Gambar Sampul Kimia · Keperiodikan Sifat Unsur Unsur Kimia
Kimia · Keperiodikan Sifat Unsur Unsur Kimia
Iman Rahayu

24/08/2021 13:27:00

SMA 10 KTSP

Lihat Katalog Lainnya
Halaman
Sistem Periodik dan Struktur Atom23Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Tulisankanlah persamaan dan perbedaan partikel-partikel penyusun atom.2.Apakah yang dimaksud dengan isotop, isobar, danisoton?3.Dengan menggunakan tabel periodik, lengkapilahtabel berikut.Analisis Tabel dan Grafik Sifat Keperiodikan UnsurTujuanMenganalisis tabel dan grafik sifat keperiodikan unsur (jari-jari atom, afinitaselektron, energi ionisasi, dan keelektronegatifan)Alat dan BahanTabel periodik dan grafik sifat keperiodikan unsurLangkah KerjaPelajarilah tabel dan grafik berikut.Soal PenguasaanMateri 1.3Selidikilah 1.4para ilmuwan untuk menentukan massa atom relatif. Oleh karena suatu unsurdapat tersusun atas beberapa atom yang memiliki nomor massa yang sama,maka massa unsur ditentukan dengan cara mengambil rata-rata dari massaatom setiap isotop.Massa atom rata-rata=(% kelimpahan isotop A × massa isotop A+ % kelimpahan isotop B × massa isotop B)dibagi massa isotop A + massa isotop B=()()%A mA + %B mBmA + mBD Keperiodikan Sifat Unsur-Unsur KimiaSalah satu keunikan dari tabel periodik adalah unsur-unsur kimiadisusun berdasarkan kemiripan sifat-sifatnya. Sifat-sifat suatu unsur dalamsatu golongan maupun periode menunjukkan pengulangan yang teratur(periodik). Bagaimanakah sifat keperiodikan unsur dalam satu golonganmaupun satu periode dalam hal jari-jari atom, afinitas elektron, dankeelektronegatifan?Carilah informasi di mediainternet tentangpenentuan massa atomrelatif unsur denganmenggunakanspektrometer massa.KimiaTantanganUnsurNatriumHeliumSilikonFosforBeriliumNomorAtomNomorMassaLambangKonfigurasiElektronJumlahElektronValensiGolonganPeriode........................................................................................................................................................................................................................................................................................
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X242500Periode2Energi Ionisasi (kJ/mol)H2000150010005000Periode3Periode4Periode5Periode618365486–5–10–15–20–25Energi Ionisasi (eV)BBeArCONFNeHeNaMgAlSiPArClSKCaGaGeSeAsBrKrRbSrInSnSbTeIXeCsBaTiBiPbPoRnRaNomor AtomNilai afinitas elektron golongan IA–VIIIA, periode 1– 3H72,8Li59,6Na52,9Be50Mg39B26,7Al42,6C121,9Si133,6N7P72O141S200,4F328Cl349Ne116Ar97He50IAIIAIIIA IVAVAVIA VIIAVIIIAPeriode 1Periode 2Periode 3Nilai kelektronegatifan golongan IA–VIIIA, periode 1– 3H2,2Li0,98Na4,5Be1,57Mg1,31B2,04Al1,61C2,25Si1,90N3,04P2,19O3,44S2,58F3,98Cl3,16Ne4,5Ar3,2He5,2Periode 1Periode 2Periode 3IAIIAIIIA IVAVAVIA VIIAVIIIAJawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.1.Bagaimanakah keperiodikan jari-jari atom dalam satu golongan dan satu periode?2.Bagaimanakah keperiodikan energi ionisasi dalam satu golongan dan satu periode?3.Bagaimanakah keperiodikan afinitas elektron dalam satu golongan dan satuperiode?4.Bagaimanakah keperiodikan keelektronegatifan atom dalam satu golongandan satu periode?Diskusikan hasil yang Anda peroleh dengan teman Anda, kemudian presentasikan didepan kelas.Sumber:www.prenhall.comSumber:www.prenhall.comSumber: www.prenhall.com10Nomor atomSumber:www.prenhall.com10183654860,51,01,52,02,5PeriodePeriodePeriodePeriodePeriodePeriodeJari-jari atom (Å)HeNeArKrXeRn• Energi ionisasi• Jari-jari atomKata Kunci
Sistem Periodik dan Struktur Atom25Apakah yang Anda peroleh dari analisis tersebut? Bandingkanlah hasilanalisis Anda dengan penjelasan berikut.1. Sifat Keperiodikan Jari-Jari AtomJari-jari atom adalah jarak yang dihitung dari inti atom hingga lintasan palingluar suatu atom. Perhatikanlah Gambar 1.9, dalam satu golongan, jari-jari atommeningkat dari atas ke bawah. Adapun dalam satu periode, jari-jari atommeningkat dari kanan ke kiri. Dalam satu periode, semakin ke kanan jumlahproton dan neutron semakin banyak sehingga gaya tarik inti terhadapelektron terluar semakin kuat sehingga jari-jari atom semakin kecil.• Afinitas elektron• KeelektronegatifanKata Kunci2. Sifat Keperiodikan Energi IonisasiEnergi ionisasi adalah energi yang diperlukan suatu atom untukmelepaskan satu elektron valensi membentuk ion positif. PerhatikanlahGambar 1.10, dalam satu golongan, dari atas ke bawah jumlah kulitbertambah sehingga jarak elektron valensi ke inti atom bertambah danelektron lebih mudah lepas. Akibatnya, energi ionisasi dalam satu golonganmeningkat dari bawah ke atas.Adapun dalam satu periode, semakin ke kanan jumlah proton danneutron semakin banyak sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluarsemakin kuat. Akibatnya diperlukan energi yang lebih besar untukmelepaskan elektron terluar. Dengan kata lain, dalam satu periode energiionisasi meningkat dari kiri ke kanan.Gambar 1.9Sifat keperiodikan jari-jariatomGambar 1.10Sifat keperiodikan energiionisasi3. Sifat Keperiodikan Afinitas ElektronAfinitas elektron adalah energi yang dibebaskan suatu atom dalam wujudgas untuk membentuk ion negatif. Perhatikanlah Gambar 1.11, dalam satugolongan, afinitas elektron meningkat dari bawah ke atas. Adapun dalamsatu periode, afinitas elektron meningkat dari kiri ke kanan.Gambar 1.11Sifat keperiodikan afinitaselektronMeningkatMeningkatMeningkatMeningkatMeningkatMeningkat
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X26Sumber: Science Library: GreatScientists, 2004LegendaKimiaE Perkembangan Teori AtomPercobaan untuk menemukan jawaban atas pertanyaan “Apakah atomitu?” dilakukan seolah tiada henti. Aristoteles dan Demokritus menyatakanbahwa atom merupakan bagian terkecil dari suatu zat. Merekamenamakannya sebagai atomos. Kemudian, muncul teori John Dalton hinggaNiels Bohr. Mari, melihat kembali sejarah yang mengungkap fakta-faktatentang teori atom.1. Teori Atom DaltonPada 1808, ilmuwan berkebangsaan Inggris, John Dalton, mengemuka-kan teorinya tentang materi atom yang dipublikasikan dalam A New System ofChemical Philosophy. Berdasarkan penelitian dan hasil-hasil perbandingannya,Dalton menyimpulkan sebagai berikut.1.Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi.2.Semua atom dari unsur kimia tertentu memiliki massa dan sifat yangsama.3.Unsur kimia yang berbeda akan memiliki jenis atom yang berbeda.4.Selama reaksi kimia, atom-atom hanya dapat bergabung atau dipecahmenjadi atom-atom yang terpisah, tetapi atom tidak dapat dihancurkandan tidak dapat diubah selama reaksi kimia tersebut.5.Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya melalui penggabunganatom tidak sejenis dengan perbandingan yang sederhana.Beberapa kelebihan dan kelemahan dari teori atom Dalton, dapat dilihatdalam tabel berikut.John Dalton(1766–1844)asal Inggris disebut jugasebagai "manusia atom". Diamemercayai bahwa setiapunsur terbentuk dari atom-atom dengan ukurantertentu. Meskipunmendapat cemoohan daribanyak orang, Dalton tetapmelanjutkan penelitiannya.Dalton memeroleh massaatom dengan cara mem-bandingkan massa unsur-unsur dari contoh yangberbeda dan senyawa yangberbeda.4. Sifat Keperiodikan KeelektronegatifanKeelektronegatifan adalah nilai kecenderungan suatu atom untukmenarik elektron dalam pembentukan ikatan kimia. Perhatikanlah Gambar1.12 berikut. Dalam satu golongan, keelektronegatifan meningkat dari bawahke atas. Adapun dalam satu periode, keelektronegatifan meningkat darikiri ke kanan. Sifat keelektronegatifan sangat penting dalam pembentukanikatan antaratom.Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Tuliskanlah pengertian dari jari-jari atom, afinitaselektron, energi ionisasi, dan keelektronegatifan.2.Di antara unsur-unsur K, Rb, Ca, Sr, dan Gamanakah yang memiliki jari-jari atom terbesar danterkecil?Soal PenguasaanMateri 1.4Gambar 1.12Sifat keperiodikankeelektronegatifanMeningkatMeningkat
Sistem Periodik dan Struktur Atom27KelemahanKelebihanDapat menerangkan adanya partikelyang lebih kecil dari atom yang di-sebut partikel subatomik.Dapat menerangkan sifat listrikatom.Tidak dapat menerangkan feno-mena penghamburan partikel alfaoleh selaput tipis emas yang di-kemukakan oleh Rutherford.Tabel 1.9Kelebihan dan Kelemahan Model Atom ThomsonKelemahanKelebihanDapat menerangkan Hukum Keke-kalan Massa (Hukum Lavoisier).Dapat menerangkan Hukum Per-bandingan Tetap (Hukum Proust).Tidak dapat menerangkan sifatlistrik atom.Pada kenyataannya atom dapatdibagi lagi menjadi partikel yanglebih kecil yang disebut partikelsubatomik.Tabel 1.8Kelebihan dan Kelemahan Teori Atom Dalton2. Model Atom ThomsonSeorang fisikawan Inggris, Joseph John Thomson, pada 1897 me-nemukan elektron, suatu partikel bermuatan negatif yang lebih ringandaripada atom. Dia memperlihatkan bahwa elektron merupakan partikelsubatomik. Dari penemuannya ini, J. J. Thomson mengemukakan dugaan(hipotesis) sebagai berikut: "karena elektron bermuatan negatif, sedangkanatom bermuatan listrik netral maka haruslah ada muatan listrik positif yangmengimbangi muatan elektron dalam atom". Maka ia mengusulkan suatumodel atom yang dikenal dengan model atom roti kismis sebagai berikut.1.Atom berbentuk bola pejal bermuatan positif yang homogen (diibaratkansebagai roti).2.Elektron bermuatan negatif tersebar di dalamnya (seperti kismis yangtersebar di dalam roti).ElektronLingkunganbermuatan positifSumber: Jendela Iptek: Materi, 1997Gambar 1.13Model atom ThomsonLegendaKimiaSumber: Jendela IPTEK: Materi,1997Joseph John Thomson(1856–1940) adalah seorangahli fisika yang pernah bercita-cita menjadi insinyur keretaapi. Meskipun tidak menjadiinsinyur kereta api, Thomsonmemberikan dedikasi penuhterhadap ilmu pengetahuan.Selain penemuannya tentangmodel atom, dia jugamembuktikan keberadaanelektron. Buah kerjanyatentang keberadaan elektrontelah mengubah teori listrikdan atom.Beberapa kelebihan dan kelemahan dari model atom Thomson, dapatdilihat seperti dalam tabel berikut.
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X28Dari fenomena percobaan tersebut maka Rutherford mengusulkan suatumodel atom yang dikenal dengan model atom nuklir Rutherford sebagaiberikut.1.Sebagian besar ruangan dalam atom merupakan ruangan kosong.2.Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif dan hampir seluruh massaatom terpusat pada inti.3.Elektron beredar mengelilingi inti.4.Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron sehingga atombersifat netral.Sumber:Jendela Iptek : Materi, 1997Inti bermuatan positifPartikelαyang hampirtidak dibelokkanPartikelαdibelokkan sampai lebih dari 90°Jejak partikelαyangmengalami banyakpembelokanGambar 1.14Percobaan penghamburanpartikel alfa oleh selaput tipisemas.3. Model Atom RutherfordAhli fisika Inggris, Ernest Rutherford beserta temannya Geiger danMarsden pada 1911 melakukan eksperimen yang dikenal denganpenghamburan partikel alfa oleh selaput tipis emas (0,0004 mm). Setelahberkali-kali melakukan percobaan, akhirnya Rutherford berhasilmengungkapkan fakta-fakta berikut.1.Sebagian besar partikel alfa menembus selaput tipis emas. Berarti, sebagianbesar atom adalah ruang kosong.2.Sedikit dari partikel alfa (yang bermuatan positif) dibelokkan keluar oleh sesuatu,hal ini menunjukkan adanya sesuatu yang bermuatan positif yang dapatmembelokkan partikel alfa.3.Lebih sedikit lagi dari partikel alfa itu (hanya 1 dari 20.000) terpantul dariselaput tipis emas. Dengan kenyataan ini, Rutherford sempat tercengangdan berkomentar, “sungguh luar biasa, seolah Anda menembak selembarkertas tisu dengan peluru setebal 40 cm dan peluru itu kembalimenghantam Anda sendiri”. Hal ini menunjukkan adanya sesuatu yangsangat kecil (belakangan disebut sebagai inti), namun massa terpusat disana sehingga partikel alfa yang menumbuk pusat massa itu akanterpantulkan.• Model atomRutherford• Model atom ThomsonKata KunciSumber: Jendela Iptek: Materi,1997Ernest Rutherford(1871–1937) seorang fisikawanasal Inggris (New Zealand).Dia merupakan salah seorangdari orang-orang pertamayang memecah atom, iamenunjukkan bahwa atombukan merupakan materiterkecil yang tidak dapatdipisahkan lagi. Setelahmelakukan beberapa kalipenelitian, dia terinspirasioleh puding buah plumdengan cokelat yang tersebarsebagai analogi model atom.LegendaKimia
Sistem Periodik dan Struktur Atom29KelemahanKelebihanDapat menerangkan fenomenapenghamburan partikel alfa olehselaput tipis emas.Mengemukakan keberadaan intiatom yang bermuatan positif danmerupakan pusat massa atom.Bertentangan dengan teori elek-tron dinamika klasik, di manasuatu partikel bermuatan listrikapabila bergerak akan memancar-kan energi.Elektron bermuatan negatif yangberedar mengelilingi inti akankehilangan energi terus-menerussehingga akhirnya akan memben-tuk lintasan spiral dan jatuh keinti. Pada kenyataannya hal initidak terjadi, elektron tetap stabilpada lintasannya.Tabel 1.10Kelebihan dan Kelemahan Teori Atom Nuklir Rutherford4. Model Atom BohrNiels Henrik David Bohr adalah seorang ahli fisika Denmark. Pada1913, Bohr mengemukakan teori tentang atom yang bertitik tolak dari modelatom nuklir Rutherford dan teori kuantum Planck.Inti atomNn = 2n = 3n = 1L intasanrveeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeGambar 1.15Model atom BohrAkan tetapi, teori atom Rutherford juga memiliki kelemahan. Beberapakelebihan dan kelemahan dari model atom nuklir Rutherford, dapat dilihatseperti dalam tabel berikut.Model atom Bohr berdasarkan teorinya sebagai berikut.1.Elektron beredar mengelilingi inti pada lintasan-lintasan (orbit) tertentu.2.Elektron yang beredar pada lintasannya tidak memancarkan energi,lintasan elektron ini disebut lintasan stasioner.3.Apabila elektron dengan tingkat energi rendah pindah ke lintasandengan tingkat energi lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi,peristiwa ini disebut eksitasi. Sebaliknya, apabila elektron pindah darilintasan dengan tingkat energi lebih tinggi ke lintasan dengan tingkatenergi lebih rendah maka elektron akan memancarkan energi, peristiwaLegendaNiels (Henrik David) Bohr(1885–1962) adalah seorangkimiawan asal Denmark. Iadiperhitungkan sebagai salahseorang fisikawan besar padaabad ke-20 meskipun ia sendirimengakui dirinya sebagaiseorang kimiawan.Bohrmendapatkan gelar doktornyadi Copenhagen Universitykemudian ia belajar di Inggrisdi bawah pengawasan ErnestRutherford. Dengan dasarteori atom Rutherford, Bohrmelakukan penelitian tentangteori atom sampai berhasilmenemukan teori atomnyasendiri. Bohr mempublikasikanteori atomnya pada 1913.Teorinya ini kemudian menjadidasar terhadap teori kuantum.Sumber: http://en.wikipedia.orgKimia
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X30KelemahanKelebihanMenjawab kelemahan dalam modelatom Rutherford dengan mengapli-kasikan teori kuantum.Menerangkan dengan jelas garisspektrum pancaran (emisi) atauserapan (absorpsi) dari atom hidro-gen.Terjadi penyimpangan untuk atomyang lebih besar dari hidrogen.Tidak dapat menerangkan efekZaeman, yaitu spektrum atom yanglebih rumit apabila atom ditem-patkan pada medan magnet.Tabel 1.11Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Bohrini disebut deeksitasi. Baik eksitasi maupun deeksitasi disebut peristiwatransisi elektron. Energi yang diserap atau dipancarkan pada peristiwatransisi elektron ini dinyatakan dengan persamaan:ΔE = hv Keterangan:ΔE= perbedaan tingkat energih= tetapan Planck = 6,6 × 10–34 J/sv= frekuensi radiasi4.Energi yang dipancarkan/diserap ketika terjadi transisi elektron terekamsebagai spektrum atom.Beberapa kelebihan dan kelemahan dari model atom Bohr, dapat dilihatdalam tabel berikut.• Deeksitasi• Eksitasi• Lintasan stasioner• Transisi elektronKata KunciKerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Apakah perbedaan antara teori atom Dalton danteori atom Thomson?2.Apakah persamaan antara teori atom Thomsondan teori atom Rutherford?3.Apakah kelebihan teori atom Bohr dibandingkanteori atom lainnya?Soal PenguasaanMateri 1.5
Sistem Periodik dan Struktur Atom311.Perkembangan sistem periodika.Antoine Lavoisier mengelompokkan unsur-unsur menjadi 4 kelompok, yaitu kelompok gas,nonlogam, logam, dan tanah.b.Johann Dobereiner mengelompokkan unsur-unsur berdasarkan massa atom.c.John Newlands mengelompokkan unsur-unsurberdasarkan kenaikan massa atom. Kelompokunsur-unsur yang mirip terulang setiap 8unsur. Pengelompokan unsur ini dikenaldengan Hukum Oktaf.d.Dmitri Mendeleev mengelompokkan unsur-unsur ke dalam 8 kolom dan 12 baris. Unsur-unsur satu kolom dan satu baris memiliki sifatkimia yang mirip.e.Sistem periodik modern disusun berdasarkankenaikan nomor atom dan kemiripan sifatunsur-unsur. Pada sistem periodik modern,periode menyatakan jumlah kulit, sedangkangolongan menyatakan jumlah elektron valensi.2.Struktur atoma.Atom tersusun atas partikel-partikel yang lebihkecil, yaitu proton, neutron, dan elektron.b.Nomor atom = jumlah elektron = jumlah protonc.Nomor massa – nomor atom = jumlah neutrond.Isotop adalah kelompok atau pasangan atomyang memiliki nomor atom yang sama, tetapinomor massanya berbeda.e.Isobar adalah kelompok atau pasangan atomyang memiliki nomor atom yang berbeda, tetapinomor massanya sama.f.Isoton adalah kelompok atau pasangan atomyang memiliki jumlah neutron yang sama.3.Konfigurasi elektronKonfigurasi elektron adalah susunan elektron dalamsetiap lintasan atom. Terdapat dua cara penentuankonfigurasi elektron.a.Cara per kulit (cara K L M N) dengan jumlahelektron maksimum 2n2 (n = kulit), digunakanuntuk atom-atom unsur golongan utama(golongan A).b.Cara per subkulit (cara s p d f) digunakan untukatom-atom unsur golongan transisi (golongan B).4.Satuan massa atomSatuan massa atom suatu unsur ditentukan dengancara membandingkannya dengan112massa atomkarbon-12 (126C).Massa atom relatif unsur = 126massa atom rata-rata1×massa atom C125.Sifat-sifat periodik unsur adalah sebagai berikut.a.Jari-jari atomRangkumanMeningkatMeningkatMeningkatMeningkatMeningkatMeningkatb.Energi ionisasic.Afinitas elektrond.Keelektronegatifan6.Perkembangan teori atoma.Teori atom DaltonAtom merupakan bagian terkecil yang tidakdapat dibagi lagi.b.Teori atom ThomsonAtom berbentuk bola pejal yang bermuatan positifdengan muatan negatif tersebar di dalamnya.c.Teori atom RutherfordAtom terdiri atas inti atom bermuatan positifdengan elektron beredar mengelilingi inti.d.Teori atom BohrAtom terdiri atas inti atom dengan elektron beredarmengelilingi inti pada lintasan (orbital) tertentu.MeningkatMeningkat
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X32Kaji DiriGolongan dan periodeAtom UnsurNeutronProtonElektronRutherfordThomsonBohrDaltonSistem periodikberdasarkan kenaikan nomoratom dikelompokkan dalamberdasarkan sifatnyadikelompokkan menjadimenurutteoritersusunatasBagaimana pendapat Anda setelah mempelajari materiSistem Periodik dan Struktur Atom? Menarik, bukan? Banyakhal menarik tentang materi Sistem Periodik dan StrukturAtom ini. Misalnya, mengetahui perkembangan sistem periodikdan struktur atom.Tujuan Anda mempelajari bab ini adalah agar Anda dapatmemahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa atom relatif, dan sifat-sifat periodik unsurdalam tabel periodik serta menyadari keteraturannya melaluipemahaman konfigurasi elektron. Apakah Anda dapat mencapaitujuan tersebut? Jika Anda mengalami kesulitan dalammempelajari materi tertentu pada bab ini, bertanyalah kepadaguru kimia Anda. Anda pun dapat berdiskusi dengan teman-teman Anda. Belajarlah dengan baik. Pastikanlah Andamenguasai materi ini.NomormassadijumlahkanmenunjukkanNomor atom menunjukkanP e t aKonsep