bab 1 stuktur atom (malay) - science chemistry

COURSE OUTLINE COURSE OUTLINE

TEST 1 TEST 1 : 20 : 20 %%

TEST 2TEST 2 : 20 %: 20 %

LAB REPORT / TUTORIAL / LAB REPORT / TUTORIAL /

QUIZQUIZ : 20 %: 20 %

FINAL EXAM FINAL EXAM : : 40 %40 %

TEST 1 TEST 1 : 20 : 20 %%

TEST 2TEST 2 : 20 %: 20 %

LAB REPORT / TUTORIAL / LAB REPORT / TUTORIAL /

QUIZQUIZ : 20 %: 20 %

FINAL EXAM FINAL EXAM : : 40 %40 %

Group assignment

- Group Oral Presentation

- Paper submission on special topics

BAB 2 BAB 2

STRUKTUR ATOM , STRUKTUR ATOM , JADUAL BERKALAJADUAL BERKALA

& & IKATAN KIMIAIKATAN KIMIA

STRUKTUR ATOMSTRUKTUR ATOM((atomic structureatomic structure))

OBJEKTIF OBJEKTIF Menyatakan jisim, cas dan lokasi proton, elektron dan nuetron. Menyatakan jisim, cas dan lokasi proton, elektron dan nuetron. Apabila diberi nombor atom sesuatu unsur, boleh melakar diagram yang Apabila diberi nombor atom sesuatu unsur, boleh melakar diagram yang

menunjukkan proton dalam nukleus dan elektron yang mengelilingi nukleus. menunjukkan proton dalam nukleus dan elektron yang mengelilingi nukleus. Menulis formula elektron untuk unsur dalam kumpulan 1 sehingga 8 dalam Menulis formula elektron untuk unsur dalam kumpulan 1 sehingga 8 dalam

jadual berkala. jadual berkala. Mendefinisikan elektron valensi dan nombor atom. Mendefinisikan elektron valensi dan nombor atom. Mendefinisikan ion positif dan negatif.Mendefinisikan ion positif dan negatif. Mengenalpasti unsur dalam jadual berkala yang mempunyai tendensi Mengenalpasti unsur dalam jadual berkala yang mempunyai tendensi

membentuk ion positif atau negatif.membentuk ion positif atau negatif. Mendefinisi isotop, nombor jisim (mass number) dan jisim atom (atomic Mendefinisi isotop, nombor jisim (mass number) dan jisim atom (atomic

mass). mass). Diberi nombor atom dan nombor jisim sesuatu unsur, boleh mengira bilangan Diberi nombor atom dan nombor jisim sesuatu unsur, boleh mengira bilangan

elektron. elektron.

i) J.J. Thomsoni) J.J. Thomson Model “plum-pudding”Model “plum-pudding” Elektron dan proton disusun sama rata Elektron dan proton disusun sama rata

dalam satu atomdalam satu atom

Sejarah Penemuan Model AtomSejarah Penemuan Model Atom

ii) Rutherfordii) Rutherford Proton disusun dalam satu nukleus Proton disusun dalam satu nukleus

manakala elektron mengorbit protonmanakala elektron mengorbit proton

Saiz fizikal atom:Saiz fizikal atom:

Diameter atom adalah dalam lingkungan Diameter atom adalah dalam lingkungan 1 Å.1 Å. (1 angstrom (1 angstrom (Å) = 1 X10(Å) = 1 X10-10-10 meter) meter)

Diameter nukleus dalam lingkungan Diameter nukleus dalam lingkungan 1010-4-4 Å Å. . Atom terbentuk sebahagian besar oleh ruang kosong di mana Atom terbentuk sebahagian besar oleh ruang kosong di mana

elektron bergerak.elektron bergerak. Tarikan elektrostatik terdapat antara elektron dan proton dan Tarikan elektrostatik terdapat antara elektron dan proton dan

ini menyebabkan elektron tertarik pada nukleus.ini menyebabkan elektron tertarik pada nukleus. Atom adalah neutral dari segi kelektrikannya. Atom adalah neutral dari segi kelektrikannya. Oleh kerana cas relatif proton adalah +1 dan cas relatif Oleh kerana cas relatif proton adalah +1 dan cas relatif

elektron adalah -1, maka dalam atom bilangan proton dan elektron adalah -1, maka dalam atom bilangan proton dan elektron adalah sama.elektron adalah sama.

