E.d.i.S.i p.e.r.d.a.n.a. tahun

Transkripsi

1 E.d.i.S.i p.e.r.d.a.n.a tahun 2009 g z x y sena_chem@yahoo.com

2 STRUKTUR ATOM SISTEM PERIODIK UNSUR IKATAN KIMIA STRUKTUR ATOM A. ATOM & PARTIKEL DALAM ATOM Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibagi lagi dengan cara kimia biasa, tetapi masih mempunyai sifat-sifat seperti unsur tersebut. Atom dibangun oleh partikel-partikel dasar seperti elektron, proton dan neutron. Dalam atom tersusun intil yang terdiri dari proton dan netron. 1. Elektron ( 0 1 e ) a. Partikel bermuatan negatif. b. Muatannya = 1, Coulomb, dipakai sebagai satu satuan muatan negatif (-1). c. Massanya = 9, gram atau 0,00055 sma (dapat dianggap sama dengan 0). d. Penemu elektron adalah J.J. Thomson. 2. Proton ( 1 1 p ) a. Partikel bermuatan positif. b. Muatannya sama dengan elektron tetapi tandanya berlawanan (+1) c. Massanya = massa 1 atom hidrogen atau 1,00758 sma (dibulatkan = 1 sma). d. Penemu proton adalah Goldstein. 3. Netron ( 1 0 n ) a. Partikel tak bermuatan atau muatannya = 0 b. Massanya = 1,00893 sma (dibulatkan = 1 sma). c. Penemu netron adalah Chadwich. Lambang (notasi) Atom A Z X X : lambang atom A : nomor massa = proton + netron Z : nomor atom n : A - Z = proton = elektron Notasi Ion Ion ( + ) : X + : Kation : melepas elektron : p > e Ion ( - ) : X - : Anion : menangkap elektron : p < e Yang terpengaruh muatan adalah jumlah elektron, sedangkan jumlah proton dan netron dalam atom tetap. Elektron yang dilepas dimulai dari elektron pada kulit paling luar. Nuklida Nuklida adalah inti atom yang mengandung proton dan netron Isotop : Pasangan atom-atom yang mempunyai nomor atom (proton) sama tetapi Isobar Isoton Isoelektron Isodiaphere nomor massa berbeda 14 6 C dengan 12 6 C : Pasangan atom-atom yang mempunyai nomor massa sama tetapi nomor atom berbeda 11 6 C dengan 11 5 B : Pasangan atom-atom yang mempunyai jumlah netron sama tetapi nomor 14 atom berbeda 6 C dengan 16 8 O : Pasangan atom dengan ion atau ion dengan ion yang mempunyai jumlah elektron sama tetapi nomor atom berbeda Ne dengan Na + 23 atau 11 Na+ dengan Mg2+ : Pasangan atom dengan atom yang mempunyai selisih (perbedaan) netron dengan proton sama tetapi nomor atom berbeda Na dengan K Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

3 B. PERKEMBANGAN MODEL ATOM 1. DEMOKRITUS LEUKIPPOS (400 SM 370 SM) Menurut Demokritus materi bersifat diskontinu, artinya jika suatu materi dibelah terusmenerus suatu ketika akan diperoleh suatu partikel fundamental (tidak dapat dibagi lagi). Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles ( SM), yang berpendapat bahwa materi bersifat kontinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak berhingga). Setelah penemuan hukum kekekalan massa dan perbandingan tetap John Dalton mengajukan teori atom berdasarkan eksperimen yang secara tegas mengatakan mbahwa materi tersusun atas atomatom. JOHN DALTON (1803) Gambar 1.1 Dalton Gambar 1.2 Model atom Dalton John Dalton mengungkapkan bahwa : a. Zat tersusun atas atom-atom. b. Atom sejenis memiliki sifat yang sama dalam segala hal, sedangkan atom yang berbeda memiliki sifat yang berbeda. c. Atom tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan d. Reaksi kimia terjadi karena adanya penggabungan dan pemisahan atom-atom. e. Jika atom-atom bergabung akan membentuk molekul. Apabila atom-atom yang sama bergabung akan terbentuk molekul unsur, sedangkan jika atom-atom yang berbeda bergabung akan terbentuk molekul senyawa. Kelebihan a. Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom b. Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa ( Hukum Lavoisier ) c. Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust ) Kelemahan a. Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom. b. Pada kenyataannya atom dapat dibagi lagi menjadi partikel yang lebih kecil yang disebut partikel subatomik. 2. J.J THOMSON (1897) Gambar 1.3 JJ. Thomson Gambar 1.4 Model atom Thomson Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

4 Menurut JJ. Thomson : a. Atom merupakan bola massif / padat / pejal yang bermuatan positif dan tersebar elektron-elektron yang bermuatan negatif. Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif. b. Secara teoritis atom dapat diasumsikan seperti roti kismis. Kelebihan a. Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partikel subatomik. b. Dapat menerangkan sifat listrik atom Kelemahan Tidak dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas. 3. RUTHERFORD (1911) (menemukan inti atom) Gambar 1.5 Rutherford Gambar 1.6 Model atom Rutherford Berdasarkan hasil percobaan hamburan sinar oleh Hans Geiger dan Ernest Marsden sekitar tahun 1909, Rutherford mengemukakan model atom yang dapat menumbangkan model atom Thomson. Sinar yang berasal dari zat radioaktif polonium dikenakan terhadap lempeng emas yang tipis, ternyata berkas sinar yang memiliki kecepatan mil det -1 hampir semuanya dapat menembus lempeng emas, hanya sebagian kecil yang dibengkokkan dan dipantulkan kembali. Gambar 1.7 Percobaan Rutherford Kesimpulan dari percobaan yang dilakukan Rutherford : a. Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif b. Inti atom merupakan pusat massa. c. Atom bersifat netral karena jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron. d. Atom tersusun atas inti yang sangat kecil dan sebagian besar ruangan dalam atom merupakan ruangan kosong. Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

5 Kelebihan : a. Dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa oleh lempeng tipis emas. b. Mengemukakan keberadaan inti atom (menemukan inti atom). Kelemahan : Bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik ( Maxwell ), dimana suatu partikel yang bermuatan listrik apabila bergerak akan memancarkan energi. Elektron yang beredar mengelilingi inti akan kehilangan energi terus menerus, sehingga akhirnya akan membentuk lintasan spiral dan jatuh ke inti. 4. MODEL ATOM NIELS-BOHR (1914) dan MEKANIKA KUANTUM 1. Radiasi elektromagnetik Pada pembahasan struktur atom modern sangat berkaitan erat dengan radiasi yang dihasilkankan oleh suatu atom. Radiasi elektromagnetik adalah suatu pancaran energi yang merambatnya digambarkan sebagai gelombang. Semua radiasi elektromagnetik merambat dengan kecepatan sama, tetapi berbeda pada panjang gelombang ( ) dan frekuensinya ( f ). Hubungan panjang gelombang dengan frekuensi dinyatakan dengan persamaan : c = f x atau f = c Keterangan : c = kecepatan cahaya : 3 x 10 8 m det -1 f = frekuensi (det -1 /Hz) = panjang gelombang (m) Jawaban uji kepahaman anda (Buku paket hal 4 nomor 1-3) 1. Yang membedakan satu jenis radiasi dengan yang lain adalah panjang gelombang dan frekuensinya. 2. c ms m f 9 = 5, Hz 3. c f ms 102,3Hz 1 = 2, m 2. Spektrum Atom a. Spektrum kontinu Spektrum kontinu adalah pola yang dihasilkan apabila berkas energi atau partikel dipisahkan menjadi komponen komponennya secara sinambung. Contoh : Pelangi b. Spektrum diskontinu ( spektrum garis) Spektrum garis adalah pola yang dihasilkan apabila berkas energi atau partikel dipisahkan menjadi komponen komponennya secara terputus putus. Contoh : spektrum dari lampu hidrogen H Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

