E-MODUL KIMIA

E-MODUL KIMIA STRUKTUR ATOM TERINTEGRASI NILAI ISLAM KELAS X SMA/MA Ernida Yuni Arif Yasthophi, S.Pd., M.Si. َّلِذى َخَلَق )١َ )خَلَق ٱ ِإْلنَس ٰـَن ٱْسِم َرِّبَك ٱ ِب ْأ َر ْق ٱ َّلِذى ُّبَك ٱ َأْلْك َرُم )٣ )ٱ َوَر ْأ َر ْق ِمْن َعَلٍق )٢ )ٱ َلْم َيْعَلْم )٥ ) َقَلِم )٤َ )عَّلَم ٱ ِإْلنَس ٰـَن َما ْل ٱ َعَّلَم ِب Bacalah dengan (menyebut) nama Tuhanmu yang menciptakan, Dia telah menciptakan manusia dari segumpal darah. Bacalah, dan Tuhanmulah Yang Mahamulia, Yang mengajar (manusia) dengan pena. Dia mengajarkan manusia apa yang tidak diketahuinya

E-MODULE PEMBELAJARAN KIMIA STRUKTUR ATOM TERINTEGRASI NILAI ISLAM DISUSUN OLEH : ERNIDA YUNI i

PRAKATA Pekanbaru, 26 Desember 2022 Ernida Yuni ii Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh… Alhamdulillahirobbil’alamin, puji syukur atas kehadirat ALLAH SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan e-modul pembelajaran kimia terintegrasi nilai islam pada materi struktur atom kelas X. Sholawat beserta salam, kita hadiahkan kepada Nabi Muhammad SAW, Allahumma sholli ‘ala Muhammad wa ‘ala ali Muhammad. Modul elektronik ini disusun berdasarkan standar isi Kurikulum 2013 revisi yang menuntut siswa untuk berperan aktif dalam proses pembelajaran. Dengan adanya e-modul pembelajaran struktur atom terintegrasi nilai islam ini diharapkan peserta didik dapat lebih mudah untuk memahami materi kimia khususnya struktur atom. Pada emodul ini juga dilengkapi dengan nilai nilai islam yang berkaitan dengan materi. Penulis mengucapkan terimakasih banyak kepada keluarga, seluruh dosen Program Studi Pendidikan Kimia khususnya Bapak Arif Yasthophi, S.Pd., M.Si. selaku dosen pembimbing, seluruh validator dan teman teman serta semua pihak yang selalu membantu dan memotivasi penulis dalam penyusunan e-modul ini. Penulis menyadari bahwa e-modul ini masih belum sempurna dalam segala aspek. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk mengembangkan emodul ini.

Penyusun………………………….....................………………...........…..............i Prakata……………..…………………………........……........……..….......…….……ii Daftar Isi……….……………………………...................……....……....…....….…iii Peta Konsep...……………………………………........………..........…....…....…iv Pendahuluan…………………………………...……...……...........…..….........…v A.Identitas Modul…………………………………………...…..….........…......…...v B.Kompetensi Inti………………………...………………...….…....…...........…....v C.Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian.......…..….............vi D.Petunjuk Penggunaan Model………………………………..…..…....…...vii Kegiatan Pembelajaran 1………………………………..……...…..............1 Perkembangan Teori Atom & Partikel Penyusunnya.....................1 A.Perkembangan Model Atom………………………………….….……….......2 B.Partikel Penyusun Atom…………………………………………………….....14 Kegiatan Pembelajaran 2……………………………………………..........17 Nomor Atom, Nomor Massa & Isotop, Isobar dan Isoton........17 A.Nomor Atom dan Nomor Massa…………………………....…....…......18 B.Isotop , Isobar dan Isoton………………………………………....…..........19 Kegiatan Pembelajaran 3……………………………….........……..........21 Bilangan Kuantum & Konfigurasi Elektron…………........................21 A.Bilangan Kuantum...………………………………………………………..........22 B.Konfigurasi Elektron……..………………………………………………..........23 Evaluasi…………………………………………………………………………….........26 Daftar Pustaka………………………………………………………..…..............29 Daftar Isi iii

STRUKTUR ATOM Perkembangan Atom John Dalton Thomson Rutherford Niels Bohr Atom Modern Peta Konsep iv Elektron Inti Atom Konfigurasi Elektron Proton Neutron Nomor Atom Nomor Massa Isotop Isobar Isoton

KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya KI 2 : Menghayati, mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsive dan proaktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia KI 3:Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prodesural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prodesural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya disekolah secara mandiri dan mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan. Pendahuluan A. Identitas E-Modul Mata Pembelajaran :Struktur Atom Kelas : X IPA SMA/MA B. Kompetensi Inti v

C. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian 1.1 Menyadari adanya keteraturan struktur partikel materi sebagai wujud kebesaran ALLAH Yang Maha Esa dan pengetahuan tentang struktur partikel materi sebagai hasil pemikiran kreatif manusia yang kebenarannya bersifat tentatif 1.1.1 Mengangungkan kebesaran ALLAH Yang Maha Esa 1.1.2 Menyadari bahwa ketentuan yang ditetapkan oleh ALLAH adalah yang terbaik bagi kita 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, disiplin, jujur objektif, terbuka, mampu membedakan fakta dan opini, ulet, teliti, bertanggung jawab, kritis, kreatif, inovatif, demokratis , komunikatif ). 2.1.1 Menunjukkan prilaku yang baik yang sesuai dengan syariat islam 2.1.2 Menunjukkan prilaku yang baik yang diwujudkan dalam sikap sehari-hari 3.1 Menganalisis perkembangan model atom, partikel penyusun atom, nomor atom, nomor massa,isotop, isobar dan isoton terintegrasi nilai islam. 3.1.1 Menjelaskan perkembangan teori atom dan perkembangan model atom 3.1.2 Menentukan partikel penyusun atom 3.2.2 Menentukan hubungan nomor atom dan nomor massa suatu atom 3.2.3 Membedakan isotop,isoton dan isobar 4.1 Menjelaskan fenomena alam atau hasil percobaan menggunakan model atom 4.1.1 Merancang gambar model atom vi

