IPA_TERAPAN_X_2

IPA TERAPAN UNTUK SMK PARIWISATA

Hak Cipta pada Direktorat Pembinaan SMK Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan
Dilindungi Undang-Undang

Milik Negara
Tidak Diperdagangkan

Penulis: Agus Suryanto
Noor Hudallah
Rusiyanto

2017
Disusun dengan huruf Times New Roman, 11 pt

iii

KATA PENGANTAR

Undang-Undang Dasar Negara Republik Indonesia Tahun 1945 Pasal 31 ayat (3)
mengamanatkan bahwa Pemerintah mengusahakan dan menyelenggarakan satu sistem
pendidikan nasional, yang meningkatkan keimanan dan ketakwaan serta akhlak mulia
dalam rangka mencerdaskan kehidupan bangsa, yang diatur dengan undang-undang. Atas
dasar amanat tersebut telah diterbitkan Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 20
Tahun 2003 tentang Sistem Pendidikan Nasional.

Implementasi dari undang-undang Sistem Pendidikan Nasional tersebut yang
dijabarkan melalui sejumlah peraturan pemerintan, memberikan arahan tentang perlunya
disusun dan dilaksanakan delapan standar nasional pendidikan, diantaranya adalah
standar sarana dan prasarana. Guna peningkatan kualitas lulusan SMK maka salah satu
sarana yang harus dipenuhi oleh Direktorat Pembinaan SMK adalah ketersediaan bahan
ajar siswa khususnya bahan ajar Peminatan C1 SMK sebagai sumber belajar yang memuat
materi dasar kejuruan.

Kurikulum yang digunakan di SMK baik kurikulum 2013 maupun kurikulum
KTSP pada dasarnya adalah kurikulum berbasis kompetensi. Di dalamnya dirumuskan
secara terpadu kompetensi sikap, pengetahuan dan keterampilan yang harus dikuasai
peserta didik serta rumusan proses pembelajaran dan penilaian yang diperlukan oleh
peserta didik untuk mencapai kompetensi yang diinginkan. Bahan ajar Siswa Peminatan
C1 SMK ini dirancang dengan menggunakan proses pembelajaran yang sesuai untuk
mencapai kompetensi yang telah dirumuskan dan diukur dengan proses penilaian yang
sesuai.

Sejalan dengan itu, kompetensi keterampilan yang diharapkan dari seorang lulusan
SMK adalah kemampuan pikir dan tindak yang efektif dan kreatif dalam ranah abstrak
dan konkret. Kompetensi itu dirancang untuk dicapai melalui proses pembelajaran berbasis
penemuan (discovery learning) melalui kegiatan-kegiatan berbentuk tugas (project based
learning), dan penyelesaian masalah (problem solving based learning) yang mencakup
proses mengamati, menanya, mengumpulkan informasi, mengasosiasi, dan
mengomunikasikan. Khusus untuk SMK ditambah dengan kemampuan mencipta. Bahan

iv

ajar ini merupakan penjabaran hal-hal yang harus dilakukan peserta didik untuk mencapai
kompetensi yang diharapkan. Sesuai dengan pendekatan kurikulum yang digunakan,
peserta didik diajak berani untuk mencari sumber belajar lain yang tersedia dan terbentang
luas di sekitarnya. Bahan ajar ini merupakan edisi ke-1. Oleh sebab itu Bahan Ajar ini
perlu terus menerus dilakukan perbaikan dan penyempurnaan.

Kritik, saran, dan masukan untuk perbaikan dan penyempurnaan pada edisi
berikutnya sangat kami harapkan; sekaligus, akan terus memperkaya kualitas penyajian
bahan ajar ini. Atas kontribusi itu, kami ucapkan terima kasih. Tak lupa kami
mengucapkan terima kasih kepada kontributor naskah, editor isi, dan editor bahasa atas
kerjasamanya. Mudah-mudahan, kita dapat memberikan yang terbaik bagi kemajuan
dunia pendidikan menengah kejuruan dalam rangka mempersiapkan Generasi Emas
seratus tahun Indonesia Merdeka (2045).

Jakarta, Agustus 2017
Direktorat Pembinaan SMK

v

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ....................................................................................................... iv
DAFTAR ISI...................................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL............................................................................................................ xiv
BAB 1 SISTEM PERIODIK UNSUR ................................................................................ 1

A. Atom ...................................................................................................................... 1
1. Model Atom Dalton ........................................................................................... 1
2. Model Atom Thomson ...................................................................................... 3
3. Penemuan Elektron ........................................................................................... 4
4. Model Atom Rutherford ................................................................................... 4
5. Model Atom Bohr ............................................................................................. 6

B. Perkembangan Sistem Periodik.............................................................................. 8
1. Triade Dobereiner .............................................................................................. 9
2. Teori Oktaf Newland ...................................................................................... 10
3. Sistem Periodik Mendeleev ............................................................................ 11
4. Sistem Periodik Modern ................................................................................. 13

C. Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik ................................... 15
1. Periode ............................................................................................................ 15
2. Golongan......................................................................................................... 16

D. Sifat-sifat Periodik Unsur..................................................................................... 17
1. Jari-jari Atom .................................................................................................. 17
2. Energi Ionisasi ................................................................................................ 18
3. Afinitas Elektron............................................................................................. 18
4. Keelektronegatifan .......................................................................................... 19

E. Konfigurasi Elektron............................................................................................ 20
F. Mekanika Gelombang (Mekanika Kuantum)...................................................... 22

vi

1. Bilangan Kuantum Utama (n) ......................................................................... 23
2. Bilangan Kuantum Azimut (ℓ)........................................................................ 24
3. Bilangan Kuantum Magnetik (mℓ) .................................................................. 25
4. Bilangan Kuantum Spin ................................................................................... 25
G. RANGKUMAN ................................................................................................... 26

BAB 2 UNSUR, SENYAWA DAN CAMPURAN.......................................................... 32
A. Zat Tunggal .......................................................................................................... 32
1. Lambang Unsur............................................................................................... 33
2. Senyawa .......................................................................................................... 36
B. Campuran ............................................................................................................. 38
1. Larutan ............................................................................................................ 40
2. Koloid ............................................................................................................. 41
3. Suspensi .......................................................................................................... 48
4. Destilasi .......................................................................................................... 49
5. Penyaringan..................................................................................................... 50
6. Sublimasi......................................................................................................... 51

BAB 3 IKATAN ION DAN IKATAN KOVALEN......................................................... 57
A. Aturan Oktet......................................................................................................... 57
1. Elektron Valensi Ganjil................................................................................... 59
2. Elektron Valensi Terlalu Sedikit..................................................................... 59
3. Elektron Valensi Terlalu Banyak.................................................................... 59
B. Lambang Lewis.................................................................................................... 61
1. Cara Menulis Struktur Lewis Molekul dengan Atom Tidak Bermuatan ........ 61
C. Ikatan Ion ............................................................................................................. 63
D. Ikatan Kovalen ..................................................................................................... 67
E. RANGKUMAN ................................................................................................... 71

vii

BAB 4 LARUTAN DAN SATUAN KONSENTRASI.................................................... 76
A. Konsep dan Klasifikasi Larutan ........................................................................... 76
1. Penggolongan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik .............................. 76
B. Pembuatan Larutan .............................................................................................. 77
1. Elektrolit Kuat................................................................................................. 78
2. Elektrolit Lemah ............................................................................................. 79
C. Satuan Konsentrasi Larutan ................................................................................. 79
1. Molalitas (m)................................................................................................... 79
2. Molaritas (M) .................................................................................................. 80
3. Fraksi Mol (x) ................................................................................................. 81
D. RANGKUMAN ................................................................................................... 82

BAB 5 ASAM, BASA DAN GARAM............................................................................. 88
A. Teori Asam........................................................................................................... 88
1. Teori Asam-Basa Arrhenius............................................................................ 88
2. Teori Asam-Basa Bronsed Lowry................................................................... 90
3. Teori Asam-Basa G.N Lewis .......................................................................... 92
B. Asam ........................................................................................................................ 94
C. Basa...................................................................................................................... 95
D. Garam................................................................................................................... 95
1. Garam Netral................................................................................................... 95
2. Garam Asam ................................................................................................... 96
E. pH Larutan ........................................................................................................... 96
F. Indikator ............................................................................................................... 97
1. Indikator Buatan.............................................................................................. 97
2. Indikator Alami............................................................................................... 99
G. RANGKUMAN ................................................................................................. 100

viii

BAB 6 KOMPOSISI SEL............................................................................................... 105
A. Konsep Sel ......................................................................................................... 105
1. Sejarah Penemuan Sel................................................................................... 106
2. Komponen Kimiawi Sel................................................................................ 109
B. Struktur Sel ........................................................................................................ 110
C. RANGKUMAN ................................................................................................. 129

BAB 7 ENZIM DAN HORMON ................................................................................... 133
A. Enzim ................................................................................................................. 133
1. Apoenzim...................................................................................................... 133
2. Kofaktor/aktivator enzim .............................................................................. 134
B. Hormon .............................................................................................................. 138
1. Kelenjar Hipofisis (Pituitari)......................................................................... 143
2. Kelenjar Hipofisis Anterior........................................................................... 143
C. Perbedaan Enzim dan Hormon........................................................................... 144
D. RANGKUMAN ................................................................................................. 145

BAB 8 DIFUSI DAN OSMOSIS.................................................................................... 149
A. Difusi.................................................................................................................. 149
B. Osmosis.............................................................................................................. 151
C. RANGKUMAN ................................................................................................. 153

BAB 9 METODE ILMIAH ............................................................................................ 157
A. Hakikat Ilmu Pengetahuan Alam ....................................................................... 157
B. Keterampilan Proses Sains................................................................................. 158
1. Ilmu Pengetahuan Alam Sebagai Disiplin Ilmu............................................ 158
2. Ciri Ilmu Pengetahuan Alam......................................................................... 158
3. Keterampilan Proses Sains............................................................................ 159

ix

C. Metode Ilmiah .................................................................................................... 161
D. RANGKUMAN ................................................................................................. 164
GLOSARIUM................................................................................................................. 169
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 172

