Teori Atom Bohr dan Konfigurasi Elektron

Review Teori Atom Bohr dan Konfigurasi Elektron

 

DOSEN PENGAMPU:

Dr. YUSNELTI, M.Si

NAMA : REFI RIZKIANDI

NIM : A1C217030

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENGETAHUAN

UNIVERSITAS JAMBI

2017

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan tekhnologi, manusia tidak terlepas dari berbagai bentuk masalah dalam kehidupan ,olehnya para ilmuan selalu mengkaji persoalan yang terjadi baik dalam lingkungan maupun alam secara keseluruhan. Dengan hal tersebut sejarah perkembangan yang diangkat lewat latar belakang ini adalah sejarah perkembangan system periodik unsur mulai dari pengelompokkan unsur – unsur yang sederhana hingga pengelompokkan yang secara modern. Sistem priodik merupakan suatu cara untuk mengelompokkan unsure-unsur berdasarkan sifatnya. Pengelompokkan unsur mengalami  sejarah perkembangan, sifat logam, non logam, hukum-hukum, golongan, peride, dan sifat-sifat unsur  dalam system periodik modern.

B.       Rumusan  Masalah

Berdasarkan  pembahasan tersebut di atas maka penyususn dapat merumuskan beberapa hal yang menjadi masalah sebagai berikut :

1.    menjelaskan  pengertian model atom bohr

2.    Menjelaskan konfigurasi elektron berdasarkan konsep bilangan kuantum

3.   Bentuk orbital

BAB II

PEMBAHASAN

A.    MODEL ATOM BOHR

Pada tahun 1913, Niels Bohr, fisikawan berkebangsaan Swedia, mengikuti jejak Einstein menerapkan teori kuantum untuk menerangkan hasil studinya mengenai spektrum atom hidrogen. Bohr mengemukakan teori baru mengenai struktur dan sifat-sifat atom. Teori atom Bohr ini pada prinsipnya menggabungkan teori kuantum Planck dan teori atom dari Ernest Rutherford yang dikemukakan pada tahun 1911. Bohr mengemukakan bahwa apabila elektron dalam orbit atom menyerap suatu kuantum energi, elektron akan meloncat keluar menuju orbit yang lebih tinggi. Sebaliknya, jika elektron itu memancarkan suatu kuantum energi, elektron akan jatuh ke orbit yang lebih dekat dengan inti atom. Model atom Bohr dikemukakan oleh Niels Bohr yang berusaha menjelaskan kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen yang tidak dapat dijelaskan oleh model atom Rutherford.

B. BENTUK ORBITAL

1.Orbital s

Bentuk orbital s memiliki satu orbital dengan bentuk seperti bola, sehingga tidak tergantung pada sudut manapun. Orbital s hanya terdapat 1 nilai m , sehingga hanya terdapat 1 orientasi, yaitu sama ke segala arah.

2.Orbital p

Orbital p berbentuk cuping-dumbbell (bagai balon terpilin).Sub kulit p memiliki tiga orbital. Pada sub kulit ini terdapat 3 nilai m(–1, 0, +1) sehingga terdapat 3 orientasi yang satu dan lainnya membentuk sudut 9o.

3.Orbital d

Orbital d memiliki 5 orbital dengan bentuk yang komplek sdan orientasi yang berbeda. Empat orbital pertama memiliki bentuk yang sama, sedangkan satu orbital memiliki bentuk yang berbeda.Kelima orbital itu adalah dxy ,dxz ,dyz,dx2y2,dan dz2.

4.Orbital f

Orbital f(mempunyai 7 orbital) dan dikelompokan menjadi tigakelompok, yaitu :

1) kelompok pertama: fxyz

2) kelompok kedua : fx(z2-y2),fy(z2-y2),fz(x2-y2)

3) kelompok ketiga : fx3,fy3,fz3

C.KONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN KONSEP BILANGAN KUANTUM

Konfigurasi elektron menggambarkan penataan/susunan elektron dalam atom. Dalam menentukan konfigurasi elektron suatu atom, ada 3 aturan yang harus dipakai, yaitu : Aturan Aufbau, Aturan Pauli, dan Aturan Hund.