D. Petunjuk Penggunaan E-Modul vii E-Modul ini digunakan sebagai media pelajaran yang diharapkan mampu menambah pemahaman siswa pada materi struktur atom terintegrasi nilai islam. Untuk menggunakan E-Modul ini ikutilah langkah-langkah dibawah ini: 1.E-Modul ini berisi kode-kode yang harus dipahami menunjukkan tentang uraian materi menunjukkan tentang ayat al-quran atau nilai nilai islam yang berkaitan dengan materi menunjukkan tentang penilaian diri yang harus diisi siswa menunjukkan tentang evaluasi dari semua pelajaran yang telah dipelajari siswa 2.E-Modul ini juga dilengkapi dengan peta konsep yang dapat membantu peserta didik 3.Perdalamlah pemahamanmu tentang struktur atom terintegrasi nilai islam ini, kemudian kerjakan penilaian diri dan evaluasi untuk mengukur pemahamanmu.

Perkembangan Teori Atom & Partikel Penyusunnya Siswa dapat mengetahui dan membedakan perkembangan teori atom setelah mempelajarinya dengan tepat Siswa dapat mengetahui partikel penyusun atom setelah mempelajari cara ditemukannya dengan tepat Siswa dapat lebih mensyukuri nikmat Allah Tujuan Pembelajaran 1. 2. 3. Kegiatan Pembelajaran 1 1

Tata surya merupakan kumpulan benda langit meliputi matahari dan semua objek yang berputar mengelilinginya seperti planet, satelit, meteor,asteroid, komet dan lainnya. Matahari sebagai pusat tata surya dapat kita analogikan seperti inti atom, sedangkan planet sebagai elektron yang mengelilinginya. Tuhan yang maha pencipta segala sesuatu didunia telah mengatur alam semesta ini dengan sebaik mungkin hingga menjadi sebuah keteraturan. Termasuk tata surya, tuhan sedemikian rupa mengatur pergerakan planet dalam mengelilingi matahari secara teratur. Begitu pula dengan suatu materi, Tuhan juga mengatur susunan atom yang berupa inti atom dengan elektron yang mengelilinginya. Oleh karena itu, sebagai manusia kita harus senantiasa bersyukur atas segala sesuatu yang ada didunia ini. Begitu sempurnanya alam semesta ciptaan Tuhan, kita sebagai makhluk Tuhan yang paling sempurna harus berperilaku selaras dengan alam. Menjaga alam sama artinya dengan menjaga keteraturan yang telah tuhan ciptakan 2 Motivasi ATOM

Konsep tentang atom pertama sekali dicetuskan oleh Demokritus, menurut Demokritus semua dapat dipecahkan menjadi partikel terkecil, dimana partikel-partikel tidak bisa lagi dibagi lebih lanjut disebut atom. Atom berasal dari kata atomos, (a:tidak, tomos: memotong), tidak dapat dipotong atau tidak dapat dibagi. Setiap materi di alam semesta ini tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil, sebelum para ahli mengemukakan pendapat mereka sudah terlebih dahulu Allah cantumkan di dalam AlQuran tentang atom, yaitu dalam surah Al-Zalzalah ayat 7-8: Artinya: Barangsiapa yang mengerjakan kebaikan seberat dzarrah pun, niscaya dia akan melihat (balasan)nya. Dan barangsiapa yang mengerjakan kejahatan sebesar dzarrah pun, niscaya dia akan melihat (balasan)nya pula. (Surah Al-zalzalah, ayat 7 dan 8). A. Perkembangan Model Atom َفَمْن َيْعَمْل ِمْثَقاَل َذَّرٍة َخْيًرا َي َرُه َوَمْن َيْعَمْل ِمْثَقاَل َذَّرٍة َشًّر ا َي َرُه )٧( )٨( 2 Membaca Basmalah ِه ٱلَّرْح َٰم ِن ٱلَّرِحيِم َّٰل : ِبْسِم ٱل

Tafsir 3 Menurut al-Qurthubi dalam kitabnya tafsir al jami‟ li ahkam alQur‟an, mengatakan bahwa Lafaẓ ة رَّذ َلِثقاْم ِهْم” ِBiarpun sebesar Żarrah (atom).” Kata ة رَّذ َartinya seberat timbangan atom atau juga diartikan dengan seekor semut merah kecil, seperti yang dijelaskan dalam tafsir surah An-Nisaa’.(AlQurthubi, Syaikh Imam, 2008) Sedangkan menurut Abu Ja’far Muhammad bin Jarir Ath-Thabari dalam kitabnya Tafsir alJami‟ al-Bayan an Ta‟wil Ayl al-Qur‟an, mengatakan bahwa maksudnya),” atom (Żarrah sebesar Biarpunِ : مْثقاِل َذَّر ة lafaẓ adalah dari berat semut yang terkecil. Bangsa arab biasa berkata, “Ambillah ini, karena ia lebih ringan dari itu.” Maksudnya adalah lebih ringan timbangannya.(Abu Ja’far Muhammad At-Thabari, 2009) Seiring dengan berkembangnya zaman dan ilmu pengetahuan, banyak teori teori baru tentang atom yang bermunculan yang merupakan hasil temuan atau pemikiran para ilmuwan setelah dilakukannnya observasi. Setelah mengalami banyak penambahan fakta-fakta temuan, akhirnya model teori atom mengalami modifikasi menjadi model teori atom yang hingga saat ini kita kenal. Setelah berabad-abad kemudian perkataan Al-Quran terbukti dengan adanya penemuan partikel yang lebih kecil daripada atom, yaitu proton, elektron, dan neutron. Dengan demikian Al-Quran terbukti lebih dulu mengungkapkan teori jauh sebelum para ilmuwan melakukan observasinya. Maha suci Allah mengetahui segala yang ada di dalam alam semesta-Nya Dan sekarang zarrah diartikan untuk sesuatu hal yang paling kecil. Atom diartikan untuk secara umum dari kata zarrah, bukan menunjuk untuk sesuatu hal yang paling kecil. dan atom adalah arti bahasa arab daripada zarrah

