Struktur Atom

STRUKTUR ATOM
A. PENGERTIAN DASAR
1. Partikel dasar : partikel-partikel pembentuk atom yang terdiri dari
elektron, proton den neutron.
1. Proton : partikel pembentuk atom yang mempunyai massa sama dengan
satu sma (amu) dan bermuatan +1.
2. Neutron : partikel pembentuk atom yang bermassa satu sma (amu) dan
netral.
3. Elektron : partikel pembentuk atom yang tidak mempunyai massa dan
bermuatan -1.
2. Nukleus : Inti atom yang bermuatan positif, terdiri dari proton den
neutron.
3. Notasi unsur : z
A A dengan X : tanda atom (unsur)
Z : nomor atom = jumlah elektron
(e)
= jumlah proton (p)
A : bilangan massa = jumlah proton +
neutron
Pada atom netral, berlaku: jumlah elektron = jumlah proton.
Contoh :
1. Tentukan jumlah elektron, proton den neutron dari unsur 26
56 Fe !
Jawab :
Jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom = 26
Jumlah neutron = bilangan massa - nomor atom = 56 - 26 = 30
2. Berikan notasi unsur X, jika diketahui jumlah neutron = 14 dan
jumlah elektron = 13 !
Jawab :
Nomor atom = jumlah elektron = 13
Bilangan massa = jumlah proton + neutron = 13 + 14 = 27
Jadi notasi unsurnya: 13
27 X
4. Atom tak netral : atom yang bermuatan listrik karena kelebihan atau
kekurangan elektron bila dibandingkan dengan atom netralnya.
Atom bermuatan positif bila kekurangan elektron, disebut kation.
Atom bermuatan negatif bila kelebihan elektron, disebut anion.
Contoh:
- Na+ : kation dengan kekurangan 1 elektron
- Mg2- : kation dengan kekurangan 2 elektron
- Cl- : anion dengan kelebihan 1 elektron
- O2 : anion dengan kelebihan 2 elektron
5. Isotop : unsur yang nomor atomnya sama, tetapi berbeda bilangan
massanya.
Contoh: Isotop oksigen: 8
16 O ; 8
17 O ; 8
18 O
6. Isobar : unsur yang bilangan massanya sama, tetapi berbeda nomor
atomnya.
Contoh: 27
59 CO dengan 28
59 Ni
7. Isoton : unsur dengan jumlah neutron yang sama.
Contoh: 6
13 C dengan 7
14 N
8. Iso elektron: atom/ion dengan jumlah elektron yang sama.
Contoh: Na+ dengan Mg2+
K+ dengan Ar
B. MODEL ATOM
1. MODEL ATOM JOHN DALTON
- atom adalah bagian terkecil suatu unsur
- atom tidak dapat diciptakan, dimusnahkan, terbagi lagi, atau diubah menjadi
zat lain
- atom-atom suatu unsur adalah same dalam segala hal, tetapi berbeda dengan
atom-atom dari unsur lain
- reaksi kimia merupakan proses penggabungan atau pemisahan atom dari
unsur-unsur yang terlihat
Kelemahan teori atom Dalton: tidak dapat membedakan pengertian
atom den molekul. Dan atom ternyata bukan partikel yang terkecil.
2.MODEL ATOM J.J. THOMPSON
- atom merupakan suatu bola bermuatan positif dan di dalamnya tersebar
elektron-elektron seperti kismis
- jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif, sehingga atom bersifat
netral
3. MODEL ATOM RUTHERFORD
- atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dengan muatan positif yang
massanya merupakan massa atom tersebut
- elektron-elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti tersebut
- banyaknya elektron dalam atom sama dengan banyaknya proton dalam inti dan
ini sesuai dengan nomor
atomnya
4. MODEL ATOM BOHR
- elektron-elektron dalam mengelilingi inti berada pada tingkat-tingkat energi
(kulit) tertentu tanpa
menyerap atau memancarkan energi
- elektron dapat berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam dengan
memancarkan energi, atau sebaliknya
C. BILANGAN KUANTUM
Untuk menentukan kedudukan suatu elektron dalam atom, digunakan 4
bilangan kuantum.
1. Bilangan kuantum utama (n): mewujudkan lintasan elektron dalam
atom.
n mempunyai harga 1, 2, 3, .....
- n = 1 sesuai dengan kulit K
- n = 2 sesuai dengan kulit L
- n = 3 sesuai dengan kulit M
