MAKALAH: makalah kimia dasar bangunan atom

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Segala sesuatu benda dalam alam ini mempunyai unsur dan partikel dalam penyusunannya. Suatu zat atau benda memiliki beberapa partikel dalam menyusun dirinya, mulai dari partikel berukuran makro hingga partikel yang berukuran mikro. Dalam partikel berukuran mikro, zat-zat itu akan tersusun atas partikel yang lebih kecil lagi sehingga pada akhirnya tidak dapat dibagi lagi. Partikel itulah yang disebut dengan atom. Atom merupakan partikel yang sangat kecil yang tersusun atas partikel sub - atom, yaitu proton, elektron, dan neutron.

Perkembangan model atom dimulai dari yang hipotesis-hipotesis. Kemudian seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi banyak teori-teori atom yang baru dari hasil pemikiran para ilmuwan yang menghasilkan fakta-fakta percobaan dan melengkapi bahkan memperbaruhi dari teori sebelumnya, hingga akhirnya model atom mengalami modifikasi menjadi model yang sekarang dikenal.

Pada saat sekarang, pengambaran dari sebuah atom telah semakin sempurna dan lengkap dan semakin banyak partikel-partikel penyusun atom yang ditemukan. Sehingga, model atom selalu mengalami perubahan.

Oleh karena itu, dalam makalah ini kami mencoba menguraikan beberapa tentang atom, mulai dari awal mula perkembangan model atom, timbulnya teori-teori tentang atom dan susunan atom berkala.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Menguraikan beberapa penemuan tentang teori-teori atom yang di kemukakan oleh para ahli.

2. Menjelaskan apa itu yang dimaksud atom.

3. Menjelaskan apa yang dimaksud dengan hubungan berkala dalam atom.

1.3 Manfaat
1. Memberikan bekal pengetahuan agar dapat mengetahui menganai bangunan atom
2.Menambah pengetahuan mengenai bangunan atom.
3.Memberikan pengetahuan agar dapat mengetahui ruang lingkup hubungan berkala dalam atom.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Struktur Atom

Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari proton,neutron dan elektron. Proton dan neutron yang berada di dalam inti atom, sedangkan elektron bergerak mengelilingi inti atom karena muatan listriknya.Semua elektron bermuatan negatif (-) dan semua proton bermuatan positif (+).Sementara itu neutron bermuatan netral.

2.2 Perkembangan Teori Atom

A. Leokippos dan Demokritus (460-380 SM)

Leokippos bersama Demokritus muridnya mencetuskan tentang keberadaan atom, bahwa materi terbentuk dari materi yang sudah tidak terbagi lagi. Yang kemudian mereka namai dengan sebutan atom. Atom berasal dari bahasa yunani (atomos = tak terbagi). Namun pendapat ini tidak didukung dengan eksperimen yang meyakinkan sehingga tidak dapat diterima oleh para ahli salah satunya Aristoteles, ia berpendapat bahwa materi bersifat kontinu ( materi dapat dibelah terus menerus sampai tidak terhingga). Oleh karena itu Aristoteles termasuk orang yang sangat berpengaruh pada masa itu.

B. John Dalton (1803- 1807 M)

Berdasarkan berbagai penemuan pada masa itu John Dalton merumuskan teorinya tentang atom yang pertama kali, yang dikenal sebagai teori atom Dalton. Berikut adalah pendapat Dalton tentang atom :
1. Setiap unsur terdiri dari partikel yang sudah tidak terbagi lagi, dinamai dengan atom.
2. Atom – atom dari suatu unsur adalah identik. Atom – atom dari unsur yang berbeda, mempunyai sifat yang berbeda dan mempunyai masa yang berbeda pula.
3. Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain, dan tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan.
4. Senyawa terbentuk ketika atom – atom dari dua jenis unsur atau lebih bergabung dengan perbandingan tertentu.

Namun pada perkembangannya terdapat kelemahan dari teori atom Dalton, diantaranya:
1. Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.
2.Tidak dapat menjelaskan cara atom- atom saling berikatan.
3. Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu yang satu dengan atom yang lain.

Meskipun demikian, teori atom Dalton diterima, karena dapat menjelaskan dengan baik beberapa fakta eksperimen pada masa itu, diantaranya :

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

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

Gambar 1 1 Modem atom Dalton

C. Hipotesa Prout (1785-1855 M)

Hipotesa Prout adalah upaya yang dilakukan diawal abad ke -19 untuk menjelakan keberadaan unsur kimia melalui hipotesis tentang struktur – struktur internal dari atom. Pada 1815 dan 1816 kimiawan Inggris William Prout menerbitkan dua artikel dimana ia mencatat bahwa berat atom yang telah ditetapkan untuk unsur yang dikenal pada saat itu tampaknya menjadi beberapa dari semua berat atom Hidrogen.

D. JJ Thomson(1900 M)
Kelemahan dari Dalton diperbaiki oleh JJ. Thomson, yaitu dengan eksperimen yang dilakukan melalui tabung sinar kotoda.
Hasil eksperimennya menyatakan ada partikel bermuatan negatif dalam atom yang disebut elektron.