Atom adalah unit pembangun dari segala macam materi Atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat sama dengan unsurnya Dalam reaksi kimia atom tidak dimusnahkan, tidak diciptakan, dan tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain. Reaksi kimia hanyalah penataan ulang susunan atom-atom yang terlibat dalam reaksi. Hal paling penting dari teori atom Dalton adalah: 1. 2. 3. 1.Model Atom Dalton 4 Gambar atom Dalton a. Setiap unsur tersusun atas partikel partikel kecil yang tidak dapat dibagi lagi yang disebut atom b. Atom–atom dari unsur yang sama akan mempunyai sifat yang sama, sedangkan atom-atom dari unsur yang berbeda akan mempunyai sifat yang berbeda pula c. Dalam reaksi kimia tidak ada atom yang hilang, tetapi hanya terjadi perubahan susunan atom atom dalam zat tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut Setelah berselang lama, diketahui bahwa beberapa postulat dalam teori atom Dalton ternyata kurang tepat, misalnya : 1. Ternyata atom bukanlah sesuatu yang tak terbagi, melainkan terdiri dari partikel sub atom 2. Meski mempunyai sifat yang sama , atom dari unsur yang sama mempunyai massa yang berbeda. 3. Melalui reaksi nuklir , atom dari suatu unsur dapat diubah menjadi atom unsur yang lain.

1859 2. Model Atom Thomson 5 Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lainnya Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi Tidak dapat menjelaskan cara atom atom saling berikatan Kelemahan teori atom Dalton: 1855 Heinrich Geissler dari Jerman berhasil merancang pompa merkuri yang dapat digunakan untuk menghasilkan gas bertekanan rendah (vakum). Tabung gelas bertekanan rendah disebut tabung geissler Julius Plucker dari Jerman menggunakan tabung geissler dalam percobaan elektrolisis gas, pada kedua ujung tabung ia memasang 2 pelat logam sebagai elektrode.Elektrode yang dihubungkan ke kutub negatif disebut katode sedangkan ke kutub positif disebut anode. Selanjutnya anode dan katode diberi beda tegangan yang tinggi. Ia mengamati adanya arus listrik dalam tabung berupa sinar yang dipancarkan katode 1876 Eugen Goldstein (1850-1930) dari Jerman menggunakan teknik yang sama dengan Plucker. Ia mengamati sinar yang dipancarkan katode dan menamakannya sinar katode 1880 William Crookes memastikan keberadaan sinar katode dengan memodifikasi tabung geissler 1891 George Johnston Stoney (1826-1911) dari Irlandia berpendapat bahwa sinar katode adalah partikel. Ia menamakannya dengan elektron 1897 Ia menggunakan tabung sinar katode khusus dan meletakkan medan listrik dan medan magnet untuk melakukan pengukuran kuantitatif karakteristik sinar katode. joseph John Thomson (1856-1940) dari Inggris berhasil menunjukkan bahwa sinar katode sebenarnya merupakan berkas partikel.

Berdasarkan hasil percobaannya Thomson membuktikan bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negatif (berkas elektron) dan ada didalam setiap materi Ditahun 1898, J.J. Thomson membuat suatu model atom yang menyatakan bahwa atom berbentuk bulat dimana muatan listik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh elektronelektron yang berada diantara muatan positif. Elektron elektron dalam atom seperti butiran kismis dalam roti. 6 Thomson berhasil mengamati bahwa sinar katode dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet: a. dalam medan listrik, sinar katode dibelokkan ke arah pelat logam positif, jadi sinar katode bermuatan negatif b. dalam medan magnet, sinar katode dibelokkan kearah yang berlawanan dengan pembelokannya oleh medan listrik -Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun dari partikel yang bermuatan positif dan negatif untuk membentuk atom netral. Juga membuktikan elektron terdapat dalam semua unsur Kelemahannya adalah -belum dapat menerangkan bagaimana susunan muatan positif dalam bola dan jumlah elektron Kelebihan teori atom Thomson ini adalah https://www.youtube.com/ watch?v=3jPwIkj4V2E Gambar model atom thomson

Al-Qur'an surah Yunus ayat 61 menjelaskan bagaimana kita mengetahui keberadaan partikel-partikel kecil ini. ْوَن ِمْن َعَمٍل ِااَّل ُكَّنا ْرٰاٍن َّواَل َتْعَمُل ْوا ِمْنُه ِمْن ُق ٍن َّوَما َتْتُل َوَما َت ُكْوُن ِفْي َشْأ ْي ُكم ُشُهْوًدا ِاْذ ُتِفْيُضْوَن ِفْيِۗه َوَما َيْع ُزُب َعْن َّرِّبَك ِمْن ِّمْثَقاِلَذَّرٍة ِفى َعَل ْكَب َر ِااَّل ِفْي ِكٰتٍب ُّمِبْين ِء َوٓاَل َاْصَغ َر ِمْن ٰذِلَك َوٓاَل َا ا َاْلْرِض َواَل ِفىالَّسَمۤا Artinya: Kamu tidak berada dalam suatu Keadaan dan tidak membaca suatu ayat dari Al Quran dan kamu tidak mengerjakan suatu pekerjaan, melainkan Kami menjadi saksi atasmu di waktu kamu melakukannya. tidak luput dari pengetahuan Tuhanmu biarpun sebesar zarrah (atom) di bumi ataupun di langit. tidak ada yang lebih kecil dan tidak (pula) yang lebih besar dari itu, melainkan (semua tercatat) dalam kitab yang nyata (Lauh Mahfuzh). (QS. Yunus;61) Dengan begitu, telah ditunjukkan bahwa Al-Qur'an meramalkan keberadaan atom-atom yang lebih kecil dari atom itu sendiri, seperti proton, elektron, dan neutron, meskipun nama-nama partikel penyusun ini tetap menjadi misteri atau tidak disebutkan dalam alquran. Allah menghendaki agar kita berpikir sedemikian rupa sehingga ada keinginan untuk meneliti semua peristiwa alam, yang akan meningkatkan keyakinan kita akan kekuasaan Allah, seperti yang tertulis dalam Al-Qur'an, dan karena Allah menghendaki agar kita berpikir sedemikian rupa. Kita sebagai seorang muslim yakin dan percaya bahwa allah mengetahui segala apa yang ada dibumi dan dilangit termasuk hal hal kecil yang ada didalamnya. Maka dari itu janganlah kita berbohong atau melakukan sesuatu perbuatan dosa sekecil apapun karna allah maha mengetahui 7

3. Model Atom Rutherford 8 Sebelum elektron ditemukan secara pasti oleh J.J. Thomson, Goldstein menerangkan adanya bekas sinar yang berfluoresensi pada permukaan dalam tabung sinar katode yang melaju lewat lubang-lubang dalam tabung dan bergerak menuju ujung lain dari tabung yang bermuatan negatif. Artinya, terdapat sinar bermuatan positif bergerak dalam tabung tersebut. Pada tahun 1903, seorang ahli fisika Jerman bernama Philipp Lenard memodifikasi tabung sinar katode dengan menempatkan suatu jendela dari lempeng aluminium yang sangat tipis. Lalu ia mengamati prilaku elektron yang menembus lempeng tersebut. Menurutnya, jika model atom Thomson benar, maka berkas elektron yang menembus lempeng akan kehilangan banyak energi sehingga berkas elektron yang menembus lempeng akan kehilangan banyak energi sehingga berkas elektron akan dibelokkan. Akan tetapi, ia menemukan sebagian besar berkas elektron tidak dibelokkan. Hal ini membuktikan bahwa model atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom, tidaklah benar -Pada tahun 1911, Ernest Rutherford tertarik untuk melanjutkan eksperimen Lenard dengan partikel alpa sebagai pengganti elektron. Eksperimen tersebut dilakukan oleh 2 asisten Rutherford yakni Hans Geiger dan Ernest Marsden. Dari eksperimen tersebut, Rutherford menyimpulkan: a. sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa. Hal ini dikarenakan sebagian besar partikel alpa diteruskan, atau tidak mengalami pembelokan b. terdapat suatu bagian yang sangat kecil tetapi sangat padat dalam atom yang disebut inti atom. Hal ini ditunjukkan oleh adanya partikel α yang dapat dipantulkan kembali oleh inti atom dengan fraksi yang sangat kecil c. muatan inti atom sejenis dengan muatan partikel α, yaitu bermuatan positif.

Hasil eksperimen tersebut Rutherford menyebutkan bahwa atom tersusun dari inti yang bermuatan positif dikelilingi oleh elektronelektron yang bermuatan negatif, seperti halnya planet planet yang mengelilingi matahari. Massa atom terpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Karena atom bersifat netral, maka jumlah muatan positif dalam inti (jumlah proton) harus sama dengan jumlah elektron Gambar Eksperimen Rutherford 9 Gambar atom Rutherford

Menurut Al-Qur'an, Allah menyebutkan teori atom Rutherford dalam Surat Yasin ayat 6. ِبُت ا َاۡلۡرُض َوِمۡن َاۡنُفِسِهۡم َوِمَّما اَل َيۡعَلُمۡوَن َها ِمَّما ُتۢۡن َّلِذۡى َخَلَق ا َاۡلۡزَواَج ُكَّل ُسۡبٰحَن ا Artinya: Maha suci Tuhan yang telah menciptakan pasangan-pasangan semuanya, baik dari apa yang ditumbuhkan oleh bumi dan dari diri merekan maupun dari apa yang tidak mereka ketahui .(QS. Yasiin; 36) Maha suci allah yang telah menciptakan sesuatu berpasangan. Layaknya atom terdapat proton dan elektron. Tidak perlu jauh jauh mengambil contoh ditubuh manusia saja terdapar berpasangan misalnya tangan, kita mempunyai 2 tangan, kiri dan kanan. Kaki, kita mempunyai kaki kiri dan kaki kanan. Telinga mata,lubang hidung dan lain sebagainya. Bahkan tempat kita setelah meninggal nanti, Allah telah mempersiapkan 2 tempat untuk kita. Ada neraka dan surga Kita sebagai seorang muslim hendaklah melakukan kebaikan didunia ini agar kita bersama orang-orang yang diterima di surganya allah 10 Kelemahan model atom Rutherford -Ketidakmampuan untuk menerangkan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom sebagai akibat gaya elektrostatik inti terhadap elektron. Kelemahan model atom Rutherford dapat diatasi oleh model atom Niels Bohr yang mengaplikasikan teori kuantum pada model atom ini. Kelebihan model atom Rutherford -Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti.

4. Model Atom Bohr 11 Niels Bohr merupakan seorang ahli Fisika dari bangsa Denmark, ia adalah orang pertama yang mengetengahkan teori struktur atom pada tahun 1913. Ia menerangkan model atomnya berdasarkan teori kuantum untuk menjelaskan spektrum gas hidrogen. Spektrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya menempati tingkat-tingkat energi tertentu dalam atom Salah satu kelemahan teori atom Rutherford adalah bahwa teorinya tidak menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke intinya. Menurut hukum fisika klasik, gerakan elektron mengitari inti akan disertai pemancaran energi berupa radiasi elektromagnet. Jika demikian, maka energi elektron akan semakin berkurang sehingga gerakannya akan melambat. Sementara, jika gerakan elektron melambat, maka lintasannya akan berbentuk spiral dan akhirnya ia akan jatuh ke inti atom. 1. Dalam atom terdapat lintasan-lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi. Lintasan itu, yang juga disebut kulit atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jari jari tertentu. Tiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama(n), mulai dari 1,2,3,4, dan seterusnya, yang dinyatakan dengan lambang K,L,M,N, dan seterusnya. Makin besar harga n (makin jauh dari inti), makin besar energy elektron yang mengorbit pada kulit itu 2. Elektron hanya boleh berada pada lintasan-lintasan yang diperbolehkan (lintasan yang ada), dan tidak boleh berada diantara dua lintasan. Lintasan yang akan ditempati oleh elektron bergantung pada energinya. 3. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi. Pada tahun 1913, berdasarkan analisi spektrum Niels Bohr mengajukan model atom sebagai berikut.

12 Model atom Niels Bohr dapat menjelaskan kelemahan dari teori Rutherford. Dalam model atomnya Bohr mengibaratkan pergerakan elektron mengelilingi inti atom seperti pergerakan planet mengelilingi matahari. Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron. Akan tetapi, teori atom Bohr memiliki kelemahan yaitu tidak dapat menerangkan spektrum atom yang memiliki nomor atom lebih dari satu dan tidak dapat menjelaskan adanya pengaruh medan magnet dalam atom Gambar atom Bohr Berdasarkan teori atom bohr dalam Al-Quran juga sudah dijelaskan secara tersirat dalam surah Yunus ayat 5: ُنْوًرا َّو َقَّدَرٗه َمَنا ِزَل ِلَتْعَلُمْوا َعَدَدالِّسِنْيَن َقَم َر ًء َّواْل َّلِذْي َجَعَل الَّشْمَس ِضَيۤا ُهَو ا ُيَفِّصُل ا ٰاْلٰيِتِلَقْوٍم َّيْعَلُمْوَن ِّۗق َح َواْلِحَسا َۗب َما َخَلَق ُهّٰللا ٰذِلَك ِااَّل ِباْل Artinya: Dia-lah yang menjadikan matahari bersinar dan bulan bercahaya dan ditetapkan-Nya manzilah-manzilah (tempat-tempat) bagi perjalanan bulan itu, supaya kamu mengetahui bilangan tahun dan perhitungan (waktu). Allah tidak menciptakan yang demikian itu melainkan dengan hak. Dia menjelaskan tandatanda (kebesaran-Nya) kepada orang orang yang mengetahui. Allah adalah maha pencipta, yang ada didunia ini, allah telah menjadikan matahari dan bulan berada ditempat yang semestinya Bulan mengelilingi bumi, bumi mengelilingi matahari dan tidak pernah matahari mengelilingi bumi & bulan

Berdasarkan ketidakpastian Heisenbarg pada tahun 1926 Schordinger mengatakan suatu persamaan gerak elektron dalam atom mempunyai sifat gelombang. Menurut model ini gerakan elektron mengelilingi inti atom di ungkapkan dalam bentuk kuadrat fungsi gelombang atau disebut juga orbital, yaitu kebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dalam ruang. 5. Model atom modern 13 Begitu juga atom, mereka bergerak sesuai dengan orbitalnya masing masing. Semua ini sudah jelas didalam al-quran , bahkan hal yang seperti ini sudah dijelaskan dalam al-quran. Semoga ini menambah keyakinan kita kepada Allah Pada tahun 1962, Erwin Schrodinger seorang ilmuan dari Australia mengajukan teori atom yang disebut teori atom mekanika kuantum atau mekanika gelombang. Teori ini berdasarkan pada dua penemuan sebagai berikut: a . Hipotesis Louis de Broglie. Hipotesis ini dikemukakan oleh seorang fisikawan yang berasal dari Prancis, ia mengemukakan gagasan tentang gelombang materi. Bahwa elektron memiliki sifat seperti cahaya, dapat bersifat partikel dan juga gelombang. b. Asas ketidakpastian Heisenbarg. Asas ketidakpastian ini dikemukakan oleh seorang fisikawan yang berasal dari Jerman, ia mengatakan tidak mungkin menentukan posisi dan momentum elektron dalam atom.

