Miftah Blog

Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron
 bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yang bermuatan
 positif dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki neutron).
 Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Demikian pula
 sekumpulan atom dapat berikatan satu sama lainnya membentuk sebuah molekul. Atom yang
 mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung
 jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan merupakan ion. Atom
 dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada
 atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani, yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak
 dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali
 diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan
 dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh
 lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan
 berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa
 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para
 fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.

Relatif terhadap pengamatan sehari-hari, atom merupakan objek yang sangat kecil dengan massa yang
 sama kecilnya pula. Atom hanya dapat dipantau menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop
 penerowongan payaran. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom, dengan proton dan
neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang
 tidak stabil yang dapat mengalami peluruhan radioaktif. Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi yang
 mengubah jumlah proton dan neutron pada inti. Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah
aras energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan
menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras.
Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur dan
memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.

A. PERKEMBANGAN TEORI ATOM

1. Teori Atom Jonh Dalton

John Dalton mengemukakan hipotesa tentang atom berdasarkan hukum kekekalan massa (Lavoisier)
 dan hukum perbandingan tetap (Proust). Teori yang diusulkan Dalton:

Kelebihan dari teori Dalton ini adalah memulai minat terhadap penelitian mengenai model atom.

2. Teori Atom J.J Thomson

Setelah penemuan proton oleh Goldstein di tahun 1886 dan elektron oleh J.J. Thomson di tahun 1897.
Kemudian pada tahun 1898 J.J Thomson mengemukakan model atomnya. Model atom Thomson
 menyatakan bahwa atom berbentuk bulat dimana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam
 atom dinetralkan oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif yang berada di antara muatan positif.

Model atom Thomson didasarkan pada asumsi bahwa massa elektron lebih kecil dari massa atom, dan
 elektron merupakan partikel penyusun atom. Karena atom bermuatan netral, maka elektron yang
 bermuatan negatif akan menetralkan suatu muatan positif dalam atom. Hal ini mendukung keberadaan
 proton dalam atom.

Kelebihan teori atom Thomson ini adalah membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negative dalam atom.
Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsure.
Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun dari partikel yang bermuatan positif dan negative untuk membentuk atom netral.
Juga membuktikan electron terdapat dalam semua unsure.

3. Teori Atom Rutherford

Eksperimen yang dilakukan Rutherford adalah penembakan lempeng tipis dengan partikel alpha.
 Ternyata partikel itu ada yang diteruskan, dibelokkan atau dipantulkan.
Berarti di dalam atom terdapat susunan-susunan partikel bermuatan positif dan negatif.

Massa atom terpusat pada inti dan sebagian besar volum atom merupakan ruang hampa/kosong.
Karena atom bersifat netral, maka jumlah muatan positif dalam inti (proton)
harus sama dengan jumlah elektron.

4. Model Atom Borh

Niels Bohr dengan percobaannya menganalisa spektrum warna dari
atom hidrogen yang berbentuk garis. Hipotesis Bohr adalah :

Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat
 berpindahnya elektron.Kelemahan model atom ini adalah: tidak dapat menjelaskan
spekrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan model atom
yang lebih sempurna dari model atom Bohr.

B. PARTIKEL PENYUSUN ATOM

1. ELEKTRON

Teori atom Dalton menyatakan bahwa atom merupakan bagian terkecil dari materi.
 Pada kenyataannya, atom dapat dibagi menjadi partikel penyusunnya yaitu elektron,
 neutron dan proton. Hal ini dibuktikan berdasarkan penelitian tentang arus listrik
pada gas bertekanan rendah. Penelitian dimulai pada tahun 1855 oleh Heinrich Geissler
, yang berhasil merancang tabung gelas bertekanan rendah yang disebut tabung Geissler.
 Pada tahun 1859, Julius Plucker menggunakan tabung Geissler alam percobaan
elektrolisis gas, didalam tabung ia memasang 2 plat elektrode, elektrode pada kutub
 positif disebut anode, sedangkan elektrode pada kutub positif disebut katode
. Setelah diberi tegangan tinggi, ia mengamati adanya berkas sinar yang dipancarkan
 dari katode. Namun Plucker menganggap sinar tersebut sebagai cahaya listrik biasa.

Pada tahun 1876, Eugene Goldstein, menggunakan teknik yang sama dengan Plucker,
namun ia menamakan berkas sinar yang dipancarkan dari katode sebagai sinar katode.
Pertanyaan yang muncul adalah apakah sinar katode itu sebagai gelombang
elektromagnetik atau partikel?

