Struktur Atom
1. Pendahuluan
Atom merupakan dasar dari semua materi yang ada di alam semesta. Memahami struktur atom adalah langkah awal untuk memahami dunia kimia dan interaksi molekul. Kurikulum Merdeka memberikan penekanan pada konsep dasar ini, menempatkan pemahaman atom sebagai fondasi untuk topik-topik lanjutan dalam kimia.
2. Konsep Atom
Atom adalah unit dasar materi yang terdiri dari inti pusat dan sekelilingnya berputar elektron. Setiap atom unik dan dapat diidentifikasi berdasarkan jumlah proton di intinya.
3. Komponen Dasar Atom
Proton: Partikel bermuatan positif yang terletak di dalam inti atom. Jumlah proton menentukan nomor atom suatu unsur.
Neutron: Partikel netral yang juga berada di inti atom. Jumlah neutron dapat berbeda dalam atom yang sama, menghasilkan isotop.
Elektron: Partikel bermuatan negatif yang berputar mengelilingi inti atom dalam lintasan tertentu atau orbital.
4. Model Atom
Sejak ditemukannya konsep atom, ada beberapa model yang diajukan:
Model Puding Kismis (J.J. Thomson): Menyatakan atom adalah bola bermuatan positif dengan elektron yang tertanam di dalamnya seperti kismis dalam puding.
Model Atom Rutherford: Berdasarkan percobaan penembakan partikel alfa, Rutherford mengusulkan bahwa atom memiliki inti padat bermuatan positif dengan elektron yang berputar di sekelilingnya.
Model Atom Bohr: Mengusulkan bahwa elektron bergerak dalam lintasan tertentu atau orbit yang memiliki energi tertentu di sekitar inti atom.
5. Nomor Atom dan Nomor Massa
Nomor Atom (Z): Menyatakan jumlah proton dalam inti atom. Ini menentukan unsur apa atom tersebut.
Nomor Massa (A): Jumlah total proton dan neutron dalam inti atom.
6. Elektron dalam Orbital
Menurut teori mekanika kuantum, elektron bergerak dalam wilayah ruang yang disebut orbital. Setiap orbital dapat diisi oleh maksimal dua elektron. Orbital-Orbital ini dikelompokkan ke dalam subkelompok (s, p, d, f) yang selanjutnya dikelompokkan ke dalam tingkat energi atau kulit.
7. Isotop dan Isobar
Isotop: Atom dari unsur yang sama yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda.
Isobar: Atom dari unsur yang berbeda yang memiliki nomor massa yang sama tetapi nomor atom yang berbeda.
8. Kesimpulan
Memahami struktur atom adalah kunci untuk memahami sifat dan perilaku materi. Kurikulum Merdeka menekankan pentingnya konsep dasar ini, memastikan siswa memiliki pemahaman yang kokoh tentang atom sebelum mempelajari konsep kimia yang lebih kompleks.
SOAL DAN PEMBAHASAN
Soal: Apa yang dimaksud dengan nomor atom?
Pembahasan: Nomor atom (Z) adalah jumlah proton dalam nukleus atom. Nomor atom menentukan elemen kimia dari atom tersebut.
Soal: Sebuah atom memiliki 17 proton dan 18 neutron. Berapakah nomor atom dan massa atom dari elemen tersebut?
Pembahasan: Nomor atom adalah jumlah proton, yaitu 17. Massa atom adalah jumlah proton dan neutron, yaitu 17 + 18 = 35. Jadi, nomor atomnya 17 dan massa atomnya 35.
Soal: Siapakah yang pertama kali mengusulkan model atom seperti sistem tata surya?
Pembahasan: Ernest Rutherford mengusulkan model atom seperti sistem tata surya.
Soal: Apa nama bagi partikel subatomik yang bermuatan negatif?
Pembahasan: Partikel subatomik yang bermuatan negatif disebut elektron.
Soal: Dalam model atom Bohr, apa yang dilakukan elektron?
