Struktur Atom – Materi Kimia Kelas 10

Dasar Teori Struktur Atom

Berdasarkan teori atom Dalton (1803) yang dikemukakan oleh John Dalton, atom merupakan bagian terkecil yang tidak dapat di urai atau dibagi lagi.

John Dalton mengilustrasikan atom sebagai bola pejal yang sangat kecil yang bersifat identik sehingga setiap unsur memiliki atom yang berbeda juga.

Oleh karena itu struktur atom bisa didefinisikan secara sederhana sebagai susunan partikel dasar atom. Sebagai partikel penyusun sebuah materi, atom ikut menentukan sifat materi tersebut.

Sampai saat ini, tidak ada teori atau model yang mutlak dari sebuah atom, dan teori mengenai atom masih terus mengalami perbaikan, pengembangan, dan penyempurnaan.

Partikel Dasar Struktur Atom

Partikel dasar dalam atom terdiri dari proton, elektron, dan neutron.  Ketiga partikel dasar tersebut mempunyai perbedaan.

Suatu partikel dalam inti atom yang bermuatan positif disebut dengan proton. Sedangkan, elektron atom bermuatan negatif dan neutron bersifat netral atau atom tidak bermuatan.

Supaya lebih jelas dalam memahaminya, di bawah ini ada tabel partikel-partikel atom:

Jenis Partikel Penemu/Tahun Massa Muatan Lambang Lokasi dalam atom
Proton Goldstein 1886 1 +1 Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 113 Inti atom
Elektron JJ Thompson 1897 -1 Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 114 Di Luar inti atom
Neutron J. Chadwick 1932 1 Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 115 Inti atom
Tabel partikel dasar atom

Pada umumnya, atom terdiri dari ruang hampa yang didalamnya terdapat inti di mana massa dan muatan positifnya (+) berada di inti atom dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif (-).

Sedangkan untuk inti atom terdiri dari proton dan neutron. Jumlah proton didalam inti atom inilah yang nantinya menentukan muatan inti atom, dan massa inti atom ditentukan oleh banyaknya jumlah proton dan neutron.

Elektron

Diketahui bahwa penemu dari elektron adalah JJ Thomson melalui percobaan sinar katode, sedangkan untuk muatan elektron sendiri ditemukan oleh Robert Milikan, melalui percobaan tetesan halus minyak.

Berdasarkan hasil percobaan Thomson dan Milikan, didapatkan muatan elektron -1 dan massa elektron sama dengan 0, sehingga elektron di lambangkan Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 114.

Proton

Untuk proton, ditemukan oleh Eugene Goldstein melalui percobaan sinar katode yang telah dimodifikasi.

Setelah melakukan percobaan pada berbagai gas, ditemukanlah bahwa gas hidrogen menghasilkan sinar bermuatan positif paling kecil baik massanya maupun muatan muatannya, sehingga partikel ini disebut proton.

Di mana proton memiliki muatan +1, dan massanya sama dengan 1 sma (satuan muatan atom).

Neutron

Penemu neutron adalah James Chadwick melalui percobaannya menembaki atom berilium dengan sinar alpha (𝛼).

Dari percobaan tersebut didapatkan bahwa partikel yang menimbulkan radiasi berdaya tembus tinggi memiliki sifat netral, atau bisa dikatakan tidak bermuatan, serta memiliki massa yang hampir sama dengan proton yaitu 1.

Oleh karena itu, dalam sebuah atom neutron bersifat netral karena partikel ini muatannya sama dengan 0 (nol).

Nomor Atom dan Nomor Massa

struktur atom

Partikel subatomik sebagai penyusun dasar dalam atom terdiri dari proton, elektron, dan neutron dengan kombinasi tertentu akan membentuk menjadi suatu unsur sebagai berikut

Di mana,

A = Nomor Massa

Z = Nomor Atom

X = Lambang Unsur

Nomor atom (Z)

Nomor atom (Z) merupakan jumlah proton (muatan positif) atau jumah elektron dalam atom. Oleh karena atom bersifat netral maka jumlah proton = jumlah elektronnya, sehingga nomor atom juga menunjukkan jumlah elektronnya, dan nantinya merupakan hal yang menentukan sifat suatu unsur.

Nomor Massa (A)

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

Nomor Massa (A) = Jumlah Proton + Jumlah Neutron

Lambang Unsur (X)

Lambang unsur (X) merupakan susunan suatu unsur netral, contohnya Oksigen lambang unsurnya (O).

Isotop, Isobar, dan Isoton

Setelah memahami penulisan dan lambang dari nomor atom dan nomor massa, ternyata ada juga unsur yang memiliki nomor atom yang berbeda meskipun memiliki nomor massa yang sama dan sebaliknya.

Oleh karena itu ada istilah Isotop, Isobar, dan Isoton.

Isotop Isobar Isoton
Merupakan unsur-unsur yang memiliki nomor atom yang sama namun memiliki nomor massa yang berbeda. Merupakan unsur-unsur yang memiliki nomor massa yang sama namun memiliki nomor atom yang berbeda. Merupakan unsur-unsur yang memiliki nomor atom yang berbeda namun memiliki neutron yang sama.
Contoh, Karbon (C) alam terdiri dari atas 2 jenis isotop yaitu Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 117 dan Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 118 Contoh, Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 119 dengan Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 120 merupakan isobar. Contoh, Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 118 dengan Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 120 (keduanya memiliki neutron 7).

Susunan Elektron Dalam Atom

struktur atom
Ilustrasi struktur atom (Dok. Raphael Biscaldi/Unsplash.com)

Elektron yang selalu bergerak mengelilingi inti atom, ternyata memiliki berbagai lapisan kulit atom pada tingkatan energi tertentu.

Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron merupakan penyusunan atau lapisan elektron berdasarkan tingkat energinya dalam suatu atom, dimana atom memiliki lapisan paling dekat dengan inti sampai yang terluar secara berurutan dari K, L, M, N, O, P, Q, dan seterusnya.

Di mana jumlah elektron maksimum pada suatu lapisan kulit memenuhi rumus Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 123, dimana n= nomor kulit, dan jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8.

Contoh,

Lapisan kulit K (n=1) maksimum elektronnya= Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 124 elektron

Lapisan kulit L (n=2) maksimum elektronnya=  Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 125 elektron

Lapisan kulit M (n=3) maksimum elektronnya= Struktur Atom - Materi Kimia Kelas 10 126 elektron

Dan seterusnya.

Contoh Soal

Tentukan konfigurasi elektron dari unsur Bromin (Br)!

Jawaban:

Nomor atom (Z) dari Br= 35, maka

(Br) = 2. 8. 18. 7

Elektron Valensi

Berhubungan dengan konfigurasi elektron, elektron valensi merupakan jumlah elektron pada kulit terluar atom suatu unsur yang digunakan untuk membentuk ikatan kimia.

Oleh karena itu, susunan elektron valensi suatu unsur sangat mempengaruhi atau merupakan penentu sifat-sifat kimia suatu atom.

Unsur-unsur yang memiliki struktur elektron valensi yang sama memiliki sifat kimia yang sama pula.

Contoh Soal

Tentukan elektron valensi dari Natrium (Na)!

Jawaban:

Nomor atom (Z) Natrium (Na) adalah 11, maka

(Na) = 2. 8. 1

Sehingga

Jumlah kulit Na = 3

Kulit terluar Na = M

Elektron valensi = 1