Gambar 1 2 model atom JJ Thomson

Gambar 1 3 Eksperimen JJ Thomson (percobaan tabung sinar katoda)

Thomson mengusulkan model atom seperti roti kismis atau kue onde-onde. Suatu bola pejal yang permukaannya dikelilingi elektron dan partikel lain yang bermuatan positif sehingga atom bersifat netral.
Kelemahan model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

E. Rutherford (1910 M)
Pada tahun 1910, Rutherford bersama dua assitennya yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui lebih banyak tentang susunan atom. Mereka menembaki lempeng mas yang sangat tipis dengan partikel sinar alpha yang berenergi tinggi. Sebelumnya telah ditemukan partikel alpha yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Hasil eksperimen tersebut adalah, ternyata partikel itu ada yang diteruskan, dibelokkan atau dipantulkan. Berarti didalam atom terdapat susunan - susunan partikel bermuatan positif dan negatif. Hipotesa dari Rutherford adalah atom yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom.

Kelemahan dari teori atom Rutherford ialah tidak dapat menjelaskan mengapa elektron itu tidak jatuh ke intinya.

Gambar 1 5 model atom Rutherford

F. Nielhs Bohr (1913)

Kelemahan dari Rutherford diperbaiki oleh Niels Bohr dengan percobaannya menganalisa spektrum warna dari atom hidrogen yang berbentuk garis.
Pada tahun 1913, berdasarkan analisis spektrum atom dan teori kuantum yang dikemukakan oleh Max planck,Nielsh bohr mengajukan model atom hidrogen.

Gambar 1 6 model atom niels Bohr tentang teori kuantum

Hipotesis Bohr adalah :

a. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.

b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan memancarkan energi.

Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.

Kelemahan model atom ini adalah: tidak dapat menjelaskan spekrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.

G. Teori Mekanika Kuantum (1926)

Teori ini dikembangkan berdasarkan teori mekanika kuantum yang disebut

mekanika gelombang dan diprakarsai oleh 3 ahli, yaitu:

a) Louis Victor de Broglie

Menyatakan bahwa materi mempunyai dualisme sifat yaitu sebagai materi dan sebagai gelombang.

b) Werner Heisenberg

Mengemukakan prinsip ketidakpastian untuk materi yang bersifat sebagai partikel dan gelombang. Jarak atau letak elektron-elektron yang mengelilingi inti hanya dapat ditentukan dengan kemungkinan – kemungkinan saja.

c) Erwin Schrodinger (menyempurnakan model Atom Bohr)

Berhasil menyusun persamaan gelombang untuk elektron dengan menggunakan prinsip mekanika gelombang. Elektron-elektron yang mengelilingi inti terdapat di dalam suatu orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar.

2.3 Partikel Atom dan Sub Atom

A. Sifat Benda Bermuatan

sifat benda bermuatan:

· Arus listrik adalah gerakan partikel bermuatan dalam suatu penghantar.

· Partikel yang muatannya berlawanan akan saling menarik, sebaliknya partikel yang sama akan tolak menolak.

· Partikel bermuatan bergerak diantara kawat atau lempeng bermuatan yang disebut elektrode. Elektrode yang bermuatan positif disebut anode (+), sedangkan elektrode yang bermuatan negatif, disebut katode (-)

Gambar 1 7 tabung sinar katode

B. Bukti – bukti Eksperimen

i. Elektron

· Percobaan tabung sinar katode pertama kali dilakukan oleh William Crookes (1875). Hasil ekperimennya yaitu ditemukannya seberkas sinar yang muncul dari arah katode menuju ke anode yang disebut sinar katode.

· George Johnstone Stoney (1891) mengusulkan nama sinar katode disebut “elektron”.

Kelemahan dari stoney tidak dapat menjelaskan pengaruh elektron terhadap perbedaan sifat antara atom suatu unsur dengan atom dalam unsur lainya.

· Antonine Henri Beecquerel (1896) menemukan sinar yang dipancarkan dari unsur-unsur radioaktof yang sifatnya mirip dengan elektron.

· Joseph John Thomson (1897) melanjutkan eksperimen William Crookes yaitu pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinar katode.Hasil percobaan J.J Thomson menujukkan bahwa sinar katode dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik. Hal ini membuktikan terdapat partikel bermuatan negatif dalam suatu atom.

· Besarnya muatan dalam eletron ditemukan oleh Robert Andreww miliki (1908) melalui percobaan tetes Minyak Milikan seperti gambar berikut.

Minyak disemprotkan kedalam tabung yang bermuatan litrik. Akibat gaya tarik grafitasi akan mengendapkan tetesan minyak yang turun. Apabila tetesan minyak diberi muatan negatif maka akan tertarik ke kutub positif medan listrik. Dari hasil percobaan Milikan dan Thomson diperoleh muatan elektron-1 dan massa elektron 0.

ii. Proton

Jika massa elektron 0 bearti suatu partikel tidak mempunyai massa. Namun pada kenyataan nya partikel materi mempunyai massa yang dapat diukur dan atom bersifat atom netral. Eugene Goldstein (1886) melakukan eksperimen dari tabung gas yang memiliki katode, yang diberi lubang-lubang dan diberi muatan listrik. Hasil eksperimen tersebut membuktikan bahwa pada saat terbentuk elektron yang menuju anode, terbentuk pula sinar positif yang menuju arah berlawanan melalui lubang pada katode. Setelah berbagai gas dicoba dalam tabung ini, ternyata gas hidrogenlah yang menghasilkan sinar muatan positif yang paling kecil baik massa maupun muatanya, sehingga partikel ini disebut proton. Massa proton = 1 sma (satuan massa atom) dan muatan proton = +

iii. Inti Atom

Setelah penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford melakukan penelitian penembakan lempang tipis emas. Jika atom terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan negatif maka sinar alfa yang ditembakkan seharusnya tidak ada yang diteruskan/ menembus lempeng sehingga mincullah istilah inti atom. Ernest Rutherford dibantu oleh Hans Geiger dan Ernest Marsden (1911) menemukan konsep inti atom didukung oleh penemuan sinar X oleh WC. Rontgen (1895) dan penemuan zat radioaktif (1896).