6 Jawaban latihan uji kepahaman anda (Buku paket hal 5 nomor 4) 4. Yang dimaksud dengan : a. Spektrum kontinu adalah pola yang dihasilkan bila berkas energi atau partikel dipisahkan menjadi komponen komponennya secara sinambung Contoh : Pelangi b. Spektrum garis adalah pola yang dihasilkan bila berkas energi atau partikel dipisahkan menjadi komponen komponennya secara terputus putus. Contoh : spektrum dari lampu hidrogen 3. Teori Kuantum (paket energi) Max Planck Ide pokok dalam teori kuantum Max Planck adalah bahwa radiasi elektromagnet bersifat diskret, artinya suatu benda hanya dapat memancarkan atau menyerap radiasi elektromagnet Gambar 1.11 Max Planck. Sinar hijau memiliki gelombang lebih pendek dari sinar jingga (me-ji-ku-hi-bi-ni-u) sehingga energi radiasinya lebih besar daripada sinar jingga, karena menurut Max Planck energi radiasi berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya. E = h x f atau E h c E = energi radiasi h = tetapan Planck = 6,63 x J/s Einstein membuktikan kebenaran teori kuantum Max Planck dimana radiasi elektromagnetik mempunyai sifat partikel. Partikel radiasi tersebut dinamakan foton Jawaban latihan uji kepahaman anda hal 8 nomor Ide pokok dalam teori kuantum Max Planck adalah bahwa radiasi elektromagnet bersifat diskret, artinya suatu benda hanya dapat memancarkan atau menyerap radiasi elektromagnet. 6. Sinar biru memiliki gelombang lebih pendek dari sinar merah sehingga energi radiasinya lebih besar daripada sinar merah, karena menurut Max Planck energi radiasi berbanding terbalik c dengan panjang gelombangnya E h 7. Energi 1 foton, E ms 6,63 10 Js = 4,09 x J m 1 Energi 1 mol foton = 6,02 x x 4,09 x J foton -1 = 2,46 x 10 5 J Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

7 4. Efek Fotolistrik Hipotesa dari Max Planck dan Einstein menghasilkan rumusan empiris tentang efek fotolistrik. Efek fotolistrik adalah listrik yang diinduksi oleh cahaya (foton). (a) (b) Gambar (a) Teori gelombang cahaya menjelaskan difraksi dan interferensi yang tidak dapat dijelaskan oleh teori kuantum.(b) Teori kuantum menjelaskan efek fotolistrik yang tidak dapat di jelaskan oleh teori gelombang. Apabila cahaya melalui celah-celah, cahaya berlalu sebagai gelombang, ketika tiba di layar cahaya berlalu sebagai partikel. Jawaban latihan uji kepahaman anda hal 10 nomor Apakah yang dimaksud dengan fotolistrik Fotolistrik adalah listrik yang diinduksi oleh cahaya (foton). 9. Suatu logam menghasilkan fotolistrik dengan cahaya kuning, tetapi tidak dengan cahaya jingga a. Apakah logam tersebut dapat atau tidak dapat menghasilkan fotolistrik dengan (i) cahaya merah Tidak dapat, karena sinar merah mempunyai energi yang lebih kecil daripada sinar kuning. Sehingga foton dari sinar merah tidak dapat menyebabkan elektron terlempar keluar. Akibatnya tidak ada arus listrik yang mengalir. (ii)cahaya biru Dapat, karena sinar biru mempunyai energi yang lebih besar daripada sinar kuning. Sehingga energi foton dari sinar biru cukup untuk dapat menyebabkan elektron terlempar dari permukaan logam. Akibatnya ada arus listrik yang mengalir b. Apakah kuat arus akan meningkat, berkurang atau tetap, jika intensitas (kuning) yang dikenakan diperbesar? Jika intensitas sinar kuning yang dikenakan diperbesar, maka kuat arus akan meningkat c. Bagaimana kuat arus, lebih besar, sama atau lebih kecil, jika yang digunakan adalah cahaya biru dengan intensitas yang sama? Jika yang digunakan adalah sinar biru dengan intensitas yang sama, maka besarnya kuat arus tersebut adalah sama. 10. Bagaimana Einstein menjelaskan efek fotolistrik? Menurut Einstein, setiap foton akan memindahkan energinya kepada satu elektron ketika terjadi tumbukan. Hanya foton dengan enegi yang cukup yang dapat menyebabkan elektron terlempar dari permukaan logam. Jika intensitas radiasi meningkat, berarti jumlah foton bertambah dan jumlah elektron yang terlempar juga akan meningkat. Akibatnya kuat arus pun akan meningkat. Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

8 5. Model atom Niels Bohr M L K E 1 E 2 E 3 + n 1 n 2 n 3 Dengan ditemukannya spektrum atom, menjadi dasar utama penyusunan teori atom Bohr dan teori atom mekanika kuantum E 1 < E 2 < E 3 Gambar 1.9 Niels Bohr Gambar 1.10 Model atom Niels Bohr Gagasan utama dalam teori atom Niels Bohr adalah bahwa elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu yang disebut sebagai kulit atom, dimana pada lintasan tersebut elektron dapat beredar tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Penyerapan atau pemancaran energi terjadi apabila elektron pindah lintasan Pertimbangan Bohr adalah berdasarkan teori kuantum Max Planck tentang spektrum garis. Spektrum unsur berupa spektrum garis karena radiasi yang dihasilkan oleh gas yang berpijar (atom yang tereksitasi) hanya terdiri atas beberapa panjang gelombang secara terputus putus. Setiap unsur menghasilkan spektrum yang khas karena tingkat energi radiasi yang dipancarkan oleh suatu unsur saat elektron melakukan perpindahan adalah berbeda-beda. Sekitar tahun 1913 Niels-Bohr mengemukakan model atom yang mampu memperbaiki model atom Rutherford sebagai berikut : a. Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif sebagai pusat massa dan elektronelektron yang bermuatan negatif yang bergerak mengelilingi inti pada tingkat energi tertentu (lintasan elektron/kulit atom/orbit). b. Atom bergerak pada lintasan tertentu dengan energi tertentu. c. Selama elektron bergerak pada lintasan stationer tidak memancarkan atau menyerap energi. d. Penyerapan atau pemancaran energi terjadi apabila elektron pindah lintasan. Kelebihan : Menerapkan teori kuantum untuk menjawab kesulitan dalam model atom Rutherford. Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atau serapan (absorpsi) dari atom hidrogen. Kelemahan : Hanya dapat menjelaskan atom yang sangat sederhana (contoh : atom hidrogen). Tidak dapat menerangkan efek Zeeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit jika atom ditempatkan pada medan magnet. Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

9 6. Hipotesis Louise de Broglie Louis de Broglie meneliti keberadaan gelombang melalui eksperimen difraksi berkas elektron. Dari hasil penelitiannya inilah diusulkan materi mempunyai sifat gelombang di samping partikel, yang dikenal dengan prinsip dualitas. Ide pokok dari hipotesis Louis de Broglie adalah tentang gelombang materi Bukti percobaan yang mendukung kebenaran dari hipotesis Louis de Broglie adalah ketika ditemukan bahwa elektron menunjukkan sifat difraksi seperti halnya Sinar X. Gambar 1.12 Broglie Louis Victor de Broglie (sifat dualisme elektron). Selain sebagai partikel, elektron bergerak mengelilingi inti bersifat seperti gelombang. Sifat gelombang dari partikel tersebut dapat dinyatakan dalam persamaan : = h m v m v h = panjang gelombang = massa partikel = kecepatan partikel = tetapan planck Fakta yang mendukung teori ini adalah petir dan kilat. Pernahkan Anda mendengar bunyi petir dan melihat kilat ketika hujan turun? Manakah yang lebih dulu terjadi, kilat atau petir? Kilat akan lebih dulu terjadi daripada petir. Kilat menunjukan sifat gelombang berbentuk cahaya, sedangkan petir menunjukkan sifat pertikel berbentuk suara. Jawaban Uji Kepahaman Anda Hal 16 : nomor Ide pokok dari hipotesis Louis de Broglie adalah tentang gelombang materi. 17. Bukti percobaan yang mendukung kebenaran dari hipotesis Louis de Broglie adalah ketika ditemukan bahwa elektron menunjukkan sifat difraksi seperti halnya Sinar X. 18. Diket : v = Ditanya : Jawab : = m. s 28 m = 9,11 10 gram 34 h = 6,34 10 J. s h m 6, gram J. s 8 10 m. s = ,11 15 = 8,7 10 m 34 Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

10 7. Warner Karl Heisenberg Azas ketidakpastian Heisenberg adalah bahwa tidak ada metode eksperimen yang dapat dilakukan untuk menentukan posisi sekaligus kecepatan elektron dengan pasti. Gambar 1.13 Heisenberg Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom. Karena elektron bersifat sebagai gelombang maka kedudukan elektron disekeliling inti tidak dapat ditentukan letaknya dengan pasti 8. Erwin Schrodinger (teori kebolehjadian) Ide pokok dalam teori atom mekanika kuantum adalah persamaan gelombang Schrodinger, untuk mendeskripsikan keberadaan electron dalam atom. Gambar 1.14 Schrodinger Sesuai teori mekanika kuantum, orbit elektron tidak berbentuk lingkaran karena dalam teori mekanika kuantum, posisi elektron tidak dapat dipastikan. Hal yang dapat dikatakan tentang posisi elektron adalah peluang menemukan elektron pada setiap titik dalam ruang di sekitar inti. Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi. Orbit adalah lintasan berbentuk lingkaran dengan jari jari tertentu. Orbital menyatakan suatu daerah dalam ruang (tiga dimensi) dimana terdapat kebolehjadian paling besar menemukan elektron di daerah itu. Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

11 9. Model Atom Mekanika Kuantum Suatu daerah disekitar inti yang merupakan kebolehjadian menemukan adanya elektron disebut orbital elektron, orbital elektron dapat diketahui dengan menyelesaikan persamaan gelombang Schrodinger akan menghasilkan bilangan kuantum Gambar 1.15 Model atom Modern Model atom mutakhir atau model atom mekanika gelombang Model atom Bohr hanya berlaku pada atom yang tersusun atas inti dan satu elektron, belum dapat menjelaskan intensitas garis spektra. Berdasarkan sifat dualisme partikel gelombang yang dikemukakan oleh Louis de Broglie ( ) dan azas ketaktentuan Heisenberg, sekitar tahun 1926 Heisenberg dan Schrodinger secara terpisah menyusun suatu persamaan gelombang yang digunakan untuk mempelajari perilaku elektron yang berada di sekitar inti atom, yang selanjutnya dikenal model atom mekanika gelombang atau mekanika kuantum, yang didasarkan pada sifat elekron sebagai partikel maupun gelombang. Sampai saat ini persamaan gelombang yang dikembangkan adalah persamaan Schrodinger. Berdasarkan model atom mekanika gelombang maka kedudukan elektron di sekitar inti atom menjadi tidak tertentu, melainkan hanya suatu kebolehjadian, sehingga istilah orbit pada model atom Niels-Bohr tidak digunakan lagi, tetapi selanjutnya dikenal dengan orbital, yang menyatakan daerah di sekitar inti yang memiliki kebolehjadian paling besar untuk menemukan elektron. Ringkasan gagasan dari para ahli berkaitan dengan perkembangan teori atom: a. Ernest Rutherford, menyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. b. Max Planck, gagasannya tentang efek fotolistrik, dimana cahaya dengan energi yang cukup dapat menyebabkan elektron terlempar dari permukaan logam. Elektron tersebut akan tertarik ke kutub positif (anode) dan menyebabkan aliran listrik melalui rangkaian tersebut. c. Niels Bohr, menurutnya spektrum garis menunjukkan bahwa elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan lintasan dengan tingkat energi tertentu. Pada lintasan itu elektron dapat beredar tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Lintasan elektron tersebut berupa lingkaran dengan jari jari tertentu yang disebut sebagai kulit atom. d. Louis de Broglie, mengemukakan hipotesis tentang gelombang materi. Menurut de Broglie, partikel yang bergerak sangat cepat mempunyai ciri ciri gelombang. e. Erwin Schrodinger, mengajukan teori atom mekanika kuantum, bahwa kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti, yang dapat ditentukan adalah probabilitas menemukan elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom. f. Werner Heisenberg, mengajukan teori azas ketidakpastian bahwa tidak ada metode eksperimen yang dapat dilakukan untuk menentukan posisi sekaligus kecepatan elektron. Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

12 Latihan 1 Pilihlah jawaban yang paling benar 1. Elektron beredar mengelilingi inti atom pada tingkat-tingkat energi tertentu dengan kecepatan tertentu tanpa menyerap atau membebaskan energi. Pernyataan ini dikemukakan oleh... a. Thomson b. Rutherford c. Niels Bohr d. R. Millikan e. Dalton 2. Model atom Rutherford ditunjukkan pada gambar... a. d. b. e. c. 3. Elektron dalam mengelilingi inti tidak akan jatuh ke inti karena a. Elektron selalu bergerak sambil melepas dan menyerap energi b. Elektron bergerak mengelilingi inti pada lintasan dan jarak tertentu dari inti c. Elektron massanya sangat kecil d. Energi tolak menolak antara inti dengan elektron sangat besar e. Elektron bergerak dengan kecepatan sangat tinggi 4. Teori yang menjadi dasar timbulnya teori atom modern adalah a. Penemuan spektrum atom hidrogen b. Penemuan tabung sinar katode c. Penghamburan sinar alfa d. Penemuan sinar saluran e. Penemuan teori mekanika gelombang 5. Pernyataan berikut yang merupakan kelemahan teori atom Niels Bohr adalah a. Pada saat mengelilingi inti elektron selalu dalam keadaan stasioner b. Hanya dapat berhasil baik untuk atom yang sederhana seperti hidrogen c. Atom dalam keadaan tereksitasi akan kembali ke keadaan stabil d. Elektron dapat berpindah ke tingkat energi yang lain e. Elektron berada pada tingkat energi tertentu 6. Pernyataan berikut yang bukan tentang teori atom Dalton adalah a. Atom adalah bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi b. Atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan c. Atom dari unsur yang berbeda dapat bergabung membentuk senyawa d. Reaksi kimia melibatkan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali atom- atom e. Atom digambarkan sebagai roti kismis Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

13 7. Kelemahan model atom Dalton adalah tidak dapat menerangkan a. Atom berelektron banyak b. Hubungan larutan senyawa dengan daya hantar listrik c. Elektron tidak jatuh ke inti d. Susunan muatan positif dalam atom e. Adanya lintasan elektron 8. Konsep inti atom pertama kali dikemukakan oleh a. Dalton b. Thomson c. Rutherford d. Niels Bohr e. Max Planck 9. Percobaan spektrum warna dilakukan oleh a. Dalton b. Thomson c. Rutherford d. Niels Bohr e. Max Planck 10. Spektrum garis hanya dimiliki oleh a. Atom-atom berelektron tunggal b. Atom-atom berelektron banyak c. Atom yang berpindah lintasan d. Elektron yang mengelilingi inti atom e. Elektron yang berpindah lintasan 11. Gagasan pokok dari teori atom Niels Bohr adalah tentang a. Gelombang partikel b. Tingkat-tingkat energi c. Partikel cahaya d. Orbital e. Asas ketidakpastian 12. Teori atom mekanika gelombang dikemukakan oleh a. Max Planck b. Niels Bohr c. Werner Heisenberg d. Louise de Broglie e. Erwin Schrodinger Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