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Model atom dan molekul dalton ..................................................................... 2
Gambar 1.2 Model atom thomson (roti kismis) .................................................................. 3
Gambar 1.3 Percobaan tabung sinar katoda........................................................................ 4
Gambar 1.4 Percobaan rutherford ...................................................................................... 5
Gambar 1.5 Model atom rutherford .................................................................................... 5
Gambar 1.6 Model atom bohr ............................................................................................. 6
Gambar 1.7 Neil Bohr......................................................................................................... 7
Gambar 1.8 Sistem periodik unsur.................................................................................... 14
Gambar 1.9 Golongan transisi .......................................................................................... 16
Gambar 1.10 Jari-jari atom ............................................................................................... 17
Gambar 1.11 Atom sebagai partikel dan gelombang ........................................................ 21
Gambar 1.12 Kulit atom ................................................................................................... 23
Gambar 1.13 Orbital ......................................................................................................... 24
Gambar 1.14 Bilangan kuantum spin................................................................................ 25
Gambar 2.1 (a) emas (b) air garam, air minyak ................................................................ 32
Gambar 2.2 Unsur logam-gallium .................................................................................... 35
Gambar2.3 Senyawa air (H2O) ......................................................................................... 37
Gambar 2.4 Penggolongan materi..................................................................................... 39
Gambar 2.5 Jenis campuran ............................................................................................. 40
Gambar 2.6 Jenis campuran .............................................................................................. 49
Gambar 2.7 Set alat distilasi ............................................................................................. 50
Gambar 2.8 Set Alat penyaring kaca ................................................................................ 51
Gambar 2.9 Set Alat penyaring buchner ........................................................................... 51
Gambar 2.10 Alat sublimasi ............................................................................................ 52
Gambar 3.1 Struktur lewis senyawa CO2.......................................................................... 58
Gambar 3.2 Struktur lewis senyawa NO........................................................................... 59

xi

Gambar 3.3 Struktur lewis senyawa BF3 .......................................................................... 59
Gambar 3. 4 Struktur lewis senyawa SF6.......................................................................... 60
Gambar 3. 5 Struktur lewis CH2O .................................................................................... 63
Gambar 3. 6 Stuktur lewis ikatan CH2O ........................................................................... 63
Gambar 3. 7 Contoh serah terima atom pada senyawa NaCl............................................ 64
Gambar 3.8 Ikatan kovalen CO2 ....................................................................................... 67
Gambar 3.9 Ikatan kovalen koordinasi ............................................................................. 69
Gambar 3.10 Ikatan kovalen polar HF.............................................................................. 70
Gambar 4.1 Larutan elektrolit........................................................................................... 77
Gambar 5.1 Indikator lakmus............................................................................................ 98
Gambar 5.2 Indikator universal ........................................................................................ 98
Gambar 5.3 Skala derajat keasaman ................................................................................. 98
Gambar 5.4 Rentang Ph indikator..................................................................................... 99
Gambar 5.5 Indikator alami ............................................................................................ 100
Gambar 6.1 Bentuk mikroskop pertama ......................................................................... 106
Gambar 6.2 Irisan melintang gabus batang tumbuhan oleh hooke ................................. 106
Gambar 6.3 Berbagai bentuk sel ..................................................................................... 108
Gambar 6.4 Gambar DNA .............................................................................................. 109
Gambar 6.5 Protoplasma................................................................................................. 110
Gambar 6.6 Sel dan bagiannya ....................................................................................... 111
Gambar 6.7 Struktur membran sel .................................................................................. 112
Gambar 6.8 Sitoplasma ................................................................................................... 113
Gambar 6.9 Struktur nukleus .......................................................................................... 114
Gambar 6.10 Retikulum endoplasma (RE) kasar dan RE halus. .................................... 116
Gambar 6.11 Struktur retikumul endoplasma kasar dan halus ....................................... 116
Gambar 6.12 Aparatus golgi ........................................................................................... 118
Gambar 6.13 Aparatus golgi dan hubungannya dengan nukleus,retikulum endoplasma dan

lisosom ....................................................................................................... 118
Gambar 6.14 Lisosom..................................................................................................... 119

xii

Gambar 6.15 Mitokondria............................................................................................... 120
Gambar 6.16 Struktur mitokondria ................................................................................. 120
Gambar 6.17 Mitokondria di dalam sel .......................................................................... 121
Gambar 6.18 Peroksisom yang berada pada sel daun ..................................................... 121
Gambar 6.19 Vakuola ..................................................................................................... 122
Gambar 6.20 Struktur kloroplas...................................................................................... 123
Gambar 6.21 Struktur ribosom........................................................................................ 124
Gambar 6.22 Ribosom bebas dan terikat ........................................................................ 125
Gambar 6.23 Mikrotubulus ............................................................................................. 126
Gambar 6.24 Mikrofilamen ............................................................................................ 127
Gambar 6.25 Struktur sentriol......................................................................................... 128
Gambar 6.26 Dinding sel ................................................................................................ 129
Gambar 7. 1 Enzim dan cara kerja .................................................................................. 133
Gambar 7.2 Enzim dan bagiannya .................................................................................. 133
Gambar 7.3 Teori gembok-kunci enzim ......................................................................... 135
Gambar 7.4 Teori kecocokan terinduksi enzim .............................................................. 135
Gambar 7. 5 Inhibitor kompetitif .................................................................................... 136
Gambar 7.6 (a) Reaksi normal (b) Inhitor menghambar reaksi ...................................... 137
Gambar 7.7 Hormon pituitari.......................................................................................... 143
Gambar 8.1 Difusi........................................................................................................... 149
Gambar 8.2 Omosis ........................................................................................................ 151
Gambar 9.1 Sikuls metode ilmiah................................................................................... 163

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Pengelompokan Sifat Unsur Berdasarkan Triade Dobereiner ............................ 9
Tabel 1.2 Daftar Unsur Triade Dobereiner ......................................................................... 9
Tabel 1.3 Oktaf Newland .................................................................................................. 10
Tabel 1.4 Sistem Periodik Unsur Mendeleev pada tahun 1871 ........................................ 12
Tabel 1.5 Sifat Eka-Silikon yang diramal oleh Mendeleev (1871) dibandingkan

Germanium (1886) ............................................................................................ 13
Tabel 1.4 Skala Elektronegativitas Unsur-Unsur dalam Tabel Periodik Unsur................ 20
Tabel 1.5 Konfigurasi Elektron......................................................................................... 21
Tabel 1.6 Bilangan Kuantum Magnetik ............................................................................ 25
Tabel 2.1 Beberapa Unsur dan Lambangnya .................................................................... 34
Tabel 2.2 Beberapa Nama Unsur dan Lambangnya.......................................................... 34
Tabel 2.3 Unsur-unsur Logam .......................................................................................... 35
Tabel 2.4 Unsur Nonlogam............................................................................................... 36
Tabel 2.5 Unsur Semilogam ............................................................................................. 36
Tabel 2.6 Beberapa Macam Senyawa dan Rumus Kimianya ........................................... 37
Tabel 2.7 Perbedaan Sifat dari Berbagai Macam Campuran ............................................ 38
Tabel 2.8 Sistem Koloid ................................................................................................... 48
Tabel 3.1 Konfigurasi Elektron Unsur Gas Mulia ............................................................ 58
Tabel 4.1 Data Eksperimen Daya Hantar Listrik Beberapa Larutan................................. 76
Tabel 5.1 Asam dan Reaksi Ionisasinya ........................................................................... 94
Tabel 5.2 Beberapa Basa dan Ionisasinya dalam Air........................................................ 95
Tabel 5.3 Garam Asam dan Keberadaanya....................................................................... 96
Tabel 7.1 Hormon Penting bagi Tubuh Manusia ............................................................ 139

xiv

BAB 1
SISTEM PERIODIK UNSUR

A. Atom

Atom adalah partikel terkecil penyusun materi. Atom terdiri atas beberapa partikel
dasar, yaitu elektron, proton, dan neutron. Adanya partikel-partikel inilah yang
menyebabkan atom mempunyai sifat listrik, sebab elektron bermuatan negatif, proton
bermuatan positif, dan neutron tidak bermuatan. Atom bukanlah suatu yang tidak dapat
dibagi, melainkan terdiri dari partikel-partikel subatom dengan susunan tertentu. Selain
menjelaskan perberdaan atom unsur, pengetahuan tentang struktur atom merupakan dasar
untuk memahami sifat-sifat unsur dan pembentukan ikatan kimia.

1. Model Atom Dalton
Pada 1808, ilmuan berkebangsaan Inggris, John Dalton mengemukakan teorinya

tentang materi atom yang dipubllikasikan dalam A New System of Chemical Philosiphy.
Berdasarkan penelitian dan hasil-hasil perbandingannya, Dalton menyimpulkan beberapa
hal sebagai berikut:
a. Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi.
b. Semua atom dari unsur kimia tertentu memiliki massa dan sifat yang sama.
c. Unsur kimia yang berbeda akan memiliki jenis atom yang berbeda.
d. Selama reaksi kimia, atom-atom hanya dapat bergabung dan dipecah menjadi atom-

atom yang terpisah, tetapi atom tidak dapat dihancurkan dan tidak dapat diubah selama
reaksi kimia tersebut.
e. Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya melalui penggabungan atom tidak sejenis
dengan perbandingan yang sederhana.

1

Sumber: http://www.kajianteori.com/

Gambar 1.1 Model atom dan molekul dalton

Kelemahan teori atom Dalton:
• Ketidakterpisahan atom terbukti salah, karena, atom dapat dibagi lagi menjadi proton,

neutron dan elektron. Namun atom adalah partikel terkecil, yang sangat berpengaruh
dalam reaksi kimia.
• Menurut Dalton, atom-atom dari unsur yang sama adalah sama dalam segala hal.
Pernyataan ini salah karena atom dari beberapa unsur berbeda dalam hal massa dan
kepadatan. Atom seperti dari unsur yang sama memiliki massa yang berbeda disebut
isotop. Misalnya, klorin memiliki dua isotop yang memiliki nomor massa 35 dan 37
satuan massa atom (sma).
• Dalton juga mengatakan atom elemen yang berbeda berbeda dalam segala hal. Hal ini
telah terbukti salah dalam kasus-kasus tertentu seperti atom argon dan atom kalsium,
yang memiliki massa atom yang sama yaitu 40. Atom unsur berbeda yang memiliki
massa atom yang sama disebut isobar.
• Menurut Dalton atom unsur yang berbeda bergabung dalam rasio nomor sederhana
keseluruhan untuk membentuk senyawa. Hal ini tidak terlihat pada senyawa organik
kompleks seperti gula C12H22O11.
• Teori ini gagal untuk menjelaskan keberadaan alotrop. Perbedaan sifat arang, grafit,
berlian tidak dapat dijelaskan karena ketiganya terdiri dari atom yang sama yaitu
karbon.
Kelebihan teori Dalton:

2

• Memungkinkan kita untuk menjelaskan hukum kombinasi kimia.
• Dalton adalah orang pertama yang mengakui perbedaan yang bisa diterapkan antara

partikel dari suatu unsur (atom) dan dari senyawa (molekul).

