Home / Artikel / Rangkuman Struktur Atom Modern/Mekanika Kuantum

Rangkuman Struktur Atom Modern/Mekanika Kuantum

Kelemahan Teori Atom Bohr

Teori Atom Bohr memiliki beberapa kelemahan, diantaranya:

  1. Hanya menjelaskan Spektrum atom Hidrogen
  2. Tidak dapat menjelaskan spektrum atom Hidrogen memiliki garis-garis tambahan (Efek Zeeman dan Efek Strack).

Teori Dasar Munculnya Teori Atom Modern

Dualisme de Broglie:

“Elektron dapat bertindak sebagai partikel juga sebagai gelombang”.

mo2

Prinsip Ketidakpastian Heisenberg:

“Elektron tidak ditemukan secara pasti di dalam lintasan tetapi hanya kebolehjadian”.

Daerah Kebolehjadian ditemukannya elektron disebut Orbital

LIHAT JUGA : Video Pembelajaran Struktur Atom Modern

Persamaan Schrödinger

Schrödinger membuat persamaan gelombang yang didasari pernyataan de broglie”.persamaannya:

mo3

Persamaan ini memperkirakan daerah kebolehjadian ditemukannya elektron (Orbital).

Bilangan Kuantum

  • Bilangan kuantum merupakan gambaran kedudukan elektron dalam suatu atom dan membedakannya dengan elektron lainnya.
  • Bilangan kuantum diperoleh dari penurunan persamaan Schrödinger.
  • Bilangan kuantum memiliki 4 jenis, diantaranya bilangan kuantum utama (n), Bilangan kuantum azimut (l ), Bilangan kuantum magnetik (m) dan Bilangan kuantum spin (s)

Bilangan kuantum utama (n)

menunjukkan kulit yang ditempati elektron

mo4

LIHAT JUGA : Contoh Soal & Pembahasan Struktur Atom Modern

Bilangan kuantum azimut (l )

Menunjukan sub kulit yang ditempati elektron

mo5

Hubungan kulit (n) dengan subkulit (l):

lmaks = (n-1)

mo6

Bilangan kuantum magnetik (m)

Menunjukan orientasi elektron dalam orbital

Hubungan azimuth (l) dengan magnetik (m):

m = –l, 0, +l

Hubungan ini juga dapat menentukan jumlah orbital masing-masing sub kulit, satu orbital akan diisi maksimal oleh 2 elektron.

mo7

Bilangan kuantum spin (s)

Menunjukan arah rotasi elektron

satu orbital diisi oleh maksimal dua elektron, satu mengarah ke atas (s = + ½ ), satu lagi mengarah ke bawah (s= – ½)

mo8

Penulisan bilangan kuantum dalam konfigurasi elektron

mo9

Contoh soal

  1. Tentukan harga n dan l elektron yang terletak pada orbital :
    1. 4s
    2. 3d
  2. Tuliskan ke 4 bilangan kuantum yang mungkin pada orbital :
    1. 4p
    2. 3d
    3. 4f

Jawaban

1.

  1. n = 4 (kulit ke-4), dan l = 0 (subkulit s)
  2. n = 3 (kulit ke-3), dan l = 2 (subkulit d)

2.

  1. n = 4, l = 1, m = -1, 0, +1 , s = +½, -½
  2. n = 3, l = 2, m = -2,-1, 0, +1,+2 , s = +½, -½
  3. n = 4, l = 3, m = -3,-2,-1, 0, +1,+2,+3 , s = +½, -½

 

Bentuk Orbital

Orbital s

mo10

Orbital p

mo11

Orbital d

mo12

 

Konfigurasi Elektron

Tiga Aturan konfigurasi atom modern :

Aturan Aufbau (Membangun)

“Pengisian elektron dimulai dari orbital yang tingkat energinya lebih rendah kemudian ke tingkat energi yang lebih tinggi”

mo13

Urutan subkulit dari energi terendah sampai tertinggi yaitu sebagai berikut:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, …dst

Cara cepat menghapal:

mo14

Contoh soal:

Tuliskan konfigurasi elektron atom berikut dengan lengkap:

12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2

20Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

30Zn : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

23V : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3

14Si : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

Aturan Hund

“Pengisian elektron pada orbital yang setingkat energinya mula-mula elektron diisi dengan tidak berpasangan terlebih dahulu sesudah diisikan baru kemudian berpasangan”

mo15

Contoh soal:

mo16

Larangan Pauli

Elektron yang menghuni orbital tidak boleh memiliki ke 4 bilangan kuantum yang sama. n, l, m boleh sama tetapi bilangan kuantum s akan berbeda.

