Tujuan Pembelajaran :

1.       Menjelaskan pengertian isotop, isobar, dan isoton.

2.       Memberikan contoh isotop, isobar, dan isoton.

    

 STRUKTUR ATOM

Tujuan Pembelajaran yaitu siswa dapat : 

1.  Menjelaskan struktur atom.
2. Menentukan jumlah proton, neutron, dan elektron suatu atom atau ion.
3.  Menentukan jumlah nomor atom dan massa atom suatu atom jika diketahui jumlah proton, neutron, dan elektron.

A.   Partikel Pembangun Atom

Atom adalah partikel terkecil yang membangun materi. Dengan teknologi modern, atom dapat diurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, dinamakan partikel subatom, yaitu elektron, proton, dan neutron.

1.    Temuan Elektron

     Keberadaan elektron dapat diketahui berdasarkan percobaan sinar katode (Sir William Crookes, 1879). Dalam percobaannya, Crookes menggunakan alat yang disebut tabung  sinar katode atau disebut juga tabung Crookes.

          Jika tabung Crookes dihubungkan dengan sumber arus searah tegangan tinggi maka katode akan memancarkan berkas sinar menuju anode. Sinar itu dinamakan sinar katode. Partikel sinar katode itu dinamai “elektron” oleh George Johnstone Stoney (1817 – 1895) pada tahun 1891.

2.    Temuan Proton

     Keberadaan proton dibuktikan melalui percobaan tabung Crookes yang dimodifikasi. Tabung Crookes diisi gas hidrogeb dengan tekanan rendah. Percobaan ini dikembangkan oleh Eugen Goldstein.

     Tahun 1897, Goldstein  menemukan sifat-sifat sinar anode sbb:

      a. Merupakan radiasi partikel.

      b. Bermuatan positif.

      c. Partikel ini disebut proton, diberi lambang ρ.

   Penemuan ini juga dibuktikan oleh Ernest Rutherford (1871- 1937), yang  pada tahun 1906 berhasil menghitung bahwa massa partikel bermuatan positif itu kira-kira 1.837 kali massa elektron.

Massa 1 elektron = 9,11 × 10^–28 gram

Massa 1 proton    = 1.837 × 9,11 × 10^–28 gram

                                                         = 1,673 × 10^–24 gram

3.    Temuan Neutron

     Keberadaan neutron dalam atom ditemukan oleh J.Chadwick melalui percobaan penembakan unsur berilium oleh partikel alfa kecepatan tinggi. Dari percobaan tersebut, terbentuk partikel yang tidak dipengaruhi oleh medan magnet. Partikel inti yang tidak bermuatan ini dinamakan neutron. Massa sebutir neutron adalah 1,675.10^-24 gram, hampir sama dengan sebutir proton.

4.    Massa dan Muatan Partikel Subatom

     Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Sir Joseph J. Thomson (1897) dan Robert A. Millikan (1906), massa dan muatan partikel subatom dapat ditentukan.

Tabel Massa dan Muatan Partikel Subatom

B.       Nomor Atom dan Nomor Massa

1.    Nomor Atom (Z)

     Nomor atom (Z) menunjukkan 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 elektronnya, sehingga nomor atom juga menunjukkan jumlah elektron.

2.    Nomor Massa (A)

     Nomor massa (A) menyatakan banyaknya proton dan neutron yang menyusun inti atom suatu unsur.

     Penulisan lambang atom unsur menyertakan nomor atom dan nomor massa.

Dimana:                           atau       

       A = nomor massa

       Z = nomor atom

 X = lambang unsur

Nomor Massa (A) = Jumlah Proton (P) + jumlah neutron

 Nomor Atom (Z) = Jumlah proton/elektron

Untuk ion (atom bermuatan positif atau negatif) maka notasi ion, jumlah proton, neutron, dan elektron adalah:

 Tujuan Pembelajaran :

•          Siswa mampu menjelaskan perkembangan teori atom dari teori atom Dalton sampai         mekanika kuantum.

