Membaca Jendela Dunia

  Di abad kesembilan belas, ketika para kimiawan masih samar-samar dalam memahami gagasan tentang atom dan molekul dan belum mengetahui adanya elektron dan proton, mereka menyusun tabel periodik dengan menggunakan pengetahuannya tentang massa atom. Mereka telah melakukan pengukuran massa atom dari sejumlah unsur dengan teliti. Penyusunan unsur-unsur menurut massa atomnya dalam tabel periodik tampak logis bagi para kimiawan yang berpendapat bahwa perilaku kimia bagaimanapun juga harus berhubungan dengan massa atom.             Pada tahun 1864 kimiawan inggris John Newlands memperhatikan bahwa jika unsur-unsur yang telah dikenal pada waktu itu disusun menurut massa atom, maka setiap unsur kedelapan memiliki sifat-sifat yang mirip. Newlands menyebut hubungan yang istimewa ini sebagai hukum  oktaf . Akan tetapi, “hukum” ini tidak cocok untuk unsur-unsur setalah kalsium, dan karya Newlands tidak diterima oleh masyarakat ilmiah....

    Gambar 8.2 menunjukkan tabel periodik unsur-unsur bersama dengan konfigurasi elektronnya dalam keadaan-dasar pada kulit terluar. Menurut jenis subkulit yang terisi, unsur-unsur dapat dibagi menjadi beberapa golongan-unsur utama, gas mulia, unsur transisi, lantanida, dan aktinida. Merujuk pada gambar,   unsur-unsur utama   ( representative elements)   adalah unsur-unsur dalam golongan IA hingga 7A, yang semuanya mempunyai memiliki subkulit s atau p dengan bilangan kuantum utama tertinggi yang belum terisi penuh. Dengan pengecualian pada helium, seluruh   gas mulia   ( noble gas ) (unsur-unsur golongan 8A) mempunyai subkulit p yang terisi penuh. (Konfigurasi elektronnya adalah 1s 2   untuk helium dan ns 2   dan np 6   untuk gas mulia yang lain, dimana n adalah bilangan kuantum utama untuk kulit terluar).               Logam transisi adalah unsur-unsur dalam golongan 1B dan 3B hinnga 8B, yang mempunyai...

  Oleh karena banyak senyawa ionik yang terbentuk dari anion dan/atau kation monoatomik, akan sangat membantu untuk mengetahui bagaimana menulis konfigurasi elektron spesi-spesi ion ini. Prosedur untuk menulis konfigurasi elektron ion-ion memerlukan metode yang hanya sedikit diperluas dari metode yang digunakan untuk atom netral. Dalam pembahasan kita, ion-ion ini akan dibagi dalam dua kelompok. 1.        Ion yang Dihasilkan dari Unsur Golongan Utama Pada pembentukan kation dari atom netral unsur golongan utama, satu elektron atau lebih dikeluarkan dari kulit n terluar yang masih terisi. Di bawah ini adalah konfigurasi elektron beberapa atom netral dan kation-kationnya yang terkait: Na: [Ne] 3s 1                                   Na +   :   [Ne]     ...

Seringkali perubahan energi yang berlangsung selama reaksi kimia memiliki sisi praktis yang sama seperti hubungan massa yang dibahas pada Stoikiometri. Sebagai contoh, reaksi pembakaran, yang melibatkan bahan bakar seperti gas alam dan minyak bumi dilakukan sehari-hari lebih untuk memanfaatkan energi termal yang dihasilkannya daripada untuk memanfaatkan jumlah produknya, yaitu air dan karbon dioksida.          Hampir semua reaksi kimia menyerap atau menghasilkan (melepaskan) energi. Umumnya dalam bentuk kalor. Penting bagi kita untuk memahami perbedaan antara energi termal dan kalor.  Kalor  ( heat ) adalah perpindahan energi termal antara dua benda yang suhunya berbeda. Kita sering mengatakan “aliran kalor” dari benda panas ke benda dingin. Walaupun “kalor” itu sendiri mengandung arti perpindahan energi, kita biasanya menyebut “kalor diserap” atau “kalor dibebaskan” ketika menggambarkan perubahan energi yang terjadi selama proses tersebut. Ilmu yang m...

  Dengan membandingkan jumlah elektron pada suatu atom bebas dengan jumlah elektron yang terkait dengan atom tersebut dalam struktur Lewis, kita dapat menentukan distribusi elektron dalam molekul dan menggambarkan struktur Lewisnya yang paling mungkin. Prosedurnya sebagai berikut: dalam keadaan bebas, jumlah elektron yang dimiliki oleh suatu atom sama dengan jumlah elektron valensinya. (Seperti biasa, kita tidak perlu memperhatikan elektron-elektron bagian dalam). Didalam molekul, elektron yang dimiliki oleh suatu atom adalah elektron-elektron bebas pada atom tersebut ditambah pasangan elektron ikatan diantara atom tersebut dengan atom yang lain. Tetapi, karena pasangan elektron ikatan digunakan bersama oleh atom-atom yang berikatan maka jumlah elektron pada pasangan elektron ikatan harus dibagi secara merata diantara atom-atom yang membentuk ikatan tersebut.  Muatan formal  ( formal charge)  suatu atom adalah jumlah elektron valensi dalam atom bebas dikurangi jumlah...

  Ketika menggambar struktur Lewis untuk ozon (O 3 ) aturan oktet untuk atom O pusat dipenuhi dengan menempatkan ikatan rangkap dua di antara atom O pusat dan salah satu dari dua atom O ujung. Kenyataannya, kita dapat meletakkan ikatan rangkap dua tersebut pada salah satu ujung molekul, oleh kedua struktur Lewis yang ekuivalen berikut: Tetapi, kedua struktur Lewis ini tidak dapat menjelaskan panjang ikatan yang sudah diketahui dalam O 3 . Berdasarkan strukur di atas, ikatan O­­—O dalam O 3  diperkirakan akan lebih panjang daripada ikatan O=O, karena ikatan rangkap dua telah diketahui lebih pendek dibandingkan ikatan tunggal. Tetapi data percobaan menunjukkan bahwa panjang kedua ikatan oksigen-dengan-oksigen adalah sama panjang (128 pm). Masalah ini diatasi dengan menggunakan kedua struktur Lewis untuk menyatakan molekul ozon: Kedua struktur itu masing-masing disebut sebagai  struktur resonansi  ( resonance structure ). Dengan demikian,  struktur resonansi  ...

  Seperti beberapa senyawa yang telah disebutkan di awal, aturan oktet berlaku terutama untuk unsur-unsur periode kedua. Pengecualiaan aturan oktet dapat di bagi ke dalam tiga kategori, yang ditandai oleh oktet tak lengkap, jumlah elektron ganjil, dan terdapat lebih dari delapan elektron di sekitar atom pusat. 1.        Oktet Tak Lengkap Pada beberapa senyawa, jumlah elektron di sekitar atom pusat dalam suatu molekul stabil bisa kurang dari delapan. Misalnya berilium, unsur periode kedua dan Golongan 2A, memiliki konfigurasi elektron 1s 2  2s 2 . Be mempunyai dua elektron valensi pada orbital 2s. Dalam fasa gas, berilium hidrida (BeH 2 ) terdapat sebagai molekul terpisah. Struktur Lewis BeH 2  adalah H—Be—H Dapat dilihat bahwa hanya ada empat elektron di sekitar atom Be, dan tidak mungkin untuk memenuhi aturan oktet untuk Be dalam molekul ini. Unsur-unsur dalam Golongan 3A, khususnya boron dan alumunium, juga cenderung untuk membentuk senyawa...

  Massa suatu atom terkait erat dengan jumlah elektron, proton, dan neutron yang dimiliki atom tersebut. Pengetahuan tentang massa atom penting untuk melakukan pekerjaan di laboratorium. Namun atom adalah partikel yang sangat kecil-bahkan butir debu terkecil yang dapat kita lihat dengan mata telanjang memiliki 1 x 10 16   atom! Jelaslah bahwa kita tidak dapat menimbang satu atom akan tetapi lewat percobaan kita dapat menentukan massa satu atom relatif terhadap atom lainnya. Langkah pertama adalah memberikan nilai pada massa dari satu atom unsur tertentu agar kemudian dapat digunakan sebagai standar. Berdasarkan perjanjian internasional, satu atom dari isotop karbon (disebut karbon-12) yang mempunyai enam proton dan enam neutron memiliki massa tepat 12  satuan massa atom (sma) . Atom karbon-12 ini dipakai sebagai standar, sehingga satu satuan massa atom didefinisikan sebagai suatu massa yang besarnya tepat sama dengan seperduabelas massa dari satu atom karbon-12. Hasil per...

  Metode paling langsung dan akurat untuk menentukan massa atom dan massa molekul adalah metode spektrometri massa, seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.3. Pada sebuah spektrometer massa, suatu sampel gas ditembak oleh aliran elektron berenergi tinggi. Tumbukan antara elektron dan atom (atau molekul) gas menghasilkan ion positif dengan terlepasnya satu elektron dari tiap atom atau molekul. Ion-ion positif ini (dengan massa   m   dan muatan listrik   e ) dipercepat oleh dua buah lempeng yang bermuatan listrik berlawanan saat ion-ion tersebut melewatinya. Figure 3.3    Schematic diagram of one type of mass spectrometer      Setelah melewati kedua lempeng, ion-ion ini kemudian dibelokkan oleh sebuah magnet sehingga bergerak melengkung. Jari-jari lintasannya bergantung pada perbandingan antara muatan listrik dan massa (yaitu  e/m ). Ion-ion dengan perbandingan  e/m  lebih kecil mempunyai lintasan seperti kurva dengan jari-jari ...