Contoh Soal

Tentukan ke 4 bilangan kuantum elektron terakhir dari unsur berikut:

8O : 1s2 2s2 2p4

mo17

Elektron yang terakhir di tulis

Bilangan kuantumnya:

n = 2, l = 1, m = -1, s = -1/2

Cara Menulis Konfigurasi Singkat

Konfigurasi elektron bisa disingkat menggunakan konfigurasi elektron gas mulia

Konfigurasi gas mulia

2He : 1s2

10Ne : 1s2 2s2 2p6

18Ar : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

36Kr : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

54Xe : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 …….dst

86Rn : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 …….dst

mo18

Menentukan dengan lebih cepat:

Caranya:

  1. Tentukan gas mulia yang dijadikan penyingkat, nomor atom gas mulia harus lebih kecil dari nomor atom yang ditentukan
  2. Lanjutkan konfigurasi elektron dari gas mulia, caranya:

Sesudah : [He] 2s2

[Ne] 3s2

[Ar] 4s2

[Kr] 5s2

[Xe] 6s2

[Rn] 7s2

Contoh:

Tentukan konfigurasi elektron dengan singkat

  1. 22Ti
  2. 17 Cl
  3. 53 I
  1. 22Ti, nomor atomnya 22 dibawahnya ada [18Ar], tersisa tinggal 4 elektron lagi sehingga menjadi 22Ti : [Ar] 4s2 3d2
  2. 17Cl, nomor atomnya 17 dibawahnya ada [10Ne], tersisa tinggal 7 elektron lagi sehingga menjadi 17Cl : [Ne] 3s2 3p5
  3. 53I, nomor atomnya 53 dibawahnya ada [36Kr], tersisa tinggal 17 elektron lagi sehingga menjadi 53I : [Kr] 5s2 4d10 5p5

 

Kestabilan subkulit d terisi penuh dan setengah penuh

Sesuai aturan Aufbau Konfigurasi Cr (24) dan Cu (29) adalah :

24Cr : [Ar] 4s2 3d4

29Cr : [Ar] 4s2 3d9

Kenyataannya ini kurang stabil, yang betul adalah:

24Cr : [Ar] 4s1 3d5

29Cr : [Ar] 4s1 3d10

Hal ini disebabkan karena kondisi 3d4 kurang stabil dibandingkan 3d5, begitu pula 3d9 kurang stabil dibanding 3d10

Menentukan Golongan dan Periode

mo19

Penentuan Golongan A (Utama)

mo20

Jumlah elektron valensi merupakan golongan unsur tersebut

Contoh :

  1. 11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1,ev= 1 Golongan = IA
  2. 8O : 1s2 2s2 2p4,ev = 2+4 =6 Golongan = VI A

Penentuan Periode

Periode ditentukan dari kulit terluar

Contoh:

  1. 11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1, kulit terluar =3 Periode = 3
  2. 8O : 1s2 2s2 2p4, kulit terluar =2 Periode = 2

Penentuan Golongan B (Transisi)

Jumlah elektron di sub kulit s terakhir dan d merupakan golongan unsur tersebut

mo21

Contoh:

  1. 21Sc : [Ar] 4s2 3d1,ev= 2 + 1 = 3 Golongan = III B
  2. 30Zn : [Ar] 4s2 3d10,ev= 2 + 10 = 12 Golongan = I B

Penentuan Periode

  1. 21Fe : [Ar] 4s2 3d1,kulit terakhir = 4 Periode = 4
  2. 48Cd : [K4] 5s2 4d10,kulit terakhir = 5 Periode = 5

 

Lihat Juga

Rangkuman Materi Reaksi Reduksi & Oksidasi (Redoks)

1. Reaksi Reduksi- Oksidasi (Redoks) Reaksi reduksi : – Reaksi pelepasan oksigen / Reaksi penangkapan elektron / Penurunan …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

error: