RPP Bilangan Kuantum [PDF]

Citation preview

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN



Sekolah



: SMA Negeri 4 Banjarmasin



Mata Pelajaran



: Kimia



Materi Pokok



: Sistem Periodik Unsur



Sub Materi



: Bilangan Kuantum



Kelas/ Semester



: X/ I (Ganjil)



Tahun Ajaran



: 2018/2019



Alokasi Waktu



: 2 x 45 menit



A. Kompetensi Inti KI 1



: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutmya



KI 2



: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif, dan proaktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia



KI 3



: Memahami ,menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.



KI 4



: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.



B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi



Kompetensi Dasar 3.2 Menganalisis perkembangan model atom dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, dan Mekanika Gelombang.



Kompetensi Dasar 4.2 Menjelaskan fenomena alam atau hasil percobaan menggunakan model atom.



Indikator Pencapaian Kompetensi 3.2.1 Peserta didik dapat mengidentifikasi bilangan kuantum 3.2.2 Peserta didik dapat menentukan bilangan kuantum n, l, m, dan s unsur golongan utama dan golongan transisi 3.2.3 Peserta didik dapat menganalisis jumlah elektron yang mengisi suatu orbital, sub kulit maupun kulit atom dan arah elektron Indikator Pencapaian Kompetensi 4.2.1 Peserta didik dapat menghubungkan dengan fenomena alam yang menyangkut sub materi bilangan kuantum. 4.2.2 Peserta didik dapat menjelaskan hasil akhir dari jawaban mengenai sub materi bilangan kuantum.



C. Tujuan Pembelajaran Melalui model pembelajaran Discovery Learning peserta didik diharapkan dapat menggali informasi dari berbagai sumber belajar, penyelidikan sederhana dan mengolah informasi, diharapkan peserta didik terlibat aktif selama proses belajar mengajar berlangsung, memiliki sikap ingin tahu, teliti dan jujur dalam melakukan pengamatan dan bertanggungjawab dalam menyampaikan pendapat, menjawab pertanyaan, memberi saran dan kritik, serta dapat menganalisa bilangan kuantum.



D. Materi Pembelajaran 1. Faktual Elektron memiliki 4 bilangan kuantum, yaitu: a. Bilangan kuantum utama (n), menyatakan ukuran orbital. b. Bilangan kuantum azimuth (l), menyatakan bentuk orbital.



c. Bilangan kuantum magnetik (m), menyatakan orientasi orbital. d. Bilangan kuantum spin (s), menyatakan momentum sudut suatu orbital.



2. Konseptual a. Teori Max Planck Atom-atom dalam suatu zat hanya dapat menyerap atau memancarkan energi pada paket-paket gelombang tertentu yang disebut “kuanta” b. Sifat Dualisme Partikel-Gelombang De Broglie Elektron memiliki sifat sebagai partikel dan gelombang secara bersamaan. c. Asas Ketidakpastian Heisenberg Posisi dan kecepatan elektron tidak dapat ditentukan secara bersamaan.



3. Prosedur a. Menentukan bilangan kuantum n, l, m, dan s. b. Menghitung jumlah elektron dalam suatu orbital, subkulit, maupn kulit atom. E. Pendekatan, Model, dan Metode Pembelajaran Pendekatan



: Saintifik



Model



: Discovery Learning



Metode



: Diskusi kelompok, tanya jawab, dan penugasan.



F. Media Pembelajaran Media



: Powerpoint, dan Lembar Kerja Peserta Didik



Alat



: Laptop, LCD Proyektor, Papan tulis, dam spidol



G. Sumber Belajar 1. Buku-buku Kimia SMA Kelas X 2. Internet via Google 3. Berbagai sumber lainnya H. Langkah-langkah Kegiatan Pembelajaran Pertemuan Ke-1 (2 x 45 menit)



Alokasi Waktu



Pendahuluan  Guru memberikan salam pembuka, kemudian meminta salah satu peserta didik untuk memimpin doa. Religius (menanamkan sikap religius dengan memulai kegitatan yang diawali dengan doa)  Guru mengecek kehadiran peserta didik Untuk mengetahui sikap disiplin peserta didik  Guru menampilkan gambar dengan tujuan agar peserta didik mampu membayangkan konsep materi ini tidak jauh pada kehidupan sehari – hari.



