TUGAS KIMIA KLS X IPA 2

Kamis, 14 Agustus 2014

TUGAS KIMIA KLS X IPA 2:
ditulis oleh
Elizabeth Tjahjadarmawan, S.Si,M.Pd

PETUNJUK:

KERJAKAN SOAL BERIKUT PADA BUKU CATATAN ANDA. PELAJARI DENGAN BAIK AGAR ANDA BENAR-BENAR PAHAM TERHADAP KONSEP DASAR THE BUILDING BLOCK ATAU ATOM DENGAN PARTIKEL-PARTIKELNYA SEBAGAI DASAR DARIS EMUA SIFAT KIMIA DAN REAKSI KIMIA DI SEKITAR KITA.

Salam kimia!

Kimia ada di sekitar kita sebagai suatu FAKTA yang berangkat dari SEBUAH KONSEP SEDERHANA yaitu ELEKTRON dalam ATOM !

Apa yang Anda pikirkan jika Anda mengamati cahaya warna-warni yang dipancarkan oleh kembang api ketika dibakar di udara???

Studi tentang cahaya menghantarkan kita kepada pemahaman perilaku elektron yang digambarkan dalam teori atom modern atau model atom mekanika gelombang, sebagai pengembangan model atom Niels Bohr.

Perjalanan pemikiran para ahli yang begitu panjang berakhir pada pengemalan keberadaan yang paling mungkin (probability) dari elektron adalah pada orbital yang digambarkan dalam posisi koordinat 3 dimensi sebagai fungsi gelombang dan partikel.

Terkait cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang ditimbulkan dari kembalinya posisi eksitasi elektron menuju keadaan ground state, cahaya yang dipancarkan ini mempunyai frekuensi dan panjang gelombang tertentu sehingga menghasilkan energi tertentu pula.

BAGIAN A

Berbagai produk berupa senyawa kimia yang dapat mencegah kulit dari radiasi sinar UV-A (400 – 320 nm) dan UV-B (320 – 280 nm) adalah sunscreens yang diberi label sun protector factor (SPF) yaitu zat kimia yang dapat membuat kulit lebih tahan terpapar sinar matahari tanpa terbakar.

(1) Hitung energi 1 mol foton dari cahaya UV-B dengan panjang gelombang 310 nm .

(2) Mana yang energi per fotonnya lebih besar: UV-B pada 310 nm atau radiasi

microwave yang mempunyai frekuensi 2,45 GHz (1 GHz = 10⁹ s⁻¹, 1 nm = 10 ^-9 m)?

(3) Hitung energi dalam J/foton suatu radiasi dengan frekuensi 3,10 x 10¹⁵ det^-1!

(4) Berapa frekuensi radiasi yang terukur memiliki energi 3,54 x 10^-20 J/foton!

(5) Suatu energi sebesar 185 kJ/mol memiliki panjang gelombang sebesar?

(6) Cahaya yang diemisi oleh atom dari unsur Na element mempunyai λ= 589 nm. Hitung

frekuensi dan energi radiasinya (1 nm = 10 ^-9 m.

(7) Suatu A CD player memancarkan cahaya merah pada λ 685 nm. Hitung energi 1 mol foton dari cahaya itu. ( Avogadro = 6,022. 10 ²³partikel/mol)

(8) Berapa panjang gelombang yang dihasilkan dari elektron dengan massa m =

9.109 × 10⁻²⁸ g yang merambat sebesar 40% kecepatan cahaya?

PERSAMAAN BALMER DAN RYDBERG

Dengan sedikit pengetahuan matematika yang mengagumkan, pada 1885 Balmer memberikan rumus sederhana untuk memperkirakan panjang gelombang dari beberapa garis yang sekarang kita kenal dengan deret Balmer.

Tiga tahun berikutnya, Rydberg membuat rumus yang lebih umum sehingga dapat diterapkan untuk memperkirakan panjang gelombang beberapa garis pada spektrum emisi hidrogen.

