Ay- yang artinya menangkap elektron sebanyak y
Ion negatif terbentuk dari atom netral dengan menarik elektron untuk mengisi orbit dari subkulit terluar yang belum penuh.
E. Hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik unsur
Konfigurasi elektron dengan sistem periodek unsur selalu berkesinambungan satu sama lainnya. Dari konfigurasi elektron suatu aton dapat diperkirakan letak unsur dalam tabel periodiknya. Konfigurasi sesungguhnya harus ditentukan dengan percobaan.
Percobaan bisa dilakukan dengan penentuan elektron valensi yang menunjukkan periode unsur dalam tabel periodik. Penentuan golongan bisa dilihat dari elktron terakhir yang mengisi subkulit. Contohnya elektron yang mengisi subkulit s pada sp terletak pada gol IA atau IIA, elektron yang mengisi subkulit p pada sp terletak pada gol IIIA sampai dengan VIIIA, jika elektron terakhir mengisi sub kulit d pada s terletak pada gol B.
Susunan berkala dan konfigurasi elektron
Susunan Berkala
Susunan Berkala disebut juga sebagai sistem periodik unsur. Dengan ilmu kimia kita dapat mempelajari segala sesuatu tentang unsur-unsur dan interaksi antara suatu unsur dengan unsur yang lainnya, sehingga dapat terjadi suatu perubahan kimia (reaksi kimia persenyawaan dan lain-lain).Seperti kita ketahui, telah dikenal lebih dari 100 unsur terdapat di alam dan masing-masing unsur memiliki sifat-sifat yang berbeda. Oleh karena itu untuk mempelajari kelakukan setiap unsur, perlu diadakan klasifikasi unsur-unsur dalam golongan-golongan yang didasarkan atas persamaan sifat-sifatnya. Unsur-unsur yang memiliki sifat-sifat yang mirip dimasukan ke dalam satu golongan, sehingga dapat dipelajari dengan lebih mudah dan lebih sistimatis, sekaligus dapat melihat hubungan antara satu hal dengan hal lainnya. Secara singkat, guna susunan berkala adalah untuk meramalkan dan mengetahui sifat unsur, sehingga kita dapat meramalkaan dan mengetahui berbagai gejala/kejadian di alam.
Bentuk orbital atom
Orbital atom adalah daerah ruang di mana elektron dapat ditemukan. Setiap orbital dapat menampung dua elektron dan orbital yang berbeda memiliki bentuk yang berbeda. Sub kulit s bentuk orbitalnya seperti berbentuk sebuah bola, sedangkan subkulit p memiliki orbital berbentuk tiga dumbbell.Bentuk orbital ditentukan oleh subkulit dari elektron atau ditentukan bilangan kuantum azimutnya. Jadi, apabila suatu elektron memiliki bilangan kuantum azimut sama, maka bentuk orbitalnya juga sama, sehingga yang membedakan hanyalah tingkat energinya. Dengan memahami uraian berikut, kalian akan mengetahui bentuk orbital s, p, d, dan f.
a. Bentuk Orbital s
Orbital yang paling sederhana adalah orbital s. Setiap subkulit s terdiri atas 1 buah orbital yang berisi 2 elektron.
Bentuk orbital s
Orbital s berbentuk bola simetri yang menunjukkan bahwa elektron memiliki kerapatan yang sama, jika jarak dari inti atom juga sama. Semakin jauh letak elektron dari inti atom, kerapatannya semakin rendah.Nilai bilangan kuantum utama suatu orbital memengaruhi ukuran orbital. Semakin besar nilai bilangan kuantum utama, ukuran orbitalnya juga semakin besar.
b. Bentuk Orbital p
Bentuk orbital p seperti balon terpilin. Kepadatan elektron tidak tersebar merata, melainkan terkonsentrasi dalam dua daerah yang terbagi sama besar dan terletak pada dua sisi berhadapan dari inti yang terletak di tengah.
Bentuk orbital Px, Py dan Pz
Subkulit p terdiri atas 3 orbital, tiap orbital mempunyai bentuk yang sama. Perbedaan ketiga orbital terletak pada arah, dimana terkonsentrasinya kepadatan elektron.
Orbital p digambar menggunakan
satu kumpulan sumbu xyz.
Biasanya orbital p digambarkan menggunakan satu kumpulan sumbu x, y, dan z, sehingga diberi tanda px, py dan pz.
c. Bentuk Orbital d dan f
Setiap subkulit d terdiri atas 5 orbital dengan bentuk kelima orbital yang tidak sama. Orientasi orbital d dilambangkan dengan dxy, dxz, dyz, dx2-y2 dan dz2.
Empat orbital mempunyai bentuk yang sama dan setiap orbital mempunyai 4 “lobe” kepadatan elektron. Adapun perbedaannya terletak pada arah berkumpulnya kepadatan elektron. Sementara itu, satu orbital lagi mempunyai bentuk berbeda, tetapi memiliki energi yang sama dengan keempat orbital d lainnya.
Orbital f mempunyai bentuk orbital yang lebih rumit dan lebih kompleks daripada orbital d. Setiap subkulit f mempunyai 7 orbital dengan energi yang setara. Orbital ini hanya digunakan untuk unsur-unsur transisi yang letaknya lebih dalam.
Perbedaan sifat dikaitkan dengan struktur atom
Sifat-sifat Unsur
1. Jari-jari Atom
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke kulit terluar. Besarnya jari-jari atom dipengaruhi oleh jumlah kulit elektron dan muatan inti atom. Dalam suatu golongan, jari-jari atom semakin ke atas cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke atas, kulit elektron semakin kecil. Dalam suatu periode, semakin ke kanan jari-jari atom cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke kanan jumlah proton dan jumlah elektron semakin banyak, sedangkan jumlah kulit terluar yang terisi elektron tetap sama sehingga tarikan inti terhadap elektron terluar semakin kuat.
2. Jari-jari Ion
Ion mempunyai jari-jari yang berbeda secara nyata (signifikan) jika dibandingkan dengan jari-jari atom netralnya. Ion bermuatan positif (kation) mempunyai jari-jari yang lebih kecil, sedangkan ion bermuatan negatif (anion) mempunyai jari-jari yang lebih besar jika dibandingkan dengan jari-jari atom netralnya.
3. Energi Ionisasi
Energi ionisasi adalah besarnya energi yang diperlukan oleh suatu atom/ion untuk melepaskan sebuah elektron yang terikat paling lemah (elektron teluar). Energi ionisasi merupakan energi yang digunakan untuk melawan gaya tarik inti terhadap elektron terluarnya, jadi semakin jauh dari inti maka semakin kecil energi ionisasinya dan semakin mudah elektron itu dilepaskan. Dalam suatu periode semakin banyak elektron dan proton gaya tarik menarik elektron terluar dengan inti semakin besar (jari-jari kecil). Akibatnya, elektron sukar lepas sehingga energi untuk melepas elektron semakin besar. Hal ini berarti energi ionisasi besar. Jika jumlah elektronnya sedikit, gaya tarik menarik elektron dengan inti lebih kecil (jari-jarinya semakain besar). Akibatnya, energi untuk melepaskan elektron terluar relatif lebih kecil berarti energi ionisasi kecil. Unsur-unsur yang segolongan : energi ionisasi makin ke bawah makin kecil, karena elektron terluar makin jauh dari inti (gaya tarik inti makin lemah), sehingga elektron terluar makin mudah di lepaskan. Unsur-unsur yan seperiode : energi ionisai pada umumnya makin ke kanan makin besar, karena makin ke kanan gaya tarik inti makin kuat.