2. Model Atom Thomson
Teori Atom Thomson adalah salah satu teori yang mencoba mendeskripsikan bentuk

atom yaitu seperti bentuk roti kismis. Diibaratkan sebagai roti kismis karena saat itu
Thomson beranggapan bahwa atom bermuatan positif dengan adanya elektron bermuatan
negatif di sekelilingnya. Perhatikan gambar berikut:

Sumber: https://www.ilmukimia.org/

Gambar 1.2 Model atom thomson (roti kismis)
Pada gambar di atas, bagian berwarna oranye bermuatan positif, sedangkan berwarna
hijau adalah elektron yang bermuatan negatif.
Sampai akhir abad ke-19, konsep mengenai bentuk atom masih berupa bola pejal
layaknya bola biliar. Sedangkan pada tahun 1987 Joseph John Thomson secara total
merubah konsep atom dengan adanya penemuan elektron yang dikenal dengan teori atom
Thomson.
Teori atom Thomson dapat diringkas sebagai berikut:
a. Atom berupa bola yang bermuatan positif dengan adanya elektron yang bermuatan
negatif di sekelilingnya.
b. Muatan positif dan negatif pada atom besarnya sama. Hal ini menjadikan atom
bermuatan netral. Suatu atom tidak mempunyai muatan positif atau negatif yang
berlebihan.

3

Selain roti kismis, teori atom Thomson dapat diumpamakan sebagai semangka.
Daging buah yang berwarna merah melambangkan ruang yang bermuatan positif,
sedangkan biji yang tersebar di dalamnya adalah elekton yang bermuatan negatif.
3. Penemuan Elektron

Elektron ditemukan oleh J.J. Thomson melalui percobaan tabung sinar katoda. Pada
saat itu, Thomson melihat bahwa jika arus listrik melewati tabung vakum, ada semacam
aliran berkilau yang terbentuk. Thomson menemukan bahwa aliran berkilau tersebut
dibelokkan ke arah plat kutub positif. Teori atom Thomson membuktikan bahwa aliran
tersebut terbentuk dari partikel kecil dari atom dan partikel tersebut bermuatan negatif.
Thomson menamai penemuan tersebut sebagai elektron.

Sumber: http://gipeng.blogspot.co.id/

Gambar 1.3 Percobaan tabung sinar katoda

4. Model Atom Rutherford
Setelah diusulkannya teori atom Dalton dan Thomson, muncul teori yang lebih baru

yang digagas oleh Ernerst Rutherford, yang sekarang dikenal dengan teori atom
Rutherford. Pada tahun 1911, Rutherford menyangkal kebenaran teori atom Thomson yang
mengatakan bahwa atom merupakan bermuatan positif, dan di sekelilingnya terdapat
elektron bermuatan negatif layaknya roti kismis.

Teori atom Rutherford mengatakan bahwa atom mempunyai inti yang merupakan
pusat massa yang kemudian dinamakan nukleus, dengan dikelilingi awan elektron
bermuatan negatif.

Teori atom Rutherford didasarkan pada eksperimen penembakan inti atom lempengan
emas dengan partikel alfa yang dikenal dengan percobaan Geiger-Marsden. Pada saat itu,
Rutherford menysun desain rancangan percobaan penembakan atom emas oleh partikel alfa

4

yang dipancarkan oleh unsur radioaktif. Ternyata, sinar radioaktf tersebut ada yang
dipantulkan, dibelokkan, dan diteruskan. Perhatikan gambar berikut:

Sumber: http://www.ilmukimia.org/

Gambar 1.4 Percobaan rutherford
Seperti pada gambar di atas, Rutherford menjelaskan bahwa jika partikel alfa
mengenai inti atom, maka akan terjadi tumbukan yang mengakibatkan pembelokan atau
pemantulan partikel alfa. Hal itu disebabkan karena massa dan muatan atom terpusat pada
inti (nukleus). Rutherford menyarankan bahwa muatan inti atom sebanding dengan massa
atom dalam sma( satuan massa atom). Partikel alfa yang mengenai awan elektron tidak
dibelokkan maupun dipantulkan.

Sumber: http://www.zakapedia.com/

Gambar 1.5 Model atom rutherford
Dari penjabaran di atas, maka sekiranya model atom Rutherford dapat disimpulkan
sebagai berikut:
• Sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa.
• Massa atom terpusat di inti atom.

5

• Muatan atom terkonsentrasi pada pusat atom dengan volume yang sangat kecil.
Kelipatan muatan ini sebanding dengan massa atom.

• Awan elektron tidak mempengaruhi penyebaran partikel alfa.

5. Model Atom Bohr
Bohr mengemukakan bahwa atom terdiri dari inti berukuran sangat kecil dan

bermuatan positif dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif yang mempunyai orbit. Inilah
gambar teori model atom Bohr. Penjelasan teori atom Bohr dapat dibaca pada sub bunyi
postulat teori atom Bohr di bawah.

Sumber: https://socratic.org/

Gambar 1.6 Model atom bohr

Niels Bohr mengajukan teori atom Bohr ini pada tahun 1915. Karena model atom Bohr
merupakan modifikasi (pengembangan) dari model atom Rutherford, beberapa ahli kimia
menyebutnya dengan teori atom Rutherford-Bohr. Walaupun teori atom Bohr ini
mengalami perkembangan, namun kenyataannya model atom Bohr masih mempunyai
kelemahan. Namun demikian, beberapa poin dari model atom Bohr dapat diterima. Tidak
seperti teori atom Dalton maupun teori atom Rutherford, keunggulan teori atom Bohr dapat
menjelaskan tetapan Rydberg untuk garis spektra emisi hidrogen. Itulah salah satu
kelebihan teori atom Niels Bohr.

Sumber: https://en.wikipedia.org/

6

Gambar 1.7 Neil Bohr

Model atom Bohr berbentuk seperti tata surya, dengan elektron yang berada di lintasan
peredaran (orbit) mengelilingi inti bermuatan positif yang ukurannya sangat kecil. Gaya
gravitasi pada tata surya secara matematis dapat diilustrasikan sebagai gaya Coulomb
antara nukleus (inti) yang bermuatan positif dengan elektron bermuatan negatif.
Teori atom Bohr menjelaskan beberapa hal seperti berikut:
a. Elektron mengitari inti atom dalam orbit-orbit tertentu yang berbentuk lingkaran. Orbit-

orbit ini sering disebut sebagai kulit-kulit elektron yang dinyatakan dengan notasi K, L,
M, N ... dan seterusnya yang secara berututan sesuai dengan n = 1, 2, 3, 4 ... dan
seterusnya.
b. Elektron dalam tiap orbit mempunyai energi tertentu yang makin tinggi dengan makin
besarnya lingkaran orbit atau makin besarnya harga n. Energi ini bersifat terkuantisasi
dan harga-harga yang diijinkan dinyatakan oleh harga momentum sudut elektron yang
terkuantisasi sebesar n (h/2π) dengan n = 1, 2, 3, 4 ... dan seterusnya.
c. Selama dalam orbitnya, elektron tidak memancarkan energi dan dikatakan dalam
keadaan stasioner. Keberadaan elektron dalam orbit stasioner ini dipertahankan oleh
gaya tarik elektrostatik elektron oleh inti atom yang diseimbangkan oleh gaya
sentrifugal dari gerak elektron.
d. Elektron dapat berpindah dari orbit satu ke orbit lain yang mempunyai energi lebih
tinggi bila elektron tersebut menyerap energi yang besarnya sesuai dengan perbedaan
energi antara kedua orbit yang bersangkutan, dan sebaliknya bila elektron berpindah ke
orbit yang mempunyai energi lebih rendah akan memancarkan energi radiasi yang
teramati sebagai spektrum garis yang besarnya sesuai dengan perbedaan energi antara
kedua orbit yang bersangkutan.
e. Atom dalam molekul dikatakan dalam keadaan tingkat dasar (ground state) apabila
elektron-elektronnya menempati orbit-orbit sedemikian sehingga memberikan energi
total terendah. Dan apabila elektron-elektron menempati orbit-orbit yang memberikan
energi lebih tinggi daripada energi tingkat dasarnya dikatakan atom dalam tingkat
tereksitasi (excited state). Atom dalam keadaan dasar lebih stabil daripada dalam
keadaan tereksitasi.

Walaupun dinilai sudah revolusioner, tetapi masih ditemukan kelemahan teori atom
Bohr yaitu:

7

a. Melanggar asas ketidakpastian Heisenberg karena elektron mempunyai jari-jari dan
lintasan yang telah diketahui.

b. Model atom Bohr mempunyai nilai momentum sudut lintasan ground state yang salah.
c. Lemahnya penjelasan tentang prediksi spektra atom yang lebih besar.
d. Tidak dapat memprediksi intensitas relatif garis spektra.
e. Model atom Bohr tidak dapat menjelaskan struktur garis spektra yang baik.
f. Tidak dapat menjelaskan efek Zeeman.
1. Penulisan lambang atom model Bohr:

Notasi komposisi atom:

Keterangan :
X = lambang unsur
A = nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron
Z = nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron
A – Z = jumlah neutron
• Nomor massa (A) menyatakan banyaknya proton dan neutron yang menyusun inti

atom suatu unsur.
• Nomor atom (Z) menunjukkan jumlah proton (muatan positif) atau jumlah elektron

dalam atom tersebut.
Berikut adalah pengertian isobar, isotop, dan pengertian isoton :

• Pengertian Isobar adalah atom-atom yang memiliki nomor massa yang sama tetapi
nomor atom berbeda.

• Pengertian Isotop adalah atom-atom yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi
jumlah neutron berbeda.

• Pengertian Isoton adalah atom-atom yang memiliki jumlah neutron yang sama.
Pengertian Konfigurasi elektron adalah penataan elektron pada kulit atom.

Pengertian Elektron valensi adalah elektron yang berada pada kulit terluar atom. Jumlah
maksimal elektron yang dapat menempati suatu kulit dirumuskan 2n2, dimana n adalah
kulit ke-n.