- dan seterusnya
Tiap kulit atau setiap tingkat energi ditempati oleh sejumlah elektron.
Jumlah elektron maksimmm yang dapat menempati tingkat energi itu
harus memenuhi rumus Pauli = 2n2.
Contoh:
kulit ke-4 (n=4) dapat ditempati maksimum= 2 x 42 elektron = 32
elektron
2. Bilangan kuantum azimuth (l) : menunjukkan sub kulit dimana
elektron itu bergerak sekaligus menunjukkan sub kulit yang merupakan
penyusun suatu kulit.
Bilangan kuantum azimuth mempunyai harga dari 0 sampai dengan (n-
1).
n = 1 ; l = 0 ; sesuai kulit K
n = 2 ; l = 0, 1 ; sesuai kulit L
n = 3 ; l = 0, 1, 2 ; sesuai kulit M
n = 4 ; l = 0, 1, 2, 3 ; sesuai kulit N
dan seterusnya
Sub kulit yang harganya berbeda-beda ini diberi nama khusus:
l = 0 ; sesuai sub kulit s (s = sharp)
l = 1 ; sesuai sub kulit p (p = principle)
l = 2 ; sesuai sub kulit d (d = diffuse)
l = 3 ; sesuai sub kulit f (f = fundamental)
3. Bilangan kuantum magnetik (m): mewujudkan adanya satu atau
beberapa tingkatan energi di dalam satu sub kulit. Bilangan kuantum
magnetik (m) mempunyai harga (-l) sampai harga (+l).
Untuk:
l = 0 (sub kulit s), harga m = 0 (mempunyai 1 orbital)
l = 1 (sub kulit p), harga m = -1, O, +1 (mempunyai 3 orbital)
l = 2 (sub kulit d), harga m = -2, -1, O, +1, +2 (mempunyai 5 orbital)
l = 3 (sub kwit f) , harga m = -3, -2, O, +1, +2, +3 (mempunyai 7
orbital)
4. Bilangan kuantum spin (s): menunjukkan arah perputaran elektron
pada sumbunya.
Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua
elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan
masing-masing diberi harga spin +1/2 atau -1/2.
Pertanyaan:
Bagaimana menyatakan keempat bilangan kuantum dari elektron 3s1 ?
Jawab:
Keempat bilangan kuantum dari kedudukan elektron 3s1 dapat
dinyatakan sebagai,
n= 3 ; l = 0 ; m = 0 ; s = +1/2 ; atau -1/2
D. KONFIGURASI ELEKTRON
Dalam setiap atom telah tersedia orbital-orbital, akan tetapi belum tentu
semua orbital ini terisi penuh. Bagaimanakah pengisian elektron dalam
orbital-orbital tersebut ?
Pengisian elektron dalam orbital-orbital memenuhi beberapa peraturan.
antara lain:
1. Prinsip Aufbau : elektron-elektron mulai mengisi orbital dengan
tingkat energi terendah dan seterusnya.
Orbital yang memenuhi tingkat energi yang paling rendah adalah 1s
dilanjutkan dengan 2s, 2p, 3s, 3p, dan seterusnya dan untuk
mempermudah dibuat diagram sebagai berikut:
Contoh pengisian elektron-elektron dalam orbital beberapa unsur:
Atom H : mempunyai 1 elektron, konfigurasinya 1s1
Atom C : mempunyai 6 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p2
Atom K : mempunyai 19 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p6 3S2 3p6
4s1
2. Prinsip Pauli : tidak mungkin di dalam atom terdapat 2 elektron
dengan keempat bilangan kuantum yang sama.
Hal ini berarti, bila ada dua elektron yang mempunyai bilangan
kuantum utama, azimuth dan magnetik yang sama, maka bilangan
kuantum spinnya harus berlawanan.
3. Prinsip Hund : cara pengisian elektron dalam orbital pada suatu sub
kulit ialah bahwa elektron-elektron tidak membentuk pasangan elektron
sebelum masing-masing orbital terisi dengan sebuah elektron.
Contoh:
- Atom C dengan nomor atom 6, berarti memiliki 6 elektron dan cara
Pengisian orbitalnya adalah:
Berdasarkan prinsip Hund, maka 1 elektron dari lintasan 2s akan
berpindah ke lintasan 2pz, sehingga sekarang ada 4 elektron yang tidak
berpasangan. Oleh karena itu agar semua orbitalnya penuh, maka atom
karbon berikatan dengan unsur yang dapat memberikan 4 elektron.
Sehingga di alam terdapat senyawa CH4 atau CCl4, tetapi tidak terdapat
senyawa CCl3 atau CCl5 Read more "Struktur Atom..."

