KD_L001

5/10/2018 KD_L001 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kdl001 1/40

Ria M. Abdilla, MSc4/21/2012 1



About the course:

Ca.12x lectures

Ca. 8-9 Chapters

Task/assignments

Grading : 30 % Assignments

30 % Mid Test Approx.

40 % Final Test

4/21/2012 2



About the course:

Reference:

Brady, J.E, Jr. 1990, General Chemistry, 5th ed., New York

Syukri, Kimia Dasar, 1999, Jilid 1,2 dan 3,Erlangga, Jakarta

Keenan, C.W., 1986, Ilmu Kimia UntukUniversitas, ed. 6, Erlangga, Jakarta

4/21/2012 3



Bab I

4/21/2012 4



Sub-bab:

4/21/2012 5



Secara sederhana atom adalah bagianterkecil dari suatu benda yang karenasedemikian kecilnya sampai tidak bisa di

lihat lagi

Konsep atom lebih kompleks penyusun atom struktur atom

Atom bemuatan electron, proton

4/21/2012 6



1. DEMOCRITUS (460 BC)

Mengembangkan konsep atom

Ia menumbuk bahan2 dengan aludan mortar. Ia mengecilkan merekasampai menjadi bagian2 ygsangatlah kecil yg ia sebut “ATOMA”(bahasa latin untuk indivisible)

“Atom adalah bagian terkecil suatuzat yang tidak dapat dilihat”

4/21/2012 7



2. JOHN DALTON (1805/1808)

Mengemukakan teori bahwasegala material terdiri dari bola-bola yg sangat kecil yang mampu

memantul ke sekitarnya denganelastisitas sempurna. Iamenyebutnya “ATOMS”

4/21/2012 8



2. JOHN DALTON (1805/1808)

Teori yang diusulkan Dalton:

Atom merupakan bagian terkecil dari materi yangsudah tidak dapat dibagi lagi.

Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangatkecil. Suatu unsur memiliki atom-atom yang identik danberbeda untuk unsur yang berbeda.

Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan

perbandingan bilangan bulat dan sederhana. E.g. airterdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau

penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan ataudimusnahkan.

Teori Dalton mempunyai kelemahan: Tidak dapat menerangkan mengapa suatu larutan

dapat menghantarkan listrik. Bagaimana mungkin suatu bola pejal dapat

menghantarkan listrik??

4/21/2012 9

Model atom

Dalton



3. JOSEPH JOHN THOMPSON (1898)

Memperbaiki teori Dalton

Menemukan bahwa atom kadangkala dapat

mengeluarkan partikel negatif yang jauh lebihkecil yang kemudian ia sebut “ELECTRON”

Thomson mengusulkan model atom sepertiplum pudding (atau roti kismis atau kue onde-onde).

Suatu bola pejal yang permukaannyadikelilingi elektron dan partikel lain yangbermuatan positif sehingga atom bersifatnetral.

4/21/2012 10



3. JOSEPH JOHN THOMPSON (1898)

4/21/2012 11

Kelemahan model Thomson ini tidak dapatmenjelaskan susunan muatan positif dan negatifdalam bola atom tersebut.



4. ERNEST RUTHERFORD (1910)

Eksperimen yang dilakukan Rutherford adalah

penembakan lempeng tipis dengan partikel alpha.Ternyata partikel itu ada yang diteruskan,

dibelokkan atau dipantulkan. Berarti di dalam atomterdapat susunan susunan partikel bermuatanpositif dan negatif.

4/21/2012 12



4. ERNEST RUTHERFORD (1910)

Hipotesa dari Rutherford adalah atom tersusun dari inti atom

dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatanpositif dan massa atom terpusat pada inti atom.

Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskanmengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti inidisertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaanenergi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lamaakan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti

4/21/2012 13

Model atom Rutherford;

seperti tata surya



5. NIELS BOHR(1913)

Hipotesis Bohr adalah;

Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan

dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif didalam suatu lintasan.

Elektron dapat berpindah dari satu lintasan keyang lain dengan menyerap atau memancarkanenergi sehingga energi elektron atom itu tidakakan berkurang. Jika berpindah lintasan ke

lintasan yang lebih tinggi maka elektron akanmenyerap energi. Jika beralih ke lintasan yanglebih rendah maka akan memancarkan energi.

Memperbaiki teori Rutherford menambahkankonsep orbit

4/21/2012 14



5. NIELS BOHR(1913)

Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri daribeberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.

Kelemahan model atom ini adalah: tidak dapatmenjelaskan spektrum warna dari atom berelektronbanyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebihsempurna dari model atom Bohr.