1. Aturan Aufbau

Pengisian orbital dimulai dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi yang tinggi. Elektron mempunyai kecenderungan akan menempati dulu subkulit yang energinya rendah. Besarnya tingkat energi dari suatu subkulit dapat diketahui dari bilangan kuantum utama (n) dan bilangan kuantum azimuth ( l ) dari orbital tersebut. Orbital dengan harga (n + l) lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Jika harga (n + l) sama, maka orbital yang harga n-nya lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Urutan energi dari yang paling rendah ke yang paling tinggi sebagaimana digaram yang dibuat oleh Mnemonik Moeler adalah sebagai berikut:

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d ….

Aturan Pauli (Eksklusi Pauli)

Aturan ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1926. Yang menyatakan “Tidak boleh terdapat dua elektron dalam satu atom dengan empat bilangan kuantum yang sama”. Orbital yang sama akan mempunyai bilangan kuantum n, l, m, yang sama tetapi yang membedakan hanya bilangan kuantum spin (s). Dengan demikian, setiap orbital hanya dapat berisi 2 elektron dengan spin (arah putar) yang berlawanan. Jadi, satu orbital dapat ditempati maksimum oleh dua elektron, karena jika elektron ketiga dimasukkan maka akan memiliki spin yang sama dengan salah satu elektron sebelumnya.

Contoh :

Pada orbital 1s, akan ditempati oleh 2 elektron, yaitu :

Elektron Pertama à n=1, l=0, m=0, s= +½

Elektron Kedua à n=1, l=0, m=0, s= – ½

3. Aturan Hund

Aturan ini dikemukakan oleh Friedrick Hund Tahun 1930. yang menyatakan “elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan”.

Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong.

Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dituliskan dalam bentuk diagram orbital.

Suatu orbital digambarkan dalam bentuk kotak, sedangkan elektron yang menghuni orbital digambarkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orn=bital hanya mengandung satu elektron, maka anak panah yang ditulis mengarah ke atas.

Dalam menerapkan aturan hund, maka kita harus menuliskan arah panah ke atas terlebih dahulu pada semua kotak, baru kemudian diikuti dengan arah panah ke bawah jika masih terdapat elektron sisanya

D. Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik

Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron dalam kulit-kulit atau subkulit-subkulit. Pengisian elektron dimulai dari tingkat energi (kulit) yang paling rendah yaitu kulit K. Tiap kulit maksimum mampu menampung 2n² elektron, n adalah nomor kulit.

·         Kulit K (n = 1) maksimum menampung elektron 2 x 1² = 2

·         Kulit L (n = 2) maksimum menampung elektron 2 x 2² = 8

·         Kulit M (n = 3) maksimum menampung elektron 2 x 3² = 18

·         Kulit N (n = 4) maksimum menampung elektron 2 x 4² = 32

Perhatikanlah konfigurasi elektron IA dan IIA berikut :

Golongan IA

Periode	Unsur	Nomor Atom	Kulit
			K	L	M	N	O	P	Q
1 2 3 4 5 6 7	Hidrogen Litium Natrium Kalium Rubidium Sesium Fransium	1 3 11 19 37 55 87	1 2 2 2 2 2 2	1 8 8 8 8 8	1 8 18 18 18	1 8 18 32	1 8 18	1 8	1

Golongan IIA

Periode	Unsur	Nomor Atom	Kulit
			K	L	M	N	O	P	Q
1 2 3 4 5 6 7	- Berilium Magnesium Kalsium Strontium Barium Radium	- 4 12 20 38 56 88	2 2 2 2 2 2	2 8 8 8 8 8	2 8 18 18 18	2 8 18 32	2 8 18	2 8	2

          Maka dari tabel di atas, dapat dilihat hubungan antara konfigurasi elektron dengan letak unsur (nomor periode dan golongan) dalam sistem periodik sebagai berikut:

Jumlah kulit = nomor periode

Jumlah elektron valensi = nomor golongan

Hal yang sama berlaku untuk semua golongan utama (golongan A), kecuali Helium (He) yang terletak pada golongan VIIIA tetapi mempunyai elektron valensi 2. Adapun untuk unsur-unsur golongan transisi (golongan B) tidak demikian halnya. Jumlah kulit memang sama dengan nomor periode, tetapi jumlah elektron valensi (elektron terluar) tidak sama dengan nomor golongan. Unsur-unsur golongan transisi mempunyai 1 atau 2 elektron valensi.

2.1 Unsur Utama (Representatif)

Unsur-unsur utama adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit s atau subkulit p.

Aturan penomoran golongan unsur utama adalah:

a.       Nomor golongan sama dengan jumlah elektron di kulit terluar.

b.      Nomor golongan dibubuhi huruf A (sistem Amerika).

2.2 Unsur Transisi (Peralihan)

Unsur-unsur transisi adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit d. Berdasarkan prinsip Aufbau, unsur-unsur transisi baru dijumpai mulai periode 4. Pada setiap periode kita menemukan 10 buah unsur transisi, sesuai dengan jumlah elektron yang dapat ditampung pada subkulit d. Diberi nama transisi karena terletak pada daerah peralihan antara bagian kiri dan kanan sistem periodik. Aturan penomoran golongan unsur transisi adalah:

a.       Nomor golongan sama dengan jumlah elektron pada subkulit s ditambah d.

b.      Nomor golongan dibubuhi huruf B.

2.3 Unsur Transisi Dalam

Unsur-unsur transisi dalam adalah unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit f. Unsur-unsur transisi-dalam hanya dijumpai pada periode keenam dan ketujuh dalam sistem periodik, dan ditempatkan secara terpisah di bagian bawah. Sampai saat ini, unsur-unsur transisi-dalam belum dibagi menjadi golongan-golongan seperti unsur utama dan transisi. Unsur-unsur ini baru dibagi menjadi dua golongan besar, yaitu unsur lantanida dan unsur aktinida. Unsur-unsur lantanida (seperti lantanum), adalah unsur-unsur yang elektron terakhirnya mengisi subkulit 4f dan unsur-unsur aktinida (seperti aktinum), adalah unsur-unsur yang elektron terakhirnya mengisi subkulit 5f.

2.4 Pembagian Unsur-Unsur Menurut Blok s, p, d, dan f

Berdasarkan kesamaan konfigurasi elektron, terluar dapat dikelompokan unsur-unsur tersebut dalam blok berikut :

a.       Blok s

Unsur yang mempunyai konfigurasi elektron terluar pada orbital s terletak pada golongan IA dan IIA, kecuali unsur H dan He. Unsur-unsur ini merupakan logam yang reaktif. Misal konfigurasi elektron terluar adalah ns^x, maka unsur tersebut terletak pada golongan xA.

b.      Blok p

Unsur yang mempunyai konfigurasi elektron terluar pada orbital p, terdapat dalam golongan IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIII. Golongan unsur-unsur ini meliputi logam, metaloid, dan non logam. Misal konfigurasi elektron terluar adalah np^y, maka unsur tersebut terletak pada golongan (2 + y) A.

c.       Blok d

Konfigurasi elektron terluar d terdapat dalam unsur-unsur transisi, yaitu golongan IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, dan IIB. Misal konfigurasi elektron terluar adalah ns^x (n-d)z, maka unsur tersebut terletak pada golongan (x + z) B. Jika x + z = 8, x + z = 9, dan x + z = 10, maka unsur terletak pada golongan VIIIB; x + z = 11, maka unsur terletak pada golongan IB; x + z = 12, maka unsur terletak pada golongan IIB.

d.      Blok f .

Blok f merupakan golongan unsur lantanida dan aktinida. Golongan ini disebut juga golongan transisi dalam.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki neutron).

Model atom Dalton memiliki kelebihan yaitu mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom. Namun terdapat pula kelemahan yaitu teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik? padahal listrik adalah elektron yang bergerak.

Ikatan kimia adalah sebuah proses fisika yang bertanggung jawab dalam interaksi gaya tarik menarik antara dua atom  atau molekul  yang menyebabkan suatu senyawa diatomik  atau poliatomik  menjadi stabil.