PARTIKEL PENYUSUN ATOM

PARTIKEL PENYUSUN ATOM

sumber: https://smp.prasacademy.com

     Atom adalah unit dasar dan bahan penyusun dari suatu unsur. Atom memulai reaksi dalam proses kehidupan yang penting serta yang terjadi di sekitar kita. Atom adalah unit dasar dari setiap substansi yang menempati ruang dan memiliki volume yang pasti. Sebuah atom terdiri dari tiga partikel utama sub-atom yaitu elektron, proton, dan neutron.

      Elektron membentuk awan di sekitar inti dan terikat ke inti oleh kekuatan elektromagnetik. Di tengah-tengah atom yaitu inti yang mengandung proton dan neutron, secara kolektif atau gabungannya disebut nukelon. Nukleon terdiri dari partikel-partikel yang disebut "quark". Sebuah atom tidak memiliki struktur dan batas yang pasti. 

Berikut adalah tabel ringkasan penyusun partikel atom:

 sumber: https://ekaaidha.wordpress.com

sumber: https://courses.lumenlearning.com

BILANGAN KUANTUM

Bilangan kuantum adalah suatu harga yang menyatakan keadaan orbital suatu atom.

Bilangan kuantum terdiri dari:

1. Bilangan Kuantum utama (n)

    - Menyatakan kulit atau tingkat energi utama yang dimiliki oleh elektron dalam sebuah atom.

    - Bilangan Kuantum utama merupakan dasar penentu harga bilangan kuantum lainnya.

    - Semakin besar nilai n, maka semakin besar ukuran orbital dan semakin tinggi tingkat energinya.

    - Nilai n yang diperbolehkan adalah bilangan bulat positif (1,2,3, dst...)

       n = 1 → K       n = 2 → L       n = 3 → M       n = 4 → N (dst...)

2. Bilangan Kuantum Azimuth (ℓ)

    - Menyatakan subkulit  atau sub tingkat energi dan bentuk geometri orbital

    - Nilai l yang diperbolehkan adalah bilangan bulat dari 0 hingga (n-1) atau dapat ditulis [ 0 ≤ l ≤ (n-1) ]

       ℓ = 0 → s         ℓ = 2 → d

       ℓ = 1 → p        ℓ = 3 →  f

3. Bilangan Kuantum magnetik (m_ℓ)

    - Menyatakan jumlah orbital, tingkat orbital, serta probabilitas ditemukan elektron.

    - Nilai m_ℓ yang diperbolehkan adalah bilangan bulat dari -1 hingga +1 atau dapat ditulis [-ℓ ≤ m ≤ +ℓ]

       m = -ℓ s/d +ℓ

 sumber: https://belajarkimiaonlineyuk.wordpress.com

4. Bilangan Kuantum spin (s)

    - Menyatakan kedudukan dan arah notasi elektron pada suatu orbital. 

    - Nilai m_s yang diperbolehkan adalah +1/2 atau -1/2 

Cara pengisian elektron per kotak dengan arah atas (↑) lebih dulu jika semua kotak sudah terisi elektron ↑ baru mulai mengisi ↓

       s = +1/2 ↑ (searah jarum jam)

       s = -1/2  ↓ (berlawanan)

BENTUK ORBITAL ATOM

1. Orbital s 

    Orbital s adalah orbital dengan l = 0 berbentuk bola dengan inti atom pada bagian tengah. Oleh karena bola hanya memiliki satu orientasi, semua orbital s hanya memiliki satu nilai m_l, yaitu m_l = 0. Orbital 1s memiliki densitas (kerapatan) elektron tertinggi pada bagian inti atom dan kemudian densitas semakin menurun perlahan-lahan setelah menjauh dari inti atom. Orbital 2s memiliki dua daerah dengan densitas elektron tinggi. Di antara kedua daerah tersebut terdapat simpul bola, di mana probabilitas menemukan elektron pada daerah tersebut menurun hingga nol (ψ² = 0). Pada orbital 3s, terdapat tiga daerah dengan densitas elektron tinggi dan dua simpul. Pola bertambahnya simpul orbital s ini masih terus berlanjut dengan orbital 4s, 5s, dan seterusnya.

sumber:  McMurry, John E., Fay, Robert C., & Robinson, Jill K. 2016. Chemistry (7th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.

2. Orbital p

    Orbital p adalah orbital dengan l = 1 berbentuk seperti balon terpilin dengan dua cuping. Kedua cuping terletak pada dua sisi inti atom yang saling bersebrangan. Inti atom terletak pada bidang simpul orbital p, yakni di antara dua cuping yang masing-masing memiliki densitas elektron tinggi. Orbital p memiliki tiga jenis orientasi ruang, p_x, p_y, dan p_z, sebagaimana terdapat tiga nilai m_l yang mungkin, yaitu −1, 0, atau +1. Ketiga orbital p tersebut terletak saling tegak lurus pada sumbu x, y, dan z koordinat Kartesius dengan bentuk, ukuran, dan energi yang sama.

 sumber: McMurry, John E., Fay, Robert C., & Robinson, Jill K. 2016. Chemistry (7th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.