4/21/2012 15

Model atom Bohr


http://slidepdf.com/reader/full/kdl001 16/404/21/2012 16

Partikel dasar penyusun atom:



1. Electron Percobaan tabung sinar katoda pertama kali dilakukan William Crookes

(1875). Hasil eksperimennya adalah ditemukannya seberkas sinar yang muncul

dari arah katoda menuju ke anoda yang disebut sinar katoda. George Johnstone Stoney (1891) yang memberikan nama sinar katoda

disebut “elektron”. Kelemahan dari Stoney tidak dapat menjelaskanpengertian atom dalam suatu unsur memiliki sifat yang sama sedangkanunsur yang berbeda akan memilik sifat berbeda, padahal keduanya sama-sama memiliki elektron.

Antoine Henri Becquerel (1896) menentukan sinar yang dipancarkan dariunsur-unsur Radioaktif yang sifatnya mirip dengan elektron.

Joseph John Thomson (1897) melanjutkan eksperimen William Crookesyaitu pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinarkatoda.

Hasil percobaannya membuktikan bahwa ada partikel bermuatan negatifdalam suatu atom karena sinar tersebut dapat dibelokkan ke arah kutubpositif medan listrik.

Hasil percobaan diperoleh muatan elektron –1 dan massa elektron 0

4/21/2012 17


http://slidepdf.com/reader/full/kdl001 18/404/21/2012 18



2. Proton

Eugene Goldstein (1886) melakukan eksperimen dari tabung gasyang memiliki katoda, yang diberi lubang-lubang dan diberi muatanlistrik.

4/21/2012 19

Ternyata pada saat terbentukelektron yang menuju anodaterbentuk pula sinar positif yangmenuju arah berlawanan melewatilubang pada katoda.

Setelah berbagai gas dicoba dalamtabung ini, ternyata gas hidrogenlah

yang menghasilkan sinar muatanpositif yang paling kecil baik massamaupun muatannya, sehinggapartikel ini disebut dengan proton.

Massa proton = 1 sma (satuanmassa atom) dan muatan proton =+1.



Setelah penemuan protondan elektron, ErnestRutherford melakukanpenelitian penembakanlempeng tipis. ErnestRutherford dibantu olehHans Geiger dan ErnestMarsden (1911)menemukan konsep intiatom didukung oleh

penemuan sinar X olehWC.Rontgen (1895) danpenemuan zat Radioaktif(1896).

4/21/2012 20

3. Inti Atom



3. Inti atom

Dugaan awal Geiger dan Marsden, mereka akan menemukan bahwa sebagian besar partikel alfaakan langsung diteruskan melalui foil dengan sedikit penyimpangan, dan sisanya akan terdeviasisebanyak satu atau dua persen. Pemikiran ini didasarkan pada teori bahwa muatan positif dannegatif tersebar merata dalam atom dan bahwa hanya kekuatan listrik yang lemah yang akandiberikan pada partikel alpha yang melewati foil tipis pada energi tinggi.

Namun kenyataannya, yang mereka temukan adala bahwa sementara sebagian besar partikelalfa melewati (lurus menembus) foil, sebagian kecil dari mereka dibelokkan pada sudut yangsangat besar dan bahkan ada yang “backscattered” (terpantul). Karena partikel alpha memilikisekitar 8000 kali massa sebuah elektron dan menabrak foil pada kecepatan yang sangat tinggi,

jelas bahwa kekuatan yang sangat kuat diperlukan untuk menangkis dan memantulkan partikelini. Rutherford menjelaskan fenomena ini dengan model direvitalisasi dari atom di mana sebagian

besar massa terkonsentrasi menjadi inti kompak (memegang semua muatan positif), denganelektron menempati sebagian besar ruang atom dan membentuk orbit inti di kejauhan.

Dengan atom yang sebagian besar terdiri dari ruang kosong, skenario bahwa sebagian besarpartikel alfa melewati foil, dan hanya yang mengalami tabrakan langsung dengan inti (nukleus)partikel emas yang dibelokkan atau dipantulkan kembali.

4/21/2012 21



4. Neutron

Prediksi dari Rutherford memacu W. Bothe dan H.Becker (1930) melakukan eksperimen penembakanpartikel alpha pada inti atom berilium (Be).

Ternyata dihasilkan radiasi partikel berdaya tembustinggi.

Eksperimen ini dilanjutkan oleh James Chadwick(1932). Ternyata partikel yang menimbulkan radiasiberdaya tembus tinggi itu bersifat netral atau tidak

bermuatan dan massanya hampir sama denganproton.