B. Perkembangan Sistem Periodik

8

Pengelompokan unsur-unsur dilakukan berdasarkan kesamaan sifat dengan tujuan

agar mudah dipelajari.

1. Triade Dobereiner

Ilmuwan yang kali pertama mengelompokkan unsur kimia berdasarkan massa

atom adalah Johann Dobereiner. Johan Wolfgang Dobereiner mempelajari sifat-sifat

beberapa unsur yang sudah diketahui pada saat itu. Dobereiner melihat adanya kemiripan

sifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkan unsur-unsur tersebut menurut

kemiripan sifatnya. Pada 1829, ia mengelompokkan unsur-unsur kimia ke dalam suatu

kelompok yang terdiri atas 3 unsur yang sifatnya sama (Triad). Jika unsur-unsur dalam satu

triade tersebut disusun menurut kenaikan massa atom-atomnya, ternyata massa atom

maupun sifat-sifat unsur yang kedua merupakan rata-rata dari massa atom unsur pertama

dan ketiga.

Penemuan ini memperlihatkan adanya hubungan antara massa atom dengan sifat-

sifat unsur. Dobereiner menamakan pengelompokan unsurnya dengan nama Triade.
Kelompok unsur-unsur tersebut, yaitu: “litium, natrium, dan kalium; kalsium, stronsium,
dan barium”; “belerang, selenium, dan tellurium”; “klorin, bromin, dan iodin”.

Tabel pengelompokan massa atom menurut Dobereiner adalah sebagai berikut:

Tabel 1.1 Pengelompokan Sifat Unsur Berdasarkan Triade Dobereiner

Triade Ar Rata-rata Ar Unsur Pertama dan Ketiga Wujud
(35,5 + 127) / 2 = 81,2
Klorin 35,5 Gas
Bromin 79,9 Sumber: http://www.nafiun.com/ Cair
Iodin 127 Padat

Tabel 1.2 Daftar Unsur Triade Dobereiner

Triade 1 Triade 2 Triade 3 Triade 4 Triade 5

Li Ca S Cl Mn
Na Sr Cr
K Ba Se Br Fe

Te I

Sumber: http://www.nafiun.com/

9

Nomor massa Nomor atom

Sumber: http://www.nafiun.com/

2. Teori Oktaf Newland
Pada tahun 1864, John Alexander Reina Newland menyusun daftar unsur yang

jumlahnya lebih banyak. Susunan Newland menunjukkan bahwa apabila unsur-unsur
disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, maka unsur pertama mempunyai kemiripan
sifat dengan unsur kedelapan, unsur kedua sifatnya mirip dengan unsur kesembilan, dan
seterusnya. Penemuan Newland ini dinyatakan sebagai Hukum Oktaf Newland.

Sifat keperiodikan unsur berdasarkan urutan kenaikan massa atom setiap kelipatan
delapan dinamakan hukum oktaf, di mana saat itu baru ditemukan 60 unsur. Pada saat daftar
Oktaf Newland disusun, unsur-unsur gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) belum
ditemukan. Gas Mulia baru ditemukan oleh Rayleigh dan Ramsay pada tahun 1894. Unsur
gas mulia yang pertama ditemukan ialah gas argon. Hukum Oktaf Newland hanya berlaku
untuk unsur-unsur dengan massa atom yang rendah.

Beberapa unsur ditempatkan tidak urut sesuai massanya dan terdapat dua unsur yang
ditempatkan di kolom yang sama karena kemiripan sifat.

Tabel 1.3 Oktaf Newland

10

1 23 4 5 6 7

H Li Be B C N O

F Na Mg Al Si P S

Cl K Ca Cr Ti Mn Fe

Co dan Ni Cu Zn Y ln As Se

Br Rb Sr Cs dan La Zr Bi dan Mo Po dan Ru

3. Sistem Periodik Mendeleev
Pada tahun 1869, tabel sistem periodik mulai disusun. Tabel sistem periodik ini

merupakan hasil karya dua ilmuwan, Dmitri Ivanovich Mendeleev dari Rusia dan Julius
Lothar Meyer dari Jerman. Mereka berkarya secara terpisah dan menghasilkan tabel yang
serupa pada waktu yang hampir bersamaan. Mendeleev menyajikan hasil kerjanya pada
Himpunan Kimia Rusia pada awal tahun 1869, dan tabel periodic Meyer baru muncul pada
bulan Desember 1869.

Mendeleev yang pertama kali mengemukakan tabel sistem periodik, maka ia dianggap
sebagai penemu tabel sistem periodik yang sering disebut juga sebagai sistem periodik
unsur pendek. Sistem periodik Mendeleev disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan
kemiripan sifat. Sistem periodik Mendeleev pertama kali diterbitkan dalam jurnal ilmiah
Annalen der Chemie pada tahun 1871.

Mendeleev melakukan pengamatan terhadap 63 unsur yang sudah dikenal dan
mendapatkan hasil bahwa sifat unsur merupakan fungsi periodik dari massa atom
relatifnya. Sifat tertentu akan berulang secara periodik apabila unsur-
unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya. Mendeleev selanjutnya
menempatkan unsur-unsur dengan kemiripan sifat pada satu lajur vertikal yang disebut
golongan.Dalam satu golongan mempunyai sifat yang mirip.

Mendeleev sengaja mengosongkan beberapa tempat untuk menetapkan kemiripan
sifat dalam golongan. Beberapa kotak juga sengaja dikosongkan karena Mendeleev yakin
masih ada unsur yang belum dikenal karena belum ditemukan. Salah satu unsur baru yang
sesuai dengan ramalan Mendeleev adalah germanium yang sebelumnya diberi nama eka
silikon oleh Mendeleev. Hal penting yang terdapat dalam sistem periodik Mendeleev antara
lain sebagai berikut:
➢ dua unsur yang berdekatan, massa atom relatifnya mempunyai selisih paling kurang

dua atau satu satuan;
➢ terdapat kotak kosong untuk unsur yang belum ditemukan, seperti 44, 68, 72, dan 100;
➢ dapat meramalkan sifat unsur yang belum dikenal seperti ekasilikon;

11

➢ dapat mengoreksi kesalahan pengukuran massa atom relatif beberapa unsur, contohnya
Cr = 52,0 bukan 43,3
Unsur-unsur juga disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya dan

ditempatkan dalam satu lajur yang disebut periode. Sistem periodik yang disusun
Mendeleev dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 1.4 Sistem Periodik Unsur Mendeleev pada tahun 1871

Sumber: http://dynamic-expansion.blogspot.co.id/

a. Kelebihan Sistem Periodik Mendeleev
➢ Sifat kimia dan fisika unsur dalam satu golongan mirip dan berubah secara teratur.
➢ Valensi tertinggi suatu unsur sama dengan nomor golongannya.
➢ Dapat meramalkan sifat unsur yang belum ditemukan pada saat itu dan telah
mempunyai tempat yang kosong.

b. Kekurangan sistem periodik Mendeleev

12

➢ Panjang periode tidak sama dan sebabnya tidak dijelaskan.
➢ Beberapa unsur tidak disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, contoh: Te

(128) sebelum I (127).
➢ Selisih massa unsur yang berurutan tidak selalu 2, tetapi berkisar antara 1 dan 4

sehingga sukar meramalkan massa unsur yang belum diketahui secara tepat.
➢ Valensi unsur yang lebih dari satu sulit diramalkan dari golongannya.
➢ Anomali (penyimpangan) unsur hidrogen dari unsur yang lain tidak dijelaskan.

Tabel 1.5 Sifat Eka-Silikon yang diramal oleh Mendeleev (1871) dibandingkan Germanium

(1886)

Sifat Eka Silikon Germanium
Massa Atom (Ar) 72 72,59
Kerapatan (gr cm-3) 1,9 1,88
Titik Lebur (oC) 947
Sifat fisik pada suhu kamar Tinggi
Reaksi dengan asam Abu-abu Abu-abu putih
Reaksi dengan basa Sangat lemah Bereaksi dengan asam pekat
Jumlah ikatan dalam senyawa Sangat lemah Bereaksi dengan alkali pekat

Rumus klorida 4 4
Titik didih klorida EsCl4 GeCl4
100
84

4. Sistem Periodik Modern
Pada tahun 1914, Henry G. J. Moseley menemukan bahwa urutan unsur dalam tabel

periodik sesuai dengan kenaikan nomor atom unsur. Moseley berhasil menemukan
kesalahan dalam tabel periodik Mendeleev, yaitu ada unsur yang terbalik letaknya.
Penempatan Telurium dan Iodin yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya,
ternyata sesuai dengan kenaikan nomor atom. Telurium mempunyai nomor atom 52 dan
iodin mempunyai nomor atom 53. Sistem periodik modern bisa dikatakan sebagai
penyempurnaan sistem periodik Mendeleev.

Sistem periodik modern dikenal juga sebagai sistem periodik bentuk panjang, disusun
berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Dalam sistem periodic modern
terdapat lajur mendatar yang disebut periode dan lajur tegak yang disebut golongan.

13

Sumber: https://santrinitas.wordpress.com/

Gambar 1.8 Sistem periodik unsur

Jumlah periode dalam sistem periodik ada 7 dan diberi tanda dengan angka:
• Periode 1 disebut sebagai periode sangat pendek dan berisi 2 unsur
• Periode 2 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur
• Periode 3 disebut sebagai periode pendek dan berisi 8 unsur
• Periode 4 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur
• Periode 5 disebut sebagai periode panjang dan berisi 18 unsur
• Periode 6 disebut sebagai periode sangat panjang dan berisi 32 unsur, pada periode ini

terdapat unsur Lantanida yaitu unsur nomor 58 sampai nomor 71 dan diletakkan pada
bagian bawah
• Periode 7 disebut sebagai periode belum lengkap karena mungkin akan bertambah lagi
jumlah unsur yang menempatinya, sampai saat ini berisi 24 unsur. Pada periode ini
terdapat deretan unsur yang disebut Aktinida, yaitu unsur bernomor 90 sampai nomor
103 dan diletakkan pada bagian bawah.

Jumlah golongan dalam sistem periodik ada 8 dan ditandai dengan angka Romawi.
Ada dua golongan besar, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan
transisi). Golongan B terletak antara golongan IIA dan golongan IIIA.
Nama-nama golongan pada unsur golongan A
• Golongan IA disebut golongan alkali
• Golongan IIA disebut golongan alkali tanah

14

• Golongan IIIA disebut golonga boron
• Golongan IVA disebut golongan karbon
• Golongan VA disebut golongan nitrogen
• Golongan VIA disebut golongan oksigen
• Golongan VIIA disebut golongan halogen
• Golongan VIIIA disebut golongan gas mulia

Pada periode 6 golongan IIIB terdapat 14 unsur yang sangat mirip sifatnya, yaitu
unsur-unsur lantanida. Pada periode 7 juga berlaku hal yang sama dan disebut unsur-unsur
aktinida. Kedua seri unsur ini disebut unsur-unsur transisi dalam. Unsur-unsur lantanida
dan aktinida termasuk golongan IIIB, dimasukkan dalam satu golongan karena mempunyai
sifat yang sangat mirip.

C. Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik

1. Periode
Periode merupakan lajur-lajur horizontal pada tabel periodik. SPU Modern terdiri atas

7 periode. Tiap-tiap periode menyatakan jumlah/banyaknya kulit atom unsur-unsur yang
menempati periode-periode tersebut.

Nomor Periode = Jumlah kulit
Misal unsur-unsur yang memiliki 1 kulit (kulit K saja) terletak pada periode 1 (baris
1), unsur-unsur yang memiliki 2 kulit (kulit K dan L) terletak pada periode ke-2 dst.
Contoh :
9F : 2 , 7 periode ke-2
12Mg : 2 , 8 , 2 periode ke-3
31Ga : 2 , 8 , 18 , 3 periode ke-4
Catatan :
a. Periode 1, 2 dan 3 disebut periode pendek karena berisi relatif sedikit unsur.
b. Periode 4 dan seterusnya disebut periode panjang.
c. Periode 7 disebut periode belum lengkap karena belum sampai ke golongan VIII A.
d. Untuk mengetahui nomor periode suatu unsur berdasarkan nomor atomnya, Anda hanya
perlu mengetahui nomor atom unsur yang memulai setiap periode.

15

2. Golongan
Di dalam sistem periodik unsur modern, golongan terdiri atas 8 golongan. Setiap

golongan dibagi atas Golongan Utama (A) dan Golongan Transisi (B). Penomoran
golongan dilakukan berdasarkan elektron valensi yang dimiliki oleh suatu unsur. Setiap
Unsur yang memiliki elektron valensi sama akan menempati golongan yang sama pula.

Nomor golongan = Jumlah elektron valensi
Elektron valensi adalah elektron-elektron yang terletak di kulit elektron terluar dari
suatu unsur. Mengetahui cara mencari jumlah elektron valensi dalam atom tertentu adalah
keterampilan penting untuk ahli kimia karena informasi ini menentukan jenis ikatan kimia
yang dapat dibentuknya.
a. Unsur Transisi
Unsur transisi adalah unsur yang terletak pada golongan B, yaitu golongan IIIB hingga
IIB. Unsur-unsur tersebut merupakan peralihan dari golongan IIA ke golongan IIIA, yaitu
unsur-unsur yang harus dialihkan hingga ditemukan unsur yang mempunyai kemiripan
sifat dengan golongan IIIA.

Sumber: http://blogmipa-kimia.blogspot.co.id/

Gambar 1.9 Golongan transisi
b. Unsur Transisi Dalam

Unsur transisi dalam terletak di bagian bawah sistem periodik unsur. Unsur transisi
dalam terdiri dari:

16

1) Lantanida, yang beranggotakan nomor atom 57-70 (14 unsur). Ke-14 unsur ini
mempunyai sifat yang mirip dengan lantanium (La), sehingga disebut lantanoida atau
lntanida.

2) Aktinida, yang beranggotakan nomor atom 89-102 (14 unsur). Ke-14 unsur mempunyai
sifat yang sama aktinium, sehingga disebut aktinoida atau aktinida
Semua unsur transisi dalam menempati golongan IIIB, yaitu lantanida pada period

ke-6 dan aktinida pada period ke-7.

Sumber: http://blogmipa-kimia.blogspot.co.id/

D. Sifat-sifat Periodik Unsur

1. Jari-jari Atom
Jari-jari atom merupakan jarak elektron terluar ke inti atom dan menunjukan ukuran

suatu atom. Jari-jari atom sukar diukur sehingga pengukuran jari-jari atom dilakukan
dengan cara mengukur jarak inti antar dua atom yang berikatan sesamanya.

Dalam suatu golongan, jari-jari atom semakin ke atas cenderung semakin kecil. Hal
ini terjadi karena semakin ke atas, kulit elektron semakin kecil. Dalam suatu periode,
semakin ke kanan jari-jari atom cenderung semakin kecil. Hal ini terjadi karena semakin
ke kanan jumlah proton dan jumlah elektron semakin banyak, sedangkan jumlah kulit
terluar yang terisi elekteron tetap sama sehingga tarikan inti terhadap elektron terluar
semakin kuat.

Sumber: http://www.temukanpengertian.com/

Gambar 1.10 Jari-jari atom
Kesimpulan: dalam satu golongan (dari atas ke bawah), jari-jari atomnya semakin
besar. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), jari-jari atomnya semakin kecil.

17

Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), nomor atomnya bertambah yang berarti
semakin bertambahnya muatan inti, sedangkan jumlah kulit elektronnya tetap. Akibatnya
tarikan inti terhadap elektron terluar makin besar pula, sehingga menyebabkan semakin
kecilnya jari-jari atom.

2. Energi Ionisasi
Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan atom netral dalam bentuk gas

untuk melepaskan satu elektron membentuk ion bermuatan +1. Misal, jika atom tersebut
melepaskan elektronnya yang ke-2 maka akan diperlukan energi yang lebih besar (disebut
energi ionisasi kedua).

EI1 < EI2 < EI3 ....
➢ Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), EI semakin kecil karena jari-jari

atom bertambah sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil.
Akibatnya elektron terluar semakin mudah untuk dilepaskan.
➢ Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), EI semakin besar karena jari-jari atom
semakin kecil sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin besar/kuat.
Akibatnya elektron terluar semakin sulit untuk dilepaskan.

3. Afinitas Elektron
Afinitas Elektron (electron affinity) yaitu negatif dari perubahan energi yang terjadi

ketika satu elektron diterima oleh atom suatu unsur dalam keadaan gas. Afinitas elektron
juga dinyatakan dalam kJ mol–1. Unsur yang memiliki afinitas elektron bertanda negatif,
berarti mempunyai kecenderungan lebih besar dalam menyerap elektron daripada unsur
yang afinitas elektronnya bertanda positif. Makin negatif nilai afinitas elektron, maka
makin besar kecenderungan unsur tersebut dalam menyerap elektron (kecenderungan
membentuk ion negatif).
Sifat afinitas elektron dalam sistem keperiodikan unsur:
➢ Dalam satu golongan, afinitas elektron cenderung berkurang dari atas ke bawah
➢ Dalam satu periode, afinitas elektron cenderung bertambah dari kiri ke kanan.
➢ Kecuali unsur alkali tanah dan gas mulia, semua unsur golongan utama mempunyai

afinitas elektron bertanda negatif. Afinitas elektron terbesar dimiliki oleh golongan
halogen.

18

Dalam pengertian yang lain, afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan atau
diserap oleh atom netral dalam bentuk gas apabila menerima sebuah elektron untuk
membentuk ion negatif.

Semakin negatif harga afinitas elektron, semakin mudah atom tersebut
menerima/menarik elektron dan semakin reaktif pula unsurnya. Afinitas elektron bukanlah
kebalikan dari energi ionisasi. Unsur golongan utama memiliki afinitas elektron bertanda
negatif, kecuali golongan IIA dan VIIIA. Afinitas elektron terbesar dimiliki golongan
VIIA.

4. Keelektronegatifan
Keelektronegatifan adalah suatu bilangan yang menyatakan kecenderungan suatu

unsur menarik elektron dalam suatu molekul senyawa. Keelektronegatifan adalah
kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron dalam molekul suatu senyawa (dalam
ikatannya). Diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7
(keelektronegatifan Cs) sampai 4 (keelektronegatifan F).Unsur yang mempunyai harga
keelektronegatifan besar, cenderung menerima elektron dan akan membentuk ion negatif.
Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan kecil, cenderung melepaskan elektron
dan akan membentuk ion positif.
a. Dalam satu golongan dari atas ke bawah keelektronegatifan semakin berkurang.
b. Dalam satu periode dari kiri ke kanan keelektronegatifan semakin bertambah.

Lebih jauh tentang keelektronegatifan harus dipahami:
a. Tidak ada sifat tertentu yang dapat diukur untuk menetukan/membandingkan

keelektronegatifan unsur-unsur.
b. Energi ionisasi dan afinitas elektron berkaitan dengan besarnya daya tarik elektron.

Semakin besar daya tarik elektron semakin besar energi ionisasi, juga semakin besar
(semakin negatif) afinitas elektron.
Jadi, suatu unsur (misalnya fluor) yang mempunyai energi ionisasi dan afinitas
elektron yang besar akan mempunyai keelektronegatifan yang besar.
Konsep keelektronegatifan ini pertama kali diajukan oleh Linus Pauling (1901-1994)
pada tahun 1932. Semakin besar keelektronegatifan, unsur cenderung makin mudah
membentuk ion negatif. Semakin kecil keelektronegatifan, unsur cenderung makin sulit
membentuk ion negatif, dan cenderung semakin mudah membentuk ion positif. Akan tetapi
perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai keelektronegatifan. Hal ini karena

19

sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar. Jadi keelektronegatifan terbesar berada pada
golongan VIIA.

Tabel 1.4 Skala Elektronegativitas Unsur-Unsur dalam Tabel Periodik Unsur

Sumber: http://www.nafiun.com/

E. Konfigurasi Elektron

Dalam fisika atom dan kimia kuantum, konfigurasi elektron adalah susunan elektron-
elektron pada sebuah atom, molekul, atau struktur fisik lainnya. Sama seperti partikel
elementer lainnya, elektron patuh pada hukum mekanika kuantum dan menampilkan sifat-
sifat bak-partikel maupun bak-gelombang.

Secara formal, keadaan kuantum elektron tertentu ditentukan oleh fungsi
gelombangnya, yaitu sebuah fungsi ruang dan waktu yang bernilai kompleks. Menurut
interpretasi mekanika kuantum Copenhagen, posisi sebuah elektron tidak bisa ditentukan
kecuali setelah adanya aksi pengukuran yang menyebabkannya untuk bisa dideteksi.
Probabilitas aksi pengukuran akan mendeteksi sebuah elektron pada titik tertentu pada
ruang adalah proporsional terhadap kuadrat nilai absolut fungsi gelombang pada titik
tersebut.

Elektron-elektron dapat berpindah dari satu aras energi ke aras energi yang lainnya
dengan emisi atau absorpsi kuantum energi dalam bentuk foton. Oleh karena asas larangan
Pauli, tidak boleh ada lebih dari dua elektron yang dapat menempati sebuah orbital atom,
sehingga elektron hanya akan meloncat dari satu orbital ke orbital yang lainnya hanya jika
terdapat kekosongan di dalamnya.

Pengetahuan atas konfigurasi elektron atom-atom sangat berguna dalam membantu
pemahaman struktur tabel periodik unsur-unsur. Konsep ini juga berguna dalam
menjelaskan ikatan kimia yang menjaga atom-atom tetap bersama.

20

Tabel 1.5 Konfigurasi Elektron

Unsur Nomor Atom Konfigurasi Elektron
He 2 2
Ne 10
Ar 18 28
Kr 36 288
Xe 54 2 8 18 8
Rn 86 2 8 18 18 8
2 8 18 32 18 8

Teori atom mekanika kuantum didasarkan pada dualisme sifat elektron yaitu sebagai
gelombang dan sebagai partikel. Menurut de Broglie, cahaya dapat berperilaku sebagai
materi dan berperilaku sebagai gelombang (dikenal dengan istilah dualisme gelombang
partikel).

Sumber: http://creationwiki.org/

Gambar 1.11 Atom sebagai partikel dan gelombang

Menurut Heisenberg, tidak mungkin menentukan kecepatan dan posisi elektron secara
bersamaan, tetapi yang dapat ditentukan hanyalah kebolehjadian menemukan elektron pada
jarak tertentu dari inti.

Erwin Schrodinger mengajukan teori yang disebut teori atom mekanika kuantum:
”Kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti yang dapat
ditentukan adalah kemungkinan menemukna elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom”.

Daerah dangan kemungkinan terbesar ditemukan elektron disebut orbital. Orbital
digambarkan berupa awan, yang tebal tipisnya menyatakan besar kecilnya kemungkinan
ditemukan elektron di daerah tersebut. Kemudian Werner Heisenberg mengemukakan
bahwa metode eksperimen yang digunakan untuk menemukan posisi atau momentum suatu
partikel seperti elektron dapat menyebabkan perubahan, baik pada posisi, momentum atau
keduanya.

21

Teori Schrodinger dan prinsip ketidakpastian Heisenberg melahirkan model atom
mekanika kuantum sebagai berikut:
1. Posisi elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti.
2. Atom mempunyai kulit elektron.
3. Setiap kulit elektron memiliki subkulit elektron.
4. Setiap subkulit elektron memiliki sub-sub kulit elektron.

F. Mekanika Gelombang (Mekanika Kuantum)

Kegagalan teori Bohr untuk menerangkan gerakan elektron dalam atom diatasi oleh

Erwin Schodinger (1926) yang didasari oleh teori de Broglie dan terkenal sebagai mekanika

gelombang atau mekanika kuantum. Dengan teori ini, kedudukan elektron pada saat

tertentu tidak dapat ditentukan secara pasti, tetapi hanya dapat ditentukan kebolehjadianya.

Hasil penjabaran persamaan Schodinger untuk atom hidrogen menunjukkan bahwa energi
suatu elektron ditentukan oleh bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (ℓ),

dan bilangan kuantum magnetik (mℓ), dan bilangan kuatum spin (s).
Mekanika kuantum, termasuk teori medan kuantum, adalah cabang dasar fisika yang

menggantikan mekanika klasik pada tataran sistem atom dan subatom. Sistem yang

mengikuti mekanika kuantum ini dapat berada dalam superposisi kuantum pada keadaan

yang berbeda, tidak seperti pada fisika klasik. Ilmu ini memberikan kerangka matematika

untuk berbagai cabang fisika dan kimia, termasuk fisika atom, fisika molekular, kimia

komputasi, kimia kuantum, fisika partikel, dan fisika nuklir. Mekanika kuantum adalah

bagian dari teori medan kuantum dan fisika kuantum umumnya, yang bersama relativitas

umum, merupakan salah satu pilar fisika modern. Dasar dari mekanika kuantum adalah

bahwa energi itu tidak kontinyu, tetapi diskrit-berupa 'paket' atau 'kuanta'. Konsep ini cukup

revolusioner, karena bertentangan dengan fisika klasik yang berasumsi bahwa energi itu

berkesinambungan.

Mekanika kuantum berkembang dari penyelesaian Max Planck tahun 1900 pada

masalah radiasi benda-hitam (dilaporkan 1859) dan paper Albert Einstein tahun 1905 yang

menawarkan teori berbasis-kuantum untuk menjelaskan efek foto listrik (dilaporkan 1887).

Teori kuantum lama dipahami secara mendalam pada pertengahan 1920-an.

Teori ini dirumuskan dalam berbagai rumus matematika yang dikembangkan. Salah

satunya, sebuah fungsi matematika yaitu fungsi gelombang, memberikan informasi

mengenai amplitudo probabilitas dari posisi, momentum, dan properti fisik lainnya dari

sebuah partikel.

22

Aplikasi penting dari teori kuantum diantaranya adalah magnet superkonduktor, diode
pancaran cahaya (LED), laser, transistor dan semikonduktor seperti prosesor mikro,
pencitraan penelitian dan medis seperti magnetic resonance imaging dan mikroskop
elektron.

1. Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan kuantum (Quantum number) adalah bilangan yang menyatakan kedudukan

atau posisi elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan kuantitas
kekal dalam sistem dinamis. Bilangan kuantum menggambarkan sifat elektron dalam
orbital. Bilangan kuantum menentukan tingkat energi utama atau jarak dari inti, bentuk
orbital, orientasi orbital, dan spin elektron. Setiap sistem kuantum dapat memiliki satu atau
lebih bilangan kuantum.

Bilangan kuantum merupakan salah satu ciri khas dari model atom mekanika kuantum
atau model atom modern yang dicetuskan oleh Ernest Schrodinger. Dalam mekanika
kuantum, bilangan kuantum diperlukan untuk menggambarkan distribusi elektron dalam
atom hidrogen dan atom-atom lain. Bilangan-bilangan ini diturunkan dari solusi matematis
persamaan Schrodinger untuk atom hidrogen.

Menyatakan tingkat energi utama/ kulit atom. Bilangan kuantum utama paling banyak
ditempati oleh 2n2 elektron (n = jumlah kulit). Harga bilangan kuantum utama merupakan
bilangan bulat positif dan mulai dari satu.

Sumber: http://www.nafiun.com/

Gambar 1.12 Kulit atom

Harga bilangan kuantum utama (n) : 1, 2, 3, 4, ...
Sesuai dengan lintasan ke : 1, 2, 3, 4, ...
Sesuai dengan kulit atom : K, L, M, N, ....

23

2. Bilangan Kuantum Azimut (ℓ)

Bilangan kuantum azimut merupakan ukuran momentum sudut orbital elektron.

Bilangan kuantum ini menunjukkan di subkulit/ sublintasan mana elektron bergerak dan

menentukan bentuk orbital. Nilai bilangan Azimut yaitu dari 0 sampai (n-1). Nilai l = 0, 1,
2, …(n–1′) .

ℓ = 0, 1, 2, 3, .............., n-1
Orbital dengan harga ℓ = 0 disebut orbital s ( sharp)
Orbital dengan harga ℓ = 1 disebut orbital p ( principal)
Orbital dengan harga ℓ = 2 disebut orbital d ( diffuse)
Orbital dengan harga ℓ = 3 disebut orbital s ( fundamental)
Harga selanjutnya mengikuti alfabet (ℓ= 4 disebut orbital g, ℓ=5 disebut

orbital h).
Banyaknya harga ℓ disetiap harga n adalah 0, 1, ....., n-1.
n=1 (kulit K) mempunyai harga ℓ= (1-1) = 0
n=2 (kulit L) mempunyai harga ℓ= 0, (2-1) = 1
n=3 (kulit M) mempunyai harga ℓ= 0, 1, (3-1) = 2

Sumber: http://www.meta-synthesis.com/

Gambar 1.13 Orbital

24

3. Bilangan Kuantum Magnetik (mℓ)
Menyatakan orbital mana yang ditempati elektron pada suatu subkulit. Bilangan

kuantum magnetik (mℓ) menyatakan orbital khusus yang ditempati elektron pada suatu
subkulit. Bilangan kuantum magnetik juga menyatakan orientasi khusus dari orbital itu

dalam ruang relatif terhadap inti. Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung pada nilai
bilangan kuantum azimuth, yaitu semua bilangan bulat mulai dari –l sampai dengan +l,

termasuk 0.

Tabel 1.6 Bilangan Kuantum Magnetik

Bilangan kuantum Tanda Bilangan kuantum Gambaran Jumlah
azimut orbital magnetik (mℓ) orbital orbita
0 0
s 1

1 P -1, 0, 1 3

2 d -2, -1, 0, 1, 2 5

Dari tabel di atas terlihat bahwa nilai magnetik (m) diantara – l sampai + l (l = bilangan
kuantum azimut). Nilai bilangan kuantum magnetik suatu elektron tergantung pada letak
elektron tersebut dalam orbital. Nama-nama kotak di atas sesuai dengan bilangan kuantum
magnetiknya. Dan perlu diingat juga dengan mengabaikan tanda -/+ maka nilai m tidak
mungkin lebih besar dari nilai l.

4. Bilangan Kuantum Spin
Bilangan kuantum spin menyatakan momentum sudut suatu partikel. Spin

mempunyai simbol s atau sering ditulis dengan ms (bilangan kuantum spin magnetik).
Suatu elektron dapat mempunyai bilangan kuantum spin s = +½ atau –½.

s = +½ s = -½

Sumber: http://safi-tri.blogspot.co.id/

Gambar 1.14 Bilangan kuantum spin

Nilai positif atau negatif dari spin menyatakan spin atau rotasi partikel pada sumbu.
Sebagai contoh, untuk nilai s = +½ berarti berlawanan arah jarum jam (ke atas), sedangkan

25

s = -½ berarti searah jarum jam (ke bawah). Diambil nilai setengah karena hanya ada dua
peluang orientasi, yaitu atas dan bawah. Dengan demikian, peluang untuk mengarah ke atas
adalah 50% dan peluang untuk mengarah ke bawah adalah 50% .

s = +½ atau ↑
s = -½ atau ↓

G. RANGKUMAN

1. Pengertian Atom adalah partikel terkecil penyusun materi. Atom terdiri atas beberapa
partikel dasar, yaitu elektron, proton, dan neutron.

