Struktur Atom-lks.docx o71g

STRUKTUR ATOM

Standar kompetensi : memehami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia Kompetensi dasar : memehami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relarif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya, melalui pemahaman konfigurasi elektron

Tujuan pembelajaran: Setelah mempelajari materi ini, peserta didik diharapkan dapat  Menjelaskan perkembangan teori atom Dalton, Thomson, dan Rutherford  Menentukan pertikel dasar penyusun atom  Menentukan nomor massa dan nomor atom  Mengklasifikasikan atom kedalam isotop, isobar, dan isoton berdasarkan nomor massa dan nomor atom  Menentukan massa atom dan massa molekul relatif dengan rumus  Menjelaskan perkembangan model atom Bohr  Menentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi

Pertemuan pertama ( LKS 1 )

Tujuan pembelajar Peserta didik dapat menjelaskan perkembangan teori atom Dalton, Thomson, dan Rutherford Peserta didik dapat menentukan partikel dasar penyusun atom Menentukan nomor massa dan nomor atom

Mengklasifikasikan atom kedalam isotop, isobar, dan isoton berdasarkan nomor massa dan nomor atom

Ringkasan materi

A. Perkembangan Model Atom 1.

Model Atom Dalton John Dalton (1766-1844) berpendapat bahwa konsep atom domocritus benar. Ini berdasarkan

John Dalton (1766-1844) adalah ilmuan inggris. Meski Dalton buta warna, Dalton tidak

pada hokum kekekalan massa dan hokum

berhenti untuk terus mendalami ilmu kimia dan meteorologi

atomnya sebagai berikut :

perbandingan

tetap.

Berdasarkan

pemikiran

tersebut, ditahun 1803 ia merumuskan teori

Model Atom Dalton

Materi tersusun dari partikel-partikel terkecil yang disebut atom. Unsur adalah materi yang tersusun dari atom-atom sejenis dengan massa dan sifat yang sama Unsure yang berbeda mempunyai massa dan sifat yang berbeda. Atom tidak dapat diciptakan atau dimusnakan

2.

Model Atom Thomson Penemuan electron atas jasa J.J. Thomson dan R. Milikan,

pada

tahun

pertama

abad

ke-20,

memberikan bukti ketidak sempurnaan model atom Dalton. J.J. Thomson memperinci model atom Dalton . dikemukakannya bahwa. Atom Joseph john Thomson (18561940) menerima hadiah nobel fisika di tahun 1906 atas keberhasilannya membuktikan bahwa electron adalah partikel

berbentuk bulat dimana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh

Model atom thomson

elektron-elektron bermuatan negatif yang berada diantara muatan positif. Elektron-elektron dalam atom dalam atom diumpamakan seperti butiran kismis dalam roti. 3.

Model atom Rutherford Pada tahun 1911 Ernest Rutherford melanjutkan eksperimen Lenard dengan partikel alpa sebagai ganti electron. Dari eksperimen tersebut, Rutherford menyimpulkan bahwa

Sebagian besar dalam atom adalah ruang hampa Atom mempunyai bagian yang sangat kecil tetapi sangat padat yang disebut inti atom muatan inti atom sejenis dengan muatan partikel Model atom Rutherford

alpa yaitu bermuatan posotif.

Dari hasil eksperimen tersebut menggugurkan teori atom Thomson sebagai

gantinya

Rutherford

atomnya

mengajukan

model

sebagai berikut. Atom tersusun dari inti yang bermuatan posotif Ernest Rutherford (1871-1937) lahir di selendia baru. Di tahun 1895 sempat belajar bersama dengan J.J. Thomson di inggris. Di tahun 1907, ia pindah ke Universitas Manchester dan mendalami struktur atom

dikelilingi

oleh

electron-elektron

yang

bermuatan negative, seperti halnya planetplanet yang mengelilingi matahari. Massa atom berpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Karena arom bersifat netral, maka jumlah muatan positif dalam inti haru sama dengan muatan jumlah

Percobaan Rutherford

elektron.