10 menit



Perhatikan gambar tersebut! “Anak-anak kalian tentunya tinggal di sebuah rumah, jika temanmu ingin bermain ke rumahmu, tentunya kamu akan menyebutkan alamatnya kan? Apa yang terjadi apabila alamat yang kalian sebutkan salah? Biasanya alamat akan terdiri apa saja? Pasti kalian akan menyebutkan nomor rumah, nama RT, RW, nama kelurahan, nama kecamatan sampai provinsi. Nah pernahkah kalian berpikir dimana letak suatu elektron dalam suatu atom? Bisakah kita mencarinya dengan menentukan ‘alamat’ dari elektron tersebut? Apakah yang dimaksud dengan kulit, subkulit, magnetik, dan spin? Bagaimana hubungan antara keempatnya?



Guru mengaitkan gambar dengan materi yang akan dibahas pada pertemuan hari ini.  Guru memberikan motivasi dengan menyampaikan tujuan pembelajaran.  Guru membagi peserta didik ke dalam beberapa kelompok masing-masing kelompok terdiri dari 5-6 orang. Kegiatan Inti Stimulation (Pemberian Stimulus)  Guru menyampaikan informasi melalui media power point tentang materi bilangan kuantum Peserta didik mengamati dan memperhatikan dengan seksama (mengamati) Problem Statement (Identifikasi Masalah)  Guru membagikan LKPD kepada masing-masing kelompok. LKPD berisi tentang menentukan bilangan kuantum dan menghitung jumlah elektron yang mengisi suatu orbital.  Guru meminta para peserta didik untuk menjawab pertanyaan yang ada di LKPD yang berhubungan dengan materi bilangan kuantum 70 menit



Peserta didik bertanya pada guru (menanya)



Data Collecting (Pengumpulan Data)  Setiap kelompok mengumpulkan informasi dari berbagai sumber bacaan tentang materi bilangan kuantum. Secara berkelompok peserta didik mengumpulkan informasi dari berbagai sumber bacaan tentang materi \ bilangan kuantum (mengumpulkan data) (menanya)  Guru membimbing peserta didik dalam menganalisis dan menyimpulkan hasil diskusi. Peserta



didik



(Mengasosiasikan)



berdiskusi



dengan



kelompok



Data Processing (Mengolah Data)  Setelah informasi yang dikumpulkan selanjutnya dibahas dalam diskusi kelompok.  Perwakilan kelompok maju ke depan untuk menyampaikan hasil diskusi kelompoknya dan memberikan apresiasi terhadap hasil diskusi kelompok yang telah dipresentasikan. Peserta didik yang ditunjuk oleh guru maju ke depan kelas untuk mempresentasikan hasil diskusi kelompok mereka (Mengkomunikasikan) (Mengkomunikasikan) Verification (Memverifikasi) (menanya)  Peserta didik mendiskusikan hasil pembelajaran dan memverifikasi dengan sumber buku, dengan: Guru membuat kuis yang berhubungan dengan materi bilangan kuantum dari aplikasi kahoot yang mana akan di ikuti oleh setiap kelompok yang sudah terbentuk diawal. Lalu peserta didik menjawab setiap soal yang ditampilkan dilayar LCD dengan menggunakan handphone yang tersambung dengan internet, untuk satu kelompok hanya ada satu handphone dan kelompok yang memperoleh nilai tertinggi akan mendapatkan hadiah dari guru.  Guru memberikan penegasan dan penguatan terhadap proses dan hasil diskusi secara keseluruhan dengan mengoreksi jawaban hasil dari games setiap per soal dijawab.



    



Kegiatan Penutup Generalization (Menyimpulkan) Masing-masing kelompok membuat kesimpulan akhir dari proses diskusi tentang bilangan kuantum. Peserta didik dibimbing oleh guru untuk menyimpulkan materi pelajaran. Guru memberikan penghargaan kepada kelompok yang kerjasama yang baik dalam materi bilangan kuantum Guru menghimbau peserta didik untuk lebih memperdalam pengetahuan tentang materi bilangan kuantum. Guru menginformasikan materi yang akan dibahas pada minggu yang akan datang.



10 menit



 Guru mengajak peserta didik untuk bersyukur dan menutup pelajaran dengan mengucapkan salam. I.



Penilaian 1. Teknik Penilaian: a.



Aspek Pengetahuan (Kognitif)



: LKPD dan penugasan.



b.



Aspek Sikap (Afektif)



: Mengamati sikap Peserta didik



selama proses pembelajan berlangsung. c.



Aspek Keterampilan (Psikomotorik): Keaktifan dan keterampilan Peserta didik dalam mempresentasikan hasil diskusi.



2. Bentuk Instrumen: a. Pengetahuan (Kognitif)



: Terlampir



b. Sikap (Afektif)



: Terlampir



c. Keterampilan (Psikomotorik)



: Terlampir



Mengetahui,



Banjarmasin 14 Oktober 2019



Guru Mata Pelajaran



Mahasiswa



Nur Jannah S.Pd



Nadya Anjuni



LAMPIRAN 1 SOAL EVALUASI



Nama



:



Kelas



:



Hari/Tanggal :



1.



