Materi Kimia Kelas 10 SMA Kurikulum Merdeka Semester 1 dan 2 dan Penjelasannya

2.2 Partikel Penyusun Atom

Setelah para ilmuwan menemukan bahwa atom bukan partikel padat seperti yang dulu dibayangkan, penelitian berikutnya mengungkap bahwa atom sebenarnya tersusun dari tiga partikel utama, yaitu elektron, proton, dan neutron. Ketiganya memiliki peran penting yang menentukan sifat-sifat atom.

Elektron

Elektron adalah partikel bermuatan negatif yang pertama kali ditemukan oleh J.J. Thomson. Elektron bergerak mengelilingi inti atom dengan kecepatan sangat tinggi.

Walaupun massanya sangat kecil dibandingkan proton dan neutron, elektron berperan penting dalam reaksi kimia karena menentukan bagaimana atom berikatan dengan atom lain.

Proton

Partikel kedua adalah proton, yang memiliki muatan positif. Proton ditemukan melalui penelitian oleh Rutherford. Proton berada di dalam inti atom dan jumlahnya menentukan nomor atom (Z) dari suatu unsur.

Dengan kata lain, jumlah proton inilah yang membedakan satu unsur dengan unsur lainnya. Misalnya, semua atom hidrogen memiliki satu proton, sedangkan atom oksigen memiliki delapan proton.

Neutron

Selain proton, di dalam inti atom juga terdapat neutron, yaitu partikel yang tidak memiliki muatan listrik alias netral. Neutron ditemukan oleh James Chadwick.

Perannya adalah menstabilkan inti atom agar proton-proton yang bermuatan positif tidak saling tolak-menolak. Jumlah proton dan neutron bersama-sama disebut nomor massa (A).

2.3 Menentukan Jumlah Proton, Elektron, dan Neutron

Setiap atom punya jumlah partikel penyusun yang berbeda. Untuk mengenalinya, kamu perlu tahu tiga hal utama: nomor atom (Z), nomor massa (A), dan muatan ion (kalau ada). Dari ketiganya, jumlah proton, elektron, dan neutron bisa ditentukan dengan mudah.

Rumusnya adalah A = Z + n

Keterangan:

• A = nomor massa (jumlah proton + neutron)
• Z = nomor atom (jumlah proton)
• n = jumlah neutron

Pada atom netral, jumlah proton selalu sama dengan jumlah elektron.
Contoh: karbon memiliki Z = 6 dan A = 12. Maka, proton = 6, elektron = 6, dan neutron = 12 – 6 = 6.

Nuklida

Istilah nuklida digunakan untuk menyebut jenis atom tertentu berdasarkan jumlah proton dan neutron di dalam intinya. Misalnya, karbon-12 dan karbon-14 adalah dua nuklida berbeda karena memiliki jumlah neutron yang tidak sama, meskipun sama-sama unsur karbon.

Notasi Ion

Jika atom kehilangan atau menerima elektron, maka terbentuklah ion.

• Atom yang kehilangan elektron menjadi ion positif (kation).
• Atom yang menerima elektron menjadi ion negatif (anion).

Contohnya, natrium (Na) dengan 11 elektron dapat melepaskan 1 elektron menjadi Na⁺, sedangkan klorin (Cl) bisa menerima 1 elektron menjadi Cl⁻.

Isotop, Isobar, Isoton, dan Isoelektron

Beberapa atom bisa memiliki hubungan khusus satu sama lain, seperti:

• Isotop → unsur yang memiliki jumlah proton sama, tapi neutron berbeda (misal: ¹²C dan ¹⁴C).
• Isobar → atom dengan nomor massa sama, tapi nomor atom berbeda (misal: ⁴⁰Ar dan ⁴⁰Ca).
• Isoton → atom dengan jumlah neutron sama, tapi nomor atom berbeda.
• Isoelektron → atom atau ion dengan jumlah elektron sama (misal: Na⁺ dan Ne).

2.4 Konfigurasi Elektron, Bilangan Kuantum, dan Kedudukan Unsur dalam Sistem Periodik

Konfigurasi Elektron

Elektron dalam atom menempati kulit atau tingkat energi tertentu yang mengelilingi inti. Setiap kulit memiliki kapasitas maksimum elektron yang bisa dihitung dengan rumus 2n², di mana n adalah nomor kulit.