IKATAN KIMIA

Ikatan kimia pada prinsipnya berasal dari interaksi antar elektron-elektron yang ada pada orbit luar, atau orbit yang terisisebagian atau orbit bebas dalam atom lainya.

1. Interaksi atom-atom logam (ikatan metalik/ikatan logam).

Dalam interaksi antar atom logam, ikatan kimia dibentuk oleh gaya tarik menarik-menarik elektron oleh inti (nucleus) yang berbeda. Asalnya elektron milik satu atom yang ditarik oleh inti atom tetangganya yang bermuatan +, dan elektron ini disharing dg gaya tarik yang sama oleh inti lain yang mengitarinya. Akibat jumlah elektron valensi yang rendah dan terdapat jumlah ruang kososng yang besar, maka e^- memiliki banyak tempat untuk berpindah. Keadaan demikian menyebabkan e^- dapat berpindah secara bebas antar kation-kation tersebut. Elektron ini disebut “delocalized electron” dan ikatannya juga disebut “delocalized bonding”.

Elektron bebas dalam orbit ini bertindak sebagai perekat atau lem. Kation yang tinggal berdekatan satu sama lain saling tarik menarik dengan elektron sebagai semennya.

2. Ikatan kovalen

2.1. Ikatan dengan non logam

            Pada prinsipnya semua ikatan kimia berasal dari gaya tarik menarik inti (nucleus) yang bermuatan + terhadap e yang bermuatan negatif, Gaya tarik menarik ini ditentukan oleh Hukum Coulomb.

                                        F = 

               

                        F              : Gaya tarik menarik atau tolak menolak

                        Q1 dan Q2 : Muatan partikel 1 dan 2

                        r               : Jarak antara partikel 1 dan 2

                        k              : Konstante dielektrik

Bila Q1 dan Q2 bermuatan sama, maka keduanya akan tolak-menolak, sebaliknya bila Q1 dan Q2 bermuatan berlawanan akan terjadi tarik menarik.

Ikatan kovalen terbentuk, karena hampir semua unsur memiliki ruang kosong dan orbit luar berenergi rendah. Makin rendah energi suatu orbit, nakin tinggi stabilitas elektron yang ada di dalamnya. Semua unsur non-logam memiliki paling tidak 4 dari 8elektron yang mungkin berada pada orbit luar, kecuali: H, He, dan B.

        Perbedaan unsur non-logam dengan logam adalah tidak memiliki kelebihan ruang kosong yang berenergi rendah untuk penyebaran elektron yang akan disharing. Elektron yang dapat disharing dalam unsur non-logam tidak mengalami “delocalised” seperti pada ikatan metalik (ikatan logam). Jadi elektron ini tinggal terlokalisir dalam kedekatan antar 2 inti (ikatan kovalen).

Contoh: pembentukan H₂ dari 2 atom H. Pada molekul H₂ ada 3 gaya yang bekerja yaitu:

a). Gaya tolak-menolak antara 2 inti

b). Gaya tolak-menolak antara 2 elektron

c). Gaya tarik-menarik antara inti dari satu atom dengan elektron dari atom yang lainnya. Besarnya gaya c ini lebih besar dari jumlah gaya a dan b.

 

H

H

                       

Ikatan kovalen pada H₂, 2 elektron disharing oleh 2 atom dan orbit dari 2 elektron itu juga disharing oleh 2 atom.

Ikatan kovalen: gaya tarik-menarik bersih (net) yang terjadi ketika setiap atom memasok 1 elektron yang tidak berpasangan untuk dipasangkan dengan yang lain, dan ada satu ruang kosong untuk menerima elektron dari atom yang lain, sehingga 2 elektron ditarik oleh kedua inti atom tersebut.

2.2. Valensi atau kekuatan penggabungan

        Valensi suatu atom adalah jumlah ikatan kovalen yang dapat terbentuk. Contoh: valensi H = 1, He = 0, F = 1, O = 2, Li =1.

3. Ikatan non-logam dengan logam

        Pasangan elektron yang membentuk suatu ikatan antara atom logam dan non-logam terletak pada orbit yang overlap antara 2 atom tersebut. Karena atom non logam tidak mempunyai ruang kosong dengan energi rendah, maka elektron akan tersebar pada daerah orbit yang overlap.

        Atom dari unsur yang berbeda memiliki kemampuan yg berbeda dalam menarik pasangan elektron dalam suatu ikatan kovalen.

F, O, Cl    : kemampuan menariknya kuat

Na, K       : kemampuan menariknya lemah.

Elektro-negativitas: kemampuan relatif suatu unsur untuk memenuhi muatan listrik yang negatif.

2.4. Ikatan ionic (elektro-valent, hetero-polar)

        Ikatan ini berasal dari gaya tarik elektrostatik antara ion yang bermuatan berlawnan [Kation (+) dan anion (-)]. (Hukum Coulomb)

        Untuk sebagian besar unsur, proses pelepasan atau penambatan elektron adalah proses endotermik (membutuhkan energi). Ini berarti bahwa bentuk ion adalah kurang stabil dibandingkan atom yang tak bermuatan.

        Na           Na⁺  +  (-)  -  energi

        ½O₂ +  2 (-)             O^-2  -  energi

Senyawa yang memiliki derajat paling tinggi dalam ikatan ionik adalah yang terbentuk oleh reaksi antara unsur alkali dengan halogen.

Contoh:   Na  +  Cl          NaCl.

Keduanya memiliki perbedaan elektronegativitas yang besar, sehingga pasangan elektron yang membentuk ikatan lebih banyak tertarik oleh atom Cl.

Makin besar perbedaan elektro-negativitasnya makin besar pula karakter ioniknya. Namun ada kekecualian untuk F dan Cs, F memiliki elektro-negativitas paling kuat, sedang Cs memiliki elektro-negativitas paling lemah, sehingga ikatannya tidak sepenuhnya ionik. Bagaimanapun juga ikatan kovalen murni ada dalam molekul yang tersusun oleh molekul yang sama (H₂, Cl₂, C-C) atau molekul yang tersusun dari atom yg memiliki elektro-negativitas yang hampir sama, contoh: C-H.

      Dari bermacam-macam ikatan dapat disimpulkan sbb:

a). Senyawa dengan ikatan kovalen yang dominan, elektron dari ikatan berada pada atom yang membuat ikatan. Diantara molekul yang berbeda ada ikatan yang lemah yang disebut “gaya van der Waals”. Hal yang sama terjadi untuk senyawa dengan “ikatan kovalen koordinat”. Molekul yang berbeda membentuk satuan-satuan yang terpisah. Dalam molekul ini jarak antar atom dalam molekul lebih kecil dari jarak antara atom dan molekul didekatnya.

b). Senyawa dengan ikatan metalik dan ionik yang dominan, ikatan itu dibuat oleh elektron-elektron yang disharing. Dalam logam gaya tarik berasal dari “delocalised electron”, sedang dalam senyawa ionik berasal dari gaya tarik menarik antara ion positif dan negatif. Dalam senyawa ini, partikel-partikel bermuatan diposisikan pada jarak yg sama satu dengan yang lainnya, sehingga tidak ada kemungkinan untuk membedakan atau memisahkan molekul yang utuh (discrete). Dalam logam, setiap atom biasanya diposisikan pada jarak yang sama dari 6, 8 atau 12 atom yang lainnya yang menunjukkan bahwa ikatan dengan seluruh atom-atom yang berbeda ini memiliki kekuatan yang sama.

    Dalam bentuk padat, struktur ionik seperti NaCl, setiap Na⁺ dikelilingi oleh 6 Cl pada jarak yang sama, setiap Cl^- dikelilingi oleh 6 Na⁺ juga pada jarak yang sama, yang menunjukkan bahwa setiap Na⁺ ditarik oleh 6 Cl^- dg kekuatan yang sama, setiap Cl^- juga ditarik oleh 6 Na⁺ dg kekuatan yang sama. Bentuk pada ini hanya larut dalam pelarut polar (air) yang dapat memutus ikatan ionik dengan sifat polaritasnya dan membentuk ion hidrat (ion yang diseliputi dengan mantel air).

Read more "IKATAN KIMIA..."

cerpen oh ternyata

Oh Ternyata..

“Shien”  sapaan akrab teman-teman tercinta kepadaku, Shien’ainaru adalah nama yang diberikan oleh orang tuaku sejak 17 tahun yang lalu. Aku adalah gadis yang saat ini duduk dikelas XII yang pastinya wajah IPA terlihat di sikapku. Aku adalah anak tunggal dari papa Lee Dong Hye dan mamaku tercinta Park Ju Hye  Aku terlahir sebagai cewek keturunan korean. Kulit putih, berhidung mancung, bermata coklat, tinggi semampai merupakan ciri-ciriku.

Dengan memakai earphone kudengarkan lantunan lagu kesukaanku milik “Shinee” dengan judul Ring ding dong, tanpa sadar kuikuti alunan lagu dan gerakan lincahku.

Tak terasa hampir satu jam berlalu aku masih saja sibuk mendengarkan lagu-lagu kesukaanku. Hingga akhirnya teriakan mamaku terdengar di telingahku .

            “shien berhentilah! Jangan kau buat berantakan kamarmu itu, bau badanmu sudah sampai kesini! Ayo mandi sayang!” ujar mama sambil berteriak diluar pintu kamarku.

