Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

@Kel-P03, @P08-Al Varlo, @P11-Sunu

ABSTRAK

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.

I.PENDAHULUAN

Tahun 1920 beberapa ahli fisika menemukan teori atom modern disebut juga teoriatom mekanika kuantum. Menurut model atom mekanika kuantum, elektron dalamatom memiliki sifat partikel dan sifat gelombang. Model atom ini dikemukakan juga olehHeisenberg yang dikenal sebagai asas ketidakpastian Heisenberg yaitu tidak mungkindapat mengetahui pada waktu bersamaan baik momentum maupun posisi dengan tepatsuatu partikel, seperti elektron. Daerah di sekitar inti atom dengan kebolehjadian untukmendapatkan elektron disebutorbital Asumsi dari model atom mekanika kuantum:

·         Elektron dalam mengelilingi inti bergerak seperti gelombang.

·         Karena gerak gelombang dari elektron ini maka kedudukan elektron di sekelilinginti menjadi tak tentu (asas ketidakpastian).

·         Suatu daerah di sekitar inti dimana kebolehjadian menemukan elektron besardisebut orbital elektron, orbital elektron dapat diketahui dengan menyelesaikanpersamaan gelombang. Penyelesaian persamaan gelombang akan menghasilkanbilangan kuantum.

Prinsip Ketidakpastian Heisenberg:Menurut Heisenberg:
elektron yang bergerak menimbulkan perubahan dalam posisi danmomentum setiap saat sehingga posisi dan kecepatan elektron yang bergerak secarabersama-sama tidak dapat dilakukan secara tepat.Prinsip ketidakpastian Heisenberg: keberadaan elektron dalam lintasan tidak dapatditentukan dengan pasti, yang dapat ditemui hanyalah kebolehjadian ditemukannyaelektron.

III.PEMBAHASAN

A.    Standar Kompetensi

Mendeskripsikan struktur atom dan sifat-sifat periodik serta strukturmolekul dan sifat-sifatnya.

Kompetensi Dasar

Menerapkan teori atom mekanika kuantum untuk menuliskan konfigurasielektron dan diagram orbital serta menggunakannya pada penentuan letakunsur dalam tabel periodik.

Mekanika Kuantum

Kelemahan Teori Atom Bohr (Niels Henrick David Bohr)

·         Hanya menjelaskan spektrum atom Hidrogen.

·         Tidak dapat menjelaskan mengapa spektrum atom Hidrogen memiliki garis-garis tambahan ketikadipengaruhi medan magnet.

·         Elektron beredar mengitari inti menurut suatu orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jaritertentu.

Disempurnakan oleh Louis de Broglie

Selain bersifat partikel, elektron dapat bersifat gelombang, sedangkan Bohr berpendapat bahwa elektronadalah partikel.

Prinsip dasar Teori Mekanika Kuantum

(Teori Atom Modern oleh Erwin Schrödinger dan Werner Heisenberg) adalah gerakan elektron dalammengelilingi inti bersifat seperti gelombang.Berdasarkan Teori Mekanika Kuantum, keberadaan elektron dalam lintasan tidak dapat ditentukan denganpasti, yang dapat diketahui hanya daerah kebolehjadian ditemukan elektron.Teori ini dikemukakan oleh ahli fisika Jerman, Werner Heisenberg dan dinamakan

Prinsip KetidakpastianHeisenberg

1).  Model Atom Dalton

a)       Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil.

B)      Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi.

c)      Atom suatu unsur sama memiliki sifat yang sama, sedangkan atom unsur berbeda, berlainan dalam massa dan sifatnya.

d)      Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain.

e)      Reaksi kimia hanyalah reorganisasi dari atom-atom, sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.

Teori atom Dalton ditunjang oleh 2 hukum alam yaitu :

1.       Hukum Kekekalan Massa (hukum Lavoisier)  :  massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.

2.       Hukum Perbandingan Tetap (hukum Proust)   :  perbandingan massa unsur-unsur yang menyusun suatu zat adalah tetap.