Contohnya, atom natrium (Z = 11) memiliki konfigurasi elektron 2, 8, 1, artinya dua elektron di kulit pertama, delapan di kulit kedua, dan satu di kulit ketiga.

Elektron terluar disebut elektron valensi, dan inilah yang menentukan sifat kimia serta cara atom berikatan dengan atom lain.

Bilangan Kuantum

Untuk menggambarkan posisi elektron lebih detail, para ilmuwan menggunakan bilangan kuantum.
Ada empat jenis bilangan kuantum:

1. Bilangan kuantum utama (n) → menunjukkan tingkat energi atau kulit elektron.
2. Bilangan kuantum azimut (l) → menunjukkan bentuk orbital.
3. Bilangan kuantum magnetik (m) → menunjukkan orientasi orbital dalam ruang.
4. Bilangan kuantum spin (s) → menunjukkan arah putaran elektron.

Keempat bilangan ini membantu kita memahami di mana elektron berada dan bagaimana mereka berinteraksi dalam atom.

Sistem Periodik Unsur dan Kedudukan Unsur

Sistem periodik unsur (SPU) disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat kimia unsur. Letak suatu unsur di tabel periodik ditentukan oleh konfigurasi elektronnya:

• Nomor periode menunjukkan jumlah kulit elektron.
• Nomor golongan menunjukkan jumlah elektron valensi.

Contohnya, natrium (Na) berada di periode 3 golongan IA karena memiliki tiga kulit dan satu elektron valensi. Pola ini membantu memprediksi sifat unsur serta hubungannya dengan unsur lain dalam satu golongan atau periode.

2.5 Sifat Keperiodikan Unsur

Setiap unsur dalam tabel periodik punya sifat-sifat tertentu yang berubah secara teratur atau periodik sesuai letaknya. Pola perubahan ini disebut sifat keperiodikan unsur. Ada beberapa sifat utama yang sering dibahas, yaitu jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan.

Jari-jari Atom

Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke elektron terluar. Dalam satu periode, jari-jari atom mengecil dari kiri ke kanan karena jumlah proton meningkat sehingga gaya tarik inti terhadap elektron makin kuat.

Sebaliknya, dalam satu golongan, jari-jari atom membesar dari atas ke bawah karena jumlah kulit elektron bertambah.

Energi Ionisasi

Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron dari atom netral dalam keadaan gas. Nilainya meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode karena tarikan inti makin kuat, sedangkan menurun dari atas ke bawah karena elektron semakin jauh dari inti. Unsur dengan energi ionisasi tinggi cenderung sulit melepaskan elektron.

Afinitas Elektron

Afinitas elektron menggambarkan energi yang dilepaskan ketika atom menerima satu elektron. Nilainya semakin besar dari kiri ke kanan, artinya unsur di sisi kanan tabel (seperti halogen) lebih mudah menerima elektron. Namun, afinitas elektron menurun dari atas ke bawah karena jarak elektron baru ke inti makin jauh.

Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah kemampuan atom untuk menarik elektron dalam suatu ikatan kimia. Unsur dengan keelektronegatifan tinggi cenderung “rakus” elektron, seperti fluor (F) dan oksigen (O). Nilainya meningkat dari kiri ke kanan dan menurun dari atas ke bawah dalam tabel periodik.

Bab 3. Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit

Dalam materi Kimia kelas 10 SMA Kurikulum Merdeka bab ini, kamu akan mempelajari tentang larutan elektroli dan elektrolit, serta perbedaannya.

3.1 Larutan Elektrolit

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering berinteraksi dengan berbagai larutan, baik yang kita sadari maupun tidak. Sebagian larutan ternyata mampu menghantarkan arus listrik, dan inilah yang disebut larutan elektrolit. Sifat ini sangat penting, terutama dalam bidang kimia, biologi, hingga industri.

Pengertian Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik karena mengandung ion-ion yang bergerak bebas. Ion tersebut terbentuk saat zat terlarut terurai dalam pelarut (biasanya air).

Contoh sederhana larutan elektrolit adalah air garam (NaCl), yang ketika dilarutkan akan menghasilkan ion Na⁺ dan Cl⁻ sehingga arus listrik bisa mengalir.