2. Maenurut Dalton Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. Atom
digambarkan sebagai bola pejal.

3. Teori Atom Thomson mendeskripsikan bentuk atom yaitu seperti bentuk roti kismis.
Atom bermuatan positif dengan adanya elektron bermuatan negatif di sekelilingnya.

4. Teori atom Rutherford mengatakan bahwa atom mempunyai inti yang merupakan
pusat massa yang kemudian dinamakan nukleus, dengan dikelilingi awan elektron
bermuatan negatif.

5. Model atom Bohr mengemukakan bahwa atom terdiri dari inti berukuran sangat kecil
dan bermuatan positif dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif yang mempunyai
orbit.

6. Triad dobereiner mengelompokkan unsur berdasarkan kemiripan sifatnya. Apabila
unsur-unsur dalam satu triade disusun berdasarkan kesamaan sifatnya dan diurutkan
massa atomnya, maka unsur kedua merupakan rata-rata dari sifat dan massa atom dari
unsur pertama dan ketiga.

7. Hukum Oktaf Newland berisi susunan Newland yang menunjukkan bahwa apabila
unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atomnya, maka unsur pertama
mempunyai kemiripan sifat dengan unsur kedelapan, unsur kedua sifatnya mirip
dengan unsur kesembilan, dan seterusnya berjenjang 8 (oktaf).

8. Sistem periodik Mendeleev disusun berdasarkan kenaikan massa atom dan kemiripan
sifat.

9. Henry G. J. Moseley menemukan bahwa urutan unsur dalam tabel periodik sesuai
dengan kenaikan nomor atom unsur.

10. Periode Adalah lajur-lajur horizontal pada tabel periodik. SPU Modern terdiri atas 7
periode. Tiap-tiap periode menyatakan jumlah/banyaknya kulit atom unsur-unsur
yang menempati periode-periode tersebut.

26

11. Golongan terdiri atas 8 golongan. Setiap golongan dibagi atas Golongan Utama (A)

dan Golongan Transisi (B). Penomoran golongan dilakukan berdasarkan elektron

valensi yang dimiliki oleh suatu unsur.

12. Jari-jari atom merupakan jarak elaktron terluar ke inti atom dan menunjukan ukuran

suatu atom. Dalam suatu golongan, jari-jari atom semakin ke atas cenderung semakin

kecil. Dalam suatu periode, semakin ke kanan jari-jari atom cenderung semakin kecil.

13. Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan atom netral dalam bentuk gas

untuk melepaskan satu elektron membentuk ion bermuatan +1. Dalam satu golongan

(dari atas ke bawah), EI semakin kecil . Dalam satu periode (dari kiri ke kanan),

EI semakin besar.

14. Konfigurasi elektron terdiri dari bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum
azimut (ℓ), dan bilangan kuantum magnetik (m ℓ), dan bilangan kuatum spin (s).

Bilangan Kuantum

Bilangan kuantum utama (n) Menyatakan tingkat energi utama/ kulit atom

Bilangan kuantum utama paling banyak

ditempati oleh 2n2 elektron (n = jumlah kulit).

Bilangan Kuantum Azimut (l) Menyatakan subkulit tempat elektron berada.

Nilai bilangan Azimut yaitu dari 0 sampai (n-
1). Nilai l = 0, 1, 2, …(n–1′)

Bilangan Kuantum magnetik (m) Menyatakan orbital mana yang ditempati

elektron pada suatu subkulit.

Bilangan Kuantum Spins (s) Menyatakan ke arah mana elektron beredar.

s = + ½ , digambarkan dengan tanda panah Selain mengutari inti elektron berputar pada
ke atas ↑ (searah jarum jam) sumbunya. Ada 2 kemungkinan arah rotasi

s = -½, digambarkan dengan tanda panah ke elektron, yaitu
bawah ↓ (berlawanan arah jarum jam)

Mekanika kuantum (Erwin Schrodinger pada Teori Atom Mekanika Kuantum didasarkan

tahun 1927, seorang ilmuan dari Austria) pada dualisme sifat elektron yaitu sebagai
”Kedudukan elektron dalam atom tidak dapat gelombang dan sebagai partikel.

ditentukan dengan pasti yang dapat

ditentukan adalah kemungkinan menemukna
elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom”

de Broglie: cahaya dapat berperilaku sebagai materi dan

berperilaku sebagai gelombang (dikenal

dengan istilah dualisme gelombang partikel).

Heisenberg: tidak mungkin menentukan kecepatan dan

posisi elektron secara bersamaan, tetapi yang

dapat ditentukan hanyalah kebolehjadian

menemukan elektron pada jarak tertentu dari

inti

Orbital Daerah dengan kemungkinan terbesar

ditemukan elektron

27

UJI KOMPETENSI

I. Berilah tanda silang (X) pada huruf a, b, c, d, atau e di depan jawaban yang tepat!

1. Reaksi kimia merupakan pemisahan, penggabungan, atau penyusunan kembali atom-

atom, sehingga atom tidak bisa dibuat atau dimusnahkan. Teori ini dikemukakan oleh...

a. Dalton d. Rutherford

b. Thomson e. Max Planck

c. Niels Bohr

2. Kulit-kulit atom bukan merupakan kedudukan yang pasti dari suatu elektron, melainkan

hanyalah suatu kebolehjadian elektron. Pernyataan ini dikemukakan oleh....

a. Heisenberg d. Thomson

b. Niels bohr e. Goldstein

c. Rutherford

3. Elektron dapat berpindah dari suatu lintasan ke lintasan yang lain sambil menyerap atau

memancarkan energi. Teori ini merupakan penyempurnaan teori atom Rutherford yang

dikemukakan oleh....

a. Becquerel d. Rontgen

b. Bohr e. Thomson

c. Dalton

4. Kelemahan model atom Rutherford adalah....

a. Tidak dapat menerangkan alasan elektron tidak jatuh ke dalam inti

b. Atom merupakan bola beronggga yang terdiri atas proton

c. Elektron Bergerak mengitari inti dengan menyerap energi

d. Tidak dapat menggambarkan letak dan lintasan elektron

e. Jarak elektron dengan inti terlalu jauh sehingga tidak ada gaya gravitasi

5. Pada percobaan hamburan sinar alfa melalui penembakan lempeng emas tipis,

Rutherford memperoleh hipotesis bahwa . . . .

a. Atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang

bermuatan negatif, sehingga atom bersifat netral.

b. Pada anoda terbentuk elektron yang berupa sinar negatif, sedangkan di katoda

terbentuk sinar positif

c. Radiasi partikel yang berdaya tembus tinggi dan bersifat netral mempunyai massa

hampir sama dengan dengan massa proton disebut neutron

d. Atom terdiri atas partikel bermuatan negatif yang dapat dibelokkan ke arah kutub

positif medan listrik

28

e. Atom dalam suatu unsur memiliki sifat yang sama, sedangkan atom suatu unsur

berbeda memiliki sifat berbeda.

6. Sebuah atom dari suatu unsur memuat nomor yang sama, yaitu. . . .

a. Elektron dan neutron d. Elektron, proton dan neutron

b. Elektron dan proton e. nucleon dan neutron

c. Neutron dan proton

7. Apabila jumlah elektron valensi suatu unsur yang berada pada kulit ketiga adalah 7,

nomor atom unsur tersebut adalah . . . .

a. 8 d. 20

b. 17 e. 25

c. 18

8. Di antara unsur di bawah ini yang mempunyai elektron valensi paling sedikit yaitu unsur

dengan lambang . . . .

a. 13X d. 19X

b. 15X e. 20X

c. 17X

9. Nomor atom unsur Cl = 17. Banyaknya elektron valensi yang terdapat dalam ion Cl-

adalah . . . .

a. 2 d. 10

b. 7 e. 12

c. 8

10. Letak unsur dan konfigurasi elektron yang tepat untuk unsur 19X adalah...(nomor

atom Ar = 18)

a. Periode 4, golongan IA, [Ar] 4s1

b. Periode 1, golongan IB, [Ar] 4d1

c. Periode 1, golongan IIA, [Ar] 4s2

d. Periode 2, golongan IIB, [Ar] 4d2

e. Periode 3, golongan IVA, [Ar] 4s2 3d2

11. Harga keempat bilangan kuantum elektron terakhir dari atom 16S adalah...

a. n = 2, l = 0, m = 0, s = -1/2 d. n = 3, l = 1, m = 0, s = +1/2

b. n = 3, l = 1, m = -1, s = -1/2 e. n = 3, l = 1, m = +1, s = +1/2

c. n = 3, l = 1, m = 0, s = -1/2

29

12. Nomor atom dari unsur X adalah...
a. 17
b. 18
c. 21
d. 26
e. 30

13. Unsur Y dalam sistem periodik unsur terletak pada periode dan golongan...
a. IIIA, 3
b. IIIB, 4
c. VA, 3
d. VIIA, 3
e. VIIB, 4

14. Konfigurasi elektron dari unsur Q jika membentuk ion ditunjukkan pada gambar......

15. Isotop di bawah ini terdiri dari...

a. 13 proton, 14 elektron, dan 27 neutron
b. 13 proton, 13 elektron, dan 27 neutron
c. 13 proton, 13elektron, dan 14 neutron
d. 14 proton, 14 elektron, dan 13 neutron
e. 27 proton, 27 elektron, dan 14 neutron

30

II. Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan benar!
1. Di antara unsur-unsur 12P, 16Q, 19R, 34S, dan 53T yang terletak pada golongan yang sama

dalam sistem periodik unsur adalah...
2. Tuliskan konfigurasi elektron ion Al3+ (Z = 13)?
3. Tentukan letak unsure dengan susunan elektron sebagai berikut dalam sistem priodik

7N ?
4. Diketahui unsur X pada priode 3, golongan VIA tentukan kulit valensinya serta elektron

valensinya?
5. Unsur V, W, X, Y, Z berturut-turut mempunyai nomor atom 2, 3, 8, 13, 16, Pasangan

unsur yang berada dalam satu golongan adalah..

31

BAB 2
UNSUR, SENYAWA DAN CAMPURAN

A. Zat Tunggal

Zat tunggal merupakan jenis zat yang memiliki satu identitas (murni). Di dalam
kehidupan sehari-hari, akan seringkali ditemui contoh-contoh zat tunggal, antara lain gula
murni, gas oksigen, ataupun gas hidrogen.

Zat tunggal dibutuhkan manusia sebagai reaktan dalam melakukan reaksi kimia.
Selain itu, zat ini juga menjadi bahan dasar dalam pembuatan barang ataupun benda yang
ada di kehidupan manusia, seperti pembuatan gelas dan piring. Dalam membuat air sirup,
dibutuhkan zat tunggal sebagai bahannya.

Secara umum, zat tunggal dibedakan menjadi 2, yaitu unsur dan senyawa. Keduanya
menjadi bagian terkecil yang harus dipelajari sebelum maju dan melangkah ke materi yang
lebih dalam. Untuk itu, harus dimulai mempelajarinya satu per satu. Perhatikan gambar
berikut!

(a) (b)

Sumber: https://id.wordpress.com/tag/cincin-emas/

Gambar 2.1 (a) emas (b) air garam, air minyak

Dapat dijelaskan bahwa emas tersusun oleh partikel-partikel emas yang merupakan
zat tunggal, sedang air garam dan air dengan minyak merupakan campuran. Air garam,
tersusun oleh air dan garam dapur yang keduanya merupakan zat tunggal. Demikian pula
pada campuran yang ada pada gelas kimia ke dua yang berisi air dengan minyak, air dan
minyak juga merupakan zat tunggal.

Zat tunggal merupakan materi yang bersifat tunggal dan homogen. Bersifat tunggal
artinya hanya ada satu zat, tidak ada zat lain, bersifat homogen karena sifat disemua bagian
serba sama, baik sifat fisik maupun sifat kimia. Zat tunggal dapat digolongkan sebagai

32

unsur dan senyawa. Contoh unsur adalah emas, besi, belerang, tembaga, oksigen, nitrogen,
dan lainya, sementara contoh senyawa adalah air, garam dapur, minyak, gula, dan lain-lain.
Pertanyaan selanjutnya adalah mengapa emas dan besi termasuk unsur, sedang air, garam
dapur dan minyak termasuk senyawa? Apa unsur itu dan apa senyawa itu?

Unsur kimia, atau hanya disebut unsur, adalah zat kimia yang tidak dapat dibagi lagi
menjadi zat yang lebih kecil, atau tidak dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan
menggunakan metode kimia biasa. Unsur merupakan suatu zat yang hanya mengandung
satu jenis atom.

Partikel terkecil dari unsur adalah atom. Dapat dikatakan bahwa unsur adalah atom
itu sendiri. Sebuah atom terdiri atas inti atom (nukleus) dan dikelilingi oleh elektron. Inti
atom terdiri atas sejumlah proton dan neutron.

1. Lambang Unsur
Unsur yang ditemukan di alam berjumlah 94 macam, sedang unsur buatan berjumlah

16 macam. Jadi sampai saat ini telah dikenal sekitar 110 macam unsur. Agar unsur-unsur
tersebut lebih mudah untuk dipelajari, seorang ahli kimia Swedia Jons Jacob Berzelius
mengusulkan aturan penulisan lambang unsur.
a. Penulisan Lambang Unsur

Lambang unsur dinyatakan sebagai huruf kapital awal dari nama latin unsur tersebut.
Misalnya, unsur Kalium diberi lambang K, unsur Carbon diberi lambang C, unsur Iodium
diberi lambang I, dan Uranium dengan lambang U. Lambang unsur yang digunakan
sekarang disusun oleh John Jacob Berzellius.

Bagaimana jika beberapa unsur memiliki huruf awal yang sama?
Jika beberapa unsur memiliki huruf awal sama maka diberi tambahan huruf kecil
dibelakang huruf awal tersebut. Contohnya, F untuk lambang Fluor sehingga Ferrum (besi)
tidak mungkin hanya diberi lambang F, tetapi ditambahkan satu huruf yang diambil dari
namanya tersebut, yaitu huruf e. Jadi, lambang Ferrum adalah Fe. Demikian juga halnya
dengan unsur Calsium. Karena lambang C telah dugunakan oleh unsur Carbon, maka
Calsium diberi lambang menggunakan dua huruf, yaitu Ca.
Beberapa contoh penentuan simbol unsur seperti hidrogen adalah H dan Karbon
adalah C terdapat pada tabel 9.1.
Untuk unsur lain yang memiliki huruf kapital awal sama, seperti Helium dengan
Hidrogen, Cobaltum dengan Carbon dan Natrium dengan Nitrogen, maka lambang unsur

33

dinyatakan dengan huruf kapital awal yang ditambahkan huruf latin dari salah satu huruf

dibelakangnya. Jadi untuk Helium lambang unsurnya adalah He, Cobaltum adalah Co dan

Natrium adalah Na. Selain kedua aturan tersebut lambang unsur dapat juga dinamai

menurut bahasa asalnya, contoh Wolfram (W) diturunkan dari bahasa Jerman Wolfram

bukan bahasa latin Tungsten (Latin). Beberapa lambang unsur terdapat pada tabel 9.1.

Tabel 2.1 Beberapa Unsur dan Lambangnya

Indonesia Nama Unsur Lambang Atom Unsur
Hidrogen Latin
Karbon H
Nitrogen Hydrogenium C
Helium Carbon N
Nytrogen He
Kobalt Helium Co
Natrium Cobaltum Na
Kalsium Natrium Ca
Calsium

Berikut adalah daftar lambang unsur yang berlaku secara international, terdapat pada

tabel 9.2.

Tabel 2.2 Beberapa Nama Unsur dan Lambangnya

Nama Unsur Lambang Nama Unsur Lambang
Perak (Argentum) Ag Kalium K
Al Litium Li
Aluminium Ar Mg
Argon As Magnesium Mn
Arsen Au Mangan N
B Nitrogen Na
Emas (Aurum) Ba Natrium Ne
Boron Be Neon Ni
Barium Bi Nikel O
Br Oksigen P
Berelium C Fosfor Pb
Bismut Ca Pt
Bromin (Brom) Cd Timbal (Plumbum) S
Karbon Cl Platina Sb
Calsium Co Se
Cadmium Cr Belerang (Sulfurium) Si
Klorin Cu Antimon (Stibium) Sn
Cobal F Sr
Krom Fe Selenium Ti
Tembaga (Cuprum) H Silikon U
Fluorin (Fluor) He Timah (Stanum) V
Besi (Ferrum) Hg Stronsium W
Hydrogen I Titan Zn
Helium Uranium
Raksa (Hydrargyrum) Vanadium
Iodin (Iod ) Wolfram (Tungsten)
Seng (Zingkum)

34

b. Macam-macam Penggolongan Unsur
Unsur dapat digolongkan dalam logam, nonlogam, dan semilogam.

1. Unsur Logam

Sumber: http://images.foobar.cd/gallery/galliumcrystals/dscn0236.png

Gambar 2.2 Unsur logam-gallium

Hampir seluruh unsur adalah logam. Di dalam kerak bumi, banyak ditemukan logam

bercampur dengan unsur lain. Logam ini biasa disebut bijih. Hampir semua benda logam

yang digunakan merupakan gabungan berbagai logam. Contoh, unsur logam besi,

aluminium, tembaga, dan seng.

Tabel 2.3 Unsur-unsur Logam

Nama Indonesia Nama Latin Lambang Unsur Bentuk Fisik
Aluminium Aluminium Al padat, putih keperakan
Barium Ba padat, putih keperakan
Besi Barium Fe padat, putih keperakan
Emas Ferrum Au padat, berwarna kuning
Kalium Aurum K padat, putih keperakan
Kalsium Kalium Ca padat, putih keperakan
Kromium Calsium Cr padat, putih keperakan
Magnesium Chromium Mg padat, putih keperakan
Mangan Magnesium Mn padat, putih abu-abu
Natrium Manganium Na padat, putih keperakan
Nikel Natrium Ni padat, putih keperakan
Nickelium

2. Unsur Nonlogam
Unsur-unsur nonlogam ada yang berwujud padat, cair, maupun gas. Karbon, oksigen,

klorin, dan belerang merupakan unsur-unsur nonlogam. Pada umumnya, unsur nonlogam
bersifat rapuh dan tidak dapat ditempa. Contoh, unsur belerang, iodin, klorin, dan oksigen.

35

Tabel 2.4 Unsur Nonlogam

Nama Indonesia Nama Latin Lambang Unsur Bentuk Fisik
Belerang Sulfur S padat, kuning
Bromin Br cair, cokelat kemerahan
Fluorin Bromium F gas, kuning muda
Fosforus Fluorine P padat, putih dan merah
Helium Phosphorus He gas, tidak berwarna
Hidrogen Helium H gas, tidak berwarna
Karbon Hydrogenium C padat, hitam
Klorin Carbonium Cl gas, kuning kehijauan
Neon Chlorine Ne gas, tidak berwarna
Nitrogen N gas, tidak berwarna
Oksigen Neon O gas, tidak berwarna
Silikon Nitrogenium Si padat, abu-abu mengkilap
Oxygenium padat, hitam (uapnya
Iodin berwarna ungu)
Silicium

Iodium I

3. Unsur Semilogam

Semilogam merupakan unsur yang menunjukkan sifat logam sekaligus nonlogam.

Boron, silikon, germanium, arsenik, antimon, selenium, dan telurium adalah unsur

metaloid. Silikon banyak dimanfaatkan sebagai komponen elektronika.

Tabel 2.5 Unsur Semilogam

Nama Indonesia Nama Latin Lambang Unsur Bentuk Fisik
Boron Boronium B padat, kecokelatan
Silikon Silicium Si padat, abu-abu mengkilap
Germanium Germanium Ge padat, abu-abu mengkilap
Arsen Arsenium As padat, abu-abu mengkilap
Antimon Stibium Sb padat, abu-abu mengkilap
Tellurium Tellurium Te padat, keperakan
Polonium Polonium Po padat, keperakan

2. Senyawa
Selain unsur, pada contoh di atas kita mengenal air, garam dapur dan minyak yang

tergolong sebagai senyawa. Air merupakan contoh senyawa yang merupakan zat tunggal,
tetapi masih dapat diuraikan dengan reaksi kimia biasa, yaitu dengan cara melewatkan
sejumlah arus listrik pada air tersebut maka air akan terurai menjadi unsur hidrogen dan

36