Kekecualian : Unsur-unsur golongan II A memiliki energi ionisasi yang lebih besar dari pada golongan III A, dan energi ionisasi golongan V A lebih besar dari pada golongan VI A.
4. Afinitas Elektron
Afinitas Elektron adalah besarnya energi yang dibebaskan oleh suatu atom untuk menerina sebuah elektron.Jadi, besaran afinitas elektron merupakan besaran yang dapat digunakan untuk mudah tidaknya atom untuk menarik elektron. Semakin besar afinitas elektron yang dimiliki atom itu menunjukan bahwa atom itu mudah nenarik elektron dari luar dan membentuk ion negatif(anion). Jika ion negatif yang terbentuk bersifat stabil, maka proses penyerapan elektron itu disertai pelepasan energi dan afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda negatif. Akan tetapi jika ion negatif yang terbentuk tidak stabil, maka proses penyerapan elektron akan membutuhkan energi dan afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda positif. Jadi, unsur yang mempunyai afinitas elektron bertanda negatif mempunyai kecenderungan lebih besar menyerap elektron daripada unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif. Makin negatif nilai afinitas elektron berarti makin besar kecenderungan menyerap elektron.
Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jari-jari semakin kecil dan gaya tarik inti terhadap elektron semakin besar, maka atom semakin mudah menarik elektron dari luar sehingga afinitas elektron semakin besar. Pada satu golongan dari atas ke bawah, jari-jari atom makin besar, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron makin kecil, maka atom semakin sulit menarik elektron dari luar, sehingga afinitas elektron semakin kecil.
Dalam satu periode, dari kiri ke kanan afinitas elektron bertambah.
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah afinitas elektron berkurang.
5. Keelektronegatifan
Keelektronegatifan adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom lain. Faktor yang mempengaruhi keelektronegatifan adalah gaya tarik dari inti terhadap elektron dan jari-jari atom. Harga keelektronegatifan bersifat relatif (berupa perbandingan suatu atom yag lain). Unsur-unsur yang segolongan : keelktronegatifan makin ke bawah makin kecil, karena gaya taik-menarik inti makin lemah. Unsur-unsur bagian bawah dalam sistem periodik cenderung melepaskan elektron. Unsur-unsur yang seperiode : keelektronegatifan makin ke kanan makin besar. Keelektronegatifan terbesar pada setiap periode dimiliki oleh golongan VII A (unsur-unsur halogen). Harga keelektronegatifan terbesar terdapat pada flour (F) yakni 4,0, dan harga terkecil terdapat pada fransium (Fr) yakni 0,7. Harga keelektronegatifan penting untuk menentukan bilangan oksidasi (biloks) unsur dalam sutu senyawa. Jika harga keelektronegatifan besar, berarti unsur yang bersangkutan cenderung menerim elektron dan membentuk bilangan oksidasi negatif. Jika harga keelektronegatifan kecil, unsur cenderung melepaskan elektron dan membentuk bilangan oksidasi positif. Jumlah atom yang diikat bergantung pada elektron valensinya.
6. Sifat Logam dan Non Logam
Sifat-sifat unsur logam yang spesifik, antara lain : mengkilap, menghantarkan panas dan listrik, dapat ditempa menjadi lempengan tipis, serta dapat ditentangkan menjadi kawat/kabel panjang. Sifat-sifat logam tersebut diatas yang membedakan dengan unsur-unsur bukan logam. Sifat-sifat logam, dalam sistem periodik makin kebawah makin bertambah, dan makin ke kanan makin berkurang
Batas unsur-unsur logam yang terletak di sebelah kiri dengan batas unsur-unsur bukan logam di sebelah kanan pada sistem periodik sering digambarkan dengan tangga diagonal bergaris tebal. Unsur-unsur yang berada pada batas antara logam dengan bukan logam menunjukkan sifat ganda.
7. Kereaktifan
Reaktif artinya mudah bereaksi. Unsur-unsur logam pada sistem periodik, makin ke bawah makin reaktif, karena makin mudah melepaskan elektron. Unsur-unsur bukan logam pada sistem periodik, makin ke bawah makin kurang reaktif, karena makin sukar menangkap elektron.
Kereaktifan suatu unsur bergantung pada kecenderungannya melepas atau menarik elektron. Jadi, unsur logam yang paling reatif adalah golongan VIIA (halogen). Dari kiri ke kanan dalam satu periode, mula-mula kereaktifan menurun kemudian bertambah hingga golongan VIIA. Golongan VIIA tidak reaktif.
BABIII
PENUTUP
KESIMPULAN
1. Struktur elektron dari Hidrogen: Hidrogen hanya memiliki satu elektron dan itu akan mengisi orbital dengan tingkat energi terendah yaitu orbital 1s. Struktur Elektron dari Karbon: Karbon memiliki enam buah elektron. Dua pada orbital 1s dari molekul. Lalu dua yang selanjutnya pada orbital 2s. Sisanya akan terbagi satu satu dalam orbital 2p. Hal ini karena orbital 2p memiliki tingkat energi yang sama dan stabil pada keadaan sendiri.
2. Spektrum atom dihasilkan oleh sinar yang dipancarkan oleh atom yang terkristalisasi. Hanya mempunyai sederet garis (berwarna) dengan panjang gelombang tertentu (diskrit), radiasi elektromagnetk adalah bentuk energi yang disebarkan melalui medan listrik dan medan magnetik yang saling tegak lurus.
3. Niels Bohr menggunakan teori kuantum untuk menjelaskan spektrum unsur. Berdasarkan pengamatan, unsur-unsur dapat memancarkan spektrum garis dan tiap unsur mempunyai spektrum yang khas. Menurut Bohr, spektrum garis menunjukkan electron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energy tertentu.
4. Mekanika gelombang adalah bentuk teori kuantum yang didasarkan pada konsep dualitas gelombang partikel, prinsip ketidakpastian, dan pandangan eektron sebagai gelombang materi. Pemecahan matematis dalam persamaan-persamaan mekanika gelombang dikenal dengan fungsi gelombang.
5. Frederick Hund, 1927 (dikenal Hund) menyatakan bahwa elektron yang mengisi subkulit dengan jumlah orbital lebih dari satu akan tersebar pada orbital yang mempunyai kesamaan energi (equal-energy orbital) dengan arah putaran (spin) yang sama. Asas larangan pauli menyebutkan tidak mungkin dalam sebuah atom ada dua elektron dengan harga keempat bilangan kuantum yang sama
6. Diagram orbital adalah gambaran konfigurasi elektron dengan tanda-tanda orbital dan rotasi setiap elektron dalam atom yang dinyatakannya. Prinsip eksklusi pauli menyatakan bahwa tidak ada elektron mempunyai empat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang menempati orbital yang sama harus mempunyai rotasi yang berlawanan.
7. Konfigurasi elektron adalah gambaran yang mennjukkan penempatan elektron dalam orbital-orbitanya dalam suatu atom.
8. Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron yang bermuatan negatifyang mengelilinginya. Elektron-elektron pada atom terikat pada inti atomoleh gaya elektromagnetik.
9. Susunan Berkala disebut juga sebagai sistem periodik unsur. Dengan ilmu kimia kita dapat mempelajari segala sesuatu tentang unsur-unsur dan interaksi antara suatu unsur dengan unsur yang lainnya, sehingga dapat terjadi suatu perubahan kimia (reaksi kimia persenyawaan dan lain-lain).