Bilangan yang menyatakan pada tingkat energi mana suatu elektron terdapat adalah…. a. Bilangan kuantum b. Bilangan kuantum utama c. Bilangan kuantum azimuth d. Bilangan kuantum magnetik e. Bilangan kuantum spin



2.



Diantara harga keempat bilangan kuantum di bawah ini yang mungkin untuk pengisian elektron pada orbital 3p adalah …. a. n = 3; l = 2; m = -1; s = +



1 2 1



b. n = 3; l = 1; m = -1; s = + 2 1



c. n = 3; l = 2; m = +1; s = + 2 1



d. n = 3; l = 2; m = 0; s = + 2 1



e. n = 3; l = 2; m = +2; s = + 2 3.



Jika suatu elektron mempunyai bilangan kuantum utama, n = 2, kemungkinan bilangan kuantum lainnya adalah…. 1



a. l = 1; m = 0; s = + 2 1



b. l = 1; m = 2; s = - 2 1



c. l = 2; m = -2; s = + 2 1



d. l = 2; m = 2; s = - 2 1



e. l = 2; m = 0; s = + 2



4.



Suatu atom mempunyai konfigurasi elektron [Ar]4s23d10 . Elektron terakhir akan mempunyai bilangan kuantum…. 1



a. n = 3; l = 2; m = 2; s = - 2 1



b. n = 3; l = 1; m = -1; s = + 2 1



c. n = 3; l = 3; m = 0; s = + 2 1



d. n = 3; l = 3; m = -3; s = + 2 1



e. n = 3; l = 3; m = -2; s = - 2 5.



Bilangan kuantum magnetik (m) = -3 dimiliki oleh elektron dari atom yang memiliki kulit elektron minimal sebanyak…. a. 2 b. 3 c. 4 d. 5 e. 6



LAMPIRAN 2 KUNCI JAWABAN



SOAL EVALUASI 1.



Bilangan yang menyatakan pada tingkat energi mana suatu elektron terdapat adalah….(score 20) a. Bilangan kuantum b. Bilangan kuantum utama c. Bilangan kuantum azimuth d. Bilangan kuantum magnetik e. Bilangan kuantum spin



Pembahasan: Bilangan kuantum ada 4 macam, yaitu: Bilangan kuantum utama (n) Nilai = 1, 2, 3, 4 .....dan seterusnya Kegunaan = Menentukan tingkat energi atau kulit suatu elektron berada. Jika: n=1



Kulit K



tingkat energi 1



n=2



Kulit L



tingkat energi 2



n=3



Kulit M



tingkat energi 3



Dan seterusnya.



Bilangan kuantum azimuth (l) Nilai = 0, 1, 2 .......sampai (n-1) Jika: n=1



l=0



n=2



l = 0, 1



n=3



l = 0, 1, 2



Dan seterusnya. Kegunaan = Menyatakan di subkulit mana elektron berada Jika: l=0



subkulit s



l=1



subkulit p



l=2



subkulit d



l=3



subkulit f



Dan seterusnya.



Bilangan kuantum magnetik (m) Nilai = - l, 0, +l Kegunaan = Menyatakan di orbital mana elektron berada Jika: l=0



m=01



orbital



l=1



m = -1, 0, +1



l=2



m = -2, -2, 0, +1, +2



3 orbital 5 orbital



Dan seterusnya.



Bilangan Kuantum Spin(s) 1



1



Nilai = + 2 dan -2 Kegunaan = Menyatakan arah perputaran elektron 1



Jika arah panahnya keatas = +2 1



Jika arah panahnya kebawah = -2 2.



Diantara harga keempat bilangan kuantum di bawah ini yang mungkin untuk pengisian elektron pada orbital 3p adalah ….(score 20) 1



a. n = 3; l = 2; m = -1; s = + 2 𝟏



b. n = 3; l = 1; m = -1; s = + 𝟐 1



c. n = 3; l = 2; m = +1; s = + 2 1



d. n = 3; l = 2; m = 0; s = + 2 1



e. n = 3; l = 2; m = +2; s = + 2 Pembahasan : Dari orbital 3p kita dapatkan :



Harga n = 3 Harga l = 1 (karena sub kulitnya adalah p)



Jika l = 1, maka harga m yang mungkin adalah -1, 0, +1 1



1



Harga s yang mungkin hanya dua yaitu + 2 dan -2 Jadi kemungkina nilai keempat bilangan kuantum suatu elektron yang menempati subkulit/ orbital 3p adalah : 1



1



n = 3, l = 1, m = -1, 0, +1 dan s = + 2 atau - 2 3.