Percobaan Rutherford dapat digambarkan sebagai berikut :

Hasil percobaan ini membuat Rutherford menyatakan hipotesisnya bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron

yang bermuatan negatif, sehingga atom bersifat netral. Massa inti atom tidak seimbang dengan massa proton yang ada dalam inti atom, sehingga dapat diprediksi bahwa ada partikel lain dalam inti atom.

iv. Neutron

Prediksi dari Rutherford memicu W. Bothe dan H. Becker (1930) melakukan

eksperimen penembakan partikel pada inti atom berilium (Be) dan dihasilkan

radiasi partikel berdaya tembus tinggi

James Chadwick (1932). Ternyata partikel yang menimbulkan radiasi

berdaya tembus tinggi itu bersifat nertal atau tidak bermuatan dan massanya

hampir sama dengan proton. Partikel ini disebut neutron.

C. Menentukan Struktur Atom Berdaasarkan Tabel Periodik

1. Partikel Dasar Penyusun Atom

Struktur atom menggambarkan bagaimana partikel-partikel dalam atom tersusun, atom tersusun atas inti atom dan dikelilingi elektron-elektron yang tersebar dalam kulit-kulitnya. Secara sistematis dapat digambarkan partikel-partikel sub atom berikut.

Sebagian besar atom terdiri dari ruang hampa yang dalamnya terdapat inti yang sangat kecil di mana massa dan muatan positifnya dipusatkan dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif. Inti atom tersusun atas sejumlah proton dan neutron. Jumlah proton dalam inti atom menentukan muatan inti atom, sedangkan massa atom inti ditentukan oleh banyaknya proton dan neutron.

2. Memahami Susunan dari Sebuah Atom

Cara memahami susunan dari sebuah atom adalah :

a. Lihatlah nomor dari tabel periodik. Nomor atom selalu lebih kecil dari nomor massa

b. Nomor atom merupakan jumlah proton. Oleh karena sifat atom netral, maka nomor atom juga merupakan jumlah elekton

c. Susunan elektron-elektron dalam level-level energi, selalu isi level terdalam sebelum mengisi level luar

Dua hal yang penting diperhatikan jika anda melihat susunan daam tabel periodik

a. Jumlah elektron tingkat terluar (atau kulit terluar)sama dengan nomor golongan (kecuali helium yang memiliki 2 elektron. Gas mulia biasa disebut dengan golonga 0 bukan golongan 8). Hal ini berlaku diseluruh golongan unsur pada tabel periodik (kecuali unsur-unsur transisi). Jadi, jika anda mengetahui bahwa barium terletak pada golongan 2, bearti barium memiliki 2 elektron pada tingkat teluar.

b. Gas mulia memiliki elektron penuh pada tingkat terluar

D. Nomor Atom Dan Nomor Massa

Suatu atom memiliki sifat dan massa yang khas satu sama lain. Dengan penemuan partikel penyusun atom dikenal istilah nomor atom (Z) dan nomor massa (A).

Dimana : A = nomor massa

Z = nomor atom

X = lambang unsur

Nomor Massa (A) = Jumlah proton + Jumlah Neutron, Atau

Jumlah Neutron = Nomor massa – Nomor atom

Nomor Atom (Z) = Jumlah proton

1. Nomor Atom (Z)

Nomor atom (Z) menujukkan jumlah proton (muatan positif) atau jumlah elektron

dalam atom tersebut. Nomor atom ini merupakan ciri khas suatu unsur. Oleh karena

atom bersifat netral maka jumlah proton sama dengan jumlah elektronya, sehingga

nomor atom juga menujukkan jumlah elektron. Elektron inilah yang nantinya paling menentukan sifat suatu unsur. Nomor atom ditulis agak ke bawah sebelum lambang unsur.

2. Nomor Massa (A)

Massa elektron sangat kecil dan dianggap nol sehingga massa atom ditentukan oleh

inti atom yaitu proton dan neutron. Nomor massa (A) menyatakan banyaknya proton dan neutron yang menyusun inti atom suatu unsur. Nomor massa ditulis agak ke ata sebelum lambang unsur.

E. Isotop, Isobar, Dan Isoton Suatu Unsur

1. Isotop

Isotop adalah atom yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor

massa berbeda. Setiap isotop satu unsur memiliki sifat kimia yang sama karena jumlah valensinya sama.

Contoh :

2. Isobar

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

Contoh :

3. Isoton

Atom-atom yang berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama..

Contoh :

F. Menentukan Elektron Valensi

1. Konfigurasi Elektron

Konfigurasi (susunan) elektron suatu atom berdasar pada kulit-kulit atom tersebut. Setiap atom dapat terisi eletron maksimum 2n², dimana n merupakan letak kulit. Lambang kulit dimulai dari K, L, M, N dan seterusnya dimulai dari yang terdekat dengan inti atom.

Elektron disusun sedemikian rupa pada masing-masing kulit dan diisi maksimum sesuai daya tampung kulit tersebut. Jadi masing ada sisa elektron yang tidak dapat ditampung pada kulit tersebut maka diletakkan pada kulit selanjutnya.