Terdapat 3 partikel sub-atomik yang membina Terdapat 3 partikel sub-atomik yang membina atom iaitu:atom iaitu:

protonproton neutron neutron elektronelektron

-24

  Jisim (g) Jisim(amu)

Cas relatif Lokasi

proton 1.673 X 101.673 X 10-24-24 1 +1

Ditengah atom di dalam nukleus

neutron 1.675 x 10 -24 1 0

Ditengah atom di dalam nukleus

elektron 9.110 x 10 -28 1/1835 -1 Di luar nukleus

Proton dan neutron dijumpai di tengah atom Proton dan neutron dijumpai di tengah atom iaitu di dalam nukleus manakala elektron iaitu di dalam nukleus manakala elektron mengelilingi nukleus.mengelilingi nukleus.

Nukleus terdiri daripada:-Nukleus terdiri daripada:-

-- partikel bercas positif (partikel bercas positif (protonproton) )

-- partikel neutral (partikel neutral (neutronneutron) )

-- partikel bercas negatif mengorbit nukleus partikel bercas negatif mengorbit nukleus ((elektronelektron))

Bilangan elektron = bilangan protonBilangan elektron = bilangan proton

Unit bagi atom dikira sebagai unit jisim atom Unit bagi atom dikira sebagai unit jisim atom (amu)(amu)

1 amu = 1.67 x 101 amu = 1.67 x 10-4-4 g g

Jisim (dalam unit amu) bagi ketiga-tiga partikel Jisim (dalam unit amu) bagi ketiga-tiga partikel atom ditunjukkan dalam jadual di sebelahatom ditunjukkan dalam jadual di sebelah

Jika bilangan elektron tidak sama dengan Jika bilangan elektron tidak sama dengan bilangan proton dalam nukleus, maka atom bilangan proton dalam nukleus, maka atom tersebut adalah ion tersebut adalah ion

Kation: bilangan elektron < bilangan protonKation: bilangan elektron < bilangan proton Anion : bilangan elektron > bilangan protonAnion : bilangan elektron > bilangan proton

Nombor atom (Bilangan Proton dalam Atom)Nombor atom (Bilangan Proton dalam Atom) Bilangan proton Bilangan proton dalam nukleus seuatu atom dalam nukleus seuatu atom

pentingpenting menentukan identiti unsur.menentukan identiti unsur. juga dikenali sebagai juga dikenali sebagai nombor atomnombor atom. .

Jadual berkala Jadual berkala menunjukkan bilangan menunjukkan bilangan proton sesuatu atomproton sesuatu atom

Atom H : 1 proton dalam nukelusAtom H : 1 proton dalam nukelus Atom He:2 proton dalam nukleus dan seterusnyaAtom He:2 proton dalam nukleus dan seterusnya

Bilangan elektron dalam atomBilangan elektron dalam atom

Setelah kita mengetahui bilangan proton dalam Setelah kita mengetahui bilangan proton dalam nukleus untuk unsur tertentu, menentukan nukleus untuk unsur tertentu, menentukan bilangan elektron adalah sangat mudah kerana bilangan elektron adalah sangat mudah kerana atom bersifat neutral secara elektrik.atom bersifat neutral secara elektrik. Bilangan Bilangan elektron adalah sama dengan nombor atom elektron adalah sama dengan nombor atom sesuatu unsur.sesuatu unsur.

Bilangan neutron dalam atomBilangan neutron dalam atom

Dalam kebanyakan kes, atom sesuatu unsur Dalam kebanyakan kes, atom sesuatu unsur mempunyai jisim yang berlainan. Simbol yang biasa mempunyai jisim yang berlainan. Simbol yang biasa digunakan untuk menerangkan atom sesuatu unsur digunakan untuk menerangkan atom sesuatu unsur adalah dalam format berikut:adalah dalam format berikut:

atau di manaatau di mana

AA = nombor jisim = nombor jisim E = simbol unsurE = simbol unsur ZZ = nombor atom = nombor atom

Kita perlu tahu nombor jisim unsur bagi Kita perlu tahu nombor jisim unsur bagi mengetahui bilangan neutron unsur tersebut.mengetahui bilangan neutron unsur tersebut.

Nombor jisim = Bilangan neutron + nombor Nombor jisim = Bilangan neutron + nombor protonproton

Oleh kerana bilangan proton adalah sama Oleh kerana bilangan proton adalah sama dengan nombor atom, maka:dengan nombor atom, maka:

Nombor jisim = Bilangan neutron + nombor Nombor jisim = Bilangan neutron + nombor atomatom

BilanganBilangan

protonprotonBilangan Bilangan neutronneutron

BilanganBilangan

elektronelektronNombor Nombor

JisimJisim

1717 35 - 17 35 - 17

= 18= 181717 3535

2020 40 – 20 40 – 20 = 20= 20

2020 4040

BilanganBilangan

protonprotonBilangan Bilangan neutronneutron

BilanganBilangan

elektronelektronNombor Nombor

JisimJisim

1717 35 - 17 35 - 17

= 18= 181818 3535

2020 40 – 20 40 – 20 = 20= 20

1818 4040

Perbezaan pada partikel subatomik atom dan ionnya Perbezaan pada partikel subatomik atom dan ionnya CUMACUMA melibatkan melibatkan bilangan elektron. bilangan elektron. Bilangan proton Bilangan proton dan neutron adalah sama.dan neutron adalah sama.

3535ClCl- - dan dan 4040CaCa2+2+ mempunya bilangan elektron yang sama, mempunya bilangan elektron yang sama, mereka digelar mereka digelar isoelektronikisoelektronik..

Struktur Elektron Bagi AtomStruktur Elektron Bagi Atom

Cara elektron disusun mengelilingi nukleus suatu Cara elektron disusun mengelilingi nukleus suatu atom dipanggil sebagai konfigurasi elektronatom dipanggil sebagai konfigurasi elektron

Penting kerana konfigurasi elektron menentukan Penting kerana konfigurasi elektron menentukan ciri-ciri kimia sesuatu atom atau unsurciri-ciri kimia sesuatu atom atau unsur

Tindak balas kimia tersebut hanya melibatkan Tindak balas kimia tersebut hanya melibatkan elektronvalens iaitu elektron yang berada di petala elektronvalens iaitu elektron yang berada di petala terluar dalam konfigurasi elektronterluar dalam konfigurasi elektron

Spektrum garis atom dapat menerangkan cara Spektrum garis atom dapat menerangkan cara elektron disusun dalam suatu atomelektron disusun dalam suatu atom

MODEL ATOM BOHRMODEL ATOM BOHR Elektron sentiasa bergerak mengelilingi nukleus dan mereka Elektron sentiasa bergerak mengelilingi nukleus dan mereka

mempunyai tenaga kinetik dan keupayaan. Tetapi mereka mempunyai tenaga kinetik dan keupayaan. Tetapi mereka hanya boleh mempunyai nilai tenaga yang tertentu sahaja, atau hanya boleh mempunyai nilai tenaga yang tertentu sahaja, atau tingkat tenaga spesifik. tingkat tenaga spesifik.

Analogi konsep tingkat tenagaAnalogi konsep tingkat tenaga

Analoginya dalah seperti orang berjalan menaiki tangga, di Analoginya dalah seperti orang berjalan menaiki tangga, di mana setiap anak tangga menjadi semakin kecil semakin mana setiap anak tangga menjadi semakin kecil semakin keatas.. keatas..

Tenaga elektron adalah spesifik, berkaitan dengan tingkat Tenaga elektron adalah spesifik, berkaitan dengan tingkat tenaga tertentu sahaja.tenaga tertentu sahaja.

Menurut Model Bohr, elektron mengorbit mengelilingi Menurut Model Bohr, elektron mengorbit mengelilingi nukleus sapa seperti planet mengorbit mengelilingi matahari. nukleus sapa seperti planet mengorbit mengelilingi matahari.

Orbit yang berlainan berkait dengan tingkat tenaga yang Orbit yang berlainan berkait dengan tingkat tenaga yang berlainan. berlainan.

Rajah di sebelah Rajah di sebelah menunjukkan model Bohr menunjukkan model Bohr bagi unsur Florin. Nukleus bagi unsur Florin. Nukleus Florin mengandungi 9 proton. Florin mengandungi 9 proton. Mengelilingi nukleus ini Mengelilingi nukleus ini adalah 9 elektron. Elektron adalah 9 elektron. Elektron menyusun diri mereka dalam menyusun diri mereka dalam 3 orbit yang berlainan:3 orbit yang berlainan:

Dalam orbit pertama terdapat Dalam orbit pertama terdapat 2 elektron2 elektron

Dalam orbit kedua, 7 elektronDalam orbit kedua, 7 elektron Dan orbit ke 3, tiada elektron. Dan orbit ke 3, tiada elektron.

Bohr mengandaikan bahawa:Bohr mengandaikan bahawa: elektron dalam atom mempunyai tenaga yang berbezaelektron dalam atom mempunyai tenaga yang berbeza elektron dalam orbit pertama terdiri dari tingkat tenaga pertama, dan elektron dalam orbit pertama terdiri dari tingkat tenaga pertama, dan

seterusnya seterusnya setiap tingkat tenaga hanya boleh memuatkan bilangan elektron yang setiap tingkat tenaga hanya boleh memuatkan bilangan elektron yang

tertentu sahaja. Bilangan maksima elektron dalam satu-satu tingkat tertentu sahaja. Bilangan maksima elektron dalam satu-satu tingkat tenaga diberi oleh formula berikut:tenaga diberi oleh formula berikut:

di mana di mana n =n = tingkat tenaga tertentu. tingkat tenaga tertentu.