A.   Perkembangan Teori Atom

Pengembangan konsep atom-atom secara ilmiah dimulai oleh John Dalton (1805), kemudian dilanjutkan oleh Thomson (1897), Rutherford (1911), dan disempurnakan oleh Bohr (1914)

1. Model Atom Dalton 

a. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi. 

b. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang                identik dan berbeda  untuk unsur yang berbeda. 

c. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.             Misalnya air terdiri  atas atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen. 

d. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari                             atom-atom, sehingga atom  tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. 

Hipotesis Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti bola tolak peluru. 

2.    Model Atom Thomson

       Model atom Thompson dianalogkan seperti sebuah roti kismis, di mana atom terdiri atas materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis. Karena muatan positif dan negatif  bercampur jadi satu dengan jumlah yang sama, maka secara keseluruhan atom menurut Thompson bersifat netral.

3. Model Atom Rutherford

Ernest Rutherford meng-ungkapkan teori atom modern yang dikenal sebagai model atom Rutherford.

a. Atom tersusun dari:

     1) Inti atom yang bermuatan positif.

     2) Elektron-elektron yang bermuatan negatif dan  mengelilingi inti.

    b. Semua proton terkumpul dalam inti atom, dan menyebabkan inti atom bermuatan  positif.

   c. Sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong. Hampir semua massa atom terpusat pada i    inti atom yang sangat kecil. Jari-jari atom sekitar 10^–10 m, sedangkan  jari-jari inti atom sekitar       10-¹⁵ m.

   d. Jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti,  sedangkan atom    bersifat netral.

Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lamakelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti.

4. Model Atom Niels Bohr

a.    Atom terdiri atas 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, elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah, elektron akan memancarkan energi.

c.    Kedudukan elektron-elektron pada tingkat-tingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit elektron.

Lambang Kulit Elektron Atom Bohr

† Dalam model atom Bohr ini dikenal istilah konfigurasi elektron, yaitu susunan elektron pada masing-masing kulit.

† Data yang digunakan untuk menuliskan konfigurasi elektron adalah nomor atom suatu unsur, di mana nomor atom unsur menyatakan jumlah elektron dalam atom unsur tersebut. Sedangkan elektron pada kulit terluar dikenal dengan sebutan elektron valensi.

Latihan 1.3

1.      Gambarlah secara visual model atom karbon dan model atom besi menurut  model atom               Dalton.

2.      Gambarkan model atom Thomson jika dibelah dua dan tunjukkan bagian elektron-elektronnya.

3.      Uraikan persamaan dan perbedaan model atom Bohr dengan model atom Rutherford.

4.      Uraikan kemiripan model atom Bohr dengan sistem tata surya kita. Matahari dan planet-planet      mewakili apa dalam atom Bohr?Jelaskan!

A.  Penyetaraan Reaksi Redoks

1. Metode Setengah Reaksi

MnO₄^2- _(aq) + SO₃^2- _(aq) → Mn^2- _(aq)+ SO₄^2- _(aq)

a.    Oksidasi : SO₃^2- _(aq) → SO₄^2- _(aq)

Reduksi  : MnO₄^2- _(aq) → Mn^2- _(aq)

b.   Jumlah atom yang mengalami oksidasi dan reduksi sudah sama.

c.    SO₃^2- _{(aq) +} H₂O _(l) → SO₄^2- _(aq)+ 2 H⁺ _(aq)

MnO₄^2- _(aq) + 8 H⁺_(aq) → Mn^2- _(aq) + 4 H₂O _(l)

d.   SO₃^2- _(aq)  + H₂O _(l) → SO₄^2- _(aq) + 2 H⁺_(aq) + 2e

MnO4^2- _(aq) + 8 H⁺_(aq) + 5e → Mn^2- _(aq) + 4 H₂O _(l)

e.    SO₃^2-_(aq)  +  H₂O_(l)  →  SO₄^2-_(aq) + 2H_(aq) + 2e             × 5

MnO₄^2-_(aq) + 8H⁺_(aq) + 5e → Mn^2-_(aq) + 4H₂O_(l)          × 2

5SO₃^2-_(aq) + 5H₂O_(l) → 5 SO₄^2- _(aq) + 10 H⁺_(aq) + 10e

2 MnO₄^2-_(aq) + 16H⁺_(l) + 10e →2 Mn²⁺_(aq)+ 8H₂O _(l)