Jika suatu elektron mempunyai bilangan kuantum utama, n = 2, kemungkinan bilangan kuantum lainnya adalah….(score 20) 𝟏



a. l = 1; m = 0; s = + 𝟐 1



b. l = 1; m = 2; s = - 2 1



c. l = 2; m = -2; s = + 2 1



d. l = 2; m = 2; s = - 2 1



e. l = 2; m = 0; s = + 2 Pembahasan: Jika n = 2, maka Harga l = 0, 1 Untuk l = 0



m=0



Untuk l = 1



m = -1, 0, +1 1



1



Harga s yang mungkin tentunya hanya dua yaitu + 2 dan - 2 Ada beberapa kemungkinan jawaban untuk bilangan kuantum lainnya 1



1



n = 2, l = 0, m = 0 , s = + 2atau - 2



1



1



n = 2, l =1, m = -1, 0, +1, s = + 2atau - 2 4.



Suatu atom mempunyai konfigurasi elektron [Ar]4s23d10 . Elektron terakhir akan mempunyai bilangan kuantum….(score 20) 𝟏



a. n = 3; l = 2; m = 2; s = - 𝟐 1



b. n = 3; l = 1; m = -1; s = + 2 1



c. n = 3; l = 3; m = 0; s = + 2 1



d. n = 3; l = 3; m = -3; s = + 2 1



e. n = 3; l = 3; m = -2; s = - 2 Pembahasan: [Ar]4s23d10 Elektron terakhir tentu berada pada orbital 3d. Di bagian mana tepatnya?? kita harus membuat [Ar] 4s2 3d10



diagram orbitalnya Bilangan kuantum utama Bilangan kuantum azimuth



-2 -1 0 1 2



terlebih



dahulu.



Elektron terakhir



Dari orbital 3d kita dapatkan : Harga n = 3 Harga l = 2 (karena sub kulitnya d) Untuk l = 2, maka harga m yang mungkin adalah = -2, -1, 0, +1, +2. Setiap harga m mewakili satu kotak pada orbital 3d (lihat gambar). Elektron terakhir berada pada m = 2 dan arah perputaran elektron adalah ke bawah sehingga nilai s-nya 1



adalah -2. Jadi harga keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir atom tersebut



adalah : 1



n = 3, l = 2, m = 2, s = - 2 5.



Bilangan kuantum magnetik (m) = -3 dimiliki oleh elektron dari atom yang memiliki kulit elektron minimal sebanyak….(score 20) a. 2 b. 3 c. 4 d. 5 e. 6



Pembahasan: Jika memiliki m = -3, artinya nilai bilangan kuantum azimuth elektron dalam atom itu minimal adalah 3 karena nilai m itu bergantung pada harga l ( jika l = 3, maka harga m -nya = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3).



Untuk l = 3, maka minimal sebuah atom harus memiliki harga bilangan kuantum utama (n) adalah 4 karena nilai l itu dimulai dari 0, 1, ......sampai (n-1). Jadi jika n = 4, maka harga l = 0, 1, 2, 3.



Pada pembahasan soal no satu diatas sudah djelaskan bahwa bilangan kuantum utama menyatakan kulit atom. n = 4 artinya elektron berada pada tingkat energi ke empat atau kulit keempat (kulit n). Jadi agar suatu elektron memiliki nilai bilangan kuantum magnetik (m ) = - 3, maka atom itu harus memiliki setidaknya 4 buah kulit atom.



LAMPIRAN 3 LEMBAR PENILAIAN KOGNITIF SOAL EVALUASI



Satuan Pendidikan



: Sekolah Menengah Atas (SMA)



Mata Pelajaran



: Kimia



Kelas / Semester



: X/ I (Ganjil)



Materi Pokok



: Sistem Periodik Unsur



Sub Materi



: Bilangan Kuantum



No.



Nama Siswa



Nomor Soal 1



2



3



Skor



4



5



1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Dst.



Catatan: Setiap nomor soal memiliki rentang 1-20. 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ



Nilai =



𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑘𝑜𝑟



× 100



Total



Nilai



LAMPIRAN 4 SOAL PENGAYAAN



1.



Atom suatu unsur mempunyai konfigurasi elektron 2,8,18,1. Bilangan kuantum elektron terakhir dari atom tersebut adalah….



2.



Ion X+ mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 Harga keempat bilangan kuantum elektron valensi dari atom X adalah….



3.



Jika pada keadaan dasar elektron terakhir dari suatu atom adalah n = 4 ; l = 2 ; 1



m=0 ; s = -2, Maka jumlah elektron tidak berpasangan pada atom tersebut adalah....