Latihan 1.Apa yang dimaksud dengan atom? 2.Bagaimana model atom Thompson? 3.Sebutkan kelebihan dan kekurangan model atom Rutherford? 4. Sebutkan salah satu contoh nilai islam dari salah satu model atom? B. Partikel Penyusun Atom Berdasarkan teori atom Dalton, bahwa atom merupakan unit terkecil yang tidak bisa dibagi lagi. Namun, penelitian pada tahun 1850-an ditemukan bahwa atom ini memiliki unsur internal, artinya atom terdiri dari partikel-partikel penyusunnya, yaitu proton, elektron dan neutron. A.Elektron Elektron ditemukan dan didemonstrasikan pada tahun 1879 oleh eksperimen sinar katoda Sir William Crookes. Crookes menggunakan tabung sinar katoda untuk melakukan eksperimennya. 14 Ilmu akan berkembang terus, tapi untuk atom sekarang yang telah di temukan atom modern adalah finalnya perkembangan atom. Sesempurna itu allah menciptakan materi ini. Sama halnya kita sebagai makhluk allah, Allah telah menciptakan manusia sebaik baik bentuk. Masya allah

Tabung sinar katoda terbentuk dari tabung kaca yang diisi dengan tingkat tekanan yang sangat rendah. Dua elektroda melekat pada tabung, yang menghantarkan listrik. Katoda (positif) dan anoda (negatif). Menurut temuan, sinar katoda dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik. Ini menampilkan muatan negatif sinar katoda. (Sunarya, 2012) Thomson juga menunjukkan bahwa bahan katoda yang digunakan tidak berpengaruh pada sifat sinar katoda, membuktikan bahwa mereka adalah partikel paling ringan dan terkecil yang diketahui sains. Hal ini dilakukan dengan melakukan percobaan Crookes menggunakan logam yang berbeda, yang menghasilkan hasil yang sama. Butuh waktu lama bagi Thomson untuk sampai pada kesimpulan bahwa sinar katoda adalah elektron atau muatan negatif yang dapat ditemukan di semua atom. (Syukri, 1999) B. Proton Selama percobaan awal 1900-an dengan tabung Crookes, Eugen Goldstein membuat penemuan proton. Seperti yang ditunjukkan dalam ilustrasi, Goldstein mengebor lubang di katoda tabung crookes dan kemudian mengisinya dengan gas hidrogen bertekanan rendah. Seberkas cahaya dapat dilihat di bagian belakang katoda setelah dihubungkan ke sumber arus searah tegangan tinggi. 15 C. Neutron Sebelum penemuan neutron oleh Ernest Rutherford pada tahun 1898, model struktur atom Rutherford kekurangan informasi penting. Hidrogen, unsur yang paling mendasar, hanya memiliki satu proton, sedangkan helium mengandung dua. Hal ini diketahui secara umum. Akibatnya, helium dan hidrogen memiliki massa atom yang kira-kira 2:1. Padahal kenyataannya, itu empat banding satu.

Latihan 1.Apa saja partikel penyusun atom? 2.Bagaimana muatan partikel penyusun atom? 3.Dimana letak partikel penyusun atom tersebut? 16 Rutherford dan rekan-rekannya berteori bahwa pasti ada partikel subatomik lain dalam inti atom. Partikel ditembakkan ke dalam lembaran tipis berilium, dan logam tersebut menghasilkan radiasi berenergi luar biasa tinggi yang identik dengan sinar , sebagaimana dibuktikan oleh James Chadwick (1932) Penelitian selanjutnya mengungkapkan bahwa mereka terdiri dari partikel netral dengan massa yang hanya sedikit lebih dari proton. Chadwick menciptakan istilah "neutron" Di tahun 1920, ahli fisika amerika William Draper Harkins menduga adanya partikel lain dalam inti atom selain proton. Partikel tersebut mempunyai massa yang hamper sama dengan proton, tetapi tidak bermuatan. Ia menamakan partikel tersebut neutron. Oleh karena partikel tersebut tidak bermuatan, maka keberadaanya sulit ditemukan Di tahun 1932 James Chadwick dari Inggris berhasil membuktikan keberadaan partikel neutron. Dengan penemuan neutron ini struktur atom semakin jelas . Atom tersusun dari ini atom yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Inti atom sendiri terdiri dari proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Kedua partikel penyusun inti ini disebut juga nukleon Kelebihan model atom Rutherford -Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan electron yang mengelilingi inti.

Kegiatan Pembelajaran 2 NOMOR ATOM, NOMOR MASSA DAN ISOTOP,ISOBAR ISOTON Siswa dapat mengetahui perbedaan nomor atom dan nomor massa setelah mempelajarinya Setelah peserta didik berdiskusi atau mengetahui isotop, isobar dan isoton, peserta didik mampu mengidentifikasi pengelompokan atom unsur Tujuan Pembelajaran 1. 2. 3.Siswa dapat mensyukuri nikmat allah 17

Jumlah proton dalam suatu atom disebut nomor atom atau nomor proton. Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron Contoh : nomor atom karbon adalah 6, berarti setiap atom karbon mempunyai 6 proton dan 6 elektron Nomor massa adalah jumlah total neutron dan proton yang ada dalam inti atom suatu unsur Nomor massa = jumlah proton =jumlah neutron A = Nomor massa yang menyatakan jumlah proton dan neutron X = lambang kimia untuk unsur Z = Nomor atom yang menyatakan jumlah proton Contoh : A. Nomor atom dan Nomor Massa :Menyatakan atom aluminium dengan nomor atom 13 dan nomor massa 27. Atom ini mempunyai jumlah proton 13, jumlah elektron 13 dan jumlah neutron = 27-13=14 18 Apakah kamu pernah liat orang kembar? Apakah semua orang kembar itu identik? Jawabannya tidak. Pada manusia ada beberapa fenomena orang orang yang kembar. Begitu pula atom atom dari suatu unsur ada yang kembar. Ada 3 jenis atomatom. Apakah ananda tau?, Baiklah disini akan dijelaskan MemMotivasi baca Basmalah ِه ٱلَّرْح َٰم ِن ٱلَّرِحيِم َّٰل : ِبْسِم ٱل

