CHEMISTRY. The Central Science. Bab 2 Atom, Molekul dan Ion

Transkripsi

1 CHEMISTRY The Central Science Bab 2 Atom, Molekul dan Ion

2 The Atomic Theory of Matter John Dalton: Setiap unsur terdiri dari partikel kecil yang disebut atom-atom Semua atom dari satu unsur adalah identik dan atom-atom dari unsur yang berbeda adalah berbeda memiliki sifat dan massa yang berbeda Dalam reaksi kimia atom-atom tidak berubah Senyawa dibentuk ketika terjadi kombinasi atomatom dari lebih dari satu unsur-unsur

3 The Atomic Theory of Matter atom-atom dari unsur 1 atom-atom dari unsur 2 Senyawa dari unsur 1 dan 2 campuran dari unsur 1 dan 2

4 Hukum-hukum Materi Hukum perbandingan tetap: jenis dan jumlah relatif dari atom-atom adalah tetap pada suatu senyawa. Hukum kekekalan massa: selama reaksi kimia, total massa sebelum dan sesudah reaksi adalah sama Hukum perbandingan ganda: jika dua unsur A dan B bergabung membentuk suatu senyawa, maka massa B yang bergabung dengan massa A adalah pada perbandingan jumlah yang kecil.

5 Sejarah Penemuan Struktur Atom Zaman Yunani kuno adalah yang pertama memberikan postulat bahwa materi terdiri dari partikel yang tidak bisa dibagi lagi (atomos). Para ilmuwan sekarang telah menyadari bahwa atom terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan. Sinar Katoda dan Elektron Sebuah Tabung sinar katoda (CRT) is a hollow vessel dengan sebuah elektroda pada ujungnya. Tegangan tinggi diberikan melalui electroda.

6 Sejarah Penemuan Struktur Atom Cathode Rays and Electrons

7 Sejarah Penemuan Struktur Atom Cathode Rays and Electrons Tegangan menyebabkan partikel bermuatan negatif bergerak dari lektroda negatif ke elektroda positif. Jalur pergerakan elektron dapat dirubah dengan menggunakan medan magnet. Sinar Katoda meniggalkan elektroda positif melalui lubang kecil. Jika elektron berinteraksi dengan medan magnet yang tegak lurus dengan medan listrik, sinar katoda dapat dibelokkan dengan jumlah yang berbeda.

8 Sejarah Penemuan Struktur Atom Cathode Rays and Electrons Besarnya pembelokkan sinar katoda tergantung pada medan magnet dan medan listrik yang diberikan. Besarnya pembelokkan juga tergantung pada muatan terhadap ratio massa dari elektron. Pada 1897, Thomson menentukan muatan terhadap rasio massa sebuah elektron sebesar C/g. Goal: mencari muatan elektron untuk menentukan massanya.

9 Sejarah Penemuan Struktur Atom Cathode Rays and Electrons Dilakukan percobaan berikut: Tetesan minyak disemprotkan diatas lempeng bermuatan positif yang ditengahnya ada lobang kecil. Ketika tetesan minyak jatuh melalui lubang, tetesan minyak akan bermuatan negatif. Gravitasi memaksa tetesan minyak jatuh ke bawah. Sementara medan listrik yang diberikan memaksa tetesan minyak bergerak ke atas. Ketika sebuah tetesan secara sempurna seimbang, berat dari tetesan minyak sama dengan gaya elektrostatik tarik menarik antara tetesan minyak dengan lempeng bermuatan positif.

10 Sejarah Penemuan Struktur Atom Cathode Rays and Electrons

11 Sejarah Penemuan Struktur Atom Cathode Rays and Electrons Menggunakan percobaan ini, Millikan menentukan muatan elektron sebesar C. Diketahui bahwa muatan elektron terhadap rasio masanya adalah C/g, Millikan menghitung masa elektron: g. Dengan perhitungan yang lebih akurat, masa elektron menjadi g.

12 Sejarah Penemuan Struktur Atom Radioactivity Dilakukan percobaan berikut: Sebuah zat radioaktif ditempatkan pada container tertutup dengan lubang kecil sehingga seberks sinar radiasi bisa diemisikan melalui lubang tersebut. Radiasi dilewatkan diantara 2 lempengan bermuatan listrik dan dideteksi. Tiga spot ditandai pada detektor: spot pada arah lempeng bermuatan positif, spot yang tidak terpengaruh oleh medan listrik, spot pada arah lempeng bermuatan positif,

13 Sejarah Penemuan Struktur Atom Radioactivity

14 Sejarah Penemuan Struktur Atom Radioactivity Sebuah pembelokkan yang tinggi menuju lempeng positif menunjukkan radiasi yang bermuatan negatif dengan massa yang ringan. Disebut β-radiation (electrons). Tidak ada pembelokkan menunjukkan radiasi netral. disebut γ-radiation. Pembelokkan yang kecil menuju lempeng negatif menunjukkan massa yang besar dan bermuatan positif. disebut α-radiation.

15 Sejarah Penemuan Struktur Atom The Nuclear Atom Dari pemisahan radiasi disimpulkan bahwa atom terdiri dari entitas yang bermuatan neutral, positif, dan negatif. Thomson membuat asumsi bahwa spesies bermuatan ini ditemukan di ruang atom..

16 Sejarah Penemuan Struktur Atom The Nuclear Atom Rutherford melakukan percobaan berikut ini: Sumber partikel-α ditempatkan pada mulut detektor melingkar. Partikel-α ditembakkan pada sepotong keping emas. Banyak dari partikel-α menembus lurus keping emas tanpa pembelokkan. Beberapa partikel-α dibelokkon dengan sudut yang besar. Jika model atom dari Thomson benar, maka hasil dari Rutherford adalah mustahil.

17

18 Sejarah Penemuan Struktur Atom The Nuclear Atom Rutherford memodifikasi model dari Thomson sbb: Mengasumsikan bahwa atom adalah bulat tetapi muatan positif diletakkan pada pusat, dengan muatan negatif yang tersebar mengelilinginya.

19 Pandangan Modern Struktur Atom Atom terdiri dari entitas yang bermuatan positif, negatif, and netral entities (proton, electron, and neutron). Proton dan neutrons terlokasi pada inti atom, yang sangat kecil. Hampir seluruh massa atom adalah massa dari inti. Jumlah neutron bisa bervariasi untuk satu atom yang disebut isotop. Isotop memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah netron yang berbeda. Elektron dilokasikan di luar dari inti. Volume dari suatu atom adalah volume dari elektronnya.

20 Atomic Masses Masses are so small that we define the atomic mass unit, amu. 1 amu = x g. The mass of a proton is amu, a neutron is amu, and an electron is x 10 4 amu. The angstrom is a convenient non-si unit of length used to denote atomic dimensions. Since most atoms have radii around 1 x m, we define 1 Å = 1 x m.

21 Pandangan Modern Struktur Atom

22 Isotopes

23 Pandangan Modern Struktur Atom Isotop, Bilangan Atom, and Bilangan masa Bilangan atom (Z) = Jumlah proton pada inti. Bilangan masa (A) = jumlah total masa dari inti (masa proton dan neutron). A Dengan mengganti sebuah unsur X, kita tulis X Z Isotop memiliki nilai Z yang sama tetapi nilai A yang berbeda. Kita bisa lihat nilai Z pada tabel berkala.

24 Berat Atom Masa atom rata-rata Masa atom relatif: masa rata-rata dari isotop-isotop yang ada: Keberadaan alami atom C: % 12 C % 13 C. Average mass of C: ( )(12 amu) + (0.0108)( ) = amu. Berat Atom (AW) diketahui sebagai masa atom rata-rata. Berat atom dituliskan pada tabel berkala.

25 Tabel Berkala The Periodic Table is used to organize the 114 elements in a meaningful way. As a consequence of this organization, there are periodic properties associated with the periodic table.

26 Tabel Berkala Kolom dalam tabel berkala disebut group (penomoran dari 1A ke 8A atau 1 ke 18). Baris dalam tabel berkala disebut periode. Logam-logam ditempatkan pada sebelah kiri tabel berkala. Non-logam ditempatkan pada bagian kanan atas dari tabel berkala. Unsur-unsur dengan sifat yang mirip baik ke logam maupun non-logam disebut metalloids dan ditempatkan antara logam dan non-logam.

27 Tabel Berkala

28 Tabel Berkala Beberapa group dalam tabel berkala dibeikan nama khusus. Nama-nama ini menunjukkan kemiripan diantara anggota group: Group 1A: Logam Alkali. Group 2A: Logam Alkali tanah. Group 7A: Halogen. Group 8A: Gas mulia.

29 Molekul dan Senyawa Molekuler Rumus molekul dan kimia Molekul adalah penggabungan 2 atau lebih atom-atom yang mengikat bersama. Setiap molekul memiliki rumus kimia. Rumus kimia menunjukkan Atom-atom apa yang ada dalam molekul, dan Pada perbandingan berapa atom-atom itu ditemukan. Senyawa yang dibentuk dari molekul-molekul adalah senyawa molekuler. Molekul-molekul yang terdiri dari 2 atom yang berikatan bersama disebut molekul diatomic.

30 Molekul dan Senyawa Molekuler Rumus Molekul dan kimia

31 Molekul dan Senyawa Molekuler Rumus Molekul dan empiris Rumus molekul Menyatakan bilanagn aktual dan tipe atom dalam molekul. Examples: H 2 O, CO 2, CO, CH 4, H 2 O 2, O 2, O 3, dan C 2 H 4. Rumus Empiris Menyatakan jumlah relatif dan tipe atom dalam molekul (ratio terkecil dari jumlah atom yang ada dalam molekul). Examples: H 2 O, CO 2, CO, CH 4, HO, CH 2.

32 Molekul dan Senyawa Molekuler Rumus Molekul Rumus Molekul dan Kimia

33 Molekul dan Senyawa Molekuler Picturing Molecules The structural formula gives the connectivity between individual atoms in the molecule. The structural formula may or may not show the three-dimensional shape of the molecule. If the structural formula does not show the shape of the molecule, then either a perspective drawing, ball and-stick model, or space-filling model is used.

34 Ion dan senyawa ionik Ketika sebuah atom atau molekul kehilangan elektron, ia menjadi bermuatan positif. Ion-ion yang bermuatan positif ini disebut Kation. Ketika sebuah atom atau molekul mendapatkan elektron, ia menjadi bermuatan negatif. Ion-ion yang bermuatan negatif ini disebut Anion Secara umum, atom logam cenderung kehilangan elektron, dan atom nonlogam mendapat elektron. Ketika molekul kehilangan elektron, polyatomic ions terbentuk (e.g., SO 4 2-, NO 3 ).

35 Pembentukan ion Na+

36 Pembentukan ion Cl-

37 Ion dan senyawa ionik Memperkirakan muatan ion

38 Ion dan senyawa ionik Senyawa Inonik Reaksi kimia melibatkan transfer elektron diantara spesies yang bereaksi. Contoh: Untuk membentuk NaCl, atom natrium netral, Na, harus kehilangan elektron untuk menjado kation: Na +. Elektron tsb tidak bisa hilang begitu saja tetapi ditransfer ke atom chlorin, Cl, yang kemudian menjadi anion: Cl -. Ion-ino Na + and Cl - saling tarik menarik membentuk kisi NaCl ionic yang terkristalisasi.

39 Penamaan senyawa anorganik Penamaan senyawa dibagi kedalam senyawa organik (berisi atom C) dan senyawa anorganik (seluruh unsur pada berkala selain atom C). Kation yang dibentuk dari logam memili nama yang sama dgn logamnya. contoh: Na + = ion Natrium. Jika logam dapat membentuk lebih dari satu kation, maka muatannya ditandai dengan nama dalam kurung. Contoh: Cu + = tembaga(i); Cu 2+ = tembaga(ii). Kation yang dibentuk dari nonlogam diberikan akhiran -ium. contoh: NH 4+ ion ammonium.

40 Penamaan senyawa anorganik

41 Anions Anion Monatomic (dengan hanya satu atom) disebut ide. Contoh: Cl ion chloride. Kecuali: hydroxide (OH ), cyanide (CN ), peroxide (O 2 2 ). Anion Polyatomic (dengan banyak atom) berisi oxygen diberi akhiran -ate atau -ite. (yang memiliki oxygen lebih banyak diberi akhiran ate.) Contoh: NO 3- nitrate, NO 2- nitrite. Penamaan senyawa anorganik

42 Penamaan senyawa anorganik Anion Polyatomic yang terdiri dari oxygen dengan lebih dari 2 anggota dam satu serie senyawa dinamakan sbb: per-.-ate -ate -ite hypo-.-ite

43 Penamaan senyawa anorganik

44 Penamaan senyawa anorganik Anion Polyatomic yang terdiri dari oxygen dengan tambahan hydrogen dinamakan dengan menambahkan hydrogen atau bi- (satu H), dihydrogen (dua H), dst., seperti berikut: CO 3 2- adalah anion carbonate HCO 3- anion hydrogen carbonate (atau bicarbonate). H 2 PO 4- anion dihydrogen phosphate. Name the kation kemudian anion untuk senyawa ionik. Contoh: BaBr 2 = barium bromide.

45 Penamaan senyawa anorganik

46 Penamaan senyawa anorganik Nama dan rumus untuk zat-zat asam

47 penamaan dan rumus senyawa molekul Binary Senyawa molekul Binary memiliki 2 unsur. Unsur-unsur metal biasanya ditulis pertama (yang paling kiri dari tabel berkala) misal: NaCl, KI, kecuali NH 3 Jika kedua unsur pada group yang sama dalam tabel berkala, maka unsur yang memiliki bilangan atom terbesar dinamakan pertama Awalan yunani digunakan untuk mengindikasikan jumlah atom (e.g., mono, di, tri). Awalan mono tidak pernah digunakan untuk unsur yang pertama (i.e., carbon monoxide, CO).

48

49 Binary Molecular Compounds Cl 2 O is dichlorine monoxide. N 2 O 4 is dinitrogen tetroxide. NF 3 is nitrogen trifluoride. P 4 S 10 is tetraphosphorus decasulfide

50 Akhir dari bab Atom, Molekul, dan Ion