3. Orbital d

    Orbital d adalah orbital dengan l = 2. Orbital d memiliki lima jenis orientasi, sebagaimana terdapat lima nilai m_l yang mungkin, yaitu −2, −1, 0, +1, atau +2. Empat dari lima orbital d, antara lain d_xy, d_xz d_yz, dan d_x²_−y², memiliki empat cuping seperti bentuk daun semanggi. Orbital d kelima, d_z², memiliki dua cuping utama pada sumbu z dan satu bagian berbentuk donat pada bagian tengah.

 sumber: Chang, Raymond & Goldsby, Kenneth A. 2016. Chemistry (12th edition). New York: McGraw-Hill Education

4. Orbital f

    Orbital f adalah orbital dengan l = 3. Orbital f memiliki tujuh jenis orientasi, sebagaimana terdapat tujuh nilai m_l yang mungkin (2l + 1 = 7). Ketujuh orbital f memiliki bentuk yang kompleks dengan beberapa cuping.

sumber: Atkins, Peter & Jones, Loretta. 2010. Chemical Principles: The Quest for Insight (5th edition). New York: W.H. Freeman & Company

 

KONFIGURASI ELEKTRON

1. Asas Aufbau : Pengisian elektron dimulai dari tingkat energi yang lebih rendah ke lebih tinggi.

    Diagram Aufabau:

 

 sumber: https://byjus.com/chemistry/aufbau-principle/

 

   Berdasarkan diagram di atas dapat disusun urutan konfigurasi elektron sebagai berikut:

            1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² …. dan seterusnya
   Jika disingkat (pakai unsur golongan VIII A)

     Konfigurasi elektron dalam atom selain diungkapkan dengan diagram curah hujan, seringkali diungkapkan dalam diagram orbital. Ungkapan yang kedua akan bermanfaat dalam menentukan bentuk molekul dan teori hibridisasi.

Yang harus diperhatikan dalam pembuatan diagram orbital :

- Orbital-orbital dilambangkan dengan kotak

- Elektron dilambangkan sebagai tanda panah dalam kotak

- Banyaknya kotak ditentukan berdasarkan bilangan kuantum magnetik, yaitu:

- Untuk orbital-orbital yang berenergi sama dilambangkan dengan sekelompok kotak yang bersisian, sedangkan orbital dengan tingkat energi berbeda digambarkan dengan kotak yang terpisah.

- Satu kotak orbital berisi 2 elektron, satu tanda panah mengarah ke atas dan satu lagi mengarah ke bawah. Pengisan elektron dalam kotak-kotak orbital menggunakan aturan Hund.

2. Asas Larangan Pauli : Tidak mungkin ada elektron yang keempat bil kuantumnya sama dalam suatu atom.

    Setiap orbital max diisi oleh 2 elektron yang memiliki spin yang berlawanan (ms = +1/2 dan ms = -1/2)

3. Aturan Hund : Pengisian elektron dalam orbital harus terisi semua terlebih dahulu baru boleh berpasangan.

    contoh:

 

 

4. Aturan penuh dan setengah penuh

    KHUSUS orbital d: 1/2 penuh : d⁴ → d⁵                penuh: d⁹ → d¹⁰

    Hanya s yang dapat mentransferkan 1 elektron ke d.

    contoh :

    1. ₂₄Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴  menjadi ₂₄Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵

     2. ₂₉Cu = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁹  menjadi ₂₉Cu = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰

^{DAFTAR PUSTAKA}

Anonim. 2016. Konfigurasi Elektron dan Diagram Orbital.  https://mediabelajaronline.blogspot.com/2010/09/konfigurasi-elektron-dan-diagram.html (Diakses: Kamis, 5 September 2019)

Anugrah R, Rizki. 2019. Penemuan Model Atom dan Partikel Penyusunnya. https://m.utakatikotak.com/kongkow/detail/15353/Penemuan-Model-Atom-dan-Partikel-Penyusunnya (Diakses: Kamis, 5 September 2019)

Sinaga, Dian. 2019. Bilangan Kuantum. https://www.studiobelajar.com/bilangan-kuantum/ (Diakses: Jumat, 6 September 2019)

 

^-WW-

^Oleh:

^{Nama  : Winda Wongso}

^{NIM   : C1061191024}

^{Prodi   : Ilmu dan Teknologi Pangan}

^{UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK}