This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1. BAB 1STRUKTUR ATOM, SISTEMPERIODIK, DAN IKATAN KIMIAStandar
Kompetensi: Memahami struktur atom untuk meramalkan sifat-sifat
periodik unsur,struktur molekul, dan sifat-sifat senyawa.Kompetensi
Dasar: Menjelaskan teori atom Bohr dan mekanika kuantum untuk
menuliskan konfigurasielektron dan diagram orbital serta menentukan
letak unsur dalam tabel periodik. Menjelaskan teori jumlah pasangan
elektron di sekitar inti atom dan teori hibridisasiuntuk meramalkan
bentuk molekul. Menjelaskan interaksi antarmolekul (gaya
antarmolekul) dengan sifatnya.
2. I. TEORI ATOM BOHR DAN MEKANIKAKUANTUM
3. A. Teori Kuantum Max PlanckPada tahun 1990, Max Planck
mengajukkan gagasan bahwa radiasielektromagnet bersifat diskret.
Artinya, suatu benda hanya dapatmemancarkan atau menyerap radiasi
elektromagnet dalam ukuran ataupaket-paket kecil dengan nilai
tertentu. Paket energi itu disebut kuantum(kuanta untuk bentuk
jamaknya). Besarnya energi dalam suatu paket (satukuantum atau satu
foton)dengan, E = energi radiasih = tetapan Planck = 6,63 10-34 J
s
4. B. Model Atom Niels BohrMenurut Bohr, spektrum garis
menunjukkan bahwa elektron dalam atom hanyadapat beredar pada
lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu. Lintasaneletron
tersebut berupa lingkaran dengan jari-jari tertentu yang disebut
sebagaikulit atom. Setiap kulit ditandai dengan suatu bilangan yang
disebut bilangankuantum (n).Bilangan kuantum (n) 1 2 3 4 dan
seterusnyaLambang kulit K L M N dan seterusnyaBohr berhasil
merumuskan jari-jari lintasan dan energi elektron pada atomhidrogen
sebagai berikut.r = n2 an 0dengan n = 1, 2, 3, . . .a = 0,53 (53
pm)Energi elektron pada lintasan ke- n adalah:E = -nHRHn2R =
tetapan (2,179 10-18 J)
5. C. Hipotesis Louis de BroglieLouis de Broglie, seorang ahli
fisika dari Perancis, mengemukkangagasannya tentang gelombang
materi. Kalau cahaya memliki sifat partikel,maka partikel juga
memilki sifat gelombang. Menurut dr Broglie, gerakanpartikel
mempunyai ciri-ciri gelombang. Sifat gelombang dari partikel
tersebutdinyatakan dalam persamaan:
6. D. Azas Ketidakpastian WernerHeisenbergMenurut Heisenberg,
tidak mungkin menentukan posisi danmomentum elektron secara
bersamaan dengan ketelitian tinggi.Heisenberg merumuskan hubungan
ketidakpastian momentumsebagai berikut.
7. E. Model Atom Mekanika KuantumPada tahun 1926, Shrdinger
mengajukkan suatu persamaan, kini disebutpersamaan gelombang
Shrdinger, untuk mendeskripsikan keberadaanelektron dalam
atom.Dalam teori atom mekanika kuantum, posisi elektron tidak
dipastikan. Halyang dapat dikatakan tentang posisi elektron adalah
peluang menemukanelektron pada setiap titik dalam ruang di sekitar
inti.Istilah lain untuk menyatakan peluang menemukan elektron
adalahdensitas elektron.
8. F. Bilangan-Bilangan Kuantum1. Bilangan Kuantum Utama
(n).Bilangan kuantum utama menentukan tingkat energi orbital atau
kulitatom. Bilangan kuantum utama dapat mempunyai nilai semua
bilanganbulat positif, yaitu 1, 2, 3, 4, dan seterusnya.2. Bilangan
Kuantum Azimut (l).Bilangan kuantum azimut menyatakan subkulit.
Bilangan kuantumazimut dapat mempunyai nilai semua bilangan bulat
mulai dari 0 sampaidengan (n - 1) untuk setiap nilai n.Nilai l = 0
sampai dengan (n - 1)3. Bilangan Kuantum Magnetik (m).Bilangan
kuantum magnetik menyatakan orientasi orbital dalamruang. Bilangan
kuantum magnetik dapat mempunyai nilai semua bilanganbulat mulai
dari -l sampai dengan +l, termasuk nil (0).Nilai m = - l, 0, hingga
+l
9. 1. Orbital sG. Bentuk dan Orientasi Orbital
10. 2. Orbital p
11. 3. Orbital d
12. H. Atom dengan Banyak ElektronUrutan-urutan tingkat
energiUrutan-urutan tingkat energi subkulit, 1s-2s-2-3s-4s 3d-4p-5s
dan seterusnyasesuai dengan arah garis berpanah
13. I. Bilangan Kuantum Spin danAzas Larangan PauliAzaz
Larangan Pauli:Dalam sebuah atom, tidak boleh ada dua elektron yang
mempunyaikeempat bilangan kuantum (n, l , m, dan s) yang sama.
14. J. Konfigurasi Elekron dan Elektron ValensiAzas AufbauAzas
aufbau menyatakan bahwa pengisian orbital dimulai dari tingkat
energiyang lebih rendah kemudian ke tingkat energi yang lebih
tinggi.Azas HundMenurut Hund, pada mengisian orbital-orbital dengan
tingkat energi yangsama, yaitu orbital-orbital dalam satu subkulit,
mula-mula elektron akanmenempati orbital secara sendiri-sendiri
dengan spin yang pararel, barukemudian berpasangan.Menyingkat
Penulisan Konfigurasi Elektron dengan MenggunakanKonfigurasi
Elektron Gas MuliaNa (Z = 11) : 1s2 2s2 2p6 3s1Sc (Z = 21) : 1s2
2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2Na (Z = 11) : [Ne] 3s1Sc (Z = 21) : [Ar] 3d1
4s2
15. Elekron ValensiElektron valensi adalah elektron yang dapat
digunakan untuk pembentukanikatan kimia. Kulit valensi Golongan
utama:ns dan ps Golongan transisi(n - 1)d dan nsContohKulit valensi
dan jumlah elektron valensi unsur-unsur Cl (Z = 17)Cl (Z =
17)Konfigurasi elektron Cl (Z = 17): 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p5 atau [Ne]
3s2 3p5Kulit valensi: 3s dan 3pJumlah elektron valensi: 2 + 5 =
7
16. II. SISTEM PERIODIK
17. A.Sistem Periodik dan
KonfigurasiElektronGolonganUtamaElektronValensiGolonganTambahanElektronValensilAllAlllAlVAVAVlAVllAVllAns1ns2ns2
np1ns2 np1ns2 np3ns2 np4ns2 np5ns2 np6lllBlVBVBVlBVllBVlllBlBllB(n
- 1) d1ns2(n - 1) d2ns2(n - 1) d3ns2(n - 1) d5ns1(n - 1) d5ns2(n -
1) d6, 7,8ns2(n - 1) d10ns1(n - 1) d10 ns2Oleh karena elektron
valensi khas bagi setiap unsur, maka kitadapat menentukan letak
unsur dalam sistem periodik berdasarkanelektron valensinya, atau
sebaliknya.
18. B. Blok s, p, d, dan fHubungan sistem periodik dengan
konfigurasi elektron diringkaskanpada gambar
19. III. IKATAN KIMIA
20. A. Geometri Molekul1. Teori Domain ElektronTeori domain
elektron adalah suatu cara meramalkan geometri molekulberdasarkan
tolak-menolak elektron-elektron pada kulit luar atom pusat.Domain
elektron berarti kedudukan elektron atau daerah keberadaan
elektron.Jumlah domain elektron ditentukan sebagai berikut.1.
Setiap elektron ikatan (apakah ikatan tunggal, rangkap, atau
rangkap tiga)merupakan satu domain.2. Setiap pasangan elektron
bebas merupakan satu domain.
21. Prinsip-prinsip dasar teori domain elektron adalah1.
Antardomain elektron pada kulit luar atom pusatsaling
tolak-menolak, sehingga domain elektronakan mengatur diri
(mengambil formasi)sedemikian rupa sehingga tolak menolak
diantaranya menjadi minimum.2. Pasangan elektron bebas mempunyai
gaya tolakyang sedikit lebih kuat daripada pasanganelektron
ikatan.3. Bentuk molekul hanya ditentukan oleh pasanganelektron
terikat.
22. 2. Merumuskan Tipe MolekulTipe molekul ditentukan dengan
cara sebagi berikut atom pusat dinyatakan dengan lambang A, setiap
domain elektron ikatan dinyatakan dengan X, dan setiap domain
elektron bebas dinyatakan dengan E.
23. Tipe molekul dapat ditentukan dengan langkah-langkahsebagai
berikut.1. Senyawa Biner Berikatan Tunggaldengan,EV = jumlah
elektron valensi atom pusatX = jumlah domain elektron ikatan
(jumlah atomyang terikat pada atom pusat)E = jumlah domain elektron
bebas2. Senyawa Biner Berikatan Rangkap atau Ikatan
KovalenKoordinatE =(EV - X)2E =(EV - X)2
24. 3. Menentukan Geometri MolekulGeometri molekul dapat
ditentukan mengikuti langkah-langkah berikut ini.1. Menentukan tipe
molekul.2. Menentukan geometri domain-domain elektron di sekitar
atom pusatyang memberi tolak minimum.3. Menetapkan domain elektron
terikat dengan menuliskan lambang atomyang bersangkutan.4.
Menentukan geometri molekul setelah mempertimbangkan
pengaruhpasangan elektron bebas.ContohMolekul IF3AX E3 2 I FI
FFFIFFLangkah 1 Langkah 2 Langkah 3 Langkah 4Planar bentuk T
25. B. Molekul Polar dan NonpolarMolekul dikatakan bersifat
nonpolar jika distribusi rapatan dalam molekulterbesar secara
merata. Molekul dikatakan bersifat polar jika distribusi
rapatanelektron tidak merata.Suatu molekul akan bersifat polar jika
memenuhi dua syarat berikut.a. Ikatan dalam molekul bersifat polar.
Secara umum, ikatan antaratom yangberbeda dapat dianggap polar.b.
Bentuk molekul tidak simetris, sehingga pusat muatan positif tidak
berhimpitdengan pusat muatan negatif.
26. C. HibridisasiOrbital Asal Orbital Hibrida Bentuk Orbital
Hibrida Gambars, p sp linears, p, p sp2 segitiga sama sisis, p, p,
p sp3 tetrahedrons, p, p, p, d sp3d bipiramida trigonals, p, p, p,
d,sp3d2 oktahedron
27. D. Gaya Tarik Antarmolekul1. Gaya tarik-menarik Dipol
Sesaat-Dipol Terimbas(Gaya London = Gaya Depresi )Gaya depresi
adalah gaya tarik-menarik antara molekul-molekul dalam zatyang
nonpolar.2. Gaya Tarik Dipol-dipolGaya dipol-dipol adalah gaya
antarmolekul dalam zat yang polar. Gaya tarikdipol-dipol lebih kuat
dibandingkan gaya depresi (gaya London), sehingga zatpolar
cenderung mempunyai titik cair dan titik didih lebih tinggi
dibandingkanzat nonpolar yang massa molekulnya kira-kira sama.3.
Gaya Tarik Dipol-dipol TerimbasGaya antarmolekul seperti ini
terjadi antara molekul polar dengan molekulnonpolar.
28. E. Ikatan HidrogenIkatan hidrogen adalah gaya tarik-menarik
antara atom hidrogen yang terkaitpada suatu atom
berkeelektronegatifan besar dari molekul lain di sekitarnya.Ikatan
hidrogen jauh lebih kuat daripada gaya-gaya van der Waals.
29. F. Gaya-gaya van der waalsGaya antarmolekul secara kolektif
disebut juga gaya van der Waals. Namundemikian, ada kebiasaan untuk
melakukan pembedaan yang tujuannya untukmemperjelas gaya
antarmolekul dalam suatu zat sebagai berikut. Istilah gaya London
atau gaya dispersi digunakan, jika gayaantarmolekulitulah
satu-satunya, yaitu untuk zat-zat yang nonpolar. Misalnya untuk
gasmulia, hidrogen, dan nitrogen. Istilah gaya van der Waals
digunakan untuk zat yang mempunyai dipol-dipoldi samping gaya
dispresi, misalnya hidrogen klorida dan aseton.