            “ Ne, mama “ jawabku singkat

Aku hentikan aktivitasku, kubuka pintu kamar

Betapa terkejutnya mama ketika melihat keadaan kamarku yang menurutnya seperti kapal pecah.

“ oh shien, tasmu diatas lemari, sepatumu di atas ranjang, bajumu di depan pintu kamar mandi, selimutmu tergeletak dilantai, celanamu di atas rak sepatu, dimana sisi wanitamu shien? Kau ini selalu santai padahal kamarmu seperti sampah-sampah yang berserakan” ujar mama sambil marah

Aku hanya tertawa sambil menggaruk kepala saat di marahi mama. Tak lama setelah itu shien mandi dan siap-siap makan malam bersama keluarganya saat itu sampai selesai.

Setelah selesai  makan aku masuk kembali kekamar kesayangan ku yang berantakan itu.

Terdiam diri kumerasakan suntuk di malam yang sangat sunyi itu hingga kukeluarkan laptop dan modem yang berwarna putih dari laci meja belajarku dan aku pun langsung online untuk melihat pemberitahuanku di facebook .

Pemberitahuan dan permintaan teman pun sudah banyak terdaftar di facebook ku . aku pun langsung manconfirmasi dan membalas komentar-komentar dari berbagain teman-teman ku di dunia maya.

Permintaan temanku salah satunya bernama Kim Marur Ashua. Wajah rupawan, putih, bermata sipit dan sangat penuh karisma membuatku terpesona dan membuatku  ingin mengenalnya lebih dekat.

Aku melihat Propilnya yang kebetulan dia satu kota dengan tempat tinggalku, dia semangkin membuatku penasaran.
            ‘’tut...” terdengar suara obrolan dari facebook yang ternyata dari Kim Marur Ashua.

Kim : hai J

Shien : juga J?

Kim : apa kabar? Salam kenal cantik!

Shien : baik aja, kamu? Gomawo J

Kim : tinggal dimana shien ??

Shien : di Pulau Jeiju, kamu juga kan ??

Kim : kok kamu tau?

Shien : hhhe aku lihat di Profil facebook kamu. J

Tak lama setelah itu Kim Marur Ashua berhenti dari obrolan itu. Aku sangat terkesimah dengan wajah tampan Kim Marur.

Pada beberapa hari ini aku dan Kim Marur selalu berkomunikasi lewat obrolan facebook itu. Anehnya ia tak ingin memberikan nomor telephone dan alamat rumahnya. Itu sangat membuatku penasaran.

Hingga suatu hari aku ingin megajaknya bertemu, tapi dia menolak dengan berbagai macam alasan yang sangat tidak kumengerti?

Aku mengajaknya lagi saat kami mengobrol tapi..

Shien : hei ..

Kim : hei ada apa?

Shien : kapan kita bisa bertemu?

Kim : mianhe shien, aku tidak tahu kapan?

Shien : kenapa kamu selalu tidak bisa kalau di ajak bertemu ?

Kim : nanti kamu menyesal kalau melihat aku..

Tut... tiba-tiba obrolan kami terputus karena dia sedang  offline.

Saat itu ada sebuah acara Party di Menara  dekat rumahku, sebetulnya aku tidak tertarik untuk pergi kesana. tetapi, ajakan teman baikku yang memaksa aku datang kesana.

Tiba di Menara..

Di sini aku hanya diam saja bak orang yang sedang tidak ada kerjaanan, yang hanya duduk dan minum saja. aku melihat sekitar orang didekatku, disini aku melihat orang yang sangat jelek (hehehe) tetapi perasaanku orang ini sudah tidak asing lagi dimataku.

Aku mendekatinya. Dia hanya menundukan kepalanya seakan dia sudah mengenaliku. aku sapa dia dengan kata “hai” dan dia pun membalasnya.

“shien” dia menyebut namaku, akupun terkejut mendengarnya. Aku semangkin binggung kamipun berbicara !!

            “shien” untuk kedua kalinya dia menyebut namaku.

            “ kamu siapa” kataku kepadanya

            ‘’ aku?” katanya

            “ aku siapa?” kataku yang agak marah

            ‘’ aku Kim Marur,” katanya dengan spontan

            “ ah.,,” aku terkejut

Tak kusangka ternyata jawaban dari penasaranku ini kepadanya yang tidak perna ingin bertemu denganku adalah rupanya yang sangat mendukung.

Ternyata Kim Marur hanya menipu wajahnya di dunia maya. Aku sudah tertipu dengan wajah tampanya. Hahaah J

Oh ternyata ....

Read more "cerpen oh ternyata..."