Wiliam Crookes, pada tahun 1880, memodifikasi tabung Geissler untuk membuat vakum
 lebih baik, tabung ini disebut sebagi tabung Crookes. Pengamatan Crookes tehadap
 karakteristik sinar katode dapat disimpulkan sebagai berikut:

Sinar katode merambat lurus.
Sinar katode membawa muatan karena dibelokkan dalam medan magnet.
Sinar katode memiliki massa karena dapat memutar kincir kecil dalam tabung.
Sinar katode menyebabkan materi seperti gas dan zat lain berpijar.
Akhirnya Crookes menyimpulkan bahwa sinar katode adalah partikel bermuatan.
Pada tahun 1891, George Johnston Stoney, berpendapat bahwa sinar katode adalah partikel,
 ia menamakan sebagai elektron. Pada tahun 1897, J.J. Thomson membuktikan bahwa sinar
 katode adalah merupakan berkas partikel, dengan menggunakan tabung sinar katode khusus.

2. PROTON

Pada tahun 1886, Eugene Goldstein, membuktikan adanya muatan positif. Pembuktian
dilakukan menggunakan tabung sinar katode dimana plat katode telah diberi lubang.
Ia mengamati jalannya sinar katode yang merambat menuju anode, tenyata terdapat sinar
 lain yang bergerak dengan arah berlawanan melewati lubang pada plat katode. Oleh karena
 arahnya berlawanan, maka sinar tersebut haruslah terdiri dari muatan positif.

3. NEUTRON

Penemuan partikel neutron diawali oleh penelitian Rutherford, dalam eksperimennya ia
berusaha menghitung jumlah muatan positif dalam inti atom dan massa inti atom dan ia
mendapati bahwa massa inti atom hanya setengah dari massa atom. Pada tahun 1920,
William Draper Harkins, berasumsi bahwa terdapat partikel lain dalam inti atom selain
proton, partikel itu bermassa hampir sama dengan proton dan tidak bermuatan, ia
menyebutnya sebagai neutron. Hingga tahun 1932, James Chadwick, membuktikan
 keberadaan partikel neutron.

Nomor Atom

 Nomor atom menunjukkan jumlah muatan positif dalam inti (jumlah proton). menurut
Hendry Moseley (1887-1915) jumlah muatan positif setiap unsur bersifat karakteristik.
 Jadi unsur yang berbeda akan mempunyai nomor atom yang berbeda. untuk jumlah
muatan positif (nomor atom) diberi lambang Z diberi lambang Z. Jika atom bersifat
netral maka jumlah muatan positif (proton)sama dengan jumlah muatan negatif
(elektron), jadi nomor atom = jumlah proton  =jumlah elektron.

Z = np = ne ,  dimana n = Jumlah

Nomor Massa

Atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Massa atom = (massa p + massa n)
+ massa e. Dari tabel massa elektron jauh lebih kecil dibandingkan massa neutron dan
 proton, maka massa elektron diabaikan. dengan demikian massa atom = massa p +
 massa n. Massa atom dinyatakan sebagai nomor massa dan dilambangkan A.

A =  massa n + massa p      —–>   n = A – Z

D. ISOTOP, ISOBAR DAN ISOTON

Isotop

Setiap karbon mempunyai nomor atom 6 tetapi nomor massanya berbeda-beda.
Dari contoh tersebut dapat dikatakan bahwa walaupun unsurnya sama belum tentu
 nomor massanya sama.

Isobar dan Isoton

Isobar adalah atom unsur yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa sama. 
Isobar dapat dimengerti dengan melihat contoh berupa  
dengan  yang memiliki nomor massa sebesar 24. Sedangkan isoton adalah
 tom unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah netron yang sama. Contoh isoton 
adalah   yang sama-sama memiliki jumlah neutron 20.

E. KONFIGURASI ELEKTRON

Kita akan melihat bagaimana cara menuliskan konfigurasi elektron sampai pada orbital d.
Halaman ini akan menjelaskan konfigurasi berdasarkan tabel periodik sederhana di atas ini
dan selanjutnya pengaplikasiannya pada konfigurasi atom yang lebih besar.

Periode Pertama

Hidrogen hanya memiliki satu elektron pada orbital 1s, kita dapat menuliskannya dengan
1s¹ dan helium memiliki dua elektron pada orbital 1s sehingga dapat dituliskan dengan 1s²

Periode kedua

Sekarang kita masuk ke level kedua, yaitu periode kedua. Elektron litium memenuhi orbital
 2s karena orbital ini memiliki energi yang lebih rendah daripada orbital 2p. Litium memiliki
 konfigurasi elektron 1s²2s¹. Berilium memiliki elektron kedua pada level yang sama – 1s²2s².

Sekarang kita mulai mengisi level 2p. Pada level ini seluruhnya memiliki energi yang sama,
sehingga elektron akan menempati tiap orbital satu persatu.

