KIMIA ANORGANIK_partikel penyusun atom ~ Seputar Ilmu Kimia

PARTIKEL PENYUSUN ATOM

ELEKTRON

Amazine, 2019

Elektron(e^-) bermuatan negative satu (-1) terletak di luar inti atom.Seperti yang sudah kita bahas pada blogg sebelumnya bahwa Elektron di temukan oleh john Thomson atau yang lebih kita kenal dengan Thomson pada tahun 1979. Elektron di temukan pada saat Thomson melakukan percobaan tabung pengawa listrik yang menghasilkan sinar katoda. Thomson menyimpulkan bahwa sinar katoda pada hakekatnya adalah berkas partikel bermuatan negatif yang disebut elektron dan merupakan partikel penyusun atom secara universal.

Dalam percoban lebih lanjut,Thomson dapat menentukan angka banding muatan terhadap massa e/m elektron. Sinar katoda dilewatkan melalui anoda berlubang dengan celah sempit dan di jatuhkan pada suatu layar. Dengan memasang suatu medan magnetic,berkas sinar katoda akan mengalami pembelokan. Pembelokan akibat adanya medan magnet tersebut dapat diimbangi dengan pemasangan medan listrik dengan kekuatan dan arah yang sesuai sehingga berkas sinar katoda kemudian tidak mengalami penyimpangan arah. Penyimpangan suatu partikel bermuatan dalam medan magnet atau medan listrik adalah sebanding dengan muatanya (= e) dan berbanding terbalik dengan massanya (= m). Dari besarnya kekuatan medan magnet dan medan listrik yang digunakan sehingga tidak terjadi penyimpangan arah gerak elektron., Thomson dapat menghitung angka banding e/m elektron yaitu -1,76 x 10¹¹ C kg^-1. Penentuan muatan elektron dilakukan oleh Robert Millikan (1908) melalui percobaan tetes minyak, memberikan hasil bahwa muatan elektron adalah -4,8 x 10^-10 s.es. atau -1,6 x 10^-19 C. Dengan demikian, dari proses Thomson dan R.Millikan dapat ditentukan massa elektron m_e = 9,106 x 10^-31 kg.

2. PROTON

(Zedrow, 2013)

proton adalah partikel subatomic, symbol p atau p⁺, dengan muatan listrik positif +1e muatan elementer dan massa sedikit lebih kecil dari neutron. Dalam atom bermuatan netral , banyaknya proton aka sama dengan jumlah elektronya. Banyaknya proton di bagian inti biasanya akan menetukan sifat kimia suatu atom. Kata “proton” adalah bahasa Yunani untuk “pertama”, dan nama ini di berikan kepada inti hydrogen oleh Ernest Rutherford pada tahun 1920. Pada tahun-tahun sebelumnya, Rutherford telah menemukan bahwa inti hydrogen (dikenal sebagai paling ringan) dapat diestrasi dari inti nitrogen dengan tumbukan atom. Oleh karena itu, proton adalah kandidat untuk menjadi partikel dasar, dan merupakan blog pembangun nitrogen dan semua inti atom yang lebih berat lainnya.

3. NEUTRON

(Hans Braxmeier, Simon Steinberger, Iulia Melnicenco, Achim Thiemermann, & Dominic Alberts, 2017)

Neutron adalah partikel subatomic yang tidak bermuatan (netal) dan memiliki massa 940 MeV/c² (1.6749 x 10^-27kg). Rutherford mengemukakan jika atom hanya terdiri atas proton dan elektrondalam jumlah yang sama, dan massa atom hanya ditentukan oleh jumlah massa proton karena massa elektron sangat kecil, maka massa atom tersebut hanya sekitar setengah dari massa atom relative yang sudah diketahui sebelumnya. Berdasarkan hal ini, pada tahun 1920, Rutherford meramalkan bahwa dalam atom terdapat partikel netral yang bermassa sama dengan massa proton. Pada tahun 1932, ramalan Rutherford tersebut dapat dibuktikan oleh J. Chadwick yang menembaki Berillium dengan partikel α dan mengasilkan partikel energetic tidak bermuatan dan memiliki massa sedikit lebih besar dari proton. Partikel tersebut kemudian di kenal dengan nama neutron.

Bilangan kuantum

1 Pengertian Bilangan Kantum

Bilangan kuantum adalah suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam system dinamis. Bilangan kuantum juga bias di artikan sebagai suatu harga yang menyatakan orbital suatu atom. Elektron di dalam suatu atom berada pada tempat-tempat tertentu sesuai dengan tingkat energinya. Berbagai tingkat energi yang mungkin dimiliki oleh suatu elektron di atur oleh hukum-hukum mekanika kuantum.

Macam-macam Kuantum

Nama	Lambang	Batasan
Bilangan kuantum utama	n	Bilangan bulat positif
Bilangan kuantum momentum angular(azimuth)	l	0,....n-1 dalam bilangan bulat
Bilangan kuantum magnetik	m	-1,…,0,….,+1 dalam bilangan bulat
Bilangan kuantum spin	s	_ 1 _{, +}1 2 2

Bilangan Kuantum Utama ( n )

Bilangan kuantum ini memberikan lokasi dan energy suatu elektron dan merupakan ukuran dari volume efektif awan elektron. Dengan meningkatnya nilai n, semakin jauh dari inti maka energy semakin membesar. Nilai n menyatakan kulit elektron, n=1 di sebut kulit K, n=2 kuliat L, n=3 kulit M, n=4 kulit N,dan seterusnya

Nilai n	Jenis Kulit
1	K
2	L
3	M
4	N

Bilangan Kuantum Azimut ( l )

Bilangan kuantum azimut adalah bilangan yang emnggambarkan subkulit atau subtingkat energy utama yang di notasikan sebagai l. Bilangan azimut menentukan titik orbital pada elektron.Setiap kulit terdiri atas subkulit. Jumlah subkulit dalam satu kulit ditentukan oleh nilai n dari kulit tersebut, misalnya kuliat K (n=1) hanya memiliki satu subkulit, kulit L (N=2) memiliki dua subkulit, kulit M(n=3) memiliki tiga subkulit, dan sebagainya.Subkulit-subkulit tersebut dibedakan oleh nilai bilangn kuantum azimuth yang juga menentukan bentuk-bentuk orbital.