14 C. Bilangan Kuantum Suatu daerah disekitar inti yang merupakan kebolehjadian menemukan adanya elektron disebut orbital elektron, orbital elektron dapat diketahui dengan menyelesaikan persamaan gelombang Schrodinger akan menghasilkan bilangan kuantum sehingga dengan bilangan kuantum posisi elektron dalam atom dapat diperjelas. Persamaan model atom Bohr dengan Mekanika Kuantum Keduanya menjelaskan dalam atom terdapat tingkat-tingkat energi (kulit atom) Perbedaan model atom Bohr dengan Mekanika Kuantum Model atom Bohr Susunan kulit sederhana Menggunakan istilah orbit untuk letak elektron Menggunakan satu bilangan untuk menyatakan suatu orbit yaitu bilangan kuantum n Model atom Mekanika Kuantum Susunan kulit lebih kompleks ( kulit sub kulit orbital ) Menggunakan istilah orbital Menggunakan tiga bilangan untuk menyatakan suatu orbital yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m) Kedudukan orbital dalam suatu atom ditentukan oleh 3 bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m) Kedudukan elektron dalam suatu atom ditentukan oleh 4 bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m) bilangan kuantum spin (s) Bilangan kuantum meliputi : 1. Bilangan Kuantum Utama ( n ) Bilangan kuantum utama menyatakan tingkat energi lintasan (kulit) tempat elektron berada atau tingkat energi utama Kegunaan lainnya, anda dapat mengetahui besarnya energi potensial elektron. Semakin dekat jarak orbit dengan inti atom maka kekuatan ikatan elektron dengan inti atom semakin besar, sehingga energi potensial elektron tersebut semakin besar Lambang Kulit K L M N dst Nilai ( n ) dst Harga bilangan kuantum utama : bilangan bulat positif sesuai nomor kulit n : 1, 2, 3, Bilangan kuantum azimut ( l ) Bilangan kuantum azimut menentukan sub kulit (sub lintasan) dan juga menyatakan bentuk orbital Tanda Subkulit Nilai l Garis spektrum pada spektroskopi s (sharp) 0 Terang p (prinsipal) 1 Terang kedua d (diffuse) 2 Kabur f (fundamental) 3 Pembentukan warna Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

15 Bentuk orbital z y z y z x x x y Orbital s ( Bola pejal ) Orbital p ( balon terpilin ) Orbital d ( 2 balon terpilin ) Diagram berdasarkan urutan tingkat energi dari yang paling rendah (secara teoritis dianggap pada tingkat dasar subkulit g, h, dst. belum terisi elektron ) sebagai berikut : K = 1 1s L = 2 2s 2p M = 3 3s 3p 3d N = 4 4s 4p 4d 4f O = 5 5s 5p 5d 5f P = 6 6s 6p 6d Q = 7 7s 7p Nilai l = 0 sampai dengan (n-1) Subkulit- subkulit yang diijinkan pada kulit K sampai dengan N Kulit Nilai n Sub kulit Nilai l yang diijinkan (---- s/d n 1 ) K 1 1s 0 L 2 2s, 2p 0, 1 M 3 3s, 3p, 3d 0, 1, 2 N 4 4s, 4p, 4d, 4f 0, 1, 2, 3 Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

16 3. Bilangan kuantum magnetik ( m ) Bilangan kuantum magnetik menentukan orientasi orbital dan kedudukan elektron (menyatakan orbital khusus mana yang ditempati elektron pada suatu sub kulit) Nilai m = - l,... 0,... + l Diagram orbital : s p d f Nilai m : z y x z Orbital s z z y y y x x x Orbital p x z Orbital p y z Orbital p z z x x x y y y d xy z d xz z d yz x x y y d z 2 d x 2 -y 2 Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

17 Bilangan Kuantum Azimut Tanda Orbital Bilangan Kuantum Magnetik Gambaran Orbital Jumlah Orbital 0 s p -1, 0, d -2, -1, 0, +1, f -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 7 Latihan 4 (tugas mandiri/pr) Kerjakan Uji Kepahaman Anda ( disebalik halaman kertas ini ) a. Buku paket halaman 24 nomor 24 sampai dengan 29 b. Buku paket halaman 31 nomor 32 sampai dengan Bilangan kuantum spin ( s ) Bilangan kuantum spin menentukan orientasi (arah putaran ) elektron Elektron sambil beredar mengelilingi inti juga berputar pada sumbunya yang disebut rotasi dengan arah searah jarum jam dan berlawanan dengan arah jarum jam sehingga elektron tidak jatuh ke inti. Perbedaan arah putaran dinyatakan dengan bilangan kuantum spin (s) Nilai s = : ( +1/2 ) : ( -1/2 ) s = + 1/2 s = - 1/2 s = + 1/2 s = - 1/2 Kulit n l M Sub kulit K Gambaran Orbital Jumlah Orbital Jumlah elektron Maksimum Subkulit Kulit L M N Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

18 a. g Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron : suatu gambaran penyebaran elektron dalam suatu atom 1. Aturan Aufbau Pengisian elektron dimulai dari sub kulit dengan tingkat energi yang rendah ke sub kulit atom dengan tingkat energi yang lebih tinggi Berikut urutan pengisian elektron berdasarkan kenaikan tingkat energi : K = 1 1s L = 2 2s 2p M = 3 3s 3p 3d N = 4 4s 4p 4d 4f O = 5 5s 5p 5d 5f P = 6 6s 6p 6d Q = 7 7s 7p s (1x) s p (2x) s d p (2x) s f d p (2x) s s p s p s d p s d p s f d p s f d p Berilah s mulai nomor 1, p mulai nomor 2, d mulai nomor 3 dan f mulai nomor 4 sehingga : 1s 2 / 2 s 2 2p 6 / 3 s 2 3 p 6 / 4 s 2 3d 10 4 p 6 / 5s 2 4d 10 5p 6 / 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 /7 s 2 5f 14 6d 10 7p 6 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn Untuk memudahkan penyusunan konfigurasi gas mulia, perhatikan skema berikut dan cara mengingatnya : 1s 2 2 He 2s 2 2p 6 10 Ne 3s 2 3 p 6 18 Ar 4s 2 3d 10 4 p 6 36 Kr 5s 2 4d 10 5p 6 54 Xe 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 86 Rn 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 Konfigurasi elektron pada sub kulit d cenderung penuh (10 e ) atau ½ penuh ( 5 e ) supaya stabil 24 Cr : ( 18Ar ) 4 s 2 3 d 4 : ( 18Ar ) 4 s 1 3 d 5 29 Cu : ( 18Ar ) 4 s 2 3 d 9 : ( 18Ar ) 4 s 1 3 d 10 Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

19 2. Aturan Hund Pengisian elektron dalam suatu orbital 1 elektron mengisi masing-masing orbital dengan arah ke atas baru setelah semua orbital terisi 1 elektron, maka berikutnya elektron mengisi orbital dengan arah yang berlawanan contoh : 3p 5 3. Larangan Pauli Dalam suatu atom tidak mungkin dalam satu orbital ada 2 elektron dengan keempat bilangan kuantum yang sama Jika 2 elektron berada dalam satu orbital yang sama, maka mempunyai bilangan kuantum n, l, m yang sama tetapi bilangan kuantum s berbeda yaitu +1/2 dan -1/2 SISTEM PERIODIK UNSUR Penjelasan Sistem Periodik Unsur Bentuk Panjang Disusun oleh Moseley dengan dasar kenaikan nomor atom Golongan Periode : menunjukkan elektron valensi, unsur dalam satu golongan mempunyai sifat kimia sama : menunjukkan jumlah kulit (lintasan), unsur dalam satu periode mempunyai jumlah lintasan (kulit) yang sama Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