B1s²2s²2p_x¹
C1s²2s²2p_x¹2p_y ¹
N1s²2s²2p_x¹2p_y ¹2p_z¹

Elektron selanjutnya akan membentuk sebuah pasangan dengan elektron tunggal yang
sebelumnya menempati orbital.

O1s²2s²2p_x²2p _y¹2p_z¹
F1s²2s²2p_x²2p_y ²2p_z¹
Ne 1s²2s²2p_x²2p_y ²2p_z²

Kita dapat melihat di sini bahwa semakin banyak jumlah elektron, semakin merepotkan
 bagi kita untuk menuliskan struktur elektron secara lengkap. Ada dua cara penulisan
untuk mengatasi hal ini dan kita harus terbiasa dengan kedua cara ini.

Cara singkat pertama : Seluruh variasi orbital p dapat dituliskan secara bertumpuk.
Sebagai contoh, flor dapat ditulis sebagai 1s²2s²2p⁵, dan neon sebagai 1s²2s²2p⁶.

Penulisan ini biasa dilakukan jika elektron berada dalam kulit dalam. Jika elektron
berada dalam keadaan berikatan (di mana elektron berada di luar atom), terkadang
ditulis dalam cara singkat, terkadang dengan cara penuh.

Sebagai contoh, walaupun kita belum membahas konfigurasi elektron dari klor,
kita dapat menuliskannya sebagai 1s²2s²2p⁶3s²3p_x²3p _y²3p_z¹.

Perhatikan bahwa elektron-elektron pada orbital 2p bertumpuk satu sama lain
sementara orbital 3p dituliskan secara penuh. Sesungguhnya elektron-elektron pada
 orbital 3p terlibat dalam pembentukan ikatan karena berada pada kulit terluar dari
 atom, sementara elektron-elektron pada 2p terbenam jauh di dalam atom dan
hampir bisa dikatakan tidak berperan sama sekali.

Cara singkat kedua : Kita dapat menumpukkan seluruh elektron-elektron terdalam
dengan menggunakan, sebagai contoh, simbol [Ne]. Di dalam konteks ini,
[Ne] berarti konfigurasi elektron dari atom neon -dengan kata lain 1s²2s²2p_x²2p_y²2p _z².

Berdasarkan cara di atas kita dapat menuliskan konfigurasi elektron klor dengan
 [Ne]3s²3p_x²3p_y²3p_z ¹.

Periode ketiga

Mulai dari neon, seluruh orbital tingkat kedua telah dipenuhi elekton, selanjutnya
kita harus memulai dari natrium pada periode ketiga. Cara pengisiannya sama
dengan periode-periode sebelumnya, kecuali adalah sekarang semuanya berlangsung
 pada periode ketiga.

Sebagai contoh :

Permulaan periode keempat

Sampai saat ini kita belum mengisi orbital tingkat 3 sampai penuh – tingkat 3d belum
kita gunakan. Tetapi kalau kita melihat kembali tingkat energi orbital-orbital, kita dapat
 melihat bahwa setelah 3p energi orbital terendah adalah 4s – oleh karena itu elektron
 mengisinya terlebih dahulu.

Bukti kuat tentang hal ini ialah bahwa elemen seperti natrium ( 1s²2s²2p⁶3s¹ ) dan kalium
 ( 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s ¹ ) memiliki sifat kimia yang mirip.

Elektron terluar menentukan sifat dari suatu elemen. Sifat keduanya tidak akan mirip bila
 konfigurasi elektron terluar dari kalium adalah 3d¹.

Elemen-elemen pada golongan 1 dari tabel periodik memiliki konfigurasi elektron terluar
 ns¹(dimana n merupakan nomor antara 2 sampai 7). Seluruh elemen pada golongan 2
memiliki konfigurasi elektron terluar ns². Elemen-elemen di grup 1 dan 2 dideskripsikan
 sebagai elemen-elemen blok s.

Elemen-elemen dari golongan 3 seterusnya hingga gas mulia memiliki elektron terluar
pada orbital p. Oleh karenanya, dideskripsikan dengan elemen-elemen blok p.

Perhatikan bahwa orbital 4s memiliki energi lebih rendah dibandingkan dengan orbital
3d sehingga orbital 4s terisi lebih dahulu. Setelah orbital 3d terisi, elektron selanjutnya
 akan mengisi orbital 4p.

Elemen-elemen pada blok d adalah elemen di mana elektron terakhir dari orbitalnya berada
 pada orbital d. Periode pertama dari blok d terdiri dari elemen dari skandium hingga seng
, yang umumnya kita sebut dengan elemen transisi atau logam transisi. Istilah
“elemen transisi” dan “elemen blok d” sebenarnya tidaklah memiliki arti yang sama, tetapi
 dalam perihal ini tidaklah menjadi suatu masalah.