B. Partikel Penyusun Atom Partikel penyusun atom yaitu electron, proton, dan neutron. Elektron ditemukan oleh J.J. Thomson melalui percobaan-percobaan dengan katode, dengan mengumpukan data menggunakan tabung dan gas yang berbeda-beda, dan menyimpulkan bahwa nilai e/m ternyata selalu sama yaitu 1,76 x 108 coulomb/gram. Kemudian Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negative (berkas electron) yang ada dalam materi. Dengan demikian electron merupakan penyusun suatu atom Di tahun 1886 Goldstein melalui percobaan sinar terusan mengusulkan adanya muatan positif dalam atom. Massa muatan positif sekitar 1,673 x 10-27 Kg. muatan positif ini dinamakan proton. Di tahun 1920, ahli fisika William draper harkins menyakini adanya pertikel lain dalam inti atom selain proton. Partikel tersebut mempunyai massa yang hamper sama dengan proton, tetapi tidak bermuatan. Ia menamakan partikel tersebuat neutron. Karena tidak bermuatan maka keberadaannya sulit dibuktikan. Baru pada tahun 1932 oleh J. Chadwick melalui suatu reaksi inti membuktikan keberadaan partikel neutron tersebut.

C. Susunan Atom 1. Nomor atom (Z) Jumlah proton dalam suatu atom disebut nomor atom atau nomor proton. Jumlah proton khas bagi setiap unsure. Artinya, atom-atom dari unsur. yang sama mempunyai proton yang sama tetapi berbeda dari atom yang lain. Oleh karena suatu unsure bersifat netral maka jumlah electron sama dengan jumlah proton. Jadi nomor atom juga menyatakan jumlah electron dalam suatu atom. Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron

Contoh: Nomor atom karbon adalah 6, berarti setiap atom karbon mempunyai 6 proton dan 6 elektron

2. Nomor massa (A) Massa suatu atom dapat dianggap sama dengan total massa proton dan massa neutronnya. Massa atom ini dinyatakan sebagai nomor massa (A) Nomor massa

=

Jumlah proton (p)

+

Jumlah neutron (n)

Nomor atom (Z) dan nomor massa (A) adalah karakteristik dari atom suatu unsure. Jika X lambing kimia unsure , maka nomor atom (Z) dan nomor massa (A) dari unsure X dapat ditulis menggunakan notasi sebagai berikut X = lambing unsure

A Z

X

Z = nomor atom = jumlah proton (P) = jumlah electron (n) A = nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron

Contoh: 27 13

Al : menayatakan atom alumunium dengan nomor atom 13 dan nomor

massa 27. Atom ini mempunyai jumlah proton = 13, electron = 13, jumlah neutron = 27 – 13 = 14 3. Isotop Atom-atom dari unsure yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda disebut isotop. Contoh 1 1

H

2 1

H

3 1

H

4. Isobar Dan Isoton a. Isobar Atom dari unsure yang berbeda ( mempunyai nomor atom yang berbeda), tetapi mempunyai nomor massa yang sama disebut isobar. Contoh: 146C dengan

14 7

N ;

24 11

Na dengan

24 12

Mg

b. Isoton Atom dari unsure yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda), tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama. Contoh: 136C dengan

14 7

N :

31 15

P dengan

32 16

S

Kerjakanlah tugas dibawah ini ! Petunjuk: Masing-masing anggota kelompok mengerjakan tugas ini Anggota kelompok yang sudah mengerti, dapat menjelaskan kepada anggota kelompok lainnya sampai semua anggota kelompok mengerti

Tugas 1. Inti atom ditemukan oleh Ernest Rutherford melalui percobaan yang disebut sinar penghamburan sinar alfa. a. Data eksperimen apa yang diperolah dari percobaan penghamburan sinar alfa? b. Kesimpulan apa yang dapat ditarik Rutherford dari eksperimennya ? c. Berikan penjelasan bagaimna kelemahan teori atom Rutherford ? Jawaban: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 2. Jelaskan bagaiman rancangan percobaan partikel dasar penyusun atom ? Jawanan: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….

3. Lengkapi daftar berikut unsur Magnesium

notasi 24 12

Nomor atom 12

Mg

Nitrogen Helium

Nomor massa 24

Jumlah proton 12

7 4 2

Jumlah neutron 12

Jumlah elektron 12

8

He

Klor

35

Tembaga

29

17

63

4. Lengkapilah table dibawah ini dan jawablah pertanyaannya! Unsur

Nomor atom

neutron

Nomor massa

A

6

8

14

B

7

7

14

C

8

16

D

15

30

E

15

F

16

16 32

Pertanyaan: Tenetukan kelompok unsur yang termasuk isotop, isobar, dan isoton dari table di atas! Jawaban: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

kuis Petunjuk: Kerjakanlah soal kuis dibwabah ini secara sendiri-sendiri dan tidak boleh membantu atau kerja sama dengan teman kelompoknya !