Partikel ini disebut neutron dan dilambangkandengan:

4/21/2012 22



Suatu atom memiliki sifat dan massa yang khas satu sama lain. Dengan penemuanpartikel penyusun atom dikenal istilah nomor atom (Z) dan nomor massa (A).

1. Nomor Atom (Z)

Jumlah proton dalam suatu atom disebut nomor atom yang diberikan lambang

Z. Nomor atom ini merupakan ciri khas suatu unsur, karena atom bersifat netralmaka jumlah proton sama dengan jumlah elektronnya. Sehingga nomor atom juga menunjukan jumlah elektron.

Elektron inilah yang nantinya paling menentukan sifat suatu unsur. Nomor atomditulis agak ke bawah sebelum lambang unsur.

Atom oksigen mempunyai 8 proton dan 8 elektron sehingga nomor atomnya 8.

2. Nomor Massa (A)

Seperti diuraikan sebelumnya massa elektron sangat kecil, dianggap nol.Sehingga massa atom ditentukan oleh inti atom yaitu proton dan neutron.

Nomor massa ditulis agak ke atas sebelum lambang unsur. Atom oksigen mempunyai nomor atom 8 dan nomor massa 16, sehingga atom

oksigen mengandung 8 proton dan 8 neutron.

4/21/2012 23



Nomor Massa (A) = Jumlah proton + Jumlah neutron

Atau

Jumlah neutron = Nomor massa – Nomor atom (Z)

Penulisan lambang atom unsur menyertakan nomoratom dan nomor massa.

dimana:A = nomor massaZ = nomor atomX = lambang unsur

4/21/2012 24



Contoh:

Hitunglah jumlah proton, elektron dan neutron dari unsur berikut:

Jawab:

4/21/2012 25



1. Isotop

Atom yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi memilikinomor massa yang berbeda disebut dengan isotop.

Contoh:

Setiap isotop satu unsur memiliki sifat kimia yang sama karena jumlah elektronnya sama.

Isotop-isotop unsur ini dapat digunakan untuk menentukanmassa atom relatif (Ar), atom tersebut berdasarkan kelimpahanisotop dan massa atom semua isotop.

4/21/2012 26



1. Isotop

Contoh:Oksigen di alam terdiri dari 3 isotop dengan kelimpahan sebagai berikut

Hitunglah massa atom rata-rata (Ar) dari unsur oksigen ini?

4/21/2012 27



2. Isoton

jumlah neutron sama Seperti yang sudah kita pelajari sebelumnya, bahwa neutron

adalah selisih antara nomor massa dengan nomor atom; makaisoton tidak dapat terjadi untuk unsur yang sama.

3. Isobar

Isobar adalah unsur-unsur yang memiliki nomor massa yangsama tapi nomor atom berbeda.

Adanya isotop yang membuat adanya isobar.

4/21/2012 28



Susunan elektron pada masing-masing kulit dikenal sebagaikonfigurasi elektron dan elektron yang berada pada kulitluar disebut elektron valensi .

Konfigurasi (susunan) elektron suatu atom berdasarkan

kulit-kulit atom tersebut. Setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum 2n2,

dimana n adalah kulit ke berapa.Jika n = 1 maka berisi 2 elektronJika n = 2 maka berisi 8 elektron

Jika n = 3 maka berisi 18 elektron ;dan seterusnya.

Lambang kulit dimulai dari K, L, M, Ndan seterusnya dimulai dari dekat dengan inti

4/21/2012 29



Elektron disusun sedemikian rupa pada masing-masing kulit dan diisimaksimum sesuai daya tampung kulit tersebut.

Jika masih ada sisa elektron yang tidak dapat ditampung pada kulit tersebutmaka diletakkan pada kulit selanjutnya.

4/21/2012 30



Perhatikan konfigurasi elektron pada unsur dengan nomor atom 19 ! Konfigurasi elektronnya bukanlah

K L M N2 8 9

tetapi 2 8 8 1

Hal ini dapat dijelaskan bahwa elektron paling luar maksimum 8,sehingga sisanya harus 1 di kulit terluar. Begitu pula dengan nomoratom 20.

Bagaimana dengan unsur dengan nomor atom 88?

Unsur dengan nomor atom 88 akan terisi sesuai dengan kapasitaskulit pada kulit K, L, M dan N serta masih ada sisa 28. Sisa ini tidak boleh diletakkan seluruhnya di kulit O, sisa ini diletakkan

pada kulit sesudahnya mengikuti daya tampung maksimum kulitsebelumnya yang dapat diisi yaitu 18, 8 atau 2 sehingga sisanyadiisikan sesuai Tabel di slide sebelumnya.

