Atoms, Molecules, and Ions PDF

Atoms, Molecules, and Ions ZIKRA AZIZAH, M.PD  Teori atom Dalton Teori atom Thomson Model atom Rutherford Atom Molekul Topik Ion Sifat keperiodikan unsur Jari-jari atom Energi ionisasi...

Atoms, Molecules, and Ions ZIKRA AZIZAH, M.PD  Teori atom Dalton Teori atom Thomson Model atom Rutherford Atom Molekul Topik Ion Sifat keperiodikan unsur Jari-jari atom Energi ionisasi Afinitas electron Keelektronegatifan  Dalton”s Atomic Theory (1808) 1. Elements are composed of extremely small particles called atoms. All atoms of a given element are identical, having the same size, mass and chemical properties. The atoms of one element are different from the atoms of all other elements. 2. Compounds are composed of atoms of more than one element. The relative number of atoms of each element in a given compound is always the same. 3. Chemical reactions only involve the rearrangement of atoms. Atoms are not created or destroyed in chemical reactions  1. atoms positive charge is concentrated in the nucleus 2. proton (p) has opposite (+) charge of electron (-) 3. mass of p is  particle velocity ~ 1.4 x 107 1840 x mass m/s (~5% speed of light) of e- (1.67 x 10-24 g) Rutherford’s Model of the Atom atomic radius ~ 100 pm = 1 x 10- 10 m nuclear radius ~ 5 x 10-3 pm = 5 x 10-15 m Chadwick’s Experiment (1932) H atoms - 1 p; He atoms - 2 p mass He/mass H should = 2 measured mass He/mass H = 4  + 9Be 1n + 12C + energy neutron (n) is neutral (charge = 0) n mass ~ p mass = 1.67 x 10-24 g What do you believe to be true about your subject? What are you Hypothesis going to try to convince your audience of? Atomic number (Z) = number of protons in nucleus Mass number (A) = number of protons + number of neutrons = atomic number (Z) + number of neutrons Isotopes are atoms of the same element (X) with different numbers of neutrons in their nuclei Mass Number A Element Symbol Atomic ZX Number 1H (D) 1H (T) 2 3 1 1H 235 92 U 238 92 U  9% 10% Quantify “X” 23% 59% One Two Three Four  Do You Understand Isotopes? How many protons, neutrons, and electrons are in 6 14 C? 6 protons, 8 (14 - 6) neutrons, 6 electrons How many protons, neutrons, and electrons are in 6 11 C? 6 protons, 5 (11 - 6) neutrons, 6 electrons A molecule is an aggregate of two or more atoms in a definite arrangement held together by chemical bonds H2 H2O NH3 CH4 A diatomic molecule contains only two atoms H2, N2, O2, Br2, HCl, CO A polyatomic molecule contains more than two atoms O3, H2O, NH3, CH4 An ion is an atom, or group of atoms, that has a net positive or negative charge. cation – ion with a positive charge If a neutral atom loses one or more electrons it becomes a cation. 11 protons Na 11 protons Na + 10 electrons 11 electrons anion – ion with a negative charge If a neutral atom gains one or more electrons it becomes an anion. 17 protons 17 protons Cl 17 electrons Cl- 18 electrons  A monatomic ion contains only one atom Na+, Cl-, Ca2+, O2-, Al3+, N3- A polyatomic ion contains more than one atom OH-, CN-, NH4+ , NO3-  Do You Understand Ions? 27 3+ How many protons and electrons are in 13 Al ? 13 protons, 10 (13 – 3) electrons 78 Se 2- ? How many protons and electrons are in 34 34 protons, 36 (34 + 2) electrons Making Great “X” What are the defining characteristics of your subject? What sets it apart from other related subjects? A molecular formula shows the exact number of atoms of each element in the smallest unit of a substance An empirical formula shows the simplest whole-number ratio of the atoms in a substance MOLECULAR EMPIRICAL H2O H2O CH2O C6H12O6 O O3 NH2 N2H4 ionic compounds consist of a combination of cations and an anions the formula is always the same as the empirical formula the sum of the charges on the cation(s) and anion(s) in each formula unit must equal zero The ionic compound NaCl Formula of Ionic Compounds 2 x +3 = +6 3 x -2 = -6 Al2O3 Al3+ O2- 1 x +2 = +2 2 x -1 = -2 CaBr2 Ca2+ Br- 1 x +2 = +2 1 x -2 = - 2 Na2CO3 Na+ CO 32- SIFAT KEPERIODIKAN UNSUR SIFAT-SIFAT KEPERIODIKAN UNSUR Pengelompokkan unsur-unsur seperti pada sistem periodik modern ternyata menghasilkan beberapa sifat yang berubah secara periodik. Sifat-sifat tersebut adalah jari-jari atom, JARI-JARI ATOM ENERGI IONISASI energi ionisasi, afinitas elektron dan kelektronegatifan. AFINITAS KEELEKTRONEGATIF ELEKTRON AN JARI-JARI ATOM Jari-jari atom adalah jarak dari inti sampai kulit elektron terluar. Jari-jari atom > jari-jari ion positifnya Pada ion positif terjadi pelepasan elektron berarti pengurangan jumlah kulit ( umumnya terjadi pada atom logam ). Jari-jari atom < jari-jari ion negatifnya Pada ion negative terjadi pengikatan elektron menyebabkan lintasan terluar makin jauh dari inti ( umumnya terjadi pada atom non logam ) ENERGI IONISASI Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk melepas satu elektron yang terikat paling lemah dari atom yang berbentuk gas. A(g)  A+ (g) + e– Untuk atom-atom yang berelektron valensi banyak, dikenal : Energi ionisasi pertama, A (g)  A+ (g)+ e– Energi ionisasi kedua A+  A 2+ + e– Energi ionisasi ketiga, A 2+  A 3+ + e– Energi ionisasi erat hubungannya dengan jari-jari dan kestabilan.  Makin besar jari-jari atom makin kecil energi ionisasinya.  Makin stabil suatu atom makin besar energi ionisasinya. Kecenderungan energi ionisasi dalam sistem periodik Dalam satu golongan dari atas ke bawah cenderung berkurang. Dalam satu periode dari kiri ke kanan cenderung bertambah AFINITAS ELEKTRON Afinitas elektron yang bertanda positif Affinitas elektron ialah besarnya energi yang berarti atom menyerap energi jika dilepaskan/ dibutuhkan jika atom dalam menangkap elektron, yaitu unsur gol IIA bentuk gas mengikat/ menerima satu elektron. dan VIIIA Y(g) + 1e–  Y– (g) Secara umum : Unsur-unsur halogen paling mudah menerima Dalam satu golongan dari atas ke elektron karena afinitas elektronnya besar.  bawah, affinitas elektron semakin Harga afinitas bertanda Negatif krn melepas berkurang. energi Dalam satu periode dari kiri ke kanan, Unsur-unsur gas mulia memiliki afinitas paling affinitas elektron semakin bertambah. kecil sehingga sulit menerima elektron  Harga afinitas bertanda Positif krn menyerap energi. KEELEKTRONEGATIFAN Keelektronegatifan : Kemampuan relatif suatu atom untuk menarik elektron atom lain dalam suatu ikatan. Pauling menyusun harga keelektronegatifan atom- atom tanpa satuan. Unsur F merupakan unsur yang paling mudah menarik elektron dalam ikatan dan diberi harga elektronegatifan 4 ( merupakan standar ). Unsur Fr memiliki harga keelektronegatifan paling kecil yaitu 0,7. Kecenderungan keelektronegatifan dalam sistem periodik Dari atas ke bawah ( segolongan ) cenderung berkurang. Dari kiri ke kanan ( seperiode ) cenderung bertambah. GOLONGAN VIII A/ GAS MULIA  E ionisasi sangat besar Keelektronegatifan sangat kecil  Afinitas elektron sangat kecil / sukar menangkap elektron. Hal ini disebabkan konfigurasi elektron gas mulia stabil, orbital s dan p telah terisi penuh.  Pengaruh jari-jari terhadap sifat periodik unsur Jari-jari semakin Panjang  Gaya tarik inti makin lemah  Keelektronegatifan makin kecil  Elektron mudah lepas  Energi ionisasi makin kecil  Afinitas elektron cenderung berkurang Done  SOAL SISTEM PERIODIK UNSUR Tentukan urutan unsur di bawah ini berdasarkan kenaikan jari-jari atomnya. a. S, O, Te b. N, C, B c. Sr, Mg, Be d. Si, Al, Na Tentukan urutan unsur di bawah ini berdasarkan kenaikan energi ionisasinya a. Sr, Ba, Mg, Ca b. Ca, K, Ge, Ga Tentukan urutan unsur di bawah ini berdasarkan kenaikan afinitas elektronya. a. Na, Al, Mg b. S, O, Se Tentukan urutan unsur di bawah ini berdasarkan penurunan keelektronegatifannya. a. N, As, P b. Si, S, Cl Perhatikan unsur Be, O, F, S, K, Kr. Berdasarkan keperiodikannya manakah yang mempunyai : a. Energi ionisasi terendah b. Jari-jari atom terbesar c. Afinitas electron terbesar d. Keelektronegatifan terkecil