Pembahasan: Dalam model atom Bohr, elektron bergerak mengelilingi nukleus dalam lintasan khusus atau orbit dengan energi tertentu.
Soal: Apa fungsi dari bilangan kuantum azimut?
Pembahasan: Bilangan kuantum azimut (l) menentukan bentuk orbit atau subkulit dari elektron.
Soal: Jika sebuah atom memiliki konfigurasi elektron 2,8,7, berapa elektron valensinya?
Pembahasan: Elektron valensi adalah elektron pada kulit terluar. Dalam hal ini, ada 7 elektron pada kulit terluar, jadi atom tersebut memiliki 7 elektron valensi.
Soal: Apa yang dimaksud dengan isotop?
Pembahasan: Isotop adalah atom dari elemen yang sama yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda.
Soal: Apa perbedaan antara ion dan isotop?
Pembahasan: Ion adalah atom atau kelompok atom dengan muatan listrik akibat kehilangan atau mendapatkan elektron. Isotop adalah atom dari elemen yang sama dengan jumlah neutron yang berbeda.
Soal: Apa yang menyebabkan garis-garis spektrum atom yang khas?
Pembahasan: Garis-garis spektrum atom disebabkan oleh transisi elektron antara tingkat energi yang berbeda di dalam atom.
Soal: Siapakah yang mengembangkan tabel periodik pertama?
Pembahasan: Dmitri Mendeleev mengembangkan tabel periodik pertama.
Soal: Apa peran neutron dalam atom?
Pembahasan: Neutron berkontribusi pada massa atom dan membantu menstabilkan nukleus dengan meniadakan beberapa gaya tolak antar proton.
Soal: Dalam hal nomor atom, definisikan unsur alkali.
Pembahasan: Unsur alkali adalah elemen dalam Golongan 1 tabel periodik (kecuali hidrogen) dengan nomor atom 3, 11, 19, 37, 55, dan 87.
Soal: Jika sebuah ion memiliki konfigurasi elektron 2,8 dan membawa muatan +1, berapa jumlah elektron asli atom tersebut?
Pembahasan: Jika ion membawa muatan +1, itu berarti atom tersebut kehilangan 1 elektron. Jadi, atom aslinya memiliki 2 + 8 + 1 = 11 elektron.
Soal: Bagaimana model atom Thomson berbeda dari model atom Rutherford?
Pembahasan: Model atom Thomson menggambarkan atom sebagai “pudding plum” dengan elektron tersebar di dalam bahan positif. Model atom Rutherford menunjukkan atom dengan nukleus pusat yang bermuatan positif dan elektron mengorbitinya.
Soal: Apa yang dimaksud dengan prinsip ketidakpastian Heisenberg?
Pembahasan: Prinsip ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa tidak mungkin menentukan dengan pasti posisi dan momentum sebuah partikel secara bersamaan.
Soal: Apa perbedaan antara orbital s, p, d, dan f?
Pembahasan: Perbedaannya terletak pada bentuk dan energi mereka. Orbital s berbentuk bulat, p berbentuk dumbbell, d memiliki bentuk yang lebih kompleks, dan f bahkan lebih kompleks lagi.
Soal: Mengapa atom bersifat netral?
Pembahasan: Atom bersifat netral karena jumlah proton (muatan positif) sama dengan jumlah elektron (muatan negatif) sehingga saling meniadakan.
Soal: Bagaimana elektron diisi ke dalam orbital berdasarkan prinsip Aufbau?
Pembahasan: Prinsip Aufbau menyatakan bahwa elektron akan mengisi orbital dengan energi terendah terlebih dahulu sebelum pindah ke orbital dengan energi yang lebih tinggi.
Soal: Jelaskan apa yang dimaksud dengan efek perisai dalam atom.
Pembahasan: Efek perisai menggambarkan fenomena di mana inti atom menarik elektron valensi dengan kekuatan yang lebih lemah karena adanya “perisai” elektron-elektron dalam yang berada di antara inti dan elektron valensi. Ini mengurangi gaya tarik yang dirasakan oleh elektron valensi.
