STRUKTUR ATOM

MEDIA MENGAJAR

KIMIA

Kelompok Peminatan
Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam

Untuk SMA/MA Kelas X

BAB 1

STRUKTUR
ATOM

https://www.shutterstock.com/cigdem

TEORI ATOM DALTON

Democritus (460–370 SM) dan Plato dan Aristoteles berpendapat bahwa
beberapa filsuf pada masa itu tidak ada yang tak terbagi. Oleh karena
mengemukakan bahwa materi Aristoteles termasuk orang yang sangat
terbentuk dari partikel yang sudah tak berpengaruh pada masa itu, gagasan tentang
terbagi yang mereka namai atom atom memudar dan tidak mengalami
(Yunani: atomos = tak terbagi). perkembangan selama berabad-abad.

https://commons.wikimedia.org/ Atlas
https://commons.wikimedia.org/ fresco

Pada tahun 1774, Antoine Laurent Joseph Louis Proust (1754–1826), juga
Lavoisier (1743–1794), seorang asal Prancis, menemukan hukum
kimiawan asal Prancis, menemukan perbandingan tetap yang menyatakan
bahwa dalam reaksi kimia tidak terjadi bahwa unsur-unsur bergabung dengan
perubahan massa. Penemuan ini kita perbandingan tertentu.
kenal sebagai hukum kekekalan massa.

https://commons.wikimedia.org/ David Pinoct
https://commons.wikimedia.org/ Dr. Manuel

John Dalton merumuskan teori atom yang pertama sekitar tahun 1803–1807, yang kita
kenal sebagai teori atom Dalton. Berikut adalah postulat-postulat dalam teori atom
Dalton. Namun ada beberapa yang tidak sesuai dan di ubah jadi teori berikut:

1. Atom adalah unit pembangun dari segala macam materi.

2. Atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai
sifat sama dengan unsurnya.

3. 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.

PERKEMBANGAN TEORI ATOM

Proton adalah partikel bermuatan
positif dengan massa sebesar
1,6726231 × 10 -24 gram.
Elektron adalah partikel bermuatan
negatif dengan massa 9,1093897 ×
10 –28 gram

Satuan massa atom (sma).
1 sma = 1,66 × 10–24 gram

Penemuan Elektron dan Teori Atom Thomson

Elektron ditemukan oleh Joseph John 1821, Sir Humphry Davy, seorang ahli percobaan tabung hampa yang
Thomson pada tahun 1900. fisika dari Inggris, menemukan bahwa disebut tabung pengawan muatan

gas menjadi penghantar yang lebih (discharge tube), terutama oleh
baik pada tekanan rendah. William Crookes.

Susunan tabung pengawan
muatan atau tabung sinar
katode.

Dokumen penerbit

Penemuan Elektron dan Teori Atom Thomson

Melalui percobaan tersebut, dapat Sifat-sifat sinar katode.
ditunjukkan bahwa perpendaran itu
disebabkan oleh suatu radiasi yang Sinar katode merambat dengan lurus dari katode
memancar dari permukaan katode menuju anode.
menuju anode. Oleh karena berasal dari
katode, radiasi ini disebut sinar katode Sinar katode dapat memutar kincir menunjukkan
Percobaan lebih lanjut menunjukkan bahwa sinar katode merupakan radiasi partikel.
bahwa sinar katode merupa kan radiasi
partikel yang bermuatan listrik negatif Sinar katode dibelokkan ke kutub positif menunjukkan
bahwa partikel sinar katode bermuatan listrik negatif.

Dokumen penerbit

Percobaan tetes minyak Millikan 1909, Robert
Andrews
Millikan

Bagan percobaan tetes Sinar-X membuat elektron terlepas dari molekul gas
minyak Millikan. dalam tabung. Elektron kemudian menempel pada
tetes-tetes minyak sehingga tetes minyak tersebut
menjadi bermuatan negatif. Beda potensial pada

pelat logam diatur sedemikian sehingga tetes
minyak dengan muatan terkecil melayang. Keadaan
tersebut tercapai jika gaya gravitasi sama dengan

gaya tolak Coulomb. Dengan demikian, muatan
elektron dapat ditentukan.

commons.wikimedia.org/©Nobel foundation
Dokumen penerbit

Teori atom Thomson

Pada tahun 1900, Menurut Thomson, atom terdiri atas materi bermuatan positif dan di dalamnya
tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis.