Contohnya:Contohnya: Bilangan maksima elektron dalam tingkat tenaga Bilangan maksima elektron dalam tingkat tenaga

yang yang pertamapertama ( (nn = = 1 1) adalah 2 () adalah 2 (11))22 = 2 iaitu 2 = 2 iaitu 2 elektronelektron

Bilangan maksima elektron dalam tingkat tenaga Bilangan maksima elektron dalam tingkat tenaga yang yang keduakedua ( (nn = = 2 2) adalah 2 () adalah 2 (22))22 = 8 iaitu 8 = 8 iaitu 8 elektronelektron

Bilangan maksima untuk tingkat tenaga yang Bilangan maksima untuk tingkat tenaga yang ketigaketiga adalah ( adalah (nn = = 3 3) is 2 () is 2 (33))22 = = 18 18 iaitu 18 iaitu 18 elektron.elektron.

Elektron memenuhi tingkat tenaga bermula Elektron memenuhi tingkat tenaga bermula dari dari nn = 1 ke = 1 ke nn = 7. = 7.

Rajah BohrRajah Bohr Untuk atom Hidrogen, 1 Untuk atom Hidrogen, 1

elektron pergi ke tingkat elektron pergi ke tingkat tenaga pertama. tenaga pertama. Lukis bulatan yang sebagai Lukis bulatan yang sebagai

simbol nukleus Hsimbol nukleus H Tulis bilangan proton untuk Tulis bilangan proton untuk

nukleus tersebut, 1p+nukleus tersebut, 1p+ Lukis arc untuk mewakilkan Lukis arc untuk mewakilkan

tingkat tenaga pertama dimana tingkat tenaga pertama dimana terdapat 1 elektron.terdapat 1 elektron.

Bagi atom Litium, 2 daripada 3 Bagi atom Litium, 2 daripada 3 elektron pergi ke tingkat tenaga elektron pergi ke tingkat tenaga pertama manakala elektron pertama manakala elektron ketiga pergi ke tingkat tenaga ketiga pergi ke tingkat tenaga ke dua. Elektron di tingkat ke dua. Elektron di tingkat tenaga paling luar di panggil tenaga paling luar di panggil elektron valen (elektron valen (valence electron). Elektron di tingkat tenaga ). Elektron di tingkat tenaga pertama di panggil elektron pertama di panggil elektron teras (core elektron).teras (core elektron).

Nombor KuantumNombor Kuantum

Nombor kuantum menerangkan tenaga Nombor kuantum menerangkan tenaga elektron dalam suatu atomelektron dalam suatu atom

3 jenis nombor kuantum3 jenis nombor kuantum

a)a) Nombor Kuantum Prinsipal, Nombor Kuantum Prinsipal, nn

b)b) Nombor Kuantum Azimuth, Nombor Kuantum Azimuth, ll

c)c) Nombor Kuantum Magnet, Nombor Kuantum Magnet, mmll

d) Nombor kuantum spin, d) Nombor kuantum spin, ss

a)a) Nombor Kuantum Prinsipal, Nombor Kuantum Prinsipal, nn

Menunjukkan aras tenaga atau petala bagi elektronMenunjukkan aras tenaga atau petala bagi elektron

nn mewakili nilai 1,2,3,…….∞ mewakili nilai 1,2,3,…….∞

Semakin besar nilai Semakin besar nilai nn, semakin besar tenaga yang dipunyai , semakin besar tenaga yang dipunyai oleh petala tersebut.oleh petala tersebut.

Abjad juga boleh digunakan untuk mewakili petala seperti Abjad juga boleh digunakan untuk mewakili petala seperti berikut;berikut;

Contoh :- Contoh :- petala dengan petala dengan nn=1 boleh juga dirujuk sebagai =1 boleh juga dirujuk sebagai petala K.petala K.

Nombor Kuantum PrinsipalNombor Kuantum Prinsipal 11 22 33 44 ……....

Petunjuk AbjadPetunjuk Abjad KK LL MM NN ……....

b)b) Nombor Kuantum Azimuth, Nombor Kuantum Azimuth, ll

Setiap petala mempunyai subpetala yang mana bentuknya Setiap petala mempunyai subpetala yang mana bentuknya ditentukan oleh nombor kuantum azimditentukan oleh nombor kuantum azim

ll mewakili nilai 0, 1, 2,……( mewakili nilai 0, 1, 2,……(nn-1)-1)

Setiap nilai merujuk kpd jenis subpetala atau orbital atom Setiap nilai merujuk kpd jenis subpetala atau orbital atom tertentu.tertentu.

Contoh :-Contoh :- jika jika nn=1, maka =1, maka ll=0. =0.