2. Elektron Valensi

Elektron yang berperan dalam reaksi pembentukan ikatan kimia dan reaksi kimia adalah elektron pada kulit terluar atau elektron valensi.

Jumlah elektron valensi suatu atom ditentukan berdasarkan elektron yang terdapat pada kulit terakhir dari konfigurasi elektron atom tersebut. Perhatikan Tabel untuk menentukan jumlah elektron valensi

Unsur –unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi yang sama akan memiliki sifat kimia yang sama pula.

G. Perhitungan Bobot Atom

pengukuran cermat dengan spektograf massa memberikan cara terbaik untuk menentukan bobot atom unsur –unsur. Bobot atom suatu unsur adalah, rata – rata berbobot dari bobot isootop – isotop alamiahnya.

Unsur	Nomor massa	Lambang	Bobot isotop sma	Kelimpahan isotop persen	Bobot rata-rata sma
hidrogen	1	¹H	1.0078	99.985	1.0079
	2	²H	2.0141	0.015	1.0079
karbon	12	¹²C	12(eksak)	98.892	12.011
	13	¹³C	13.0034	1.108	12.011
nitrogen	14	¹⁴N	14.0031	99.635	14.007
	15	¹⁵N	15.0001	0.365	14.007
oksigen	16	¹⁶O	15.9949	99.759	15.999
	17	¹⁷O	16.9991	0.037	15.999
	18	¹⁸O	17.9992	0.204
besi	54	⁵⁴F^e	53.940	5.84	55.85
	56	⁵⁶Fe	55.935	91.68
	57	⁵⁷Fe	56.935	2.17
	58	⁵⁸Fe	57.933	0.31
hanya isotop radioaktif yang dicantumkan

2.4 Susunan Berkala

Susunan Berkala disebut juga sebagai sistem periodik unsur.Dengan ilmu kimia kita dapat mempelajari segala sesuatu tentang unsur-unsur dan interaksi antara suatu unsur dengan unsur yang lainya,sehingga dapat terjadi suatu perubahan kimia (reaksi kimia persenyawaan dan lain-lain).
Seperti kita ketahui,telah dikenal lebih 100 unsur terdapat di alam dan masing-masing unsur memiliki sifat-sifat yang berbeda.Oleh karna itu untuk
mepelajari setiap unsur,perlu diadakan klasifikasi unsur-unsur dalam golongan-golongan yang didasarkan atas persamaan sifat-sifatnya.Unsur-unsur yang memiliki sifat-sifat yang mirip dimasukkan ke dalam satu golongan,sehingga dapat dipelajari dengan lebih mudah dan lebih sistematis sekaligus dapat melihat hubungan antara satu hal dengan hal lainya.

A. Sejarah Perkembangan Sistem Periodik

Sejarah perkembangan Sistem Periodik Unsur dan penyusunan sistem PeriodikUnsur telah mengalami banyak penyempurnaan mulai dari AntoineLavoiser, Dalton, John Jacob Berzelius, J.Newslands, Mendeleev, hingga Henry Moseley.

a) Lavoiser (1789)

Antoine Lavoiser mengelompokkan 33 unsur kimia.Pengelompokkan unsur tersebut berdasarkan sifat kimianya.Unsur-unsur kimia di bagi menjadi empat kelompok yaitu gas,tanah,logam dan non logam.Pengelompokkan ini masih terlalu umum karena ternyata dalam kelompok unsur logam masih terdapat berbagi unsur yang memiliki sifat berbeda.

Unsur gas yang di kelompokkan oleh lavoiser adalah cahaya,kalor,oksigen,azote(nitrogen),dan hidrogen.Unsur-unsur yang tergolong non logam adalah sulfur,fosfor,karbon,asam sulfida,dan asam borak.
Unsur-unsur logam adalah antimon, perak, arseenik, bismuth, kobalt, tembaga, timah, nesi, mangan, raksa, molibdenum, nikel, emas, platina, tobel, tungsen, dan seng.
Yang tergolong unsur tanah adalah kapur, magnesium oksida, barium oksida, alumunium oksida, dan silikon oksida.

Kelemahan dari atom Lavoiser : Pengelompokkan masih terlalu umum.
kelebihan dari atom Lavoiser : Sudah mengelompokkan 33 unsur yang ada berdasarkan sifat kimia ssehingga bisa dijadikan referensi bagi ilmuwan – ilmuwan setelahnya.

b) Jhon Dalton.
Dalton mengemukakan bahwa unsur dari atom yang berbeda mempunyai sifat dan massa yang berbeda. Massa atom diperoleh dari perbandingan massa atom unsur terhadap massa atom unsur hidrogen. Dari teorinya itu Dalton mengelompokkan zat-zat yang berupa unsur-unsur (sebanyak 36 unsur) berdasarkan kenaikan massa atomnya.

c) Jhon Jacob Berzellius
Dalam daftar massa unsur yang dibuat oleh Dalton terdapat kesalahan dalam penentuan massa atom unsur. Pada tahun 1828 Barzellius berhasil membuat dan mempublikasikan daftar massa atom unsur-unsur yang lebih akurat. Lambang unsur ditemukan oleh John Jacob Berzelius. Aturan yang digunakan yaitu, simbol kimia yang digunakan adalah singkatan dari nama latin karena waktu itu bahasa latin merupakan bahasa sains, misalnya Fe adalah simbol untuk unsur ferrum (besi), Hg adalah simbol untuk hydrargyrum (raksa), dll. Secara internasional, huruf pertama simbol kimia ditulis dalam huruf kapital, sedangkan huruf selanjutnya jika ada ditulis dalam huruf kecil. Sistem periodik unsur dapat membantu mempelajari jumlah unsur yang semakin banyak dan membuatnya lebih praktis.

d) J. A. K. Newland (1863-1865)
Newlands merupakan orang pertama yang mengelompokan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom relatif. Newlands mengumumkan penemuanya yang disebut hukum oktaf.
Ia menyatakan bahwa sifat-sifat unsur berubah secara teratur. Unsur pertama mirip dengan unsur kedelapan, unsur kedua mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya. Daftar unsur yang disusun oleh Newlands berdasarkan hukum oktaf. Disebut Hukum Oktaf karena beliau mendapati bahwa sifat-sifat yang sama berulang pada setiap unsur ke delapan dalam susunan selanjutnya dan pola ini menyerupai oktaf musik.
Hukum oktaf newlands hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan. Jika diteruskan, teryata kemiripan sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Ti mempunya sifat yang cukup berbeda dengan Al maupun B.
Kelemahan dari teori ini adalah dalam kenyataanya masih diketemukan beberapa oktaf yang isinya lebih dari delapan unsur. Dan penggolonganya ini tidak cocok untuk unsur yang massa atomnya sangat besar.

e) Lothar Meyer (1969)
Lothar Meyer mengamati hubungan antara kenaikan massa atom dengan sifat unsur. Hal ini dilakukan antara lain dengan membuat Kurva volume atom versus fungsi massa atom.
Dari kurva, ia mengamati adanya keteraturan dari unsur-unsur dengan sifat yang mirip, dan pengulangan sifat unsur tidak selalu setelah 8 unsur, seperti dinyatakan dalam hukum oktaf.
Unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom secara vertikal. Pengulangan sifat unsur membentuk kolom. Sedangkan unsur-unsur dengan sifat yang mirip terletak pada baris yang sama.

f) Dimitri Mendeleev (1869)

Berdasarkan pengamatan terhadap 63 unsur yang sudah dikenal ketika itu, ia menyimpulkan bahwa sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Tabel Sistem Periodik Mendeleev yang telah disempurnakan (1871) terdiri atas golongan (lajur tegak) dan periode (deret mendatar).

Keuntungan Tabel Periodik Mendeleev dalam memahami sifat unsur ialah:

· Sifat kimia dan sifat fisika unsur dalam satu golongan berubah secara teratur

· Dapat meramal sifat unsur yang belum diketemukan, yang akan mengisi tempat kosong dalam daftar.

Kelemahan Tabel Periodik Mendelev:

Panjang periode tidak sama dan tidak menjelaskan penyebabnya.

Selisih massa atom relatifnya antara dua unsur yang berurutan tidak teratur (antara –1 dan +4), sehingga sukar untuk meramal unsur-unsur yang belum ditemukan.
Sebagaimana dapat dilihat pada gambar di atas, Mendeleev mengkosongkan beberapa tempat. Hal itu dilakukan untuk menetapkan kemiripan sifat dalam golongan.

g) Henry G. Moseley

Pada 1913, seorang kimiawan inggris bernama Henry Moseley melakukan eksperimen pengukuran panjang gelombang unsur menggunakan sinar-X.
Berdasarkan hasil eksperimenya tersebut, diperoleh kesimpulan bahwa sifat dasar atom bukan didasari oleh massa atom relatif, melainkan berdasarkan kenaikan jumlah proton. Hal tersebut diakibatkan adanya unsur-unsur yang memiliki massa atom berbeda, tetapi memiliki jumlah proton sama atau disebut isotop.
Kenaikan jumlah proton ini mencerminkan kenaikan nomor atom unsur tersebut. Pengelompokan unsur-unsur sistem periodik modern merupakan penyempurnaan hukum periodik Mendeleev, yang disebut juga sistem periodik bentuk panjang.
Konfigurasi elektron 20 unsur pertama dalam Sistem Periodik

B. Periode dan Golongan

1. Periode
Periode unsur pada sistem periodik unsur modem disusun dalam arah horisontal (baris) untuk menunjukkan kelompok unsur yang mempunyai jumlah kulit sama.

Dalam sistem periodik modern terdapat 7 periode, yaitu :

1) periode 1 (periode sangat pendek) berisi 2 unsur, yaitu H dan He.

2) periode 2 (periode pendek) berisi 8 unsur yaitu, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne.

3) periode 3 (periode pendek) berisi 8 unsur, yaitu Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar.

4) periode 4 (periode panjang) berisi 18 unsur, yaitu K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Kr.

5) periode 5 (periode panjang) berisi 18 unsur, yaitu Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, I, Xe.

6) periode 6 (periode sangat panjang)berisi 32 unsur yaitu, 18 unsur seperti pada periode 4 atau ke-5, yaitu Cs, Ba, La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Rn, dan 14 unsur lagi merupakan deret lantanida, yaitu Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu;

7) periode 7 (periode sangat panjang) berisi 28 unsur, yaitu Fr, Ra, Ac, Rf, Db, Sg, Bh, Hs,Mt, Uun, Uuu, Uub, Uut, Uuq, Uup, Uuh, Uus Uuobelum lengkap karena maksimum 32 unsur. Pada periode ini terdapat deret aktinida yaitu Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr.

2. Golongan

Golongan unsur pada sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan jumlah elektron valensi (elektron yang terletak pada kulit terluar). Unsur dalam satu golongan mempunyai sifat yang cenderung sama dan ditempatkan dalam arah vertikal (kolom).

Pada sistem periodik unsur modern, golongan dibagi menjadi 18 berdasarkan aturan IUPAC. Berdasarkan aturan Amerika, sistem periodik unsur modern dibagi dua golongan yaitu golongan A dan B. Jadi, golongan unsur dari kiri ke kanan ialah IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIIIA. Umumnya, digunakan pembagian golongan menjadi A dan B.

2.1 Golongan utama

Golongan utama tersebut adalah :
a. Golongan I A disebut golongan alkali (kecuali H) terdiri dari unsur-unsur :           H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr .
b. Golongan II A disebut golongan alkali tanah yang terdiri dari unsur-unsur :           Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.
c. Golongan III A disebut golongan baron aluminium yang terdiri dari unsur -          unsur B, Al, Ga, In, Ti, Uut.
d. Golongan IV A disebut golongan karbon-silicon yang terdiri dari unsur-   unsur C, Si, Ge, Sn, Pb, Uuq.
e. Golongan V A disebut golongan nitrogen-fosforus yang terdiri dari                      unsur-unsur:   N, P, As, Sb, Bi, Uup.
f. Golongan VI A disebut golongan oksigen-belerang yang terdiri dari                      unsur-unsur O, S, Se, Te, Po, Uuh.
g. Golongan VII A disebut golongan halogen yang terdiri dari unsur-unsur : F,        Cl, Br, I, At.
h. Golongan VIII A disebut golongan gas mulia yang terdiri dari unsur-unsur :
     He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn

2.2 Golongan transisi

Golongan transisi tersebut adalah :

a. Golongan I B terdiri dari unsur-unsur Cu, Ag, Au, Rg

b. Golongan II B terdiri dari unsur-unsur Zn, Cd, Hg, Uub.

c. Golongan III B terdiri dari unsur-unsur Se,Y, La, Ac.

d. Golongan IV B terdiri dari unsur-unsur Ti, Zr, Hf, Rf.

e. Golongan V B terdiri dari unsur-unsur V, Nb, Ta, Db.

f. Golongan VI B terdiri dari unsur-unsur Cr, Mo, W, Sg.

g. Golongan VII B terdiri dari unsur-unsur Mn, Te, Re,Bh.

h. Golongan VIII B terdiri dari unsur-unsur Fe, Ru, Os, Hs, Co, Rh, Ir, Mt, Ni, Pd, Pt, Ds.

Pada periode 6 dan 7 terdapat masing-masing 14 unsur yang disebut unsur-unsur transisi dalam, yaitu unsur-unsur antanida dan aktinida. Unsur-unsur transisi dalam semua termasuk golongan IIIB. Unsur-unsur lantanida pada periode 6 golongan IIIB, dan unsur-unsur aktinida pada periode 7 golongan IIIB. Penempatan unsur-unsur tersebut di bagian bawah tabel periodik adalah untuk alasan teknis, sehingga daftar tidak terlalu panjang.

C. Sifat – Sifat Unsur Dalam Sistem Periodik.

1. Jari-jari Atom

Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar.

Unsur-unsur yang segolongan, jari-jari atom makin bertambah besar dari atas kebawah. sebab jumlah kulit yang dimiliki atom makin banyak.

Unsur-unsur yang seperiode, jari-jari atom makin kecil dari kiri kekanan. Unsur-unsur yang seperiode memiliki jumlah kulit yang sama. Sebab, semakin ke kanan letak unsur, proton dan elektron yang dimiliki makin banyak, sehingga tarik-menarik inti dengan elektron makin kuat.

2. Energi ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar suatu atom. Unsur-unsur yang segolongan, energi ionisasinya makin ke bawah semakin kecilkarena elektron terluar makin jauh dari inti (gaya tarik inti makin lemah), sehingga elektron terluar makin mudah dilepaskan.Unsur-unsur yang seperiode, gaya tarik inti makin ke kanan makin kuat, sehingga energi ionisasi pada umumnya makin ke kanan makin besar.

3. Elektronegativitas (Keelektronegatifan)

Keelektronegatifan adalah kemampuan atau kecenderungan suatu atom untuk menangkap atau menarik elektron dari atom lain.Unsur-unsur yang segolongan, keelektronegatifan makin ke bawah makin kecil sebab gaya tarik inti makin lemah. Unsur-unsur yang seperiode, keelektronegatifan makin ke kanan makin besar. Akan tetapi perlu diingat bahwa golongan VIIIA tidak mempunyai keelektronegatifan. Hal ini karena sudah memiliki 8 elektron di kulit terluar. Jadi keelektronegatifan terbesar berada pada golongan VIIA.

4. Afinitas Elektron

Afinitas elektron adalah energi yang menyertai proses penambahan elektron pada satu atom netral dalam wujud gas, sehingga terbentuk ion bermuatan –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).

5. Sifat Logam

Sesuai dengan kecenderungan energi ionisasi dan keelektronegatifan, maka sifat logam-nonlogam dalam periodik unsur adalah:

a. Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat logam berkurang, sedangkan

sifat nonlogam bertambah.

b. Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam bertambah, sedangkan sifat nonlogam berkurang.

6. Titik Didih dan Titik Cair (Leleh)

Dalam satu periode, titik cair dan titik didih naik dari kiri ke kanan sampai golongan IVA, kemudian turun drastis. Titik cair dan titik didih terendah dimiliki oleh unsur golongan VIIIA. Dalam satu golongan, ternyata ada dua jenis kecenderungan: a. Unsur-unsur golongan IA – IVA, titik cair dan titik didih makin rendah dari atas ke bawah

b. Unsur-unsur golongan VA – VIIIA, titik cair dan titik didihnya makin tinggi.