1. Jelaskan secara singkat model atom menurut Dalton, J.J. Thomson dan Rutherford ! Jawaban: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 2. Sebutkan partikel penyusun atom? Jawaban: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… 3. Tentukan jumlah elektron, nomor proton, dan jumlah neutron dalam atom dengan notasi berikut! a.

24 11

Na

b.

31 15

P

c.

63 29

Cu

Jawaban: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………..

4. Kelompokan atom-atom berikut ke dalam isotop, isobar, dan isoton. 12 6

C

15 7

14 7

N

14 6

N C

18 8

O

16 8

O

Jawaban: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

Pertemuan kedua LKS 2

Tujuan pembelajaran: Peserta didik dapat Menentukan massa atom dan massa molekul relatif dengan rumus Peserta didik dapat Menjelaskan perkembangan model atom Bohr Peserta didik dapat Menentukan konfigurasi elektron dan elektron valensi

Ringkasan materi

A. Massa atom dan massa molekul relatif Massa atom relative adalah perbandingan massa antara atom yang satu terhadap atom yang lainnya. Massa perbandingan yang telah disepakati adalah 1/12 dari massa 1 atom C-12. Dengan demikian massa atom relative adalah perbandingan anatara massa rataratadari 1 atom suatu unsure terhadap 1/12 massa 1 atom C-12.

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 (𝐴𝑟)𝑢𝑛𝑠𝑢𝑟 𝑋 =

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 1 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑢𝑛𝑠𝑢𝑟 𝑋 1 12 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 1 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝐶 − 12

Oleh karena 1/12 massa atom relative (Ar) = massa rata-rata 1 atom x 1 sma. Massa molekul relative merupakan gabungan dari ataom-atom. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:

Massa molekul relatif (Mr) =∑ Ar

Contoh: 1. Diketahui massa rata-rata satu atom unsure X = 4,037 x 10-23 gram. Tentukan massa atom relative (Ar) unsure X jika massa atom C-12= 1,99268 x10-23 gram. Jawab : 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 (𝐴𝑟)𝑢𝑛𝑠𝑢𝑟 𝑋 =

=

𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 1 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝑢𝑛𝑠𝑢𝑟 𝑋 1 12 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 1 𝑎𝑡𝑜𝑚 𝐶 − 12

4,037 x 10 − 23 gram 1 12 𝑥 1,99268 x10 − 23 gram = 24,311

2. Tentukan massa molekul relative (Mr) H2O, jika diketahui Ar H= 1 ; Ar O = 16! Jawab: Mr H2O = ∑ Ar = 2 (Ar H) + 1 (Ar O) = 2 (1) + 1(16) = 18 B. Model atom Bohr Di tahun 1913, Neils Bohr berhasil memperbaiki kelemahan atom Rutherford dan mengemukakan model atom Bohr berdasarkan postulat berikut: Setiap electron dalam atom mengelilingi inti dalam Neils Bohr (18851963) dilahirkan di Denmark. Setelah menyelsaikan sekolahnya bergabung dengan J.J. Thomson dan Rutherford sebelum mengembangkan model atomnya

lintasan tertentu yang stasioner yang disebut orbit atau kulit. Meski electron mengalami percepatan, namun pada orbit electron tidak memancarkan dan menyerap energy sehingga energinya konstan Electron dapat berpindah dari orbit yang satu ke orbit yang lainnya dengan memancarkan dan menyerap energy. Energy yang dipancarkan atau diserap adalah E = hf = hc/ℓ