LAMPIRAN 5 KUNCI JAWABAN SOAL PENGAYAAN 1.



Atom suatu unsur mempunyai konfigurasi elektron 2,8,18,1. Bilangan kuantum elektron terakhir dari atom tersebut adalah.... (score 40)



Pembahasan: Jumlah elektron unsur tersebut = 29 sehingga konfigurasi unsur tersebut adalah: 29X



= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10



Elektron terakhir adalah 3d10



-2 -1 0



1



2



Jadi harga n = 3; Sub kulit d jadi l = 2; Harga m = +2 (Elektron terakhir jatuh pada 1



angka +2; Harga S = - 2 (karena arah elekton terakhir ke bawah) 2.



Ion X+ mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 Harga keempat bilangan kuantum elektron valensi dari atom X adalah... (score 30)



Pembahasan: Ion X+ mempunyai 10 elektron Ion X+ artinya atom X melepas 1 elektron, sehingga jumlah atom X = 10 + 1 = 11 . Jadi Konfigurasi elektron atom X adalah 1s2 2s2 2p6 3s1. Elektron terakhir 3s1 0 1



Sehingga harga n= 3; Sub kulit s harga l = 0; harga m = 0 dan harga s = + 2 (arah keatas).



3.



Jika pada keadaan dasar elektron terakhir dari suatu atom adalah n = 4 ; l = 2 ; 1



m=0 ; s = -2, Maka jumlah elektron tidak berpasangan pada atom tersebut adalah.... (score 30)



Pembahasan: 1



n = 4; l = 2 Artinya elektron terakhir adalah 4d mempunyai m = 0 dan s = - 2, sehingga orbitalnya sebagai berikut ,



-2 -1 0



1 2



Elektron yang tidak berpasangan ada 2 elektron



LAMPIRAN 6 LEMBAR PENILAIAN KOGNITIF SOAL PENGAYAAN



Satuan Pendidikan



: Sekolah Menengah Atas (SMA)



Mata Pelajaran



: Kimia



Kelas / Semester



: X/ I (Ganjil)



Materi Pokok



: Sistem Periodik Unsur



Sub Materi



: Bilangan Kuantum



No.



Nama Siswa



Nomor Soal 1



2



3



Skor



4



5



1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Dst.



Catatan: Setiap nomor soal memiliki rentang 1-40. 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ



Nilai =



𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑘𝑜𝑟



× 100



Total



Nilai



LAMPIRAN 7 LEMBARAN PENGAMATAN SIKAP



Satuan Pendidikan



: Sekolah Menengah Atas (SMA)



Mata Pelajaran



: Kimia



Kelas / Semester



: X/ I (Ganjil)



Materi Pokok



: Sistem Periodik Unsur



Sub Materi



: Bilangan Kuantum



Indikator Perkembangan Sikap Rasa Ingin Tahu: 1.



BT (belum tampak) jika sama sekali tidak menunjukkan rasa ingin tahu terhadap materi bilangan kuantum melalui diskusi kelompok dengan tidak mengajukan pertanyaan.



2.



MT (mulai tampak) jika sudah mulai menunjukkan adanya rasa ingin tahu terhadap materi bilangan kuantum melalui diskusi kelompok dengan mengajukan pertanyaan (1 pertanyaan).



3.



MB (mulai berkembang) jika menunjukkan adanya rasa ingin tahu terhadap materi bilangan kuantum melalui diskusi kelompok dengan mengajukan pertanyaan (2-3 pertanyaan).



4.



MY (membudaya) jika menunjukkan adanya rasa ingin tahu terhadap materi bilangan kuantum melalui diskusi kelompok dengan mengajukan banyak pertanyaan (>3 pertanyaan). Bubuhkan tanda (√) pada kolom-kolom sesuai hasil pengamatan. No. 1. 2. 3. 4. 5.



Nama Siswa



Rasa Ingin Tahu T



T



B



Y



6. 7. 8. Dst.



Indikator Perkembangan Sikap Kerjasama: 1.



BT (belum tampak) jika sama sekali tidak menunjukkan usaha sungguhsungguh (sikap kerjasama) dalam menjawab persoalan yang diberikan oleh guru pada saat pembelajaran melalui metode diskusi.



2.



MT (mulai tampak) jika sudah mulai menunjukkan usaha sungguh-sungguh (sikap kerjasama) dalam menjawab persoalan yang diberikan oleh guru pada saat pembelajaran melalui metode diskusi tetapi masih sedikit usahanya dan belum konsisten.



3.



MB (mulai berkembang) jika menunjukkan usaha sungguh-sungguh (sikap kerjasama) dalam menjawab persoalan yang diberikan oleh guru pada saat pembelajaran metode diskusi yang cukup baik dan mulai konsisten.