DAFTAR PUSTAKA
https://kimiaku.wordpress.com/materi-belajar/struktur-atom-dan-sistem-periodik-unsur/
http://teorikuliah.blogspot.co.id/2009/08/susunan-berkala-danbeberapa-sifat-unsur.html
https://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetik
http://wayzegha.blogspot.co.id/2009/08/radiasi-dan-spektrum-elektromagnetik.html
http://www.hulupemikiran.com/2016/09/struktur-atom-teori-model-atom-bohr.html
http://nurmungil.com/menetukan-elektron-valensi-unsur-dari-konfigurasi-elektron
http://www.kuttabku.com/2016/12/pengertian-dan-bentuk-bentuk-orbital-molekul-atom-orbital-s-orbital-p-orbital-d-dan-orbital-f.html
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/
H. Petrucci ralph, Suminar. 1996.Kimia Dasar.Jakarta:Erlangga
Respati.1982.Dasar-dasar ilmu kimia.Jakarta:Aksara baru
Pertemuan 10
NAMA : HERLIANA
NIM : A1C217036
DOSEN PENGAMPU : Dr.YUSNELTI,M.Si.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI
2017
BAB I
PENDAHULUAN
Latar belakang
Ilmu kimia secara sejarah merupakan pengembangan baru, tapi ilmu ini berakar pada alkimia yang telah dipraktikkan selama berabad-abad di seluruh dunia. Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Kita sering menemui unsur di sekitar kita. Apabila kita sebutkan satu per satu akan sangat sulit karena saat ini telah ditemukan kurang lebih 118 unsur. Sebagian besar merupakan unsur yang ditemukan di alam dan berjumlah 92, sedangkan unsur lainnya merupakan unsur buatan. Pengelompokkan dilakukan dengan membandingkan sifat-sifat unsur. Dasar pertama yang digunakan untuk mengelompokkan unsur adalah kemiripan sifat, kemudian kenaikan massa atom, dan sekarang berdasarkan kenaikan nomor atom.
Tujuan pendidikan
Tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui struktur elektronik dan susunan berkala
2. Untuk mengetahui radiasi elektromagnetik dan spektrum atom
3. Untuk mengetahui struktur atom dan teori bohr
4. Untuk mengetahui sifat gelombang benda : mekanisme gelombang
5. Untuk mengetahui perputaran elektron (spin) dan prinsip pembatasan ( pauli)
6. Untuk mengetahui konfigurasi elektron unsur-unsur
7. Untuk mengetahui susunan berkala dan konfigurasi elektron
8. Untuk mengetahui bentuk orbital atom
9. Untuk mengetahui perbedaan sifat dikaitkan dengan struktur atom
BAB II
PEMBAHASAN
Struktur elektronik dan susunan berkala
a. Struktur elektronik
Di dalam setiap pembukaan kimia anda pasti melewati struktur elektron dari hidrogen dan karbon yang digambarkan dengan sebuah lingkaran. Lingkaran menggambarkan tingkat energi –yang juga melambangkan jarak dari nukleus. Dari lingkaran tersebut struktur elektron bisa digambarkan dalam bentuk diagram.
Struktur elektron dari Hidrogen
Hidrogen hanya memiliki satu elektron dan itu akan mengisi orbital dengan tingkat energi terendah yaitu orbital 1s.
Struktur Elektron dari Karbon
Karbon memiliki enam buah elektron. Dua pada orbital 1s dari molekul. Lalu dua yang selanjutnya pada orbital 2s. Sisanya akan terbagi satu satu dalam orbital 2p. Hal ini karena orbital 2p memiliki tingkat energi yang sama dan stabil pada keadaan sendiri.
Struktur elektron Karbon biasanya ditulis sebagai 1s22s22px12py
Partikel dasar penyusun atom
Partikel Notasi Massa Muatan
Sesungguhnya Relatif thd proton Sesungguhnya Relatif thd proton
Proton 1,67 x 10-24 g 1 sma 1,6 x 10-19 C +1
Neutron 1,67 x 10-24 g 1 sma 0 0
Elektron 9,11 x 10-28 g Sma -1,6 x 10-19 C -1
Nomor atom: Menyatakan jumlah proton dalam atom.Untuk atom netral, jumlah proton = jumlah elektron (nomor atom juga menyatakan jumlah elektron)..Atom yang melepaskan elektron berubah menjadi ion positif, sebaliknya yang menerima elektron berubah menjadi ion negatif.
Nomor massa :Menunjukkan jumlah proton dan neutron dalam inti atom.Proton dan neutron sebagai partikel penyusun inti atom disebut Nukleon.Jumlah nukleon dalam atom suatu unsur dinyatakan sebagai Nomor Massa (diberi lambang huruf A), sehingga : A = nomor massa= jumlah proton ( p ) + jumlah neutron ( n )
Susunan ion: Suatu atom dapat kehilangan/melepaskan elektron atau mendapat/menerima elektron tambahan.Atom yang kehilangan/melepaskan elektron, akan menjadi ion positif (kation).Atom yang mendapat/menerima elektron, akan menjadi ion negatif (anion).
Isotop, isobar dan isoton: 1.) isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama tetapi berbeda nomor massanya. 2). Isobar adalah atom-atom dari unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa sama. 3). Isoton adalah atom-atom dari unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron sama.
Beberapa Sifat Unsur Logam (Metal) Logam juga mempunyai sifat yang sama dalam kemampuannya mengubah bentuk tanpa pecah, jika ditempa(lentur) dengan pemukul (hammer) atau ditarik untuk meluruskannya. Semua, logam mempunyai kemam¬puan seperti ini sampai derajat tertentu. Non Logam Salah satu benda non logam yang banyak diketahui adalah karbon, yang terjadi di alam dalam dua bentuk yang berbeda.. Salah satu bentuk karbon yang cukup dikenal adalah grafit. Non logam lainnya Metaloid Metaloid adalah unsur yang mempunyai sifat antara logam dan non logam. Perbedaan ini. yang merupakan hal yang sangat penting akan diuraikan lebih terinci pada pembahasan selanjutnya. Antara logam (metal) dan nonlogam (nonmetal). Contoh yang paling terkenal adalah elemen silikon.
b. Susunan berkala radiasi elektromagnetik
Muatan listrik dan kutub magnetik menimbulkan gaya dalam jarak tertentu, melalui medan listrik dan medan magmetik. Kedua medan ini saling melengkapi. Perubahan medan listrik akan mengimbas medan magnetik,dan sebaliknya. Jika partikel bermuatan listrik bergerak, dihasilkan medan listrik dan magnetik berganti-ganti, yang berpencar diruang atau medium sekeliling partikel tersebut. Cara penyebaran dinamakan gelombang. Energi dikalikan dengan medan-medan listrik dan magnetik, sehingga gelo0mbang diartikan sebagai cara untuk memudahkan energi dalam suatu jarak. Transfer atau pengalihan energi inidimnamakan radiasi elektromagnetik.
Susunan Berkala yang Pertama Sifat kimia dan fisika seperti yang diuraikan dalam paragraf sebelum ini, telah ditemukan pada permulaan sejarah ilmu kimia. Ilmuwan pada permulaan tahun 1800, telah mengumpulkan sejumlah informasi yang sangat penting tentang unsur yang mereka ketahui. Pengetahuan ini bagaimanapun juga, merupakan kenyataan yang sangat penting meski¬pun sebagian-sebagian atau tidak berhubungan yang dibutuhkan dalam melakukan beberapa percobaan sebelum informasi yang sempurna da¬pat dicapai. Pada permulaannya percobaan-percobaan yang dilakukan untuk mengklasifikasikan unsur hasilnya sangat terbatas dan tidak sampai pada tahun 1869, pelopor daftar periodik yang modern menemukan cara untuk mengatasinya. Penemuan ini merupakan hasil kerja dua ahli kimia, Dmitri Mendeleev dari Rusia dan Julius Lothar Meyer dari Jerman. Mereka bekerja secara terpisah, tetapi menghasilkan daftar periodik yang sama pada waktu yang hampir bersamaan.