Penemuan IntiAtom dan TeoriAtom Rutherford

Percobaan Rutherford, yaitu
penembakan lempeng logam tipis
dengan sinar alfa. Hasilnya adalah (a)
sebagian besar partikel alfa diteruskan,
(b) sebagian kecil partikel alfa
dibelokkan, dan (c) beberapa partikel
alfa dipantulkan.

Model atom Rutherford. Atom mempunyai inti yang kecil, sangat pejal, dan bermuatan positif, yang
berada di pusat atom. Elektron beredar mengitari inti pada lintasan yang relatif sangat jauh
sehingga sebagian besar dari atom terdiri atas ruang hampa.

Dokumen penerbit

Partikel Penyusun IntiAtom Partikel sinar terusan ternyata tergantung pada
a. Proton jenis gas dalam tabung. Partikel sinar terusan
terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini
kemudian disebut proton

b. Neutron

Pada tahun 1930, W. Bothe dan H. Becker menembaki inti atom berilium dengan partikel alfa dan
menemukan suatu radiasi partikel yang mempunyai daya tembus tinggi. Radiasi tersebut terdiri
atas partikel netral yang massanya hampir sama dengan massa proton yang dinamai neutron

Dokumen penerbit

TEORI ATOM BOHR DAN MEKANIKA
KUANTUM

SpektrumAtom
Radiasi (cahaya) yang
dihasilkan oleh unsur
gas yang berpijar hanya
mengandung beberapa
panjang gelombang

(warna) secara terputus-
putus sehingga disebut
spektrum diskontinu
atau spektrum garis.

Dokumen penerbit

Teori Kuantum Max Planck Einstein membuktikan kebenaran dari
teori kuantum Max Planck dengan
Pada tahun 1900, Max Planck menyatakan bahwa radiasi elektromagnet
mengajukan gagasan bahwa radiasi mempunyai sifat partikel. Partikel radiasi
elektromagnet bersifat diskret dalam oleh Einstein diberi nama foton.
ukuran sejumlah energi atau kuantum
E = energi radiasi (J),
energi foton berbanding terbalik h = tetapan Planck (6,63 × 10 –34 J s),
dengan panjang gelombangnya. f = frekuensi foton (Hz),
Di antara sinar tampak, sinar c = cepat rambat cahaya (3 × 10 8 m s–1), dan
ungu mempunyai foton dengan λ = panjang gelombang foton (m).
energi terbesar, sedangkan sinar
merah mempunyai foton
dengan energi terkecil.

Contoh

ModelAtom Niels Bohr

Pada tahun 1913, Niels Bohr dapat menjelaskan fenomena ini dengan
menggunakan teori kuantum Max Planck. Menurut Bohr, spektrum
garis menunjukkan bahwa elektron dalam atom hanya dapat beredar
pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu.

Setiap kulit ditandai dengan suatu Keadaan saat elektron Keadaan saat elektron ada
bilangan yang disebut bilangan mengisi kulit-kulit dengan yang menempati tingkat
kuantum (n) tingkat energi terendah energi yang lebih tinggi

Dokumen penerbit disebut tingkat dasar disebut keadaan
commons.wikimedia. org/©Materialscientist (ground state). tereksitasi (excited state).

Hipotesis Louis de Broglie Louis de Broglie, mengemukakan gagasannya tentang
gelombang materi. “apabila cahaya memiliki sifat
mengapa elektron hanya partikel, maka partikel juga memiliki sifat gelombang. “
boleh berada pada
tingkat energi tertentu.

λ = panjang gelombang (m), v = kecepatan partikel (m s –1), dan
m = massa partikel (kg), h = tetapan Planck (J s).

Prinsip Ketidakpastian Werner Heisenberg ∆x = ketidakpastian posisi dan
∆p = ketidakpastian momentum (=
Werner Heisenberg, menyimpulkan suatu ∆mv).
keterbatasan dalam menentukan posisi dan mo
mentum elektron dalam atom. Menurut Heisenberg,
posisi dan momentum elektron tidak mungkin dapat
ditentukan secara bersamaan dengan ketelitian
tinggi.

ModelAtom Mekanika Kuantum Semakin rapat titik-titiknya,
berarti semakin besar
Schrödinger memper hitungkan dualisme sifat elektron, yaitu peluang menemukan
sebagai partikel sekaligus sebagai gelombang. Temuan Schrödinger elektron di daerah itu.
memungkin kan kita untuk me nentu kan struktur elektro nik atom,
baik yang berelektron tunggal, maupun yang berelektron banyak.

Bilangan-bilangan Kuantum

Menurut teori mekanika kuantum, untuk
menyatakan tempat kedudukan elektron
diperlukan empat bilangan kuantum, yaitu
bilangan kuantum utama (n), bilangan
kuantum azimut (l), bilangan kuantum
magnetik (m), dan bilangan kuantum spin
(s).

Dokumen penerbit

Bilangan kuantum utama (n) Bilangan kuantum magnetik (m)

Lambang K, L, M, N, dan seterusnya Bilangan kuantum spin (s)
sesuai urutan abjad, masing-masing untuk Prinsip larangan pauli "dalam satu
nilai N = 1, 2, 3, 4, dan seterusnya. atom tidak boleh ada dua elektron
yang mempunyai keempat bilangan
Bilangan kuantum azimut (l) kuantum (n, l, m, dan s) yang sama".
Dalam satu orbital dibedakan +1/2 dan
-1/2

Bentuk dan Orientasi Orbital

Orbital s Orbital p Orbital f

Orbital d Orbital-orbital f
mempunyai bentuk yang

lebih rumit dan lebih
sukar untuk dipaparkan,

tetapi hal itu tidaklah
merupakan masalah
penting. Setiap subkulit f
terdiri atas tujuh orbital,
sesuai dengan tujuh nilai

m untuk l = 3.

Dokumen penerbit

KONFIGURASI ELEKTRON, ELEKTRON
VALENSI, DAN ELEKTRON TERAKHIR

Konfigurasi Elektron Prinsip aufbau

Prinsip aufbau Pada pengisian orbital-orbital dengan tingkat
energi yang sama, yaitu orbital-orbital dalam
Pengisian orbital satu subkulit, mula-mula elektron akan
dimulai dari menempati orbital secara sendiri-sendiri
tingkat energi dengan spin yang paralel, baru kemudian
yang lebih berpasangan.

rendah kemudian
ke tingkat energi
yang lebih tinggi.

Dokumen penerbit

Beberapa Catatan tentang Konfigurasi Elektron
Ada dua cara menuliskan konfigurasi elektron skandium (Z = 21):

(1), subkulit-subkulit ditulis sesuai dengan urutan tingkat energinya. Cara ini biasanya
digunakan saat menentukan bilangan kuantum dan elektron terakhir.

(2), subkulit-subkulit dari kulit yang sama dikumpulkan, kemudian diikuti subkulit dari
kulit berikutnya.

Menyingkat penulisan konfigurasi elektron dengan menggunakan
konfigurasi elektron gas mulia

Dokumen penerbit

Kestabilan subkulit d yang terisi penuh atau setengah penuh
Konfigurasi Elektron Ion

Elektron Valensi Kulit valensi

Elektron valensi • Golongan utama: ns dan np
adalah elektron yang
• Golongan transisi (n – 1)d dan
dapat digunakan ns
untuk pemben tukan
Dokumen penerbit
ikatan kimia.

Contoh

SUSUNAN ATOM

NomorAtom Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron
Nomor Massa Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron

Notasi SusunanAtom

X = lambang atom atau lambang unsur X,
Z = nomor atom = jumlah proton (p) = jumlah elektron (e),
A = nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = p + n.

Isotop Isotop terjadi karena perbedaan jumlah neutron dalam inti atom.
Isobar
Atom dengan nomor atom berbeda, tetapi mempunyai nomor massa sama disebut
Isoton isobar.
Atom dengan nomor atom berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron sama disebut
isoton.

Contoh

Dokumen penerbit