1.Tuliskan nomor atom dan nomor massa serta lambang dari atom yang mengandung partikel berikut! a.6 proton dan 6 neutron b.9 proton dan 10 neutron 2.Tentukan jumlah proton, neutron dan elektron yang terdapat dalam atom : a.X dengan nomor atom 12 dan nomor massa 24 b.Y dengan nomor atom 25 dan nomor massa 55 19 B. Isotop, Isobar dan Isoton Isotop Isobar Isoton Atom atom dari suatu unsur yang sama selalu mempunyai nomor atom yang sama. Akan tetapi, atom atom tersebut dapat mempunyai nomor massa berbeda (jumlah neutron yang berbeda). Atom atom yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi nomor massa bebeda disebut isotop Contoh : dan Atom atom dari unsur unsur berbeda (nomor atom bebeda) dapat mempunyai nomor massa yang sama. Atom atom demikian disebut isobar Contoh : dan Atom atom dari unsur unsur bebeda (nomor atom bebeda) dapat mempunyai jumlah neutron yang sama. Atom atom demikian disebut isoton Contoh : dan

1.Tentukan pasangan – pasangan yang merupakan isotop, isoton dan isobar a.11H, 21H b.2311Na dan 2412Mg c.2411Na dan2412Mg 2. 1.Unsur x memiliki 10 proton dan 12 neutron, sedangkan unsur y memiliki nomor massa 24 dan nomor atom 12. Kedua unsur itu termasuk…..(isotop, isobar atau isoton) 20

A. Isotop, Isobar dan Isoton Kegiatan Pembelajaran 3 BILANGAN KUANTUM DAN KONFIGURASI ELEKTRON Siswa dapat menentukan susunan elektron dari suatu atom atau unsur Siswa dapat menganalisis bilangan kuantum Siswa dapat lebih mensyukuri nikmat allah Tujuan Pembelajaran 1. 2. 3. 21

A. Bilangan kuantum 1. Bilangan kuantum utama (n) Bilangan kuantum primer (n) adalah nomor kulit tempat tingkat energi utama dapat ditemukan. Tingkat energi dengan nilai positif dan keseluruhan, tidak termasuk 0, dilambangkan dengan angka 1, 2, 3, 4, dan seterusnya. 2. Bilangan kuantum azimut (l) Antara lain, bilangan kuantum azimut mencerminkan subkulit tempat elektron berada, geometri orbital elektron, dan sub tingkat energi tempat elektron berada. Orbital dinyatakan dengan lambang s untuk l = 0, p untuk l = 1, d untuk l = 2, f untuk l = 3. Banyaknya orbital pada setiap kulit sesuai dengan harga atau nilai n. 3. Bilangan kuantum magnetik (m) Elektron dalam subkulit orbital dan jumlah subkulit dalam medan magnet semuanya tercermin dalam bilangan kuantum magnetiknya. Bila bilangan kuantum azimuth adalah -1 atau +1, bilangan kuantum magnetik ditentukan oleh nilai bilangan kuantum magnetik. Nilai s (l = 0 ) mempunyai nilai m = 0 Nilai p (l = 1) mempunyai nilai m = -1, 0, +1 Nilai d (l = 2) mempunyai nilai m = -2, -1, 0, +1, +2 Nilai f (l = 3) mempunyai nilai m = -3, -2, -1, 0, +1, +2,+3 4. Bilangan kuantum spin (s) Arah spin elektron dalam orbital dinyatakan secara numerik dengan bilangan kuantum spin. Elektron akan saling tarik menarik jika arah putaran elektron berlawanan dengan arah putaran. Elektron akan menolak satu sama lain jika mereka berputar ke arah yang sama dengan rotasi. Nilai kuantum spin s = +1/2 jika searah jarum jam digambarkan dengan s = -1/2 jika berlawanan jarum jam digambarkan dengan 22 Membaca Basmalah ِه ٱلَّرْح َٰم ِن ٱلَّرِحيِم َّٰل : ِبْسِم ٱل

B. Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron merupakan memposisikan elektron, artinya menyusun elektron pada masing-masing kulitnya berdasarkan tingkat energinya. Nomor atom suatu unsur, yang menunjukkan jumlah elektron dalam atom yang mengandung unsur tersebut, diperlukan untuk menulis konfigurasi elektron. Ada tiga kaidah cara pengisian orbital yang harus diperhatikan, sebagai berikut : a. Asas Aufbau 1. Sesuai dengan prinsip Aufbau, elektron diisi ke dalam orbital mulai dari tingkat energi terendah dan berlanjut ke tingkat energi tertinggi saat elektron mengisi orbital. 2. Untuk mengetahui rendah dan tinggi nya suatu tingkat energi dapat dilihat dari harga (n+l) Contoh : 4s n = 4 dan l = 0, maka n + l = 4 + 0 = 4 3d n = 3 dan l = 2, maka n + l = 3 + 2 = 5 Jadi dari harga (n+l) sub tingkat energi 3d lebih besar dari pada sub tingkat 4s, maka 4s terlebih dahulu ditulis ke dalam orbital. b. Asas Larangan Pauli Karena itu, Wolfgang Pauli menyatakan bahwa sebuah atom tidak pernah dapat memiliki dua elektron dengan himpunan empat bilangan kuantum yang sama pada saat yang sama. Hanya ada dua orbital yang mungkin untuk setiap elektron, oleh karena itu elektron hanya dapat menempati dua tempat sekaligus. Subkulit s (1 orbital) maksimum ditempati 2 elektron Subkulit p (3 orbital) maksimum ditempati 6 elektron Subkulit d (5 orbital) maksimum ditempati 10 elektron Subkulit f (7 orbital) maksimum ditempati 14 elektron dan seterusnya. 23

Akibatnya, menurut prinsip pengecualian Pauli, satu orbital maksimum hanya dapat ditempati oleh dua elektron pada waktu tertentu. c. Kaidah Hund Jika ingin mengisi orbital tingkat energi yang sama dengan jumlah elektron yang sama, awal nya elektron mengisi orbital secara sendiri sendiri, elektron tidak berpasangan terlebih dahulu sebelum orbital yang lainnya masing-masing berisi satu elektron. Konfigurasi elektron beberapa unsur berikut, kemudian tentukan jumlah elektron pada masing masing kulit atomnya (19K dan 15P) 1. 2. Tuliskanlah konfigurasi elektron dari ion ion berikut A.FE3+ (Z=26) b.O2- (Z=8) 3. Tuliskanlah konfigurasi elektron dalam bentuk diagram orbital. Unsur – unsur dibawah ini a.12Mg b.15P c.24Cr 24

1. Kita bisa mengetahui bahwa atom ternyata bukan hal yang paling kecil, melainkan atom terdiri dari struktur atom 2. Sebagai muslim kita percaya bahwa hal yang paling kecil saja sudah dibicarakan atau dibahas dalam al-quran. Ini membuktikan bahwa al-quran adalah petunjuk atau jawaban dari masalah yang ada di dunia 3. Kita bisa mengetahui bahwa setiap materi yang tersusun didunia ini mempunya strukturnya 25 Hikmah Mempelajari Atom Terintegrasi Nilai Islam

26 1. Pada percobaan tabung sinar katoda tahun 1897, seorang ilmuwan inggris berhasil menemukan sebuah sub partikel yang bermuatan negatif. Sub partikel ini dinamakan dengan a. elektron b. proton c. neutron d. Rutherford 2. Pernyataan Niels Bohr tentang atom berikut yang benar adalah . . (1)Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif. (2)Elektron mengelilingi inti atom pada kulit elektron. (3)Selama mengelilingi inti, elektron tidak kehilangan energi. (4)Bila berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam, elektron akan memancarkan energi. a. 1, 2, dan 3 yang benar. b. 1 dan 3 yang benar. c. 2 dan 4 yang benar. d. SEMUA pilihan benar. 3. Saat Rutherford melakukan percobaan penembakan sinal alfa, α(inti helium) pada lempeng emas, ternyata sebagian sinar itu ada yang ditolak atau dipantulkan hal ini menunjukka bahwa . . a. Atom mempunyai bagian yang kosong b. Inti atom bermuatan positif c. Elektron mempunyai muatan negatif d. Elektron mempunyai tingkat energi tertentu 4. Unsur A mempunyai 10 proton dan 12 neutron, sedangkan unsur B mempunyai nomor massa 23 dan nomor atom 11. Kedua unsur tersebut termasuk a. Isoton b. Isotop c. Isotom d. Isobar

27 5. Unsur X memiliki 10 proton dan 12 neutron, sedangkan unsur Y memiliki nomor massa 24 dan nomor atom 12. Kedua unsur itu termasuk… a. Isoton b. Isotop c. Isobar d. isotot 6. Cara pengisisan elektron yang tepat pada tingkat energi sesuai urutan adalah ... a. 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 4p, 3d, 3f b. 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d c. 1s, 2s, 2p, 2d, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p d. 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s 7. Jika unsur A membentuk senyawaan yang stabil A2S3 (Z S = 16), maka konfigurasi elektron unsur tersebut adalah a. 1s2 2s2 3p6 3s1 b. 1s2 2s2 3p6 3s2 3p1 c. 1s2 2s2 3p6 3s3 3p2 d. 1s2 2s2 3p6 3s2 3p3 8. Dalam atom X dengan nomor atom 35, keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhirnya adalah ... a. n= 4, l= 0, m=0, s= +1/2 b. n=4, l=0, m=0, s= -1/2 c.n=4, l=1, m=0, s= +1/2 d.n=4, l=1, m=0, s= -1/2 9. Konfigurasi elektron atom Mn (Z=25) berdasarkan aturan Aufbau adalah ... a. 1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 , 3p6 , 4s2 , 3d5 b. 1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 , 3p6 , 4s1 , 3d6 c. 1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 , 3p6 d. 1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 e. 1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 , 3p6 , 4s1

28 10. Atom X mempunyai konfigurasi electron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 . Harga keempat bilangan kuantum electron terakhir dari atom X adalah a. n = 2, l = 0, m = 0, s= -1/2 b.n = 2, l = 1, m = 1, s= -1/2 c. n = 3, l = 0, m = 0, s= +1/2 d.n = 3, l = 1, m = 0, s= +1/2

Abu Ja’far Muhammad At-Thabari. (2009). Tafsir AtAt-Thabari. Pustaka Azzam. Al-Qurthubi, Syaikh Imam. (2008). Tafsir Al-Qurtubi jilid 8 8. Pustaka Azzam. Chang, R. (2003). Kimia Dasar. Erlangga. Hadi, K. (2019). Kimia dan Islam. Cahaya Firdaus Johari, J.M.C dan M.rachmawati. (2004). Kimia SMA Jilid 1. Esis Petrucci. (1996). Kimia Dasar. Erlangga. Purba, Michael. (2006). Kimia Untuk SMA Kelas X. Erlangga Sudarmo, U (2006). Kimia untuk SMA Kelas X. Phibeta Sunarya, Y. (2012). Kimia Dasar. Yrama Widya. Syukri. (1999). Kimia Dasar 1. ITB. Tupamahu, H. A. dan. (2001). Struktur Atom, Struktur Molekul, dan Sistem Periodik. Citra Aditya Bakti. Daftar Pustaka 29