Oleh itu, petala K hanya mempunyai satu Oleh itu, petala K hanya mempunyai satu

sub-petala. sub-petala.

jika n=2, maka jika n=2, maka ll=0 dan =0 dan ll=1.=1.

Oleh itu, petala L terdiri daripada dua Oleh itu, petala L terdiri daripada dua

sub-petala. sub-petala.

Nilai Nilai ll 00 11 22 33 44 55 66 ……..

Petunjuk sub-petalaPetunjuk sub-petala ss pp dd ff gg hh ii ……..

Nilai Nilai ll bagi setiap bagi setiap nn dirumuskan dalam jadual berikut; dirumuskan dalam jadual berikut;

Sub-petala Sub-petala ss, , pp, , dd dan dan ff merujuk kepada sub-petala yang merujuk kepada sub-petala yang terdapat dalam spektrum atom bagi logam alkali dalam terdapat dalam spektrum atom bagi logam alkali dalam jadual berkala. Penting kerana kesemua sub-petala jadual berkala. Penting kerana kesemua sub-petala tersebut dipenuhi dengan elektron pada keadaan asas tersebut dipenuhi dengan elektron pada keadaan asas (keadaan aras tenaga terendah). (keadaan aras tenaga terendah).

Untuk menentukan sub-petala, dalam petala tertentu, nilai Untuk menentukan sub-petala, dalam petala tertentu, nilai nn bagi petala tersebut ditulis terlebih dahulu, diikuti bagi petala tersebut ditulis terlebih dahulu, diikuti dengan petunjuk abjad bagi sub-petala tersebut. dengan petunjuk abjad bagi sub-petala tersebut.

Contoh :- Sub-petala Contoh :- Sub-petala ss bagi petala kedua ( bagi petala kedua (nn=2, =2, ll=0) boleh =0) boleh ditulis sebagai petala 2ditulis sebagai petala 2ss. Sub-petala . Sub-petala pp bagi bagi

petala kedua (petala kedua (nn=2, =2, ll=1) pula boleh =1) pula boleh ditulis ditulis sebagai sub-petala 2sebagai sub-petala 2pp..

c)c) Nombor Kuantum Magnet, Nombor Kuantum Magnet, mm

Nombor kuantum magnet merujuk kpd orientasi orbital Nombor kuantum magnet merujuk kpd orientasi orbital atom dalam ruang.atom dalam ruang.

Nilai yang mungkin bagi m ialah -1…0…+1Nilai yang mungkin bagi m ialah -1…0…+1

Bagi Bagi ll=0, m mempunyai nilai 0, maka terdapat satu orbital =0, m mempunyai nilai 0, maka terdapat satu orbital s sahajas sahaja

Bagi Bagi ll=1, terdapat 3 nilai bagi m iaitu -1, 0 dan +1.=1, terdapat 3 nilai bagi m iaitu -1, 0 dan +1.

Ini menunjukkan terdapat 3 orbital p iaitu pIni menunjukkan terdapat 3 orbital p iaitu px x , p, pyy dan p dan pzz . .

Bagi Bagi ll=2, nilai m adalah -2, -1, 0, +1, +2.=2, nilai m adalah -2, -1, 0, +1, +2.

Ini menunjukkan terdapat 5 orbital d.Ini menunjukkan terdapat 5 orbital d.

Ringkasan Nombor KuantumRingkasan Nombor KuantumNombor Nombor kuantum kuantum

prinsipal, prinsipal, nn (petala)(petala)

Nombor Nombor kuantum kuantum azimuth, azimuth, ll

(sub-petala)(sub-petala)

Petunjuk Petunjuk

sub-petalasub-petalaNombor Kuantum Nombor Kuantum

magnet, magnet, mm (orbital) (orbital)Bilangan Bilangan orbital orbital dalam dalam

sub-petalasub-petala

11

22

33

44

00

00

11

00

11

22

00

11

22

33

11ss

22ss

22pp

33ss

33pp

33dd

44ss

44pp

44dd

44ff

00

00

-1 0 +1-1 0 +1

00

-1 0 +1-1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2-2 -1 0 +1 +2

00

-1 0 +1-1 0 +1

-2 -1 0 +1 +2-2 -1 0 +1 +2

-3 -2 -1 0 +1 +2 +3-3 -2 -1 0 +1 +2 +3

11

11

33

11

33

55

11

33

55

77

Spin ElektronSpin Elektron

Nombor kuantum spin, Nombor kuantum spin, ss

Nombor kuantum ini penting kerana elektron berputar Nombor kuantum ini penting kerana elektron berputar mengelilingi nukleus (sama seperti bumi berputar pada mengelilingi nukleus (sama seperti bumi berputar pada paksinya).paksinya).

Oleh kerana elektron hanya boleh berputar pada dua arah, Oleh kerana elektron hanya boleh berputar pada dua arah, s s hanya terdiri daripada 2 nilai iaitu +½ dan -½. hanya terdiri daripada 2 nilai iaitu +½ dan -½.

4 nombor kuantum iaitu 4 nombor kuantum iaitu nn, , ll, , mm dan dan ss menentukan orbital menentukan orbital elektron dan arah putaran elektron.elektron dan arah putaran elektron.

Walau bagaimanapun, keempat-empat nombor kuantum ini Walau bagaimanapun, keempat-empat nombor kuantum ini perlu mengikuti aturan Prinsip Pemencilan Pauli perlu mengikuti aturan Prinsip Pemencilan Pauli

Prinsip Pemencilan PauliPrinsip Pemencilan Pauli

Prinsip Pemencilan Pauli menyatakan tidak Prinsip Pemencilan Pauli menyatakan tidak terdapat 2 elektron dalam satu atom yg terdapat 2 elektron dalam satu atom yg mempunyai keempat-empat nombor kuantum mempunyai keempat-empat nombor kuantum yang sama.yang sama.

Contoh :- Contoh :- Dalam orbital 1Dalam orbital 1ss, nilai , nilai nn, , ll, dan , dan ss adalah seperti adalah seperti nn=1, =1, ll=0, =0, mm=0 dan =0 dan ss=+½ atau -½.=+½ atau -½.

Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2 Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2 elektron dengan spin yang berlawanan.elektron dengan spin yang berlawanan.

Prinsip Pemencilan Pauli mengehadkan bilangan Prinsip Pemencilan Pauli mengehadkan bilangan elektron dalam orbital kepada dua, maka bilangan elektron dalam orbital kepada dua, maka bilangan maksimum elektron yang boleh diisi dalam maksimum elektron yang boleh diisi dalam

sub-petala sub-petala ss, , pp, , dd dan dan ff adalah bersamaan dengan adalah bersamaan dengan 22nn22 seperti berikut; seperti berikut;

Sub-petalaSub-petala Bilangan orbitalBilangan orbital Bil. maksimum elektronBil. maksimum elektron

ss

pp

dd

ff

11

33

55

77

22

66

1010

1414

IsotopeIsotope

Terdapat 2 bentuk atom karbon yang boleh didapati secara semulajadi. Terdapat 2 bentuk atom karbon yang boleh didapati secara semulajadi. Mereka dipanggil sebagai Mereka dipanggil sebagai karbon-12karbon-12 dan dan karbon-13karbon-13. .

Simbol untuk menerangkan Simbol untuk menerangkan karbon-12 adalah seperti berikut: karbon-12 adalah seperti berikut:

"C" menunjukkan atom itu sebagai "C" menunjukkan atom itu sebagai karbonkarbon Z = 6 menunjukkan karbon-12 mempunyaiZ = 6 menunjukkan karbon-12 mempunyai 6 proton 6 proton A = 12 menunjukkan A = 12 menunjukkan nombor jisim adalah 12nombor jisim adalah 12 Bilangan neutron = 12 - 6 = Bilangan neutron = 12 - 6 = 6 neutron6 neutron

Simbol yang menerangkan carbon-13 adalah seperti Simbol yang menerangkan carbon-13 adalah seperti berikut: berikut:

"C" menunjukkan atom itu adalah karbon "C" menunjukkan atom itu adalah karbon Z = 6 menunjukkan karbon-13 mempunyai Z = 6 menunjukkan karbon-13 mempunyai 6 proton6 proton A = 13 menunjukkan A = 13 menunjukkan nombor jisim adalah 13nombor jisim adalah 13 Bilangan neutron = 13 - 6 = Bilangan neutron = 13 - 6 = 7 neutron7 neutron

ISOTOP MEMPUNYAI SIFAT KIMIA YANG SAMA ISOTOP MEMPUNYAI SIFAT KIMIA YANG SAMA

KEPENTINGAN KEPENTINGAN & &

PENGGUNAAN ISOTOPPENGGUNAAN ISOTOP

Anda dikehendaki menghuraikan perananan Anda dikehendaki menghuraikan perananan isotop dalam bidang isotop dalam bidang perubatanperubatan, , pertanianpertanian, ,

perindustrianperindustrian dan dan penyelidikanpenyelidikan..

Orbital atomOrbital atom

Orbital merujuk kepada kawasan atau isipadu Orbital merujuk kepada kawasan atau isipadu dalam ruang sekeliling nukleus untuk diisi dengan dalam ruang sekeliling nukleus untuk diisi dengan elektronelektron

Sebaliknya, orbit merujuk kepada laluan elektron Sebaliknya, orbit merujuk kepada laluan elektron mengelilingi nukleusmengelilingi nukleus

Setiap sublevel mempunyai satu atau lebih orbital atom Setiap sublevel mempunyai satu atau lebih orbital atom dengan bentuk 3-D. dengan bentuk 3-D.

Bentuk orbital atom berhubung dengan “kebarangkalian untuk Bentuk orbital atom berhubung dengan “kebarangkalian untuk

menjumpai elektron dalam isipadu tertentu di ruang kosong” menjumpai elektron dalam isipadu tertentu di ruang kosong” menggunakan sistem koordinat Cartesian (menggunakan sistem koordinat Cartesian (x, y,x, y, and and zz axes) axes) sebagai rangka rujukan, dan nukleus atom berada pada titik 0, sebagai rangka rujukan, dan nukleus atom berada pada titik 0, 0, 0.0, 0.

Rajah dibawah dipanggil “Rajah Sempadan Permukaan” Rajah dibawah dipanggil “Rajah Sempadan Permukaan”

("Boundary Surface Diagrams").("Boundary Surface Diagrams").

Rajah-rajah ini menunjukkan isipadu ruang kosong yang Rajah-rajah ini menunjukkan isipadu ruang kosong yang mencakupi 90% kebarangkalian taburan elektron dalam mencakupi 90% kebarangkalian taburan elektron dalam sempadan permukaan orbital tersebut.sempadan permukaan orbital tersebut.

Gambarajah orbitalGambarajah orbital

Orbital f

Orbital d

Orbital p

Orbital s

Orbital Orbital ss

Hanya satu jenis orbital Hanya satu jenis orbital ss dan ianya berbentuk sfera dan ianya berbentuk sfera

Orbital Orbital pp

Terdapat 3 jenis orbital Terdapat 3 jenis orbital pp dan mereka berbentuk dan mereka berbentuk dumb-bell. dumb-bell.

Orbital Orbital dd Terdapat 5 orbital Terdapat 5 orbital dd . Empat daripadanya berbentuk . Empat daripadanya berbentuk daun clover daun clover

manakala satu seperti orbital manakala satu seperti orbital p p dengan donut ditengahnya. dengan donut ditengahnya.

Pengisian Elektron Dalam Pengisian Elektron Dalam Gambarajah OrbitalGambarajah Orbital

Pengisian elektron dalam gambarajah Pengisian elektron dalam gambarajah orbital adalah mengikut aturan tertentu.orbital adalah mengikut aturan tertentu.

3 jenis aturan3 jenis aturan

a)a) Prinsip AufbauPrinsip Aufbau

b)b) Prinsip Pemencilan PauliPrinsip Pemencilan Pauli

c)c) Aturan HundAturan Hund

Prinsip AufbauPrinsip Aufbau

Menegaskan pengisian elektron dalam orbital Menegaskan pengisian elektron dalam orbital adalah mengikut tertib aras tenaga bermula dari adalah mengikut tertib aras tenaga bermula dari aras tenaga terendaharas tenaga terendah

3d

1s

2s

2p

3s

3p

4s

4p

5sTenaga

Prinsip Pemencilan PauliPrinsip Pemencilan Pauli

Menyatakan tidak terdapat 2 elektron dalam satu Menyatakan tidak terdapat 2 elektron dalam satu atom yang mempunyai keempat-empat nombor atom yang mempunyai keempat-empat nombor kuantum yang samakuantum yang sama

Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2 Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2 elektron dengan spin yang berlawananelektron dengan spin yang berlawanan

Spin elektron diwakili dengan simbol dan Spin elektron diwakili dengan simbol dan

Contoh :-Contoh :-

dps

Aturan HundAturan Hund

Menyatakan elektron mengisi semua orbital yang Menyatakan elektron mengisi semua orbital yang mempunyai tenaga yang sama secara tunggal mempunyai tenaga yang sama secara tunggal dengan putaran yang selari sebelum berpasangdengan putaran yang selari sebelum berpasang

Contoh :-Contoh :-

dp

Konfigurasi ElektronKonfigurasi Elektron

Susunan elektron dalam atom dinamakan Susunan elektron dalam atom dinamakan konfigurasi elektronkonfigurasi elektron

Konfigurasi elektron adalah mengikut 3 Konfigurasi elektron adalah mengikut 3 aturan :-aturan :-

- Prinsip Aufbau- Prinsip Aufbau- Prinsip Pemencilan Pauli - Prinsip Pemencilan Pauli - Aturan Hund- Aturan Hund

1s

H 1

1.00794

1s1

Na11

22.99 1s 2s 2p 3s

1s22s22p63s1

Contoh:Contoh:

Ca20

40.078 1s 2s 2p 3s

1s22s22p63s23p64s2

3p 4s

Al13

26.982 1s 2s 2p 3s

1s22s22p63s23p1

3p

N7

14.007 1s 2s 2p

1s22s22p3

Cl17

35.4527

1s 2s 2p 3s

1s22s22p63s23p5

3p

Konfigurasi Elektron Unsur PeralihanKonfigurasi Elektron Unsur Peralihan

Melibatkan unsur yang mempunyai nombor atom, Melibatkan unsur yang mempunyai nombor atom, Z=21 hingga Z=30Z=21 hingga Z=30

Umumnya, aras tenaga bagi orbital 4Umumnya, aras tenaga bagi orbital 4ss adalah adalah lebih rendah daripada orbital 3lebih rendah daripada orbital 3dd..

Tetapi, apabila ada elektron terisi dalam orbital Tetapi, apabila ada elektron terisi dalam orbital 33dd, maka kedudukan kedua-dua orbital adalah , maka kedudukan kedua-dua orbital adalah sebaliknya. sebaliknya.

Oleh itu, orbital 3Oleh itu, orbital 3dd sekarang, mempunyai tenaga sekarang, mempunyai tenaga yang lebih rendah daripada orbital 4yang lebih rendah daripada orbital 4ss..

Oleh itu, konfigurasi elektron bagi Oleh itu, konfigurasi elektron bagi Scandium (Sc) ialah :-Scandium (Sc) ialah :-

11ss2222ss2222pp6633ss2233pp6633dd1144ss22

Sc 21

44.956

Tenaga

3d 4s

3d4s

Contoh :-Contoh :-

Sifat berkala atomSifat berkala atom

3 3 sifat berkala atom yang penting:sifat berkala atom yang penting:

a) Saiz atoma) Saiz atom

b) Tenaga pengionanb) Tenaga pengionan

c) Afiniti elektronc) Afiniti elektron

a) Saiz atoma) Saiz atom

Menuruni kumpulanMenuruni kumpulan

semakin besar saiz atomsemakin besar saiz atom

(saiz atom bertambah dengan pertambahan (saiz atom bertambah dengan pertambahan nilai n)nilai n)

Merentasi kalaMerentasi kala

semakin kecil saiz atomsemakin kecil saiz atom

b) Tenaga pengionanb) Tenaga pengionan

TTenaga yang mesti diserap untukmenyingkirkan satu mol elektron valens daripada satu mol

atom bergas atau daripada ion bergas

Contoh :-Contoh :-

NaNa(g)(g) Na Na++(g)(g) + e + e--

Proses endotermik – Proses endotermik – banyak tenaga yang banyak tenaga yang diperlukan untuk diperlukan untuk

mengeluarkan mengeluarkan elektronelektron

Tenaga Pengionan PertamaTenaga Pengionan Pertama

-- tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron yang pertama elektron yang pertama

Tenaga Pengionan KeduaTenaga Pengionan Kedua

-- tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron yang kedua elektron yang kedua

Apabila menuruni kumpulanApabila menuruni kumpulan

saiz atom bertambah – tarikan nukleus terhadap saiz atom bertambah – tarikan nukleus terhadap elektrons valens berkurang tenaga pengionan elektrons valens berkurang tenaga pengionan

berkurangberkurang

Apabila merentasi kala dari kiri ke kananApabila merentasi kala dari kiri ke kanan

penambahan cas ion akan menyebabkan penambahan cas ion akan menyebabkan pengurangan saiz ion – banyak tenaga diperlukanpengurangan saiz ion – banyak tenaga diperlukan

peningkatan tenaga pengionanpeningkatan tenaga pengionan

c)c) Afiniti elektronAfiniti elektron

Didefinisikan Didefinisikan sebagai tenaga yang dibebaskan sebagai tenaga yang dibebaskan atau diserap apabila elektron ditambah kepada atau diserap apabila elektron ditambah kepada atom atau ion pada keadaan asasatom atau ion pada keadaan asas

Contoh :-Contoh :-

ClCl(g)(g) e e- - + Cl+ Cl--(g)(g)

Pembentukan ion negatif biasanya melibatkan Pembentukan ion negatif biasanya melibatkan pembebasan tenaga ( ∆H = -ve )pembebasan tenaga ( ∆H = -ve )

Semakin besar terima elektron , semakin besar Semakin besar terima elektron , semakin besar nilai tenaga yang dibebaskannilai tenaga yang dibebaskan

Apabila merentasi kala dari kiri ke kanan Apabila merentasi kala dari kiri ke kanan

nilai afiniti elektron semakin besar (saiz atom kecil)nilai afiniti elektron semakin besar (saiz atom kecil)

Apabila menuruni kumpulanApabila menuruni kumpulan

nilai afiniti elektron menurun (saiz atom besar)nilai afiniti elektron menurun (saiz atom besar)