Model atom Bohr

Model atom bohr dapat menjelaskankan kestabilan atom dan spectrum atom hydrogen. Akan tetapi, model ini mempunyai kelemahan, antara lain: Model atom bohr hanya bias menjelaskan spectrum atom hydrogen, tetapi gagal menjelaskan spectrum atom lebih kompleks Asumsi bahwa electron mengelilingi inti dalam orbit melingkar tidak sepenuhnya benar karena orbit yang berbentuk elips dimungkinkan. Model atom bohr tidak bias menjelaskan adanya garis-garis halus pada spectrum atom hydrogen Pada perkembangan selanjutnya diketahui bahwa gerakan menyerupai gelombang. Oleh karena itu, posisinya tidak ditentukan dengan pasti. Pada tahun 1927 Erwin schrodinger, seorang ilmuan dari australi mengemukakan teori atom yang disebut teori atom mekanika kuantum. Model atom bohr telah memperkenalkan konsep bilangna kuantum n yang menyatakan orbit atau kulit atom yaitu n=1, 2, 3,… yang disebut juga kulit K, L, M,.. susunan electron dalam kulit-kulit atom disebut konfigurasi electron. C. Konfigurasi electron Susunan elektron pada setiap kulitnya disebut konfigurasi elektron. Kulit pertama dinamakan kulit K, kulit kedua dinamakan kulit L, kulit ketiga dinamakan kulit M, dan seterusnya Jumlah maksimum elektron pada setiap kulit memenuhi rumus 2n2 (n = nomor kulit) Kulit K (n = 1), maksimum 2 x 12 = 2 elektron Kulit L (n = 2), maksimum 2 x 22 = 8 elektron Kulit M (n = 3), maksimum 2 x 32 = 18 elektron Kulit N (n = 4), maksimum 2 x 42 = 32 elektron, dan seterusnya. Contoh : Tentukan konfigurasi elektron dari unsur dibawah ini 23 11

Na,

11Na

35 17

Cl :

: 2.8.1.

17Cl

: 2.8.7.

D. Electron Valensi Elektron valensi adalah electron yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kimia. Unsure-unsur golongan utana, electron valensinya adalah electron yang terdapat dikulit terluar Contoh: Konfigurasi electron alumunium dan bromine adalah sebagai berikut, Al : 2, 8, 3 Br : 2, 8, 18, 7 Maka elktron valensi alimunium = 3 dan bromine = 7

Kerjakanlah tugas dibawah ini

Petunjuk: Masing-masing anggota kelompok mengerjakan tugas ini Anggota kelompok yang sudah mengerti, dapat menjelaskan kepada anggota kelompok lainnya sampai semua anggota kelompok mengerti

1. Diketahui Ar (C) = 12, Ar (Ca) = 40, Ar (O)= 16. Tentukan Mr dari CaCO3 Jawaban: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….

2. Di alam terdapat isotop tembaga dengan kelimpahan masing-masing 69,2% Cu yang memiliki massa 62,930 sma dan 30,8% Cu yang memiliki massa 64,928 sma. Tentukan massa atom relatif dari tembaga! Jawaban: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………….. 3. Buatlah ilustrasi dari gambar atom dibawah ini!

Jawaban: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… 4. Tulislah konfigurasi electron , Al dengan nomor atom 13 dan Br = 35 dan tentukan electron valensi! Jawaban: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………..

Selamat Bekerja,,,,,

KUIS

Petunjuk: Kerjakanlah soal kuis dibwabah ini secara sendirisendiri dan tidak boleh membantu atau kerja sama dengan teman kelompoknya !

1. Diketahui massa rata-rata 1 atom unsure X = 2,66 x 10-23 gram dan atom unsure Y = 6. 64 x 10-23 gram, sedangkan massa 1 atom C-12 = 1.99 x 10-23 gram. Tentukan massa atom relative unsure X dan Y tersebut. Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 2. Jika diketahui: Ar H = 1 ; C =12 ; O = 16 Tentukan Mr dari C2O5OH Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 3. Jelaskan postulat teori atom Bohr ! Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan konfigurasi electron dan electron valensi! Jawaban: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….......

Lembar kerja siswa (LKS) Kimia Struktur atom

X

Untuk SMA/MA Nama : Kelas :

Tim penyusun Suriati Nova kurnia

Semester I

mahye mahye

Di tahun 1886 Goldstein melalui percobaan sinar terusan mengusulkan adanya muatan positif dalam atom. Massa muatan positif sekitar 1,673 x 10-27 Kg. muatan positif ini dinamakan proton. Di tahun 1920, ahli fisika William draper harkins menyakini adanya pertikel lain dalam inti atom selain proton. Partikel tersebut mempunyai massa yang hamper sama dengan proton, tetapi tidak bermuatan. Ia menamakan partikel tersebuat neutron. Karena tidak bermuatan maka keberadaannya sulit dibuktikan. Baru pada tahun 1932 oleh J. Chadwick melalui suatu reaksi inti membuktikan keberadaan partikel neutron tersebut. 4.