20 1. Jumlah elektron maksimum dalam tiap kulit Kulit ( n ) K 1 L 2 M 3 N 4 O 5 P 7 Q 8 Jml elektron 2 max : 2n Menentukan Golongan dan periode No Sub kulit terakhir Elektron valensi Golongan ns x X X A np x x + s (X + 2) A nd x x + s 3-7 IIIB VIIB 8,9,10 VIIIB 11 IB 12 IIB 4 nf x 3 IIIB 3. Menentukan blok dan nama golongan No Golongan Blok Nama 1 IA S Alkali 2 IIA S Alkali tanah 3 IIIA P Boron 4 IVA P Karbon 5 VA P Nitrogen 6 VIA P Kalkhogen 7 VIIA P Halogen 8 VIIIA P Gas Mulia No Golongan Blok Nama 1 IB - VIIIB D Transisi No Gol transisi dalam Blok Nama 1 III B f-periode 6 Lantanida 2 III B f-periode 7 Aktinida Kerjakan soal latihan 1.2 hal 47 nomor 1 sampai dengan 8 disebalik halaman ini! Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

21 Kerjakan soal berikut dengan benar 1. Tentukan jumlah proton, netron dan elektron K : p = n = e = Cr3+ : p = n = e = Br- : p = n = e = C 14 7 N 16 8 O Na F K Ne 14 6 C Tentukan pasangan yang merupakan : a. isotop : b. isobar : c. isoton : d. isoelektron : e. isodiapher : 3. Tentukan konfigurasi elektron gas mulia/golongan-periode dari atom dengan nomor atom : a. 38 : gol : per : b. 53 : gol : per : c. 29 : gol : per : d. 57 : gol : per : e. 93 : gol : per : 4. Tentukan konfigurasi elektron sesuai sub kulit dan kulit dari ion suatu unsur dengan nomor atom : a. 55A + : b. 82B 2+ : c. 42C 3+ : d. 53D - : Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

22 5. Tentukan nomor atom dari unsur yang terletak dalam : a. II A 5 : b. IA 4 : c. VII A 6 : d. V B 4 : e. I B 5 : f. III B 4 : g. III B 6 : 6. Tentukan keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir dari suatu unsur dengan nomor atom : a. 56 : n = l = m = s = b. 35 : n = l = m = s = c. 27 : n = l = m = s = Tentukan keempat bilangan kuantum untuk elektron terluar dari suatu unsur dengan nomor atom : d. 35 : n = l = m = s = e. 91 : n = l = m = s = 7. Tentukan nomor atom dari unsur dengan bilangan kuantum untuk elektron terakhir a. n = 4 l = 2 m = -1 s = -1/2 b. n = 5 l = 1 m = 0 s = +1/2 c. n = 6 l = 0 m = 0 s = -1/2 d. n = 3 l = 2 m = +2 s = -1/2 e. n = 4 l = 3 m = -2 s = +1/2 Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

23 1s 2 / 2 s 2 2p 6 / 3 s 2 3 p 6 /4 s 2 3d 10 4 p 6 / 5s 2 4d 10 5p 6 / 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 / 7 s 2 5f 14 6d 10 7p 6 2 He 10 Ne 18 Ar 36 Kr 54 Xe 86 Rn NOMOR KULIT 1( K ) 2 ( L ) 3 ( M ) 4 ( N ) 5 ( O ) 6 ( P ) 7 ( Q ) Jml e max Menentukan bilangan oksidasi maksimum suatu unsur Untuk unsur blok d (golongan B) bilangan oksidasi maksimum adalah total semua elektron pada sub kulit s terakhir ditambah elektron tunggal pada sub kulit d yang tidak berpasangan ( s d tunggal ) 8. Suatu unsur Ag mempunyai nomor massa 108 dan netron 61 ( Ag ) Tentukan : a. Proton : elektron : b. Konfigurasi elektron sesuai sub. kulit pada keadaan dasar : Golongan : periode : blok : c. Konfigurasi elektron sesuai kulit pada keadaan dasar : d. Konfigurasi elektron ion Ag : f. Konfigurasi elektron sesuai kulit ion Ag : g. Jumlah kulit yang terisi elektron pada keadaan dasar : h. Jumlah sub. kulit yg terisi elektron pada keadaan dasar : i. Jumlah elektron tunggal pada keadaan dasar : j. Jumlah elektron valensi pada keadaan dasar : Kulit valensi : k. Jumlah orbital yang terisi pasangan elektron pada keadaan dasar : l. Jumlah orbital yang terisi elektron pada keadaan dasar : m. Keempat bilangan kuantum elektron terakhir pada keadaan dasar ( ) : n = l = m = s = n Keempat bilangan kuantum untuk elektron terluar pada keadaan dasar ( ) : n = l = m = s = o. Keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir ion Ag ( ) : n = l = m = s = p. Bilangan oksidasi maksimum : Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

24 i. Suatu atom mempunyai 4 lintasan dan elektron valensi 7 dan terakhir pada sub kulit p. Tentukan nomor atom unsur tersebut ii. Suatu atom mempunyai 5 lintasan dan elektron valensi 4 terakhir pada sub kulit d. Tentukan nomor atom dari unsur tersebut iii. Suatu atom mempunyai bilangan kuantum n = 4 l = 2 m = 0 s = -1/2. Tentukan nomor atom unsur tersebut iv. Suatu atom mempunyai bilangan kuantum n = 5 l = 1 m = 1 s = +1/2. Tentukan nomor atom unsur tersebut v. Unsur X - mempunyai konfigurasi dan netron = 20. Tentukan nomor atom dan nomor massa unsur tersebut 9. Suatu unsur Fe mempunyai nomor massa 56 dan nomor atom 26 ( Fe) Tentukan : a. Proton : elektron : netron : b. Konfigurasi elektron sesuai sub. kulit pada keadaan dasar : Golongan : periode : blok : c. Konfigurasi elektron sesuai kulit pada keadaan dasar : d. Konfigurasi elektron sesuai sub kulit ion Fe 3 : f. Konfigurasi elektron sesuai kulit ion Fe 3 : g. Jumlah kulit yang terisi elektron pada keadaan dasar : h. Jumlah sub. kulit yg terisi elektron pada keadaan dasar : i. Jumlah elektron tunggal pada keadaan dasar : j. Jumlah elektron valensi pada keadaan dasar : Kulit valensi : k. Jumlah orbital yang terisi pasangan elektron pada keadaan dasar : l. Jumlah orbital yang terisi elektron pada keadaan dasar : m. Keempat bilangan kuantum elektron terakhir pada keadaan dasar ( ) : n = l = m = s = n Keempat bilangan kuantum untuk elektron terluar pada keadaan dasar ( ) : n = l = m = s = Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

25 o. Keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir ion Fe 3 ( ) : n = l = m = s = p. Bilangan oksidasi maksimum : i. Suatu atom mempunyai 5 lintasan dan elektron valensi 6, terakhir pada sub kulit p. Tentukan nomor atom unsur tersebut ii. Suatu atom mempunyai 4 lintasan dan elektron valensi 7 terakhir pada sub kulit d. Tentukan nomor atom dari unsur tersebut iii. Suatu atom mempunyai bilangan kuantum n = 5 l = 1 m = -1 atom unsur tersebut s = -1/2.Tentukan nomor iv. Suatu atom mempunyai bilangan kuantum n = 4 l = 2 m = 0 s = +1/2. Tentukan nomor atom unsur tersebut v. Unsur X 2+ mempunyai konfigurasi dan netron = 20. Tentukan nomor atom dan nomor massa unsur tersebut 10. a. Suatu unsur A bervalensi dua sebanyak 16,8 gram, dilarutkan kedalam HCl berlebih dan diperoleh 6,72 liter gas hidrogen (STP). Jika logam ini memiliki 30 neutron, maka letaknya dalam sistem periodik. b. Sebanyak 5,2 gram suatu gram trivalen direaksikan dengan larutan HCl dan menghasilkan 3,36 liter gas hidrogen (STP). Jika atom logam tersebut mengandung 28 neutron, maka bilangan kuantum elektron terakhir atom logam itu adalah... Tugas Mandiri ( PR ) Kerjakan buku paket latihan 1.1 halaman nomor 1 sampai dengan 22 (di kertas folio) Dikumpulkan pada tanggal : Senin, 10 Agustus 2009 (nilai tugas) Soal ditulis ( soal jawab ) Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

26 Pilih satu jawaban yang paling benar 1. Perhatikan sketsa gambar berikut A B C Diantara gambar konfigurasi elektron unsur diatas, yang merupakan unsur golongan halogen adalah... a. A b. B c. C d. A dan B e. B dan C 2. Unsur X dengan nomor atom 24 dalam sisitem periodik terletak pada... a. Golongan IIA, periode 4 b. Golongan VIIA, periode 3 c. Golongan VIIB, periode 4 d. Golongan VIB, periode 4 e. Golongan VIIIB, periode 5 3. Unsur X dengan massa 59, dalam intinya terdapat 31 neutron. Dalam sistem periodik, unsur tersebut terletak pada... a. golongan VIIIA, periode 4 d. golongan VB, periode 4 b. golongan VIIIB, periode 4 e. golongan IVA, periode 6 c. golongan VIB, periode 4 4. Ion M 2+ mempunyai konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10. Dalam sistem periodik unsur M terletak pada. a. Periode 4, golongan VIIIB d. Periode 4, golongan IIA b. Periode 4, golongan VIIIA e. Periode 3, golongan IIB c. Periode 4, golongan IIB 5. Suatu unsur mempunyai konfigurasi elektron : [ 54 Xe] 4f 3 6s 2. Unsur tersebut dalam sistem periodik termasuk dalam. a. Blok s d. Blok f b. Blok p e. Blok g c. Blok d 6. Perhatikan tabel lambang unsur dan nomor atomnya berikut. Unsur I II III IV V Nomor Atom Pasangan unsur yang terdapat dalam blok d pada sistem periodik unsur adalah... a. I dan II d. III dan V b. II dan IV e. IV dan V c. III dan IV Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

27 7. Di antara unsur-unsur berikut : 11 P, 19 Q, 21 R, 29 S, 35 T, pasangan unsur yang termasuk ke dalam unsur transisi adalah... a. P adan Q d. S dan T b. Q dan R e. P dan T c. R dan S 8. Suatu unsur memiliki konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1. Unsur tersebut dalam sistem periodik terletak pada. a. Golongan IA, periode 4 d. Golongan VIA, periode 3 b. Golongan IB, periode 4 e. Golongan VIB, periode 4 c. Golongan VB, periode 5 9. Pasangan unsur-unsur di bawah ini yang memiliki elektron valensi yang sama yaitu... a. 3Li dan 13 Al d. 5B dan 21 Sc b. 11Na dan 19 K e. 7N dan 17 Cl c. 12Mg dan 30 Zn 10. Unsur A, B, C, D, dan E mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut. A : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 B : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 C : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 D : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 E : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4p 6 4s 2 Pasangan yang merupakan unsur-unsur dari satu golongan yang sama adalah a. A dan B b. A dan C c. A dan D d. A dan E e. C dan E 11. Jika atom X yang bernomor atom 19 dituliskan konfigurasinya, maka atom itu memiliki ciri-ciri. a. Elektron valensinya adalah 9, valensinya 1 b. Elektron valensinya adalah 1, valensinya 1 c. Elektron valensinya adalah 7, valensinya 1 d. Elektron valensinya adalah 2, valensinya 2 e. Elektron valensinya adalah 7, valensinya Konfigurasi elektron ion L 3+ adalah 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3. Dalam sisitem periodik, atom unsur L terletak pada a. Periode 3, golongan VIA d. Periode 4, golongan VIA b. Periode 3, golongan VIIA e. Periode 4, golongan VIB c. Periode 4, golongan IVA 13. Konfigurasi elektron X 3- : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6. Dalam sistem periodik unsur X terletak pada a. Periode 4, golongan IIIA d. Periode 5, golongan IVA b. Periode 4, golongan VA e. Periode 5, golongan VA c. Periode 4, golongan VIIIA 14. Atom unsur yang elektron terakhirnya memiliki bilangan kuantum n = 3, l = 2, m = 0, dan s = -½. Dalam sistem periodik terletak pada... a. Periode 3, golongan IIIB d. Periode 4, golongan VIB b. Periode 3, golongan IVB e. Periode 4, golongan VIIIB c. Periode 4, golongan VB Ebtanas Suatu unsur A bervalensi dua sebanyak 16,8 gram, dilarutkan kedalam HCl berlebih dan diperoleh 6,72 liter gas hidrogen (STP). Jika logam ini memiliki 30 neutron, maka letaknya dalam sistem periodik. a. Golongan IIA, periode 2 b. Golongan IIA, periode 3 c. Golongan IIB, periode 4 d. Golongan VIIIB, periode 4 e. Golongan VIIIA, periode 4 Drs. Susena SMA Karangturi Kimia Kelas XI IPA

28 IKATAN KIMIA 1. Tabel ikatan kimia antar unsur dalam senyawa Serah-terima elektron ( Logam non logam ) Ikatan Ion BaCl 2, NaBr dll Ikatan Kimia Pemakaian bersama pasangan elektron (Non logam-non logam) Ikatan Kovalen H 2 O, PCl 5, NH 3 dll 2, Tabel urutan menentukan polar non polar pada molekul Molekul unsur Type A x Non Polar Tidak ada atom pusat Prinsip menyelidiki polar/non polar Type A - B Tidak ada PEB Polar Non Polar Ada atom pusat Ada VIIIA Ada PEB Polar Gugus pengeliling golongan VIA PEB = E = ( Ev X 2 ) PEB = E = ( Ev 2X 2 ) Dengan menggunakan skema diatas, selidiki molekul berikut termasuk polar atau non polar (kerjakan disebalik halaman kertas ini) a. CH 4, NH 3, CO, H 2, CO 2, IF 3, XeF 4, H 2 O b. Soal Uji Kepahaman Anda halaman 57 nomor 53 Modul Kimia Kelas XI

29 Sedangkan jika diketahui data elektronegatifitas, digunakan konsep selisih elektronegatifitas untuk menetukan ikatan kovalen dan ikatan ion 1. Jika dua atom yang berikatan memiliki perbedaan keelektronegatifan kurang dari 1,67 maka ikatannya adalah kovalen 2. Jika dua atom yang berikatan memiliki perbedaan keelektronegatifan lebih dari 1,67 maka ikatannya adalah ion Perbedaan senyawa ion dan senyawa kovalen N0 Sifat-sifat Senyawa Ion Senyawa Kovalen 1 Titik didih Sangat tinggi Relatif rendah 2 Volatilitas Sulit menguap Lebih mudah menguap 3 Daya hantar listrik Padat : isolator Padat : isolator Cair : konduktor Cair : isolator Larutan : konduktor Larutan : ada yang konduktor 4 Kelarutan dalam air Umumnya larut Umumnya tidak larut Kelarutan dalam CCl 4 Tidak larut Larut 3. Geometri Bentuk Molekul Teori Domain Elektron Geometri dapat diramalkan dari teori domain elektron. Domain elektron adalah kedudukan elektron atau daerah kedudukan elektron. Jumlah domain elektron ditentukan dengan aturan berikut : 1. Setiap satu ikatan ( ikatan tunggal, rangkap 2, rangkap 3, koordinasi) merupakan satu domain. 2. Setiap satu pasang elektron bebas merupakan satu domain Tentukan jumlah domain elektron atom pusat dalam molekul berikut a. PCl 3 b, CH 4 c. XeF 2 Modul Kimia Kelas XI

30 Dasar teori domain elektron adalah sebagai berikut 1. Antar domain akan menyusun diri, sehingga menghasilkan tolakan minimum 2. Domain elektron bebas mempunyai gaya tolak lebih kuat, sehingga akan mengambil posisi yang lebih terbuka. 3. Geometri domain ditentukan oleh seluruh domain (elektron bebas dan elektron ikatan) 4. Geometri molekul hanya ditentukan domain elektron ikatan Domain elektron PEB = 0 1 PEB 2 PEB 3 PEB 2 Linier 3 Trigonal planar Bengkok 4 Tetrahedral Trigonal piramid Bengkok 5 Trigonal bipiramid Seesaw Bentuk-T Linnier Modul Kimia Kelas XI

31 6 oktahedral Segi empat piramid Segi empat planar Tabel bentuk Molekul PE Total PEI PEB Bentuk Molekul Contoh Polar/Non Polar Linier BeCl 2 Non polar Trigonal planar/ sama sisi BF 3 Non polar Sudut V SO 2 Polar Tetrahedral CH 4 Non polar Trigonal Piramid NH 3 Polar Sudut V H 2 O Polar Trigonal Bipiramid PCl 5 Non polar Tetrahedral Terdistorsi TeCL 4 Polar Huruf T IF 3 Polar Linier XeF 2 Non polar Oktahedral SF 6 Non polar Tetragonal Piramid IF 5 Polar Segiempat Datar/ Bujur sangkar XeF 4 Non polar PEB = Gol PEI 2 Kerjakan soal Uji Kepahaman Anda halaman 52 nomor 50 Uji Kepahaman Anda halaman 53 nomor 51 Modul Kimia Kelas XI

32 Notasi Tipe Molekul Seluruh domain dalam suatu pusat dari suatu molekul dinatakan dengan notasi : AX a E b E pada senyawa binner berikatan tunggal E pada senyawa binner berikatan rangkap atau gugus pengeliling merupakan unsur VIA ( O atau S ) E = ( Ev X 2 ) E = ( Ev 2X 2 ) Keterangan : A = atom pusat X = jumlah domain elektron ikatan atau jumlah atom yang terikat pada atom pusat E = jumlah domain elektron bebas Ev = jumlah elektron valensi dari atom pusat Tentukan tipe molekul senyawa berikut (kerjakan disebalik halaman ini) a. H 2 O, BF 3, SF 4, IF 3, XeF 4, CH 4, NCl 3 b. SO 3, XeO 4, POCl 3, SO 2, XeO 3, XeOF 4, SOCl 2 5. Hibridisasi (pembastaran) hibridisasi Bentuk orbital hibrida Gambar sp linier sp 2 Segitiga sama sisi sp 3 Tetrahedron Trigonal piramid sp 3 d Trigonal bipiramid Modul Kimia Kelas XI

33 sp 3 d 2 oktahedron Tentukan tipe hibridisasi dalam molekul berikut (kerjakan disebalik halaman ini) a. CH 4, NH 3, H 2 O, XeF 4 b. ClF 3, SF 4, IF 5, BF 3 5. Ikatan antar molekul Jika pada saat antar atom berikatan membentuk molekul, berikutnya antar molekul yang terbentuk bergabung dengan gaya ikatan tertentu yang meliputi : a. Gaya dispersi (non dipol-non dipol/dispersi London) b. Gaya dipol-non dipol Ikatan Van Der waals c. Gaya dipol-dipol (dipol permanen ) d. Ikatan hidrogen Jika gaya tarik antar molekul semakin kuat maka titik lebur menjadi lebih tinggi dan semakin tinggi pula titik didih molekul tersebut. Ikatan Van Der Waals Gaya Van Der Waals adalah gaya yang sangat lemah antar molekul secara kolektif, meliputi : a. Gaya dispersi/dispersi london ( molekul non polar non polar ) Gaya dispersi adalah gaya tarik antar molekul karena adanya polarisasi sesaat Polarisasi terjadi karena elektron dalam molekul selalu bergerak dari daerah satu ke daerah yang lain Polarisasi pada suatu molekul mengimbas molekul disekitarnya sehingga menghasilkan gaya tarik-menarik Contoh : ikatan antar molekul non polar seperti N 2, H 2, He, O 2, Br 2 dan I 2 dapat terjadi karena elektron pada molekul non polar tersebut dapat berpindah tempat sehingga dapat memiliki dipol sesaat, mengakibatkan terjadi gaya van der waals berupa gaya tarik antar dipol sesaat yang disebut dispersi London. Karena adanya gaya london maka gas nitrogen, hidrogen dan oksigen jika didinginkan dalam tabung bertekanan besar berwujud cair Elektron dalam molekul selalu pindah dari daerah satu ke daerah lain sehingga terjadi polarisasi sesaat. 2. Molekul yang telah terpolar asasi menginduksi (mengimbas) molekul non polar disekitarnya (ujung + menarik elektron non dipol) 3. Terbentuk molekul-molekul yang terpolarisasi sesaat Modul Kimia Kelas XI

34 Polarisabilitas Polarisabilitas adalah kemampuan suatu molekul untuk dapat mengalami polarisasi sesaat Semakin besar polarisabilitas semakin besar pula gaya dispersinya Pada molekul yang Mr atau polarisabilitasnya hampir sama, molukul yang bentuknya memanjang mempunyai polarisabilitas lebih besar dibanding molekul yang bentuknya bulat karena ruang untuk terjadinya gaya dispersi pada molekul bentuk panjang lebih luas. Molekul bentuk bulat Molekul bentuk memanjang Contoh pentana, lebih polar dari pada neo pentana sehingga titik didih pentana lebih tinggi karena pada pentana ruang untuk terjadinya gaya tarik menarik lebih banyak. b. Gaya dipole - non dipole ( pada senya polar non polar ) Gaya antara molekul polar dengan molekul non polar akan menghasilkan gaya dipole-dipole terimbas. Molekul polar akan mengimbas molekul non polar disekitarnya sehingga mengalami polarisasi, mengakibatkan dipole yang berlawanan muatannya saling tarik-menarik. Interaksi antara molekul dipol dan non dipol terjadi secara induksi. Contoh : Oksigen (molekul non dipol) dapat larut dalam air (molekul dipol) hal ini disebabkan karena ujung molekul air (dipol) menginduksi oksigen (non dipol) membentuk dipol sesaat b. Gaya dipole dipole Pada senyawa molekul polar mempunyai dipole permanen Masing-masing molekul akan menyusun diri sedemikian hingga pole-pole (kutub-kutub) yang berlawanan saling berdekatan, mengakibatkan terjadinya gaya tarik-menarik. Contoh : ikatan antar molekul HCl, antar molekul Modul Kimia Kelas XI

35 b. Ikatan Hidrogen Ikatan hidrogen adalah ikatan antar molekul yang sangat polar dimana terjadi ikatan antara atom hidrogen dengan pasangan elektron bebas dari unsur yang sangat elektronegatif N, O dan F membentuk senyawa NH 3, H 2 O dan HF Senyawa yang mempunyai ikatan hidrogen adalah : R-COOH, R-OH, H 2 O, HF dan NH 3 Ikatan hidrogen antar molekul H 2 O dapat digambarkan sebagai berikut : H H H H O H O H O H O H O H H 6. Urutan menentukan titik didih Paling polar Selisih (-) paling besar I II III Ikatan hidrogen H 2O, HF, NH 3, R-OH Mr terbesar Polarisabilitas terbesar Ada gugus karbonil Rantai c terpanjang Modul Kimia Kelas XI