Radiasi elektromagnetik dan spektrum atom
Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat melewati ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoretis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.Gelombang elektromagnetik ditemukan oleh Heinrich Hertz. Gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal.
Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Ketika kawat (atau panghantar seperti antena) menghantarkan arus bolak-balik, radiasi elektromagnetik dirambatkan pada frekuensi yang sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan (kecepatan cahaya), panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck — 6.626 × 10 −34 J·s — dan f adalah frekuensi gelombang.
Einstein kemudian memperbarui rumus ini menjadi Ephoton = hf.
Jenis-jenis radiasi elektromagnetik :
No Jenis Radiasi Frekuensi ( Hz ) Panjang Gelombang ( nm )
1 Sinar Gama 1020 10-3
2 Sinar X ( Rontgen ) 1018 10-1
3 Ultra Violet 1016 10
4 Cahaya Tampak (me-ji-ku-hi-bi-u) 1014 < f < 1015 103 > l > 102
5 Infra Merah 1014 – 1011 103 – 106
6 Gelombang Mikro 1010 – 107 107 – 1010
7 Gelombang Radio 106 – 102 1011 – 1015
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromagnetik yang mungkin. Spektrum elektromagnetik dapat dijelaskan dalam panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga per foton. Spektrum ini secara langsung berkaitan (lihat juga tabel dan awalan SI):
• Panjang gelombang dikalikan dengan frekuensi ialah kecepatan cahaya: 300 Mm/s, yaitu 300 MmHz
• Energi dari foton adalah 4.1 feV per Hz, yaitu 4.1μeV/GHz
• Panjang gelombang dikalikan dengan energy per foton adalah 1.24 μeVm
Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai pada gelombang mikro dan gelombang radio dengan panjang gelombang sangat panjang. Pembagian ini sebenarnya tidak begitu tegas dan tumbuh dari penggunaan praktis yang secara historis berasal dari berbagai macam metode deteksi. Biasanya dalam mendeskripsikan energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektronvolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang untuk energi menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah (λ ≥ 0,5 mm). Istilah "spektrum optik" juga masih digunakan secara luas dalam merujuk spektrum elektromagnetik, walaupun sebenarnya hanya mencakup sebagian rentang panjang gelombang saja (320 - 700 nm)[1].
Setiap komponen panjang gelombang dari cahaya putih setelah melewati celah dan prisma, menghasilkan bayangan pada film fotografi dalam bentuk garis. Cahaya putih terdiri dari banyak sekali komponen panjang gelombang. cahaya putih terdiri dari beberapa komponen panjang gelombang, sehingga kecepatannya berbeda dalm sebuah medium.karena cahaya merah mempunyai frekuensi paling rendah dalam warna tampak, ia tidak berinteraksi kuat dengan medium. Pengurangan kecepatannya tidak terlalu besar, dan dibiaskan paling sedikit. Sebaliknya, cahaya lembayung mempunyai frekuensi tertinggi dalam warna tampak. Kesempatannya untuk berinteraksi dengan medium lebih besar, pengurangan kecepatannya besar, karena itu dibiaskan lebih besar.
Spektrum atom atau spektrum garis yang diperoleh dari sebuah unsur berbeda dari sebuah unsur berbeda dengan spektrum dari unsur lainnya, atau dikatakan spektrum garisnya merupakan sidik jari bagi sebuah unsur. Dari sekian banyak spektrum atom,yang paling banyak ditelaah selama abad sembilan belas adalah unsur hidrogen. Spektrum tampak dari unsur hidrogen relatif sederhana, terdiri sebuah garis merah, sebuah garis hijau, dan sejumlah garis-garis biru dan lembayung yang nampak semakin mengumpul pada batas daerah lembayung.
Struktur atom dan teori bohr
Model atom Bohr
Dengan massa dan ukuran elektron yang sangat kecil, mengakibatkan pergerakan elektron layaknya sebuah partikel foton. Alhasil, elektron dapat dianggap sebagai sebuah partikel yang bergerak seperti partikel-partikel foton. Dengan demikian, pergerakan elektron tidak dapat dianggap seperti pergerakan benda-benda pada umumnya dan pada elektron sendiri tidak berlaku mekanika klasik.Secara atomik dan subatomik, pergerakan elektron dapat dijelaskan dengan memahami hukum mekanika kuantum. Yaitu sebuah pemahaman yang melandaskan pengertian pada perilaku elektron dalam sebuah atom dan kristal padat. Secara sederhana dan prinsipil, mekanika kuantum dapat dijelaskan dengan memahami struktur model atom Bohr pada atom hidrogen.
Menurut Bohr, elektron yang bergerak mengelilingi inti atom diasumsikan sebagai pergerakan diskontinu pada setiap orbital. Asumsi tersebut didasarkan atas percobaan terhadap model atom rutherford. Rutherford menyatakan bahwa pergerakan elektron mengitari inti atom pada orbit yang stabil. Namun, hal ini memiliki sebuah permasalahan ketika sebuah atom diberikan radiasi elektromagnetik. Elektron yang terkena radiasi elektromagnetik akan mengalami kehilangan energi dan hasilnya berpindah ke posisi yang lebih dekat dengan inti atom.
Hal tersebut disadari oleh Bohr, yang akhirnya menyatakan bahwa peredaran elektron mengitari inti aom berada pada suatu tingkat energi tertentu. Tingkat energi tertentu inilah yang disebut dengan orbital pada atom. Setiap orbital memiliki tingkat energi yang berbeda-beda. Orbital terdalam memiliki tingkat energi yang paling rendah sedangkan orbital terluar memiliki tingkat energi paling tinggi. Simbolisasi dari tingkat-tingkat energi atau orbital-orbital (kulit) digunakan huruf K, L, M, N, dan seterusnya.
Perbedaan tingkat energi pada setiap orbital mengindikasikan tentang jumlah-jumlah elektron yang bisa ditempati. Bohr menyatakan bahwa, besarnya jumlah energi yang dapat ditampung oleh setiap orbital berdasarkan persamaan 2n^2. Hasilnya adalah, untuk orbital K terdapat maksimum 2 elektron, L terdapat 8, M terdapat maksimum 18, dan N sebesar 32.
Dengan adanya perbedaan energi yang berarti bahwa setiap elektron memiliki energi-energi tertentu, apakah sebuah atom (yang memiliki jumlah elektron tertentu) meradiasian energinya? Jawabannya tidak, ketika sebuah atom dalam keadaan stabil itu berarti elektron tidak memberikan radiasi. Namun, keadaan stabil bukan berarti setiap atom atau dalam hal ini setiap elektron tidak menyerap energi. Oleh karenanya, ketika elektron menyerap energi ia akan mengalami kuantisasi atau tereksitasi (terlempar) dari posisi awal ia beredar.
Proses penyerapan energi ini mengakibatkan elektron memiliki energi yang tinggi dan ia akan melompat ke kulit dengan energi yang sesuai. Proses ini yang disebut dengan quantum jump atau lompatan kuantum. Selanjutnya, elektron dapat meradiasikan energi yang diserapnya untuk mencapai posisi yang stabil. Proses pelepasan energi (pelepasan radiasi) ini mengakibatkan elektron kembali ke posisi awalnya. Model atom Bohr sangat efektif untuk menjelaskan unsur-unsur dengan konfigurasi elektron yang simpel.
Sifat gelombong benda : mekanisme gelombang
Sifat-Sifat Gelombang
Sifat-Sifat Dari Gelombang Bunyi
• Gelombang Bunyi Memerlukan Medium Dalam Perambatannya
Karena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam perambatannya bunyi memerlukan medium. Hal ini dapat dibuktikan saat dua orang astronout berada jauh dari bumi dan keadaan dalam pesawat dibuat hampa udara, astronout tersebut tidak dapat bercakap-cakap langsung tetapi menggunakan alat komunikasi seperti telepon.
• Gelombang Bunyi Mengalami Pemantulan ( Refleksi )
hukum pemantulan gelombang : sudut datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung. Yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Untuk menghindari terjadinya gaung maka dalam bisokop, studio, radio, televise dan gedung konser music, dinding dilapisi zat perendam suara yang biasanya terbuat dari kain wol, kapas, gelas, karet atau besi.
• Gelombang Bunyi Mengalami Pembiasan ( Refraksi )
Peristiwa pembiasan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras dari pada siang hari. Hal ini karena pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin dari pada di lapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi di lapisan udara atas lebih kecil daripada di lapisan bawah, yang berakibat medium lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada malam hari.
• Gelombang Bunyi Mengalami Pelenturan ( Difraksi ) . Difraksi ialah peristiwa pelenturan gelombang ketika melewati celah, yang ukuran celahnya se-orde dengan panjang gelombangnya.Seperti yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih mudah di difraksikan. Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobil di tikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang oleh bangunan tinggi di pinggir tikungan.
• Gelombang Bunyi Mengalami Perpaduan ( Interferensi )
Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruksi atau penguatan bunyi dan interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Misalnya waktu kita berada diantara dua buah loud-speaker dengan ferekuensi dan amplitude yang sama atau hampir sama maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian.
• Gelombang Bunyi Mengalami Pelayangan Bunyi
Interfensi yang ditimbulkan dari dua gelombang bunyi dapat menyebabkan peristiwa pelayangan bunyi, yaitu penguatan dan pelemahan bunyi. Hal tersebut terjadi akibat superposisi dua gelombang yang memilki frekuensi yang sedikit berbeda dan merambat dalam arah yang sama. Jika kedua gelombang bunyi tersebut merambat bersamaan akan menghasilkan bunyi paling kuat saat fase keduanya sama. Jika kedua getaran berlawanan fase, akan menghasilkan bunyi paling lemah.
Sifat-Sifat Dari Gelombang Cahaya
• Gelombang Cahaya Mengalami Interferensi
Untuk mendapatkan inteferensi cahaya pun diperlukan sumber cahaya yang koheren yaitu sumber cahaya yang memiliki frekuensi sama dan beda fase tetap. Sumber cahaya yang koheren dapat diamati dari percobaan yang dilakukan oleh Young dan Fresnell. Interferensi cahaya dapat menghasilkan pola gelap terang. Pola gelap dihasilkan dari interferensi destruktif ( saling melemahkan ) akibat penggabungan dua gelombang yang memiliki fase berlawanan. Pola terang dihasilkan dari interferensi konstruksi ( saling menguatkan ) akibat penggabungan dua gelombang yang memiliki fase yang sama.
• Gelombang Cahaya Mengalami Difraksi
Difraksi gelombang ialah proses pembelokan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah atau sudut penghalang yang menghalangi sebagian muka gelombang. Difraksi cahaya juga terjadi pada celah sempit yang terpisah sejajar satu sama lain pada jarak yang sama.Celah sempit itu disebut kisi difraksi, semakin banyak celah pada sebuah kisi. Semakin tajam pola difraksi yang dihasilkan pada layar. Difaraksi maksimum terkadi jika pada layar tampak garis-garis terang. Pola difraksi yang dibentuk juga oleh sebuah celah bulat terdiri atas bentuk terang pusat yang dikelilingi cincin terang dan gelap.
• Gelombang Cahaya Mengalami Polarisasi
Polarisasi ialah proses penyaringan arah getar suatu gelombang. Alat untuk menyaring arah getar ini disebut Polaroid. Salah satu contohnya ialah Kristal. Polarisasi juga terdapat pada pemantulan dan pembiasan dan pada pembiasan ganda. Penyerapan dan pemantulan kembali cahaya oleh partiket disebut hamburan. Jika cahaya tidak terpolarisasi datang pada suatu medium ( gas ) cahaya yang dihamburkan dapat terpolarisasi sebagian atau seluruhnya. Arah polarisasi sedemikian rupa sehingga tegak lurus terhadap bidang yang dibentuk oleh garis sinar datang dan garis penglihatan.
Sifat-Sifat Dari Gelombang Elektromagnetik
• Perubahan medan listrik dan medan magnet terjadi pada saat yang bersamaan.
• Arah medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.
• Kuat medan listrik dan magnet besarnya berbanding lurus satu dengan yang lain yaitu menurut hubungan E = c. B.
• Arah perambatan gelombang elektromagnetik selalu tegak lurus arah medan listrik dan medan magnet.
• Gelombang elektromagnetik dapat merambat dalam ruang hampa.
• Gelombang elektomagnetik merambat dengan laju yang hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnet medium.
• Laju rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa merupakan tetapan umum dan nilainya = 3 x 108 m/s.
• Gelombang elektromagnetik ialah berupa gelombang transversal.
• Gelombang elektromagnetik dapat mengalami proses pemantulan, pembiasan, polarisasi, interferensi dan difraksi ( lenturan ).
Gerakan gelombang sangat rumit, tetapi beberapa sifat gelombang dapat dipikirkan sama dengan getaran pada sebuah tali. Gerakan yang menyebar melalui tali adalah gerakan keatasdan kebawah sesuai gerakan tangan orang yang memegang tali, dimulao dari t=0 (diatas) dan berlanjut selama beberapa waktu (bawah). Gelombang merambat dari kiri ke kanan, tetapi medium yang bergetar (tali) bergerak dari atas ke bawah, yaitu tegak lurus terhadap arah gelombang itu sendiri. Kedudukan beberapa titik penting pada tali sebagai fungsi waktu ditandai dengan titik. Tanda panah menunjukkan arah gerakan titk. Dalam waktu tertentu gelombang tali akan menunjukkan titik-titik maksimum atau yang tertinggi. Kedudukan iiii dinamakan puncak geombang. Ada pula daerah-daerah minimum atau titik terendah yang dinamakan llembah gelombang. Jarak antara dua puncak atau lembah yang berurutan dinamakan panjang gelombang. Sifat gelombang yang khas lainnya adalah frekuensi yang berarti jumlah kejadian atau putaran (siklus) per detik. Hasil perkalian panjang gelombang dengan frekuensi menyatakan berapa jauh gelombang mersmbst pada tali dalam satu detik.
Mekanisme Dasar Perambatan Gelombang Elektromagnetik
Refleksi (Pemantulan)
Refleksi terjadi ketika gelombang elektromagnetik mengenai obyek yang memiliki dimensi lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang sinyal dari pemancar gelombang.
Refleksi terjadi pada permukaan bumi, bangunan, tembok, dan penghalang yang lain. Ketika gelombang radio mengenai bahan dielektrik sempurna, sebagian dari energinya ditransmisikan ke medium kedua, dan sebagian lagi dipantulkan kembali ke medium pertama sehingga tidak ada kehilangan energi karena penyerapan. Jika medium kedua adalah konduktor yang sempurna, maka semua energinya terpantul kembali ke medium pertama tanpa kehilangan energi.
Scattering (Hamburan/Penyebaran)
Scattering terjadi ketika medium dimana gelombang merambat mengandung obyek yang lebih kecil dibandingkan dengan panjang sinyal gelombang tersebut dan jumlah obyek perunit volume sangat besar. Gelombang tersebar dihasilkan dari permukaan kasar, benda kecil, atau obyek seperti tiang lampu dan pohon.
Refraksi (Pembiasan)
Refraksi digambarkan sebagai pembelokan gelombang radio yang melewati medium yang memiliki kepadatan yang berbeda. Dalam ruang hampa udara, gelombang elektromagnetik merambat pada kecepatan sekitar 300.000 km/detik. Ini adalah nilai konstan c, yang umum disebut dengan kecepatan cahaya tetapi sebenarnya merujuk kepada kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Dalam udara, air, gelas, dan media transparan, gelombang elektromagnetik merambat pada kecepatan yang lebih rendah dari c.Ketika suatu gelombang elektromagnetik merambat dari satu medium ke medium lain dengan kepadatan berbeda maka kecepatannya akan berubah. Akibatnya adalah pembelokan arah gelombang pada batas kedua medium tersebut. Jika merambat dari medium yang kurang padat ke medium yang lebih padat, maka gelombang akan membelok ke arah medium yang lebih padat.
Difraksi (Lenturan)
Difraksi terjadi ketika garis edar radio antara pengirim dan penerima dihambat oleh permukaan yang tajam atau dengan kata lain kasar. Pada frekuensi tinggi, difraksi, seperti halnya pada refleksi, tergantung pada ukuran objek yang menghambat dan amplitudo, fase, dan polarisasi dari gelombang pada titik difraksi.
Perputaran elektron (spin) dan prinsip pembatasan(pauli)
Frederick Hund, 1927 (dikenal Hund) menyatakan bahwa elektron yang mengisi subkulit dengan jumlah orbital lebih dari satu akan tersebar pada orbital yang mempunyai kesamaan energi (equal-energy orbital) dengan arah putaran (spin) yang sama.
Asas ini dikemukakan berdasarkan penalaran bahwa energi tolak-menolak antara dua elektron akan minimum jika jarak antara elektron berjauhan. Untuk lebih memahaminya, perhatikan gambaran pengisian elektron pada orbital p. [1]
Contoh pengisian yang benar.
Contoh pengisian yang salah.
Subkulit yang mengandung orbital lebih dari 1 adalah p, d, dan f. Pengisian elektron menurut aturan hund dimulai dengan mengisi satu elektron pada tiap-tiap orbital dengan arah putaran (spin) yang sama. Setelah semua orbital terisi satu elektron, elektron sisanya akan mengisi orbital dengan arah putaran (spin) yang berlawanan, sehingga orbital terisi pasangan elektron. Perhatikan contoh di bawah ini.
Asas larangan pauli menyebutkan tidak mungkin dalam sebuah atom ada dua elektron dengan harga keempat bilangan kuantum yang sama. Maksudnya, dalam sebuah atom, dua buah elektron mungkin memiliki harga n, l, dan ml yang sama, tetapi harga snya pasti berbeda. Jadi, larangan pauli menjelaskan suatu orbital maksimum yang hanya dapat ditempati dua elektron yang arah spinnya berlawanan. Subkulit s mempunyai 1 orbital, elektron maksimalnya 2.
• Subkulit p memiliki 3 orbital dan elektron maksimumnya 6
• Subkulit p memiliki 5 orbital dan elektron maksimumnya 10
• Subkulit p memiliki 7 orbital dan elektron maksimumnya 14
• Jumlah maksimum elektron pada kulit ke –n = 2n2.
Konfigurasi elektron unsur-unsur
A. Pengertian konfigurasi elektron
Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron pada sebuah atom, molekul dan struktur fisik lainnya. Sama seperti partikel elementer lainnya, elektron mengikuti hukum mekenika kuantum dan menampilkan sifat-sifat partikel maupun gelombang.Pengetahuan atas konfigurasi elektron atom-atom sangat berguna dalam membantu pemahaman struktur tabel periodik unsur-unsur. Konsep ini juga beguna dalam menjelaskan ikatan kimia yang menjaga atom-atom tetap bersama.
B. Konfigurasi elektron berdasarkan kulit atom
Konfigurasi elektron di setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum 2n2, dimana n adalah urutan kulit atom.
• Jika n = 1 maka 2n2 sama dengan 2 elektron
• Jika n = 2 maka 2n2 sama dengan 8 elektron
• Jika n = 3 maka 2n2 sama dengan 18 elektron
• Jika n = 4 maka 2n2 sama dengan 32 elektron
Setiap kulit memiliki lambang dimana K sama dengan kulit pertama dekat dengan inti atom, L setelahnya, M setelah L, dan N setelah M. Banyaknya kulit yang terisi elektron menunjukkan periode. Elektron disusun sedemikian rupa pada masing-masing kulit dan diisi maksimum sesuai daya tampung kulitnya. Jika masih ada sisa elektron yang tidak bisa lagi ditampung pada kulit tersebut maka diletakkan pada kulit selanjutnya.
C. Cara penulisan konfigurasi elektron
1. Dua cara penulisan urutan subkulit Subkulit ditulis berdasarkan urutan tingkat energinya Contoh :
Subkulit ditulis sesuai urutan nomor kulit yang sama kemudian untuk kulit berikutnya lebih tinggi. Contoh :
2. Penyingkatan menggunakan konfigurasi elektron gas mulia terdekat Contoh :
Gas mulia terdekat sebelumnya adalah
Maka konfigurasinya dapat disingkat
3. Orbital penuh dan setengah penuh
Berdasarkan percobaan dapat ditunjukkan bahwa orbital yang terisi penuh atau setengah penuh merupakan struktur yang relatif lebih stabil. Ada beberapa penyimpangan pengisian elektron berdasarkan atauran aufbau dengan berdasarkan percobaan.
Orbita penuh dan setengah penuh
Hal tersebut terjadi karena orbital setengah penuh (d5) dan penuh (d10) lebih stabil.
D. Konfigurasi elektron ion
Ion positif terbentuk dari atom netral dengan melepas elktron pada kulit terluarnya.
Penulisannya : Ion positip Lx+ yang artinya melepaskan elektron sebanyak x
Ion negatip Ay- yang artinya menangkap elektron sebanyak y
Ion negatif terbentuk dari atom netral dengan menarik elektron untuk mengisi orbit dari subkulit terluar yang belum penuh.
E. Hubungan konfigurasi elektron dengan sistem periodik unsur
Konfigurasi elektron dengan sistem periodek unsur selalu berkesinambungan satu sama lainnya. Dari konfigurasi elektron suatu aton dapat diperkirakan letak unsur dalam tabel periodiknya. Konfigurasi sesungguhnya harus ditentukan dengan percobaan.
Percobaan bisa dilakukan dengan penentuan elektron valensi yang menunjukkan periode unsur dalam tabel periodik. Penentuan golongan bisa dilihat dari elktron terakhir yang mengisi subkulit. Contohnya elektron yang mengisi subkulit s pada sp terletak pada gol IA atau IIA, elektron yang mengisi subkulit p pada sp terletak pada gol IIIA sampai dengan VIIIA, jika elektron terakhir mengisi sub kulit d pada s terletak pada gol B.
Susunan berkala dan konfigurasi elektron
Susunan Berkala
Susunan Berkala disebut juga sebagai sistem periodik unsur. Dengan ilmu kimia kita dapat mempelajari segala sesuatu tentang unsur-unsur dan interaksi antara suatu unsur dengan unsur yang lainnya, sehingga dapat terjadi suatu perubahan kimia (reaksi kimia persenyawaan dan lain-lain).Seperti kita ketahui, telah dikenal lebih dari 100 unsur terdapat di alam dan masing-masing unsur memiliki sifat-sifat yang berbeda. Oleh karena itu untuk mempelajari kelakukan setiap unsur, perlu diadakan klasifikasi unsur-unsur dalam golongan-golongan yang didasarkan atas persamaan sifat-sifatnya. Unsur-unsur yang memiliki sifat-sifat yang mirip dimasukan ke dalam satu golongan, sehingga dapat dipelajari dengan lebih mudah dan lebih sistimatis, sekaligus dapat melihat hubungan antara satu hal dengan hal lainnya. Secara singkat, guna susunan berkala adalah untuk meramalkan dan mengetahui sifat unsur, sehingga kita dapat meramalkaan dan mengetahui berbagai gejala/kejadian di alam.
Bentuk orbital atom
Orbital atom adalah daerah ruang di mana elektron dapat ditemukan. Setiap orbital dapat menampung dua elektron dan orbital yang berbeda memiliki bentuk yang berbeda. Sub kulit s bentuk orbitalnya seperti berbentuk sebuah bola, sedangkan subkulit p memiliki orbital berbentuk tiga dumbbell.Bentuk orbital ditentukan oleh subkulit dari elektron atau ditentukan bilangan kuantum azimutnya. Jadi, apabila suatu elektron memiliki bilangan kuantum azimut sama, maka bentuk orbitalnya juga sama, sehingga yang membedakan hanyalah tingkat energinya. Dengan memahami uraian berikut, kalian akan mengetahui bentuk orbital s, p, d, dan f.
a. Bentuk Orbital s
Orbital yang paling sederhana adalah orbital s. Setiap subkulit s terdiri atas 1 buah orbital yang berisi 2 elektron.
Bentuk orbital s
Orbital s berbentuk bola simetri yang menunjukkan bahwa elektron memiliki kerapatan yang sama, jika jarak dari inti atom juga sama. Semakin jauh letak elektron dari inti atom, kerapatannya semakin rendah.Nilai bilangan kuantum utama suatu orbital memengaruhi ukuran orbital. Semakin besar nilai bilangan kuantum utama, ukuran orbitalnya juga semakin besar.
b. Bentuk Orbital p
Bentuk orbital p seperti balon terpilin. Kepadatan elektron tidak tersebar merata, melainkan terkonsentrasi dalam dua daerah yang terbagi sama besar dan terletak pada dua sisi berhadapan dari inti yang terletak di tengah.
Bentuk orbital Px, Py dan Pz
Subkulit p terdiri atas 3 orbital, tiap orbital mempunyai bentuk yang sama. Perbedaan ketiga orbital terletak pada arah, dimana terkonsentrasinya kepadatan elektron.
Orbital p digambar menggunakan
satu kumpulan sumbu xyz.
Biasanya orbital p digambarkan menggunakan satu kumpulan sumbu x, y, dan z, sehingga diberi tanda px, py dan pz.
c. Bentuk Orbital d dan f
Setiap subkulit d terdiri atas 5 orbital dengan bentuk kelima orbital yang tidak sama. Orientasi orbital d dilambangkan dengan dxy, dxz, dyz, dx2-y2 dan dz2.
Empat orbital mempunyai bentuk yang sama dan setiap orbital mempunyai 4 “lobe” kepadatan elektron. Adapun perbedaannya terletak pada arah berkumpulnya kepadatan elektron. Sementara itu, satu orbital lagi mempunyai bentuk berbeda, tetapi memiliki energi yang sama dengan keempat orbital d lainnya.
Orbital f mempunyai bentuk orbital yang lebih rumit dan lebih kompleks daripada orbital d. Setiap subkulit f mempunyai 7 orbital dengan energi yang setara. Orbital ini hanya digunakan untuk unsur-unsur transisi yang letaknya lebih dalam.
Perbedaan sifat dikaitkan dengan struktur atom
Sifat-sifat Unsur
1. Jari-jari Atom
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke kulit terluar. Besarnya jari-jari atom dipengaruhi oleh jumlah kulit elektron dan muatan inti atom. Dalam suatu golongan, jari-jari atom semakin ke atas cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke atas, kulit elektron semakin kecil. Dalam suatu periode, semakin ke kanan jari-jari atom cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin ke kanan jumlah proton dan jumlah elektron semakin banyak, sedangkan jumlah kulit terluar yang terisi elektron tetap sama sehingga tarikan inti terhadap elektron terluar semakin kuat.
2. Jari-jari Ion
Ion mempunyai jari-jari yang berbeda secara nyata (signifikan) jika dibandingkan dengan jari-jari atom netralnya. Ion bermuatan positif (kation) mempunyai jari-jari yang lebih kecil, sedangkan ion bermuatan negatif (anion) mempunyai jari-jari yang lebih besar jika dibandingkan dengan jari-jari atom netralnya.
3. Energi Ionisasi
Energi ionisasi adalah besarnya energi yang diperlukan oleh suatu atom/ion untuk melepaskan sebuah elektron yang terikat paling lemah (elektron teluar). Energi ionisasi merupakan energi yang digunakan untuk melawan gaya tarik inti terhadap elektron terluarnya, jadi semakin jauh dari inti maka semakin kecil energi ionisasinya dan semakin mudah elektron itu dilepaskan. Dalam suatu periode semakin banyak elektron dan proton gaya tarik menarik elektron terluar dengan inti semakin besar (jari-jari kecil). Akibatnya, elektron sukar lepas sehingga energi untuk melepas elektron semakin besar. Hal ini berarti energi ionisasi besar. Jika jumlah elektronnya sedikit, gaya tarik menarik elektron dengan inti lebih kecil (jari-jarinya semakain besar). Akibatnya, energi untuk melepaskan elektron terluar relatif lebih kecil berarti energi ionisasi kecil. Unsur-unsur yang segolongan : energi ionisasi makin ke bawah makin kecil, karena elektron terluar makin jauh dari inti (gaya tarik inti makin lemah), sehingga elektron terluar makin mudah di lepaskan. Unsur-unsur yan seperiode : energi ionisai pada umumnya makin ke kanan makin besar, karena makin ke kanan gaya tarik inti makin kuat.
Kekecualian : Unsur-unsur golongan II A memiliki energi ionisasi yang lebih besar dari pada golongan III A, dan energi ionisasi golongan V A lebih besar dari pada golongan VI A.
4. Afinitas Elektron
Afinitas Elektron adalah besarnya energi yang dibebaskan oleh suatu atom untuk menerina sebuah elektron.Jadi, besaran afinitas elektron merupakan besaran yang dapat digunakan untuk mudah tidaknya atom untuk menarik elektron. Semakin besar afinitas elektron yang dimiliki atom itu menunjukan bahwa atom itu mudah nenarik elektron dari luar dan membentuk ion negatif(anion). Jika ion negatif yang terbentuk bersifat stabil, maka proses penyerapan elektron itu disertai pelepasan energi dan afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda negatif. Akan tetapi jika ion negatif yang terbentuk tidak stabil, maka proses penyerapan elektron akan membutuhkan energi dan afinitas elektronnya dinyatakan dengan tanda positif. Jadi, unsur yang mempunyai afinitas elektron bertanda negatif mempunyai kecenderungan lebih besar menyerap elektron daripada unsur yang afinitas elektronnya bertanda positif. Makin negatif nilai afinitas elektron berarti makin besar kecenderungan menyerap elektron.
Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jari-jari semakin kecil dan gaya tarik inti terhadap elektron semakin besar, maka atom semakin mudah menarik elektron dari luar sehingga afinitas elektron semakin besar. Pada satu golongan dari atas ke bawah, jari-jari atom makin besar, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron makin kecil, maka atom semakin sulit menarik elektron dari luar, sehingga afinitas elektron semakin kecil.
Dalam satu periode, dari kiri ke kanan afinitas elektron bertambah.
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah afinitas elektron berkurang.
5. Keelektronegatifan
Keelektronegatifan adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom lain. Faktor yang mempengaruhi keelektronegatifan adalah gaya tarik dari inti terhadap elektron dan jari-jari atom. Harga keelektronegatifan bersifat relatif (berupa perbandingan suatu atom yag lain). Unsur-unsur yang segolongan : keelktronegatifan makin ke bawah makin kecil, karena gaya taik-menarik inti makin lemah. Unsur-unsur bagian bawah dalam sistem periodik cenderung melepaskan elektron. Unsur-unsur yang seperiode : keelektronegatifan makin ke kanan makin besar. Keelektronegatifan terbesar pada setiap periode dimiliki oleh golongan VII A (unsur-unsur halogen). Harga keelektronegatifan terbesar terdapat pada flour (F) yakni 4,0, dan harga terkecil terdapat pada fransium (Fr) yakni 0,7. Harga keelektronegatifan penting untuk menentukan bilangan oksidasi (biloks) unsur dalam sutu senyawa. Jika harga keelektronegatifan besar, berarti unsur yang bersangkutan cenderung menerim elektron dan membentuk bilangan oksidasi negatif. Jika harga keelektronegatifan kecil, unsur cenderung melepaskan elektron dan membentuk bilangan oksidasi positif. Jumlah atom yang diikat bergantung pada elektron valensinya.
6. Sifat Logam dan Non Logam
Sifat-sifat unsur logam yang spesifik, antara lain : mengkilap, menghantarkan panas dan listrik, dapat ditempa menjadi lempengan tipis, serta dapat ditentangkan menjadi kawat/kabel panjang. Sifat-sifat logam tersebut diatas yang membedakan dengan unsur-unsur bukan logam. Sifat-sifat logam, dalam sistem periodik makin kebawah makin bertambah, dan makin ke kanan makin berkurang
Batas unsur-unsur logam yang terletak di sebelah kiri dengan batas unsur-unsur bukan logam di sebelah kanan pada sistem periodik sering digambarkan dengan tangga diagonal bergaris tebal. Unsur-unsur yang berada pada batas antara logam dengan bukan logam menunjukkan sifat ganda.
7. Kereaktifan
Reaktif artinya mudah bereaksi. Unsur-unsur logam pada sistem periodik, makin ke bawah makin reaktif, karena makin mudah melepaskan elektron. Unsur-unsur bukan logam pada sistem periodik, makin ke bawah makin kurang reaktif, karena makin sukar menangkap elektron.
Kereaktifan suatu unsur bergantung pada kecenderungannya melepas atau menarik elektron. Jadi, unsur logam yang paling reatif adalah golongan VIIA (halogen). Dari kiri ke kanan dalam satu periode, mula-mula kereaktifan menurun kemudian bertambah hingga golongan VIIA. Golongan VIIA tidak reaktif.
BABIII
PENUTUP
KESIMPULAN
1. Struktur elektron dari Hidrogen: Hidrogen hanya memiliki satu elektron dan itu akan mengisi orbital dengan tingkat energi terendah yaitu orbital 1s. Struktur Elektron dari Karbon: Karbon memiliki enam buah elektron. Dua pada orbital 1s dari molekul. Lalu dua yang selanjutnya pada orbital 2s. Sisanya akan terbagi satu satu dalam orbital 2p. Hal ini karena orbital 2p memiliki tingkat energi yang sama dan stabil pada keadaan sendiri.
2. Spektrum atom dihasilkan oleh sinar yang dipancarkan oleh atom yang terkristalisasi. Hanya mempunyai sederet garis (berwarna) dengan panjang gelombang tertentu (diskrit), radiasi elektromagnetk adalah bentuk energi yang disebarkan melalui medan listrik dan medan magnetik yang saling tegak lurus.
3. Niels Bohr menggunakan teori kuantum untuk menjelaskan spektrum unsur. Berdasarkan pengamatan, unsur-unsur dapat memancarkan spektrum garis dan tiap unsur mempunyai spektrum yang khas. Menurut Bohr, spektrum garis menunjukkan electron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energy tertentu.
4. Mekanika gelombang adalah bentuk teori kuantum yang didasarkan pada konsep dualitas gelombang partikel, prinsip ketidakpastian, dan pandangan eektron sebagai gelombang materi. Pemecahan matematis dalam persamaan-persamaan mekanika gelombang dikenal dengan fungsi gelombang.
5. Frederick Hund, 1927 (dikenal Hund) menyatakan bahwa elektron yang mengisi subkulit dengan jumlah orbital lebih dari satu akan tersebar pada orbital yang mempunyai kesamaan energi (equal-energy orbital) dengan arah putaran (spin) yang sama. Asas larangan pauli menyebutkan tidak mungkin dalam sebuah atom ada dua elektron dengan harga keempat bilangan kuantum yang sama
6. Diagram orbital adalah gambaran konfigurasi elektron dengan tanda-tanda orbital dan rotasi setiap elektron dalam atom yang dinyatakannya. Prinsip eksklusi pauli menyatakan bahwa tidak ada elektron mempunyai empat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang menempati orbital yang sama harus mempunyai rotasi yang berlawanan.
7. Konfigurasi elektron adalah gambaran yang mennjukkan penempatan elektron dalam orbital-orbitanya dalam suatu atom.
8. Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron yang bermuatan negatifyang mengelilinginya. Elektron-elektron pada atom terikat pada inti atomoleh gaya elektromagnetik.
9. Susunan Berkala disebut juga sebagai sistem periodik unsur. Dengan ilmu kimia kita dapat mempelajari segala sesuatu tentang unsur-unsur dan interaksi antara suatu unsur dengan unsur yang lainnya, sehingga dapat terjadi suatu perubahan kimia (reaksi kimia persenyawaan dan lain-lain).
DAFTAR PUSTAKA
https://kimiaku.wordpress.com/materi-belajar/struktur-atom-dan-sistem-periodik-unsur/
http://teorikuliah.blogspot.co.id/2009/08/susunan-berkala-danbeberapa-sifat-unsur.html
https://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetik
http://wayzegha.blogspot.co.id/2009/08/radiasi-dan-spektrum-elektromagnetik.html
http://www.hulupemikiran.com/2016/09/struktur-atom-teori-model-atom-bohr.html
http://nurmungil.com/menetukan-elektron-valensi-unsur-dari-konfigurasi-elektron
http://www.kuttabku.com/2016/12/pengertian-dan-bentuk-bentuk-orbital-molekul-atom-orbital-s-orbital-p-orbital-d-dan-orbital-f.html
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/
H. Petrucci ralph, Suminar. 1996.Kimia Dasar.Jakarta:Erlangga
Respati.1982.Dasar-dasar ilmu kimia.Jakarta:Aksara baru
Komentar
Posting Komentar