4/21/2012 31



Elektron yang berperan dalam reaksi pembentukkanikatan kimia dan dalam reaksi kimia adalah elektron padakulit terluar atau elektron valensi.

Jumlah elektron valensi suatu atom ditentukanberdasarkan elektron yang terdapat pada kulit terakhir dari

konfigurasi elektron atom tersebut.

4/21/2012 32

Hubungan konfigurasi elektron dan elektron valensi



Unsur-unsur yang mempunyai jumlah elektron valensiyang sama akan memiliki sifat kimia yang sama pula.

Contoh : Unsur natrium dan kalium memiliki sifat yangsama karena masing-masing memiliki sifat elektron

valensi = 1.

4/21/2012 33



1. JARI-JARI ATOM

Perbedaan inti dan jumlah elektron akan mengakibatkan ukuran atom suatuunsur berbeda dari atom lain. Ukuran itu dinyatakan dengan jari-jari atomatau jari-jari kovalen.

Menentukan jari-jari atom bebas adalah tidak mungkin karena orbital tidakmempunyai batas yg pasti. Sebab itu ditetapkan definisi jari-jari atom, yaitu:

“ Jari-jari atom adalah setengah jarak antara dua atom sejenis yang terkait dalam ikatan tunggal ”

Contoh: Klor Cl−Cl

Jari-jari dihitung dari panjang ikatan molekul Cl2 = 19.8 Ao.Maka, jari-jari atom klor adalah setengahnya = 9.9 Ao.

Sesuai dengan sifatnya, atom dapat menjadi ion positive dan negative. Positive: kehilangan elektron jari-jari ion positive lebih kecil dari atomnya Negative: menerima elektron jari-jari ion negative lebih besar dari

atomnya

4/21/2012 34



4/21/2012 35

r

r

Cl (99 pm)

Cl- (181 pm)



2. ENERGI IONISASI

Elektron suatu atom dapat terlepas dari tarikan danmeninggalkan atom, sehingga membentuk ion positive,contoh:

Na(g) Na+(g) + e-

Proses ini disebut ionisasi (pembentukan ion) Energi ionisasi: energi minimum yg diperlukan utk

melepaskan satu elektron terlemah dari suatu atom atau

ion. Jumlah elektron yg lepas mungkin satu, dua, atau lebih

tergantung pada atom dan energi yang diberikan

Energi ionisasi untuk melepaskan elektron pertama: EI-I;kedua: EI-II, dst

4/21/2012 36



2. ENERGI IONISASI

Contoh:

Al(g) Al+(g) + e- ∆ H= 577.4 kJ/mol (EI-I)

Al+(g) Al2+(g) + e- ∆ H= 816 kJ/mol (EI-II)

Al2+(g) Al3+

(g) + e- ∆ H= 2744 kJ/mol (EI-III)

Setelah satu elektron keluar dari atom, daya tarik inti terhadap elektronyg tinggal menjadi lebih besar, karena jari-jari:

rA>rA+

>rA2+

> ….

Pengecilan jari-jari terjadi karena elektron sifat elektron yg saling tolakmenolak. Bila satu elektron keluar, daya tolaknya menjadi lebih kecil.Penyebab lain pengecilan jari-jari adalah jumlah kulit yg berkurang

4/21/2012 37

Al Al+ Al2+ Al3+



3. AFINITAS ELEKTRON

Satu atom dapat menerima satu elektron atau lebihsehingga membentuk ion negative. Contoh:

Cl(g) + e- Cl-(g)

Pada proses ini, elektron memasuki orbital terluaratom, karena ditarik oleh inti atom.

Jika daya tariknya besar, proses ini melepaskanenergi eksotermik

Jika daya tariknya kecil, proses ini membutuhkan endotermik

4/21/2012 38



3. AFINITAS ELEKTRON

Contoh:

S(g) + e- S-(g) ∆ H= -200 kJ/mol (AE-I)

S-(g) + e- S2-

(g) ∆ H= 590 kJ/mol (AE-II)

Inti atom belerang dapat menarik satu elektrondengan kuat sehingga melepaskan energi, karena jari-jari S cukup kecil.

Namun, setelah menjadi S-, jari-jarinya lebih besar,

sehingga daya tarik terhadap elektron kedua sangatkecil, akibatnya diperlukan energi dari luar.

Energi2 inilah yg disebut Afinitas Elektron

4/21/2012 39



Thank you !

Documents

KD_L001