36 Diantara kelompok senyawa dibawah ini, tentukan molekul dengan titik didih tertinggi dalam kelompok tersebut, serta berikan penjelasannya a. HCl, HBr, HF,HI b. Isomer dari pentana c. etanol dengan dimetil eter d. Br 2 dengan ICl e. CO 2 dengan SO 2 f. amonia dan metana g. H 2 S, BF 3 dan H 2 O 1. Berikut ini data fisik dari 2 buah zat tak dikenal : Senyawa Daya Hantar Listrik dalam Larutan Titik Didih Titik Leleh X - 80 o C 50 o C Y + >500 o C >400 o C Dari data tersebut, jenis ikatan yang terdapat dalam senyawa X dan Y berturut-turut adalah... a. kovalen dan hidrogen b. kovalen non polar dan ion c. ion dan kovalen polar d. hidrogen dan kovalen non polar e. ion dan kovalen koordinat 2. Perhatikan gambar konfigurasi kulit dari beberapa unsur berikut A B C D E Pasangan yang menghasilkan ikatan ion dengan rumus senyawa yang benar adalah a. ED 2 b. BC c. E2D d. C 2 D e. AD 4 3. Perhatikan data berikut : Senyawa M r Beda keelektronegatifan HF HCl HBr HI 20 36, ,0 0,8 0,7 0,4 Titik Didih ( o C) Berdasarkan data tersebut dapat disimpulkan bahwa... a. Semakin besar Mr r titik didih semakin besar b. Semakin kecil Mr, titik didih semakin besar c. Titik didih HI terkecil karena HI membentuk ikatan hidrogen d. Titik didih HF terbesar karena HF membentuk ikatan hidrogen e. Semakin kecil beda keelektronegatifan, titik didih semakin besar Ebtanas 1991 Modul Kimia Kelas XI

37 4. Unsur X terdapat dalam golongan IVA dan unsur Y mempunyai nomor atom 17. Senyawa yang dapat terbentuk dari kedua unsur tersebut adalah XY 4. Perhatikan pernyataan berikut : 1. molekul XY 4 bersifat non polar 2. X dan Y berikatan kovalen polar 3. antar molekul XY 4 terjadi ikatan Van der Waals 4. ada 4 pasang elektron terikat dan 4 pasang elektron bebas Pernyataan yang paling tepat adalah... a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 3 c. 2 dan 4 d. 4 saja e. 1, 2, 3, dan 4 5. Tekanan uap jenuh dari beberapa zat diperoleh sebagai berikut : Zat A B C D E Tekanan Uap Jenuh (cmhg) 31,5 35,4 36,1 40,1 38,8 Berdasarkan data di atas, zat yang mempunyai ikatan hidrogen adalah... a. Zat A b. Zat B c. Zat C d. Zat D e. Zat E 6. Nomor atom unsur P, Q, R, S adalah 6, 17, 11, 19. Pasangan unsur-unsur paling mudah membentuk ikatan ion adalah a. P dan Q d. S dan R b. R dan Q e. P dan S c. Q dan S 7. Pasangan senyawa di bawah ini yang merupakan senyawa ion adalah a. KCl dan MgBr 2 d. H 2 O dan KBr b. CCl 4 dan NH 3 e. KCl dan HCl c. SO 2 dan HCl 8. Unsur X mempunyai nomor atom = 12. Unsur Y mempunyai nomor atom = 17. Senyawa yang terbentuk dari kedua unsur ini mempunyai rumus a. XY d. X 2 Y 3 b. X 2 Y e. XY 3 c. XY 2 9. Suatu senyawa mempunyai rumus molekul XY. Jika konfigurasi elektron atom X : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 dan konfigurasi elektrogen atom Y : 1s 2 2s 2 2p 4, maka XY mempunyai ikatan... a. Kovalen polar d. Elektrovalen b. Kovalen nonpolar e. Logam c. Kovalen koordinasi 10. Unsur X dengan konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 dapat bereaksi dengan unsur Y, yang terletak pada golongan oksigen, membentuk senyawa... a. XY d. X 3 Y b. X 2 Y e. XY 2 c. X 2 Y Unsur X mempunyai konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1. Senyawa kloridanya mempunyai rumus a. XCl d. XCl 4 b. XCl 2 e. XCl 5 c. XCl 3 Modul Kimia Kelas XI

38 12. Pasangan unsur yang dapat membentuk ikatan kovalen adalah. a. 17X dan 11 Y d. 20M dan 16 T b. 12P dan 17 Q e. 19A dan 35 B c. 6R dan 17 Q 13. Di antara senyawa berikut yang paling polar adalah... a. HF b. HCl c. F 2 d. HBr e. HI 14. Kelompok senyawa berikut yang ketiganya berikatan ion adalah... a. HCl, NaCl, MgCl 2 d. CH 4, H 2 O, KCl b. NaCl, MgCl 2, KCl e. HBr, KBr, CH 4 c. HCl, H 2 O, CH Empat unsur A, B, C, dan D masing-masing mempunyai nomor atom 6, 8, 17, dan 19. Pasangan yang paling ionik adalah a. A dan D d. B dan C b. A dan B e. B dan D c. C dan D 16. Suatu unsur X mempunyai konfigurasi elektron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2. Senyawa yang dapat dibentuk oleh atom ini adalah a. HX 2 d. X 2 (PO 4 ) 3 b. XCl 2 e. X 2 SO 4 c. CaX 17. Unsur X yang termasuk golongan oksigen tidak dapat membentuk senyawa atau ion.. a. X 2- d. XH 3 b. H 2 X e. ZnX 2- c. XO Unsur X mempunyai nomor atom 20. Senyawa garamnya bila dipanaskan akan menghasilkan gas yang dapat mengeruhkan air barit. Rumus senyawa tersebut adalah. a. X 2 SO 4 d. XCO 3 b. XSO 4 e. XCl 2 c. X 2 CO Suatu senyawa ion mempunyai formula XCl, maka formula oksida X adalah a. XO d. XO 3 b. X 2 O e. X 2 O 3 c. XO Suatu logam dengan lambang M dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida M 2 O 3. Logam tersebut mempunyai nomor atom... a. 1 (IA) d. 15 (VA) b. 10 (IIB) e. 17 (VIIA) c. 13 (IIIA) 21. Jika unsur A membentuk senyawa stabil A(NO 3 ) 2, maka konfigurasi elektron unsur tersebut adalah... a. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 d. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 b. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 e. 1s 2 2s 2 2p 2 c. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p Sebuah atom netral X mempunyai konfigurasi elektron sebagai berikut. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Jika unsur tersebut membentuk hidrida, maka kemungkinan senyawa yang terbentuk adalah. a. ionik dengan rumus XH 2 b. ionik dengan rumus XH c. kovalen dengan rumus XH 2 d. kovalen dengan rumus XH e. kovalen dengan rumus XH 3

39 23. Unsur P (nomor atom 15) bersenyawa dengan unsur Cl (nomor atom 17) membentuk PCl 3. Banyaknya pasangan elektron bebas pada atom pusat dalam senyawa PCl 3 adalah... a. 0 d. 3 b. 1 e. 4 c Diketahui nomor atom H = 1, C = 6, N = 7, O = 8, P = 15, dan Cl = 17. Senyawa berikut mengikuti aturan oktet, kecuali... a. CHCl 3 d. CH 4 b. NH 3 e. PCl 5 c. H 2 O 25. Titik didih HF lebih tinggi daripada HCl. Hal ini disebabkan karena antara molekul-molekul HF terdapat ikatan... a. Kovalen b. Ion c. Hidrogen d. Van der Waals e. Kovalen koordinat

40 Cerdas Kimia SMA Kelas XI

41 Cerdas Kimia SMA Kelas XI