Nilai-nila bilangan kuantum azimuth

Nilai	0	1	2	3	4	5	……..
Penanda huruf subkulit	s	p	d	f	g	h	……..

Dapat dilihat dari table diatas bahwa bilangan kuantum azimuth berupa bilangan positif termasuk nol (0) sampai dengan (n-1). Nilai l = 1, 2, 3, 4, 5, 6, ….. dinyatakan dengan symbol huruf berturut-turut yaitu s (sharp), p (principal), d(diffuse), dan f(fundamental) yang menjelaskan jenis garis spectra pada spectrum atom logam alkali

Bilangan Kuantum Magnetik ( m )

Suatu kulit terdiri atas satu atau lebih subkulit dan setiap subkulit terdiri atas satu atau lebih orbital. Jumlah orbital dalam satu kulit (dengan bilangan kuantum utama n) adalah n. Setiap orbital memiliki bilangan kuantum magnetik yang karakteristik dan hanya diisi maksimum oleh dua elektron. Dinamakan bilangan kuantum karena efek dari orientasi orbital yang beredar nilai bilangan kuantum magnetik (m) bergantung pada harga bilangan kuantum azimuth (l),yaitu dari -1 sampai dengan +1 dan termasuk nol (0).

Bilangan Kuantum Spin (s)

Bilangan kuantum ini menyatakan arah putaran elektron pada porosnya, searah jarum jam atah berlawanan arah jarum jam.

Hal ini di nyatakan dengan nilai 1/2 atau -1/2. Semua orbital diidi dengan maksimum dua elektron dengan arah spin berlawanan.

Kofigurasi Elektron
Konfigurasi elektron adalah susunan elektron yang menempati masing-masing orbital yang mengikuti berbagai aturan, yaitu :

Aturan Aufbau Aufbau mengatakan elektron mengisi orbital energi terendah lebih dulu, setelah itu mengisi orbital dengan tingkat energi lebih tinggi agar meminimalkan energi total suatu atom. Aturan ini sering juga disebut dengan aturan meningkat. Urutan pengisisannya sebagai berikut.       Arah anak panah menyatakan urutan pengisian orbital. Pada saat pengisian elektron subkulit dengan tingkat energi terendah diisi penuh terlebih dahulu, kemudian sisa elektron aka menempati subkulit dengan tingkat energi lebih tinggi.(Nafiun, 2013)

Contoh: Tentukan konfigurasi elektron unsur-unsur berikut berdasarkan aturan Aufbau!
       1. ₁₁Na

2. ₁₇Cl

Jawaban:

1. ₁₁Na : 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

2. ₁₇Cl : 1s²2s²2p⁶ 3s² 3p⁵

2. Prinsip Aturan Hund Pauli menyatakan satu orbital hanya terisi maksimum 2 elektron. karena itu, tidak ada dua elektron yang memiliki 4 bilangan kuantum yang sama. Jumlah maksimum elektron sebagai berikut :

3. Larangan Pauli

Larangan Pauli menyatakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang dapat memiliki seperangkat bilangan yang terdiri atas empat bilangan kuantum yangsama Dengan urutan kenaikan energi, kita dapat menggunakan prinsip ini untuk mendeduksi urutan pengisian kulit elektron dalam atom. Dalam satu orbital maksimal dapat di temukan dua elektron dan dua elektron harus memiliki spin yang berlawanan. Panah keatas menunjukkan +1/2 dan panah ke bawah menunjukkan -1/2.

DAFTAR PUSTAKA

Amazine, K. (2019). Siapakah Penemu Elektron? Sejarah Penemuan Elektron. Retrieved September 5, 2019, from .amazine.co: https://www.amazine.co/17795/siapakah-penemu-elektron-sejarah-penemuan-elektron/

Bunjali, B. (2002). Kimia Inti. Jl. Ganesa 10 Bandung: ITB.

Hans Braxmeier, Simon Steinberger, Iulia Melnicenco, Achim Thiemermann, & Dominic Alberts. (2017, Agustus 17). neutron. Retrieved September 4, 2019, from pixabay: https://pixabay.com/id/vectors/atom-neutron-inti-protron-elektron-30442/

Zedrow, P. (2013). Protons, Protons, Everywhere. Retrieved September 4, 2019, from study: https://study.com/academy/lesson/proton-definition-lesson-for-kids.html

Nafiun. (2013, April 4). Prinsip Aufbau, Aturan Hund dan Larangan Pauli, Asas, Kaidah, Konfigurasi Elektron, Kimia. Retrieved September 7, 2019, from http://www.nafiun.com: http://www.nafiun.com/2013/04/prinsip-aufbau-aturan-hund-dan-larangan-pauli-asas-kaidah-konfigurasi-elektron-kimia.html