7. Kereaktifan

Kereaktifan unsur-unsur logam bertambah dari atas ke bawah dalam satu golongan, sedangkan unsur-unsur non logam kereaktifannya berkurang dari atas kebawah dalam satu golongan.

D. Penataan Elektron Berkala
Untuk mengingat penataan akan membantu bila diingat ,bahwa dengan naiknya nomor atom:
1.tingkatan energi utama tidak dapat memiliki lebih dari 2 elektron.
2.tingkatan energi utama kedua tidak dapat memiliki lebih dari delapan elektron.
3.tingkatan energi utama ketiga tidak dapat memiliki lebih dari delapan,kecuali kalau atom itu memiliki 21 elektron atau lebih.Konfigurasi elektron adalah suatu daftaran subtingkatan-subtingkatan atom.

Tabel. Pembagian tingkatan energi utama
Tingkatan energi utama (n)	1	2	3	4
Banyaknya sub-tingkatan (n)	1	2	3	4
Banyaknya orbital (n²)	1	4	9	16
Jenis sub-tingkatan	s	s p	s p d	s p d f
Banyaknya orbital per sub-tingkata	1	1 3	1 3 5	1 3 5 7
Jumlah maksimum elektron per sub-tingkatan	2	2 6	2 6 10	2 6 10 14
jumlah maksimum elektron per tingkatan utama (2n²)	2	8	18	32

E. Suatu Tabel Berkala Modern

Suatu bentuk popular table berkala adalah bentuk panjang; suatu salinan table ini dicantumkan dalam halaman sampul depan.Unsur-unsur dalam tabel ini dibagi secara vertikal,disebut golongan,dan baris horizontal disebut periode.

Terdapat 16 pembagian vertikal,karena terdapat 8 grup,dan tiap grup memiliki keluarga A dan B.Terdapat 7 periode,dan enam yang pertama berakhir dengan suatu gas mulia.Untuk setiap unsur terdapat:
1. Lambang
2.nomor atom di sudut kiri atas
3.bobot atom dibawah lambang
Terdapat enam periode lengkap,periode belum lengkap.Periode pertam hanya mempunyai 2 anggota,lima berikutnya masing-masing memiliki 8,8,18,18 dan 32 anggota.

2.6 Kegunaan Tabel Berkala

1. Sebagai alat untuk mengingat dan memahami data kimia

2. Sebagai penunjuk dalam teori kimia

3. Untuk mempelajari unsur - unsur senyawa

4. untuk meramalkan dan mengetahui sifat unsur,sehingga kita dapat meramalkan dan mengetahui berbagai kejadian di alam.

5. Dapat digunakan untuk memprediksi harga bilangan oksidasi, yaitu nomor golongan suatu unsur (unsur utama, dan unsur transisi), menyatakan bilangan oksidasi tertinggi yang dapat dicapai oleh unsur tersebut.

2.7 CONTOH SOAL

1. Mencari nilai neutron

Jika diketahui Nitrogen mempunyai nomor massa 14 dan nomor atom 7. maka berapakah jumlah neutron Nitrogen tersebut?

jawab :

Diketahui, nomor massa (A) = 14 ; nomor atom = 7 ; maka maka neutron?

Neutron = A – Z
Neutron = 14 – 7

Neutron = 7

Jadi, jumlah neutron pada Nitrogen adalah 7.

2. konfigurasi elektron

Tulislah konfigurasi elektron yang lengkap maupun yang singkat,

a. timah , Sn (Z = 50) dan

b. uranium ,U (Z = 92)

Jawab :

untuk timah : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p² atau (Kr) 4d¹⁰5s²sp²

untuk uranium : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴ 5d¹⁰6p⁶7s²5f⁴atau (Rn) 5f⁴7s²

3. Perhitungan Bobot Atom

Isotop alamiah belerang mempunyai massa 31, 972; 32,971; 33,968 dan 35,967 sma. kelimpahan relatif dalam persen masing – masing ialah 95,01; 0,76; 4,22 dan 0.01. hitunglah bobot atom rata –rata belerang.

jawab : untuk menghitung bobot atom rata –rata dari bobot atom isotop dan kelimpahan persennya, kita mengalikan tiap bobot isotop dengan kelimpahan pecahan dan sumbangan proposional tiap isotop itu kemudian dijumlahkan.

bobot isotop X kelimpahan pecahan = sumbangan proposional

31,972 X 0,9501 = 30,38

32,971 X 0,0076 = 0,25

33,968 X 0,0422 = 1,43

35,967 X 0,0001 = 0,00

bobot atom rata – rata = 32,06 sma

BAB III
PERMASALAHAN

3.1 Studi Kasus

Penentuan Golongan dan Periode Suatu Unsur.

I. Diketahui suatu unsur memiliki nomor atom 26. Tentukanlah nama unsur tersebut dan terletak pada periode dan golongan berapa unsur tersebut pada tabel periodik?

Solusi :

Untuk menentukan suatu periode dan golongan, kita harus memperhatikan hal – hal berikut : Nomor golongan = Elektron valensi

Nomor periode = Jumlah kulit yang terisi

Bagaimana jika menggunakan konfigurasi elektron yang beerdasarkan model atom kuantum? pada prinsipnya sama saja,. perbedaannya hanya pada cara menentukan jumlah kulit yang terisi dan elektron valensi.

maka, unsur dengan nomor atom 31, konfigurasinya : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p¹

n = 4, berarti periode 4 (kulit N)

elektron valensi 4s²4p¹, berarti golongan IIIA

berdasarkan tabel periode unsur yang terletak pada golongan IIIA dan periode 4 adalah Galium (Ga).

3.2 Aplikasi dalam kehidupan sehari –hari

Aplikasi dari pembelajaran fungsi gelombang elektron dalam atom hidrogen yaitu untuk penerapan atau pencarian dari probabilitas dan scrhodinger.

Aplikasi dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari kita adalah :

Menyangkut pada scrhodinger yaitu menghasilkan hasil potret yang memperlihatkan berbagai getaran klasikdari permukaan biola yang diperoleh dengan menggunakan hologram sinar-laser.

Aplikasi dari laser tersebut dalam kehidupan kita adalah :

1. Di bidang komunikasi; sebagai pembawa informasi telepon serta optik.

2. Di bidang industri; sebagai alat pemotong/pengebor dengan bekas sayat yang halus.

3. Di bidang kesehatan; sebagai pisau bedah yang halus dan kasar.

4. Di bidang penelitian; sebagai alat ukur panjang yang sangat akurat dan mempunyai jangkauan yang jauh.

5. dibidang seni/hiburan; sebagai tata cahaya,laser disk.

3.3 Aplikasi Dalam Industri Kimia

Reaksi Dari Logam Sebagai Zat Pereduksi

Telah dipelajari bahwa logam adalah unsur dengan energi ionisasi dan elektronegativitas yang rendah. Logam sangat mudah kehilangan elektron dan sangat sukar untuk mendapatkannya kembali. Akibatnya bila bereaksi dengan unsur nonlogam akan berbentuk ion positif (kation) dan dalam proses ini ia akan teroksidasi. Logam dalam berekasi berperan sebagai zat pereduksi. Sebagai contoh adalah reaksi logam natrium dengan klor membentuk natrium klorida.

2Na(s) + Cl₂(g) à 2NaCI(s)

Klor akan mengoksidasi natrium sehingga terbentuk ion Na⁺, dan dalam proses ini dikatakan bahwa natrium mereduksi klor menjadi Cl^- (anion); klor menjadi oksidator dan natrium reduktornya.

Kemampuan logam sebagai zat pereduksi tak terbatas pada reaksinya dengan unsur-unsur nonlogam. Banyak zat-zat lain dapat mengoksidasi logam sehingga logam juga berperan sebagai reduktor. Dengan mempelajari reaksi-reaksi ini, kita dapat mengurut logam-logam berdasarkan daya reduksinya.

Reaksi logam dengan asam

Salah satu cara_. khas dari logam bertindak sebagai zat pereduksi adalah reaksinya dengan asam. Contohnya adalah reaksi dari seng dengan asam klorida atau asam sulfat

Zn(s) + 2HCI(aq) à ZnC1₂(aq) + H₂(g)

Zn(s) + H₂SO₄(aq) à ZnSO₄(aq) + H₂(g) H₂(g)

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Atom berasal dari bahasa yunani (atomos = tak terbagi). Penemuan partikel sub-atom membuat perubahan revolusioner dalam kimia dan fisika. Banyak studi dilakukan mengenai perilaku partikel bermuatan dalam tabung vakum, yang memiliki elektrode yaitu katode dan anode. Discas listrik dalam satu tube vakum yang disebut suatu sinar katode, terdiri dari elektron ringan bermuatan negatif, yang merupakan partikel dasar dari semua materi.
Radioaktifitas unsur-unsur ternyata tidaklah dapat di rusak, sinar radioaktif terdiri dari tiga pancaran radioaktif yaitu alfa (α), beta (β), dan gama (γ). Partikel alfa digunakan dalam eksperimen lembar tipis emas oleh rutherford,untuk memperagakan adanya inti atom .Isotop adalah atom-atom suatu unsur yang mempunyai bobot yang berlainan. Bobot atom adalah rata-rata dari bobot isotop alamiahnya. Energi pengionan atom adalah bannyaknya energi yang perlu untukbmementalkan elektron dari dalam sebuah elektron dan membentuk ion. Hukum berkala adalah sifat-sifat kimia dan fisika unsur-unsur merupakan fungsi berkala dari nomor atomnya.

4.2 Saran
Demikianlah makalah ini kami susun. Bagi para pembaca makalah ini, sebaiknya tidak merasa puas, karena masih banyak ilmu-ilmu yang didapat dari berbagai sumber. Sebaiknya mencari sumber lain untuk lebih memperdalam materi mengenai bangun atom dan hubungan berkala. Alangkah baiknya jika mempelajari unsur-unsur kimia yang lain dalam tabel periodik.

4.3 Daftar Pustaka
Keenan, Kleinfelter. Wood (1989). Kimia Untuk Universitas Jilid I. Jakarta: Erlangga.
Goldberg, David E. (2004). Kimia Untuk Pemula Edisi kedua. Jakarta: Erlangga.
www.upi.edu ; www.kimlemoet.wordpress.com/2013/03/08/perkembangan-teori-atom/. ; www.slideshare.net/marnitukah/makalah-struktur-atom-2 ;

MAKALAH

Saturday, September 12, 2015

makalah kimia dasar bangunan atom

E. Suatu Tabel Berkala Modern

2 comments: