Struktur Atom dan Sistem Periodik

@K21-Rohit
@K18-Fierdian
@Kel-K07

Oleh : ROHIT ROSEN dan FIERDIAN NUCHRIZA

Sampai sekarang tak ada alat yang mampu untuk melihat bagaimana bentuk dan susunan atom. Penyelidikan dilakukan dengan mengamati fenomena yang ditimbulkannya. Setelah diamati ternyata atom mempunyai sifat listrik. Atom tersusun dari partikel-partikel penyusun yang terdiri dari Elektron, Proton dan Neutron.

• Elektron

Bermula dengan ditemukannya tabung sinar katode oleh Karl Ferdinand Braun. Ia mengamati aliran radiasi dari kutub negatif (katode) menuju kutub positif (anode) yang disebut sinar katode. Sifat sinar katode ini disempurnakan oleh Sir William Crookes.

Kemudian penelitian sinar katode disempurnakan oleh Joseph John Thomson. J.J Thomson menemukan muatan elektron yaitu sebesar 1,76 x 1018 coulomb/gram.

Penyelidikan lebih lanjut dilakukan Robert A.Milikan dengan percobaan tetes minyak.

Milikan menyebutkan bahwa muatan 1 elektron adalah 1,6022 x 10-19 C

J.J Thomson kemudian menyebutkan atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan di dalamnya tersebar muatan negatif elektron. Teori ini dikenal dengan teori roti kismis.

• Inti Atom dan Proton

Tahun 1886, Eugene Goldstein memodifikasi tabung sinar katode dengan melubangi lempeng katodenya. Ia menemukan sinar yang menembus lubang katodenya yang disebut sinar kanal.

Selanjutnya, Wilhelm Wien menyebutkan bahwa sinar kanal tersebut disebut proton.

• Neutron

Tahun 1932, James Chadwick menemukan kejanggalan pada penelitian Rutherford. Penelitiannya menunjukkan kesalahan pada perbandingan massa atom hidrogen dan massa atom helium. Chadwick melakukan percobaan hamburan partikel alfa terhadap boron dan parafin . 

C. Tanda Atom

Nomor Atom (Z), adalah jumlah proton terdapat dalam inti atom

Nomor Massa (A), adalah jumlah proton dan neutron.

secara umum :

A     =  nomor massa

        =  jumlah proton ( p ) + jumlah neutron ( n )

A     =  p + n = Z + n

1).    ISOTOP

Adalah atom-atom dari unsur yang sama (mempunyai nomor atom yang sama) tetapi berbeda nomor massanya.

2).    ISOBAR

Adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai nomor massa yang sama.

3).    ISOTON

Adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.

Pertama kali pengelompokkan unsur-unsur didasarkan pada sifat logam, bukan logam, dan semi logam (metalloid), kemudian pengelompokkan didasarakan pada massa atom, yang pada waktu itu sudah diketahui. Dengan diketahuinya bahwa nomor atom merupakan sifat khas unsur (temuan Moseley), pengorganisasian unsur disusun berdasarkan urutan nomor atom dalam bentuk periode panjang.

Orang pertama yang menyusun tabel periodik unsur adalah johan W. Dobereiner. Susunannya didasarkan pada massa atom yang didasarkan pada teori atom Dalton. Menurut Dalton, massa atom merupaka sifat khas yang membedakan suatu unsur dengan unsur-unsur lain. Dengan demikian, terhadap hubungan antara massa atom dan sifat-sifat atom unsur.

• Sifat Logam

Berdasarkan sifat, unsur-unsur dapat dikelompokkan menjadi logam, nonlogam, dan metalloid. Unsur-unsur logam memiliki sifat-sifat: konduktor panas dan listrik yang baik, dapat ditempa dan ductile, titik leleh relatif tinggi, cenderung melepaskan elektron kepada unsur nonlogam. Sifat logam semakin berkurang dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas sistem periodik unsur, kecuali hidrogen.Unsur-unsur metalloid berada pada “tangga” yang membatasi unsur-unsur logam dan nonlogam

• Jari-jari atom

Jari-jari atom adalah setengah dari jarak antara dua inti dari dua atom logam yang sejajar atau dalam sebuah molekul diatomik. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, jari-jari atom cenderung semakin besar, sebagaimana pertambahan kulit elektron. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, jari-jari atom cenderung semakin kecil, sebagaimana pertambahan muatan inti efektif.

• Energi ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan oleh sebuah atom atau ion dalam fase gas untuk melepaskan sebuah elektronnya. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, energi ionisasi pertama cenderung semakin kecil, sebagaimana jarak dari inti ke elektron terluar bertambah sehingga tarikan elektron terluar oleh inti berkurang. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, energi ionisasi pertama cenderung semakin besar, sebagaimana pertambahan muatan inti efektif sehingga tarikan oleh inti bertambah.