4.



MY



(membudaya)



jika



menunjukkan



usaha



sungguh-sungguh(sikap



kerjasama) dalam menjawab persoalan yang diberikan oleh guru pada saat pembelajaran metode diskusi dengan baik dan konsisten. Bubuhkan tanda (√) pada kolom-kolom sesuai hasil pengamatan. No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.



Nama Siswa



Kerjasama BT



MT



MB



MY



Dst.



LAMPIRAN 8 LEMBARAN PENILAIAN KETERAMPILAN



Satuan Pendidikan



: Sekolah Menengah Atas (SMA)



Mata Pelajaran



: Kimia



Kelas / Semester



: X/ I (Ganjil)



Materi Pokok



: Sistem Periodik Unsur



Sub Materi



: Bilangan Kuantum



Indikator Perkembangan Keterampilan: 1.



BT (belum tampak) jika sama sekali tidak menunjukkan usaha sungguhsungguhdalam mempresentasikan hasil diskusi terkait materi bilangan kuantum.



2.



MT (mulai tampak) jika menunjukkan sudah adanya usaha sungguh-sungguh dalam mempresentasikan hasil diskusi terkait materi bilangan kuantum tetapi masih sedikit (usahanya) dan belum konsisten.



3.



MB (mulai berkembang) jika menunjukkan adanya usaha sungguh-sungguh dalam mempresentasikan hasil diskusi terkait materi bilangan kuantum yang cukup baik (usahanya) dan mulai konsisten.



4.



MY (membudaya) jika menunjukkan adanya usaha sungguh-sungguh dalam mempresentasikan hasil diskusi terkait materi bilangan kuantum dengan baik dan konsisten. Bubuhkan tanda (√) pada kolom-kolom sesuai hasil pengamatan. Keterampilan No.



Presentasi Hasil



Nama Siswa



Diskusi BT



1. 2. 3.



MT



MB



MY



4. 5. 6. 7. 8. Dst.



Materi Pembelajaran 1. Bilangan Kuantum Hipotesis Louis de Broglie dan azas ketidakpastian dari Heisenberg merupakan dasar dari model Mekanika Kuantum (Gelombang) yang dikemukakan oleh Erwin Schrodinger pada tahun1927, mengajukan konsep orbital untuk menyatakan kedudukan elektron dalam atom. Orbital menyatakan suatu daerah dimana elektron paling mungkin (peluang terbesar) untuk ditemukan. Persamaan gelombang



(ψ=psi)



dari Erwin



Schrodinger menghasilkan



tiga



bilangan



gelombang (bilangan kuantum) untuk menyatakan kedudukan (tingkat energi, bentuk, serta orientasi) suatu orbital. Bilangan kuantum adalah suatu value (nilai bilangan) yang menunjukkan keadaan/kedudukan elektron dalam suatu atom. Adapun 3 (tiga) bilangan kuantum yang diusulkan oleh Erwin Schrodinger adalah, yaitu Bilangan Kuantum Utama (n), Bilangan Kuantum Azimut (l), dan Bilangan Kuantum Magnetik (m) a. Bilangan Kuantum Utama (n) Menentukan besarnya tingkat energi suatu elektron yang mencirikan ukuran orbital (menyatakan tingkat energi utama atau kulit atom). Untuk menentukan kedudukan suatu elektron dalam atom, digunakan 4 bilangan kuantum. n mempunyai harga 1, 2, 3, ..... n



=



1



sesuai



dengan



kulit



K



n



=



2



sesuai



dengan



kulit



L



n



=



3



sesuai



dengan



kulit



M



......... dan seterusnya Tiap kulit atau setiap tingkat energi ditempati oleh sejumlah elektron. Jumlah elektron maksimmm yang dapat menempati tingkat energi itu harus memenuhi rumus Pauli = 2n2.



kulit



Nama kulit



Jumlah



elektron



maksimum 1



K



2 elektron



2



L



8 elektron



3



M



18 elektron



4



N



32 elektron



5



O



50 elektron



......



..........



...........



Contoh: kulit ke-4 (n=4) dapat ditempati maksimum= 2 x 42 elektron = 32 elektron b. Bilangan Kuantum Azimut (l) Menyatakan subkulit tempat elektron berada. Nilai bilangan kuantum ini menentukan bentuk ruang orbital dan besarnya momentum sudut elektron. Nilai untuk bilangan kuantum azimuth dikaitkan dengan bilangan kuantum utama. Bilangan kuantum azimuth mempunyai harga dari nol sampai (n – 1) untuk setiap n. Setiap subkulit diberi lambang berdasarkan harga bilangan kuantum l. (Lambang s, p, d, dan f diambil dari nama spektrum yang dihasilkan oleh logam alkali dari Li sampai dengan Cs). Menyatakan sub tingkat energi, yang nilainya ; l = 0, 1, 2, 3, … (n-1) Harga l



0



1



2



3



4



5



subkulit



s



p



d



f



g



h



Lambang : s ( sharp=tajam ); p ( principal=utama ) ; d ( diffuse=kabur ), dan f ( fundamental=pokok ) Setiap kulit dapat mengandung jenis subkulit yang sama 1)



Kulit K mengandung subkulit s.



2)



Kulit L mengandung subkulit s dan p.



3)



Kulit M mengandung subkulit s, p, dan d.



Subkulit pada berbagai Kulit Kulit



Nilai n



Nilai l



Subkulit



K



1



0



1s



L



2



0, 1



2s, 2p



M



3



0, 1, 2



3s, 3p, 3d



N



4



0, 1, 2, 3



4s, 4p, 4d, 4f



O



5



0, 1, 2, 3, 4



5s, 5p, 5d, 5f, 5g



c. Bilangan Kuantum magnetik (m) Menyatakan orbital khusus yang ditempati elektron dalam suatu subkulit. Selain itu juga dapat menyatakan orientasi khusus dari orbital itu dalam ruang relatif terhadap inti. Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung pada bilangan kuantum azimuth, yaitu bilangan bulat dari –l sampai +l. Contoh: l = 0, maka nilai m = 0 berarti hanya terdapat 1 orbital l = 1, maka nilai m = –1, 0, +1, berarti terdapat 3 orbital Hubungan antara l dan harga m digambarkan sebagai berikut : Jumlah dan Jenis Orbital pada Subkulit :



Subkulit



l Jumlah Orbital



Jenis Orbital (nilai m)



(2l+ 1) s



0



1



m=0



p



1



3



m = -1, 0, +1



d



2



5



m = -2, -1, 0, +1, +2



f



3



7



m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3



d. Bilangan Kuantum Spin (s) Bilangan Kuantum Spin menyatakan arah putar elektron terhadap sumbunya sewaktu elektron berputar mengelilingi inti atom. Jadi, hanya ada dua kemungkinan arah rotasi elektron, yaitu searah jarum jam dan berlawanan dengan arah jarum jam, maka probabilitas elektron berputar searah jarum jam adalah ½ dan berlawanan jarum jam 1/2 . Untuk membedakan arah putarnya maka diberi tanda positif (+½) dinyatakan dengan arah panah ke atas dan negatif (–½ ) dinyatakan dengan arah panah ke bawah. Oleh karena itu dapat dimengerti bahwa satu orbital hanya dapat ditempati maksimum dua elektron.



Bilangan kuantum yang menyatakan rotasi electron. Nilai + ½ dengan tanda (↑) dan nilai



- ½ dengan tanda (↓).



Kulit (n)



Subkulit (l)



K (n=1)



1s (l=0)



0



+½ ,-½



L (n=2)



2s (l=0)



0



+½ ,-½



2p (l=1) M (n=3)



Dstnya.



m



-1, 0, +1



3s (l=0)



0



s



+½ ,-½ +½ ,-½



3p (l=1)



-1, 0, +1



+½ ,-½



3d (l=2)



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



+½ ,-½



2. Bentuk Orbital Bentuk orbital bergantung pada bilangan kuantum azimuth (l) artinya orbital dengan bilangan kuantum azimuth yang sama akan mempunyai bentuk yang sama. Diagram orbital adalah merupakan tingkat energi dari suatu ruang yang mempunyai peluang terbesar untuk menemukan elektron disekitar inti atom. Diagram orbital menunjukkan sebaran elektron dalam orbital-orbital pada suatu atom. Penggambaran diagram orbital pada umumnya menggunakan kotak yang mewakili jumlah orbital pada setiap sub kulit disertai tanda panah ke atas (↑) atau kebawah (↓) yang menggambarkan spin elektron. 1). Orbital s Orbital 1s ditunjukkan dengan Gambar berikut.



Gambar a menunjukkan bahwa rapatan muatan maksimum adalah pada titik-titik di sekitar (dekat) inti. Rapatan berkurang secara eksponen dengan bertambahnya jarak dari inti. Pola bercak-bercak pada gambar b menunjukkan bahwa rapatan muatan meluas secara simetris ke semua arah dengan jarak antar bercak yang berangsur meningkat. Secara teori,peluang untuk menemui elektron tidak pernah mencapai nol. Oleh karena itu tidak mungkin menggambarkan suatu orbital secara lengkap. Gambar c menggambarkan orbital 1s dengan kontur 90%. Peluang terbesar menemukan elektron pada orbital 1s dari atom hidrogen adalah pada kulit



lingkaran dengan jari-jari 0,53 A. Ini menunjukkan jari-jari yang sama dengan orbit Bohr yang pertama untu7k atom hidrogen. Untuk lebih memahami hal ini perhatikan gambar d.