• Berdasarkan λ dari 3 spektrum garis atom H yaitu 364 nm (violet), 434 nm (biru), and 656 nm (merah), maka korelasi λ dengan spectrum ditampilkan dalam persamaan matematika berikut =

• 1 = R (1 – 1)

λ n₁² n₂²

R = 1,097 x 10 ⁷ m ^-1

n= quantum number à n1< n2

• n₁=1 à Lyman series= UV

• n₁ = 2 à Balmer series= Visible (mejikuhibiniu)

• n₁= 3 àPaschen series= sinar IR

• n₁= 4 àBracket series= sinar IR

• n₁= 5 àPfund series= sinar IR

• Menurut Rydberg:

n₁ = 1 à ground state (dasar)

excited à higher energyà higher freqà lower λ

Keterangan angka (n) pada persamaan Ridberg

n₁ dan n₂ pada persamaan Rydberg merupakan tingkat energi sederhana pada setiap lompatan yang menghasilkan garis yang khas pada spektrum.

Sebagai contoh, pada deret Lyman, n₁ selalu 1. Elektron yang turun ke tingkat 1 menghasilkan garis pada deret Lyman. Untuk deret Balmer, n₁ selalu 2, karena elektron turun ke tingkat-2.

n₂ merupakan tingkat asal lompatan. Kita telah menyebutkan bahwa garis merah merupakan hasil dari turunnya elektron dari tingkat-3 ke tingkat-2. Pada contoh ini, n₂ sama dengan 3.

Arti Tak Hingga

Tingkat tak hingga menunjukkan energi tertinggi yang mungkin dari suatu elektron atom hidrogen. Jadi, apa yang terjadi jika elektron melampaui energi itu?

Elektron bukan lagi bagian dari atom. Tingkat tak hingga menunjukkan titik dimana ionisasi atom terjadi untuk membentuk ion bermuatan positif.

Kerjakan ini:

(9) Hitung panjang gelombang cahaya yang diserap oleh atom Hidrogen untuk eksitasi 1 elektron dari n=2 ke n=3.

(10) Spektrum cahaya hijau dari atom hydrogen ditampilkan dari transisi elektron groundstate di kulit ke-4. Menuju kulit ke 2 . Hitung panjang gelombang hijau yang dipancarkan.

BAGIAN B.

BILANGAN KUANTUM

Bilangan kuantum menggambarkan alamat yang paling mungkin dari suatu lokasi elektron sebagai titik koordinat fungsi gelombang.

1) Jika n = 4, nilai ℓ yang paling mungkin adalah?

2) Jika ℓ =2, berapa nilai m yang paling mungkin?

3) Orbital 4s , berapa nilai bilangan kuantum n, l, m yang paling mungkin?

4) Orbital 4f , berapa nilai bilangan kuantum n, l, m yang paling mungkin?

5) Jika n = 4, ℓ = 2, dan m = −1, tipe orbital apakah elektron tersebut berada?

6) Berapa banyak orbital yang dimiliki elektron dengan bilangan kuantum n = 5?

7) Subkulit apa saja yang dimiliki oleh elektron dengan bilangan kuantum n = 5?

8) Tulis ke-4 bilangan kuantum (n, l, m, dan s) dari elektron yang menempati orbital berikut:

(a) 3 p² (b) 4d⁸ (c) 5s² (d) 4f⁹

9) Jelaskan mengapa elektron tidak mungkin berada dalam atom yang memiliki deretan bilangan kuantum seperti berikut ini?

(a) n = 2, ℓ = 2, mℓ = 0

(b) n = 3, ℓ = 0, mℓ = −2

10) Berapa banyak orbital yang dimiliki orbital f ?

BAGIAN C

(1) Jelaskan mengapa orbital p berbentuk nodal plane dan gambarkan orbital px, py, pz, pada posisi koordinat ruang dengan mengambil tiitk koordinat ebbas. Perbedaan ke-3 orbital p tersebut bagaimana?

(2) Jelaskan pengaruh keberadaan elektron pada orbital d (perpendicular) terhadap bentuk orbital yang " crowded".

Selamat mengerjakan, belajar bukan bertujuan untuk memperoleh nilai semata namun menjalani proses yang membawa Anda menjadi manusia sesungguhnya (filosofi belajar).