Ringkasan sifat-sifat sistem periodik unsur: jari-jari atom, energi ionisasi, dan sifat logam
(Sumber: Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10^th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.)

Senyawa ion terbentuk dari kation dan anion. Kation yang akan dipelajari disini diturunkan dari logam kecuali NH₄⁺ . Penamaan kation berasal dari nama logamnya. (Tabel kation dan anion bisa dilihat dibawah).A.  TATANAMA SENYAWA ION

Aturan penamaannya adalah:           

                                 NAMA KATION + NAMA ANION

Jika logamnya mempunyai beberapa kation maka penamaannya menjadi:

      NAMA KATION ( MUATAN, dalam huruf romawi ) + NAMA ANION

Contoh penamaan senyawa ion:

Rumus Kimia	Kation	Nama Kation	Anion	Nama Anion	Nama Senyawa
NaCl	Na +	Natrium	Cl-	klorida	Natrium Klorida
Fe2O3	Fe3+	Besi (III)	O2-	oksida	Besi (III) Oksida
MgSO4	Mg2+	Magnesium	SO42-	Sulfat	Magnesium Sulfat

B.  TATANAMA SENYAWA MOLEKULER

Senyawa molekuler atau senyawa kovalen umumnya tersusun dari unsur-unsur non logam. Aturan penamaannya sebagai berikut:

1.  NAMA UNSUR KE-1 + NAMA UNSUR KE-2 (akhiran unsur ke-2 diganti -ida)

2.  Diberikan awalan Yunani untuk menyatakan jumlah atom dari setiap unsur yang ada
3.  Awalan "mono" dapat dihilangkan untuk unsur pertama
4.  Sebagai pengecualian, banyak dari senyawa molekular disebut dengan nama yang tidak sistemik seperti H₂0 (air), NH₃ (ammonia), PH₃ (fosfin), CH₄ (metana)

Tabel: Awalan yang digunakan dalam penamaan senyawa molecular

Awalan		Arti		Contoh
Mono-	1	Heksa-	6	HCl   Hidrogen klorida CO    Karbon Monoksida CO2   Karbon dioksida N2O4  Dinitrogen Tetraoksida
Di-	2	Hepta	7
Tri-	3	Okta-	8
Tetra-	4	Nona-	9
Penta	5	Deka-	10

CONTOH SOAL :

1. Diketahui nomor atom unsur A adalah 20. Bagaimanakah konfigurasi elektron ion A2+tersebut ?

Jawaban : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
  
Pembahasan :
  
20 A : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 4s2 
20 A+2 : 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6 atau [Ar]

2. Diketahui nomor atom unsur E adalah 31. Bagaimanakah konfigurasi elektron ion E3+tersebut?

Jawaban : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 atau [Ar] 3d10
  
Pembahasan :
  
31 E : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 4s2 3d10 4p1 
31 E3+ : 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p6 3d10 atau [Ar] 3d10
  
3. Diketahui nomor atom unsur M adalah 34. Bagaimanakah konfigurasi elektron ion M2-tersebut?

Jawaban : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 atau [Kr] 


4. Unsur belerang dan unsur oksigen dapat membentuk dua macam senyawa.
Persentase unsur penyusun senyawa disajikan dalam tabel berikut

Senyawa	Persentase
	S	O
I	50	50
II	40	60

Perbandingan massa unsur oksigen dalam dua senyawa tersebut sesuai hukum Dalton adalah ….

Pembahasan:

Perbandingan senyawa S dan O

Senyawa I = S : O = 50 : 50 = 1 : 1

Senyawa II = S : O = 40 : 60 = 1 : 3/2

Perbandingan senyawa O = O senyawa I : O senyawa II = 1 : 3/2 = 2 : 3

DAFTAR PUSTAKA

Sistem Periodik Unsur – Referensi

• Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
• Chang, Raymond. 2010. Chemistry (10th edition). New York: McGraw Hill
• Gilbert, Thomas N. et al. 2012. Chemistry: The Science in Context (3rd edition). New York: W. W. Norton & Company, Inc.
• Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.
•  Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5th edition). New York: McGraw Hill
• Stacy, Angelica M. 2015. Living by Chemistry (2nd edition). New York: W.H. Freeman and      Company
• Tro, Nivaldo J. 2011. Introductory Chemistry (4th edition). Illinois: Pearson Prentice Hall.
• http://www.edutafsi.com/2017/07/kumpulan-soal-dan-jawaban-sifat-periodik-unsur.html
• http://edu-chem.blogspot.com/2013/05/tatanama-senyawa-ion-molekuler-asam-dan.html