2). Orbital p Orbital p terdiri atas 3 orbital, masing-masing berbentuk balon terpilin dengan arah dalam ruang sesuai dengan sumbu x, y, dan z. PerhatikanGambar3



3). Orbital d Bentuk orbital d terdiri atas lima orbital yaitu dx2 –y2 , dxz, dz2 , dxy, dan dyz. Perhatikan Gambar 4.



3. Konfigurasi elektron Konfigurasi elektron adalah susunan elektron yang terdapat pada kulit-kulit atom. Tingkat energi disebut dengan kulit atom dan nomor kulit (bil. Kuantum) disimbolkan n. Jumlah elektron maximum pada kulit berbeda-beda dirumuskan sebagai berikut : ∑ = 2(n)2 ∑ = jumlah maximum elektron n = nomor kulit



Jumlah elektron maksimum dalam tiap-tiap kulit atom sebagai berikut : Kulit



Nomor kulit (n)



∑



K



1



2 (1)2 = 2



L



2



2 (2)2



= 8



M



3



2 (3)2



= 18



N



4



2 (4)2



= 32



Dst .



Konfigurasi elektron menggambarkan penataan/susunan elektron dalam atom. Dalam menentukan konfigurasi elektron suatu atom, ada 3 aturan yang harus dipakai, yaitu : Aturan Aufbau, Aturan Pauli, dan Aturan Hund. 1. Aturan Aufbau Pengisian orbital dimulai dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi yang tinggi. Elektron mempunyai kecenderungan akan menempati dulu subkulit yang energinya rendah. Besarnya tingkat energi dari suatu subkulit dapat diketahui dari bilangan kuantum utama (n) dan bilangan kuantum azimuth ( l ) dari orbital tersebut. Orbital dengan harga (n + l) lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Jika harga (n + l) sama, maka orbital yang harga n-nya lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Urutan energi dari yang paling rendah ke yang paling tinggi sebagaimana digaram yang dibuat oleh Mnemonik Moeler adalah sebagai berikut: 1s2 → 2s2→ 2p6→ 3s2 →3p6 → 4s2 → 3d10 →4p6 → 5s2 →4d10 →5p6 →6s2 → 4f14 → 5d10 →6p6 → 7s2 →5f14 →6d10 → 7p6 Beberapa konfigurasi unsur gas mulia : [10Ne]



: 1s2 2s2 2p6



[18Ar]



: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6



[36Kr]



: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d104p6



Contoh



:



dst. Nya



11 Na



: [10Ne] 3s1



16 S



: [10Ne] 3s2 3p4



26 Fe



: [18Ar] 4s2 3d6



Dst.nya.



2. Aturan Pauli (Eksklusi Pauli) Aturan ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1926. Yang menyatakan “Tidak boleh terdapat dua elektron dalam satu atom dengan empat bilangan kuantum yang sama”. Orbital yang sama akan mempunyai bilangan kuantum n, l, m, yang sama tetapi yang membedakan hanya bilangan kuantum spin (s). Dengan demikian, setiap orbital hanya dapat berisi 2 elektron dengan spin (arah putar) yang berlawanan. Jadi, satu orbital dapat ditempati maksimum oleh dua elektron, karena jika elektron ketiga dimasukkan maka akan memiliki spin yang sama dengan salah satu elektron sebelumnya. Contoh : Pada orbital 1s, akan ditempati oleh 2 elektron, yaitu : Elektron Pertama à n=1, l=0, m=0, s= +½ Elektron Kedua à n=1, l=0, m=0, s= – ½ (Hal ini membuktikan bahwa walaupun kedua elektron mempunyai n,l dan m yang sama tetapi mempunyai spin yang berbeda) 3. Aturan Hund Aturan ini dikemukakan oleh Friedrick Hund Tahun 1930. yang menyatakan “elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan”. Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong. Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dituliskan dalam bentuk diagram orbital. Suatu orbital digambarkan dalam bentuk kotak, sedangkan elektron yang menghuni orbital digambarkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orn=bital hanya mengandung satu elektron, maka anak panah yang ditulis mengarah ke atas. Dalam menerapkan aturan hund, maka kita harus menuliskan



arah panah ke atas terlebih dahulu pada semua kotak, baru kemudian diikuti dengan arah panah ke bawah jika masihterdapat elektron sisanya.