Kelemahan Model Atom Dalton :

Menurut teori atom Dalton nomor 5, tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia. Kini ternyata dengan reaksi kimia nuklir, suatu atom dapat berubah menjadi atom lain.

2).  Model Atom Thomson

a)      Setelah ditemukannya elektron oleh J.J Thomson, disusunlah model atom Thomson yang merupakan penyempurnaan dari model atom Dalton.

b)      Atom terdiri dari materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis.

3).  Model Atom Rutherford

a)      Rutherford menemukan bukti bahwa dalam atom terdapat inti atom yang bermuatan positif, berukuran lebih kecil daripada ukuran atom tetapi massa atom hampir seluruhnya berasal dari massa intinya.

b)      Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan berada pada pusat atom serta elektron bergerak melintasi inti (seperti planet dalam tata surya).

Kelemahan Model Atom Rutherford :

·         Ketidakmampuan untuk menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom akibat gaya tarik elektrostatis inti terhadap elektron.

·         Menurut teori Maxwell, jika elektron sebagai partikel bermuatan mengitari inti yang memiliki muatan yang berlawanan maka lintasannya akan berbentuk spiral dan akan kehilangan tenaga/energi dalam bentuk radiasi sehingga akhirnya jatuh ke inti.

Sistem Periodik Unsur

Sistem periodik unsur adalah susunan unsur-unsur berdasarkan urutan nomor atom dan kemiripan sifat unsur-unsur tersebut. Disebut “periodik”, sebagaimana terdapat pola kemiripan sifat unsur dalam susunan tersebut. Sistem periodik unsur (tabel periodik) modern yang saat ini digunakan didasarkan pada tabel yang dipublikasikan oleh Dmitri Mendeleev pada tahun 1869.

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

Jari-jari ion

Jari-jari ion adalah jari-jari dari kation atau anion yang dihitung berdasarkan jarak antara dua inti kation dan anion dalam kristal ionik. Kation (ion bermuatan positif) terbentuk dari pelepasan elektron dari kulit terluar atom netral sehingga tolakan antar elektron berkurang, tarikan elektron oleh inti lebih kuat, dan jari-jari dari kation lebih kecil dari atom netralnya. Anion (ion bermuatan negatif) terbentuk dari penangkapan elektron pada atom netral sehingga tolakan antar elektron bertambah dan jari-jari dari anion lebih besar dari atom netralnya. Dalam satu golongan pada sistem periodik unsur, dari atas ke bawah, jari-jari ion bermuatan sama cenderung semakin besar, sebagaimana pertambahan kulit elektron. Dalam periode, pada deretan ion isoelektronik (spesi-spesi dengan jumlah elektron sama dan konfigurasi elektron sama, seperti O^2-, F^–, Na⁺, Mg²⁺, dan Al³⁺ dengan 10 elektron), semakin besar muatan kation maka semakin kecil jari-jari ion, namun semakin besar muatan anion maka semakin besar jari-jari ion.

Jari-jari atom dan ion beberapa unsur dalam satuan pm

Elektronegativitas

Elektronegativitas adalah ukuran kemampuan suatu atom dalam sebuah molekul (keadaan berikatan ) untuk menarik elektron kepadanya. Semakin besar elektronegativitas, semakin mudah atom tersebut menarik elektron kepadanya sendiri. Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, elektronegativitas cenderung semakin kecil. Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, elektronegativitas cenderung semakin besar.

Elektronegativitas dari unsur-unsur dalam skala Linus Pauling

DAFTAR PUSTAKA

https://www.academia.edu/17000130/STRUKTUR_ATOM_DAN_SISTEM_PERIODIK_UNSUR_Atomic_Structure_and_Periodic_Table

https://kimiaku.wordpress.com/materi-belajar/struktur-atom-dan-sistem-periodik-unsur/

https://www.studiobelajar.com/sistem-periodik-unsur/

Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10^th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.)

Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5^th edition). New York: McGraw Hill)