Makalah Kimia Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

Kata Pengantar

Puji syukur kita curahkan kepada Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunia kepada kita semua. Saya membuat makalah ini berdasarkan keinginan atau tugas tentang Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur.

Daftar Isi

1.     Struktur Atom yang terdiri dari :

a.     Model Atom Dalton.

b.     Model Atom Thomson.

c.      Model Atom RutherFord.

d.     Model Atom Neils Bohr.

e.     Model Atom Modern.

2.     Perkembangan Sistem Periodik Unsur yang terdiri dari :

a.     Hukum Triade Dobereiner

b.     Hukum Oktaf Newland.

c.      Sistem Periodik Mendeleev (Pendek).

d.     Sistem Periodik Modern (Panjang).

3.     Periode dan Golongan dalam SPU Modern terdiri dari :

a.     Periode.

b.     Golongan.

4.     Sifat sifat Periodik Unsur terdiri dari :

a.     Jari Jari Atom.

b.     Energi lonisasi.

c.      Afnitas Elektron.

d.     Keelektronegatifan.

Pendahuluan

1.     Latar Belakang

Makalah ini membahas tentang struktur atom dan sistem periodik unsur. Didalam makalah ini terdapat pengertiannya, jenis jenisnya, dan  berbagai macam lainnya.

2.     Rumusan Masalah

Di dalam makalah ini terdapat berbagai macam masalah nya yaitu

1.     Apa yang di hasilkan dari struktur atom dan bagaimana perkembangan model atom.

2.     Bagaimana perkembangan sistem periodik unsur dan apa saja hukumnya.

3.     Apa pengertian dari Periode dan Golongan dalam SPU Modern.

4.     Apa saja Sifat sifat periodik Unsur.

Contoh dari masalah yang ada diatas itu adalah Model Atom Thomson. Model atom ini berfungsi untuk penyempurnaan dari model atom Dalton, bentuknya pun menyerupai roti kismis dan atom ini bermuatan positif.

3.     Maksud Dan Tujuan

Makalah ini dibuat bertujuan untuk mempermudah siswa dalam mempelajari atom dan mengetahui perkembangan atom dari tahun ke tahun.

Struktur Atom

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 :

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.

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).

4.     Model Atom Neils Bohr

a)     Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan di sekitarnya beredar elektron-elektron yang bermuatan negatif.

b)    Elektron beredar mengelilingi inti atom pada orbit tertentu yang dikenal sebagai keadaan gerakan yang stasioner (tetap) yang selanjutnya disebut dengan tingkat energi utama (kulit elektron) yang dinyatakan dengan bilangan kuantum utama (n).

c)     Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi akan tetap sehingga tidak ada cahaya yang dipancarkan.

d)    Elektron hanya dapat berpindah dari lintasan stasioner yang lebih rendah ke lintasan stasioner yang lebih tinggi jika menyerap energi. Sebaliknya, jika elektron berpindah dari lintasan stasioner yang lebih tinggi ke rendah terjadi pelepasan energi.

e)     Pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah (disebut tingkat dasar = ground state).

5.     Model Atom Modern

Dikembangkan berdasarkan teori mekanika kuantum yang disebut mekanika gelombang; diprakarsai oleh 3 ahli :

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.

Partikel Dasar Penyusun Atom

a.) Proton = Partikel bermuatan positif pada atom

b.) Neutron = Partikel bermuatan netral pada atom

c.) Elektron = Partikel bermuatan negative pada atom

Partikel	Notasi	Massa		Muatan
		Sesungguhnya	Relatif thd proton	Sesungguhnya	Relatif thd proton
Proton		1,67 x 10-24 g	1 sma	1,6 x 10-19 C	+1
Neutron		1,67 x 10-24 g	1 sma	0	0
Elektron		9,11 x 10-28 g	0 sma	-1,6 x 10-19 C	-1

Catatan : massa partikel dasar dinyatakan dalam satuan massa atom (sma).

1 sma = 1,66 x 10^-24 gram

Nomor Atom

- Menyatakan jumlah proton dalam atom

- Untuk atom netral, jumlah proton = jumlah elektron (nomor atom juga menyatakan jumlah elektron)

- Diberi simbol huruf Z

- Atom yang melepaskan elektron berubah menjadi ion positif, sebaliknya yang menerima elektron berubah menjadi ion negative.

Nomor Massa

- Menunjukkan jumlah proton dan neutron dalam inti atom.

- Proton dan neutron sebagai partikel penyusun inti atom disebut Nukleon.

- Jumlah nukleon dalam atom suatu unsur dinyatakan sebagai Nomor Massa dengan diberi lambang huruf A

Nomor Massa = jumlah proton + jumlah neutron , atau A = p + n.

Nomor Massa = Nomor Atom + jumlah neutron , atau A = Z + n

- Penulisan atom tunggal dilengkapi dengan nomor atom di sebelah kiri bawah dan nomor massa di sebelah kiri atas dari lambang atom tersebut. Notasi semacam ini disebut dengan Nuklida.

Keterangan :

X = lambang atom            

A = nomor massa

Z  = nomor atom

Susunan Ion

- Suatu atom dapat kehilangan/melepaskan elektron atau mendapat/menerima elektron tambahan

- Atom yang kehilangan/melepaskan elektron, akan menjadi ion positif (kation)

-  Atom yang mendapat/menerima elektron, akan menjadi ion negatif (anion)

-  Dalam suatu Ion, yang berubah hanyalah jumlah elektron saja, sedangkan jumlah proton dan neutronnya tetap

Isotop , Isobar , dan Isoton

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.

Perkembangan Sistem Periodik Unsur

1).  Hukum Triade Dobereiner

Dikemukakan oleh Johan Wolfgang Dobereiner (Jerman).Unsur-unsur dikelompokkan ke dalam kelompok tiga unsur yang disebut Triade.Dasarnya : kemiripan sifat fisika dan kimia dari unsur-unsur tersebut.

Jenis Triade :

Triade Litium (Li), Natrium (Na) dan Kalium (K)

Unsur            Massa Atom           Wujud

Li                     6,94                           Padat

Na                   22,99                         Padat

K                      39,10                         Padat

Massa Atom Na (Ar Na) =  = 23,02

    Triade Kalsium (Ca), Stronsium (Sr) dan Barium (Ba)

    Triade Klor (Cl), Brom (Br) dan Iod (I)

2).  Hukum Oktaf Newlands

-  Dikemukakan oleh John Newlands (Inggris).

-  Unsur-unsur dikelompokkan berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya (Ar).

-  Unsur ke-8 memiliki sifat kimia mirip dengan unsur pertama; unsur ke-9 memiliki sifat yang mirip dengan unsur ke-2 dst.

-  Sifat-sifat unsur yang ditemukan berkala atau periodik setelah 8 unsur disebut Hukum Oktaf.

H         Li         Be       B         C          N         O

F          Na       Mg      Al        Si         P          S

Cl        K          Ca       Cr        Ti         Mn     Fe

Berdasarkan Daftar Oktaf Newlands di atas; unsur H, F dan Cl mempunyai kemiripan sifat.

3).  Sistem Periodik Mendeleev (Sistem Periodik Pendek)

- Dua ahli kimia, Lothar Meyer (Jerman) dan Dmitri Ivanovich Mendeleev (Rusia) berdasarkan pada prinsip dari Newlands, melakukan penggolongan unsur.

-  Lothar Meyer lebih mengutamakan sifat-sifat kimia unsur sedangkan Mendeleev lebih mengutamakan kenaikan massa atom.

-  Menurut Mendeleev : sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Artinya : jika unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat tertentu akan berulang secara periodik.

-  Unsur-unsur yang memiliki sifat-sifat serupa ditempatkan pada satu lajur tegak, disebut Golongan.

-  Sedangkan lajur horizontal, untuk unsur-unsur berdasarkan pada kenaikan massa atom relatifnya dan disebut Periode.

4).  Sistem Periodik Modern (Sistem Periodik Panjang)

    Dikemukakan oleh Henry G Moseley, yang berpendapat bahwa sifat-sifat unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya.

    Artinya : sifat dasar suatu unsur ditentukan oleh nomor atomnya bukan oleh massa atom relatifnya (Ar).

PERIODE DAN GOLONGAN DALAM SPU MODERN

1).  Periode

    Adalah lajur-lajur horizontal pada tabel periodik.

    SPU Modern terdiri atas 7 periode. Tiap-tiap periode menyatakan jumlah/banyaknya kulit atom unsur-unsur yang menempati periode-periode tersebut.

Nomor Periode = Jumlah Kulit Atom

Jadi :

Unsur-unsur yang memiliki 1 kulit (kulit K saja) terletak pada periode 1 (baris 1), unsur-unsur yang memiliki 2 kulit (kulit K dan L) terletak pada periode ke-2 dst.

Contoh :

9F        : 2 , 7 periode ke-2

12Mg    : 2 , 8 , 2 periode ke-3

31Ga     : 2 , 8 , 18 , 3 periode ke-4

Catatan :

a)      Periode 1, 2 dan 3 disebut periode pendek karena berisi relatif sedikit unsur.

b)      Periode 4 dan seterusnya disebut periode panjang.

c)      Periode 7 disebut periode belum lengkap karena belum sampai ke golongan VIII A.

d)      Untuk mengetahui nomor periode suatu unsur berdasarkan nomor atomnya, Anda hanya perlu mengetahui nomor atom unsur yang memulai setiap periode.

2).  Golongan

    Sistem periodik terdiri atas 18 kolom vertikal yang terbagi menjadi 8 golongan utama (golongan A) dan 8 golongan transisi (golongan B).Unsur-unsur yang mempunyai elektron valensi sama ditempatkan pada golongan yang sama.Untuk unsur-unsur golongan A sesuai dengan letaknya dalam sistem periodik :

Nomor Golongan = Jumlah Elektron Valensi

    Unsur-unsur golongan A mempunyai nama lain yaitu :

    Golongan IA             = golongan Alkali

    Golongan IIA      = golongan Alkali Tanah

    Golongan IIIA    = golongan Boron

    Golongan IVA    = golongan Karbon

    Golongan VA     = golongan Nitrogen

    Golongan VIA    = golongan Oksigen

    Golongan VIIA   = golongan Halida / Halogen

    Golongan VIIIA = golongan Gas Mulia

SIFAT-SIFAT PERIODIK UNSUR

1).  Jari-Jari Atom

Adalah jarak dari inti atom sampai ke elektron di kulit terluar.Besarnya jari-jari atom dipengaruhi oleh besarnya nomor atom unsur tersebut.Semakin besar nomor atom unsur-unsur segolongan, semakin banyak pula jumlah kulit elektronnya, sehingga semakin besar pula jari-jari atomnya.

Jadi : dalam satu golongan (dari atas ke bawah), jari-jari atomnya semakin besar.

    Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), nomor atomnya bertambah yang berarti semakin bertambahnya muatan inti, sedangkan jumlah kulit elektronnya tetap. Akibatnya tarikan inti terhadap elektron terluar makin besar pula, sehingga menyebabkan semakin kecilnya jari-jari atom.

Jadi : dalam satu periode (dari kiri ke kanan), jari-jari atomnya semakin kecil.

2).  Energi Ionisasi

-  Adalah energi minimum yang diperlukan atom netral dalam bentuk gas untuk melepaskan satu elektron membentuk ion bermuatan +1.

-  Jika atom tersebut melepaskan elektronnya yang ke-2 maka akan diperlukan energi yang lebih besar (disebut energi ionisasi kedua), dst.

EI 1< EI 2 < EI 3 dst

-  Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), EI semakin kecil karena jari-jari atom bertambah sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin kecil. Akibatnya elektron terluar semakin mudah untuk dilepaskan.

-  Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), EI semakin besar karena jari-jari atom semakin kecil sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar semakin besar/kuat. Akibatnya elektron terluar semakin sulit untuk dilepaskan.

3). Afinitas Elektron

    Adalah energi yang dilepaskan atau diserap oleh atom netral dalam bentuk gas apabila menerima sebuah elektron untuk membentuk ion negatif.

    Semakin negatif harga afinitas elektron, semakin mudah atom tersebut menerima/menarik elektron dan semakin reaktif pula unsurnya.

    Afinitas elektron bukanlah kebalikan dari energi ionisasi.

    Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), harga afinitas elektronnya semakin kecil.

    Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga afinitas elektronnya semakin besar.

    Unsur golongan utama memiliki afinitas elektron bertanda negatif, kecuali golongan IIA dan VIIIA.

    Afinitas elektron terbesar dimiliki golongan VIIA.

4).  Keelektronegatifan

    Adalah kemampuan suatu unsur untuk menarik elektron dalam molekul suatu senyawa (dalam ikatannya).

    Diukur dengan menggunakan skala Pauling yang besarnya antara 0,7 (keelektronegatifan Cs) sampai 4 (keelektronegatifan F).

    Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan besar, cenderung menerima elektron dan akan membentuk ion negatif.

    Unsur yang mempunyai harga keelektronegatifan kecil, cenderung melepaskan elektron dan akan membentuk ion positif.

    Dalam satu golongan (dari atas ke bawah), harga keelektronegatifan semakin kecil. Dalam satu periode (dari kiri ke kanan), harga keelektronegatifan semakin besar.