Elektron d hampir selalu dideskripsikan sebagai, sebagai contoh, d5 atau d8 – dan bukan
 ditulis dalam orbital yang terpisah-pisah. Perhatikan bahwa ada 5 orbital d, dan elektron
 akan menempati orbital sendiri sejauh ia mungkin. Setelah 5 elektron menempati orbital
 sendiri-sendiri barulah elektron selanjutnya berpasangan.

Perhatikan bentuk pengisian orbital pada level 3, terutama pada pengisian atom 3d setelah 4s.

Perhatikan bahwa kromium tidak mengikuti keteraturan yang berlaku. Pada kromium
elektron-elektron pada orbital 3d dan 4s ditempati oleh satu elektron. Memang,
mudah untuk diingat jikalau keteraturan ini tidak berantakan – tapi sayangnya tidak !

Mn1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁵4s²(kembali ke keteraturan semula)
Fe1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁶4s²
Co1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁷4s²
Ni1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁸4s²
Cu1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰4s¹ (perhatikan!)
Zn1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰4s²

Pada elemen seng proses pengisian orbital d selesai.

Pengisian sisa periode 4

Orbital selanjutnya adalah 4p, yang pengisiannya sama seperti 2p atau 3p. Kita sekarang
 kembali ke elemen dari galium hingga kripton. Sebagai contoh, Brom, memilki
konfigurasi elektron 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s ²4p_x²4p_y²4p_z¹.

F. MASSA ATOM RELATIF (Ar.) & MASSA MOLEKUL RELATIF (Mr.)

1.      Massa Atom Relatif (A_r)

Massa Atom relatif adalah perbandingan relatif massa atom unsurtertentu terhadap
massa atom unsur lainnya. Satuan Massa Atomdisingkat sma.

1 sma =  x massa atom C-12

Jika massa atom Karbon (C) adalah 12,01115 » 12 maka perhitunganmassa atom
relatif dilakukan dengan cara sebagai berikut :

Karena massa atom C-12 sama dengan 1 sma, maka

Yang berarti :

A_r X = massa rata-rata 1 atom unsur X » A_r X = pembulatanmassa rata-
rata 1 atom unsur X

Contoh :

Diketahui massa atom unsur Al adalah 26,98115 tentukan massa atom relatif (Ar)
 unsur tersebut :

Jawab :

 » 26,98115 dibulatkan menjadi 27

2.      Massa Molekul Relatif (M_r)

Massa Molekul Relatif adalah perbandingan massa 1 molekul unsuratau senyawa
terhadap massa atom C-12 dan dirumuskan sebagaiberikut :

 atau

M_r = jumlah total A_r unsur-unsur penyusun senyawa

Atau

Mr = S Jumlah Atom. Ar.b 

Jumlah Atom adalah hasil perkalian antara indeks dan koefisien.Indeks menyatakan
 jumlah atom masing-masing unsur yang adadidepannya. Jika terdapat indeks ganda
 (indeks didalam kurung danindeks diluar kurung), maka terlebih dahulu dilakukan
perkalian antarindeks untuk mendapatkan indeks yang akan dikalikan
dengankoefisien nantinya.

Penulisan indeks dan koefisien dilambangkan sebagai berikut

dimana,      

a     =     koefisien

b     =     indeks

X    =     lambang unsur

Contoh :

Diketahui Ar H=1, Ar C=12, Ar N=14, Ar O=16. Tentukan Mr dari senyawa 
(NH₄)₂.CO₃

Jawab :

M_r (NH₄)₂.CO₃   =   {(Jlh.Atom N.Ar N) + (Jlh.Atom H.Ar H) +
 (Jlh.Atom C.Ar C) + (Jlh.Atom O. Ar O)}

=   {(indeks N.indeks NH₄).Koef.(NH₄)₂.CO₃ x Ar N) +
(indeks H.indeks NH₄).Koef.(NH₄)₂.CO₃ x Ar H) +
(indeks C.Koef.(NH₄)₂.CO₃ x Ar C) + (indeks O.Koef.(NH₄)₂.CO₃ x Ar O)}

=   {(1.2 x 1 x Ar N) + (4.2.1 x 1 x Ar H) + (1.1 x             Ar C) + (3.1 x Ar O)}

=   {(2.Ar N) + (8.Ar H) + (1.Ar C) + (3.Ar O)}

=   {(2.14) + (8.1) + (1.12) + (3.16)}

=   {(28 + 8 +12 +48)}

=   96

Atau kalo gak pengen Copas tinggal download aja disini