Ringkasan dokumen tersebut adalah: (1) Dokumen tersebut memberikan rincian tentang penilaian kursus yang terdiri daripada 2 ujian tengah semester, laporan makmal/tutorial/ujian ringkas, dan peperiksaan akhir; (2) Ia juga menerangkan tugasan kumpulan yang melibatkan penyampaian lisan dan penyerahan kertas topik khusus; (3) Struktur atom dibahaskan dengan terperinci termasuk sejarah penemuan model atom

2. COURSE OUTLINE
TEST 1
TEST 2
LAB REPORT / TUTORIAL /
QUIZ
FINAL EXAM
: 20 %
: 20 %
: 20 %
: 40 %
Group assignment
- Group Oral Presentation
- Paper submission on special topics

3. B 2
AB
ST
RUK UR AT
T
OM , J
ADUAL
B RK A
E AL
&
IK AN K IA
AT
IM

4. STRUKTUR ATOM
(atomic structure)

5. OBJEKTIF








Menyatakan jisim, cas dan lokasi proton, elektron dan nuetron.
Apabila diberi nombor atom sesuatu unsur, boleh melakar diagram yang
menunjukkan proton dalam nukleus dan elektron yang mengelilingi
nukleus.
Menulis formula elektron untuk unsur dalam kumpulan 1 sehingga 8
dalam jadual berkala.
Mendefinisikan elektron valensi dan nombor atom.
Mendefinisikan ion positif dan negatif.
Mengenalpasti unsur dalam jadual berkala yang mempunyai tendensi
membentuk ion positif atau negatif.
Mendefinisi isotop, nombor jisim (mass number) dan jisim atom (atomic
mass).
Diberi nombor atom dan nombor jisim sesuatu unsur, boleh mengira
bilangan elektron.

6. Sejarah Penemuan Model Atom
i) J.J. Thomson
 Model “plum-pudding”
 Elektron dan proton disusun sama rata
dalam satu atom

7. ii) Rutherford
 Proton
disusun dalam satu nukleus
manakala elektron mengorbit proton

8. Saiz fizikal atom:






Diameter atom adalah dalam lingkungan 1 Å. (1 angstrom
(Å) = 1 X10-10 meter)
Diameter nukleus dalam lingkungan 10-4 Å.
Atom terbentuk sebahagian besar oleh ruang kosong di mana
elektron bergerak.
Tarikan elektrostatik terdapat antara elektron dan proton dan
ini menyebabkan elektron tertarik pada nukleus.
Atom adalah neutral dari segi kelektrikannya.
Oleh kerana cas relatif proton adalah +1 dan cas relatif
elektron adalah -1, maka dalam atom bilangan proton dan
elektron adalah sama.

9. Terdapat 3 partikel sub-atomik yang membina
atom iaitu:



proton
neutron
elektron
proton
Jisim (g)
1.673 X 10-24
Jisim
(amu)
1
Cas relatif
Lokasi
+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
-24

10. 


Proton dan neutron dijumpai di tengah atom
iaitu di dalam nukleus manakala elektron
mengelilingi nukleus.
Nukleus terdiri daripada:- partikel bercas positif (proton)
- partikel neutral (neutron)
- partikel bercas negatif mengorbit nukleus
(elektron)
Bilangan elektron = bilangan proton

13. 



Unit bagi atom dikira sebagai unit jisim atom
(amu)
1 amu = 1.67 x 10-4 g
Jisim (dalam unit amu) bagi ketiga-tiga partikel
atom ditunjukkan dalam jadual di sebelah
Jika bilangan elektron tidak sama dengan
bilangan proton dalam nukleus, maka atom
tersebut adalah ion


Kation: bilangan elektron < bilangan proton
Anion : bilangan elektron > bilangan proton

14. Nombor atom (Bilangan Proton dalam Atom)

Bilangan proton dalam nukleus seuatu atom
penting



menentukan identiti unsur.
juga dikenali sebagai nombor atom.
Jadual berkala menunjukkan bilangan
proton sesuatu atom


Atom H : 1 proton dalam nukelus
Atom He:2 proton dalam nukleus dan seterusnya

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

16. 
Bilangan neutron dalam atom
Dalam kebanyakan kes, atom sesuatu unsur
mempunyai jisim yang berlainan. Simbol yang biasa
digunakan untuk menerangkan atom sesuatu unsur
adalah dalam format berikut:
atau



A = nombor jisim
E = simbol unsur
Z = nombor atom
di mana

17. 
Kita perlu tahu nombor jisim unsur bagi
mengetahui bilangan neutron unsur tersebut.
Nombor jisim = Bilangan neutron + nombor
proton

Oleh kerana bilangan proton adalah sama
dengan nombor atom, maka:
Nombor jisim = Bilangan neutron + nombor
atom

18. Bilangan
proton
Bilangan
neutron
Bilangan
elektron
Nombor
Jisim
17
35 - 17
= 18
17
35
20
40 – 20
= 20
20
40

19. Bilangan
proton
Nombor
Jisim
35 - 17
= 18
18
35
20

Bilangan
elektron
17

Bilangan
neutron
40 – 20
= 20
18
40
Perbezaan pada partikel subatomik atom dan ionnya
CUMA melibatkan bilangan elektron. Bilangan proton
dan neutron adalah sama.
35
Cl- dan 40Ca2+ mempunya bilangan elektron yang sama,
mereka digelar isoelektronik.

20. Struktur Elektron Bagi Atom




Cara elektron disusun mengelilingi nukleus suatu
atom dipanggil sebagai konfigurasi elektron
Penting kerana konfigurasi elektron menentukan
ciri-ciri kimia sesuatu atom atau unsur
Tindak balas kimia tersebut hanya melibatkan
elektronvalens iaitu elektron yang berada di petala
terluar dalam konfigurasi elektron
Spektrum garis atom dapat menerangkan cara
elektron disusun dalam suatu atom

21. MODEL ATOM BOHR

Elektron sentiasa bergerak mengelilingi nukleus dan mereka
mempunyai tenaga kinetik dan keupayaan. Tetapi mereka
hanya boleh mempunyai nilai tenaga yang tertentu sahaja, atau
tingkat tenaga spesifik.

Analogi konsep tingkat tenaga
Analoginya dalah seperti orang berjalan menaiki tangga, di
mana setiap anak tangga menjadi semakin kecil semakin
keatas..

22. 


Tenaga elektron adalah spesifik, berkaitan dengan tingkat
tenaga tertentu sahaja.
Menurut Model Bohr, elektron mengorbit mengelilingi
nukleus sapa seperti planet mengorbit mengelilingi matahari.
Orbit yang berlainan berkait dengan tingkat tenaga yang
berlainan.

23. 



Rajah di sebelah
menunjukkan model Bohr
bagi unsur Florin. Nukleus
Florin mengandungi 9 proton.
Mengelilingi nukleus ini
adalah 9 elektron. Elektron
menyusun diri mereka dalam
3 orbit yang berlainan:
Dalam orbit pertama terdapat
2 elektron
Dalam orbit kedua, 7 elektron
Dan orbit ke 3, tiada elektron.

24. 
Bohr mengandaikan bahawa:



elektron dalam atom mempunyai tenaga yang berbeza
elektron dalam orbit pertama terdiri dari tingkat tenaga pertama, dan
seterusnya
setiap tingkat tenaga hanya boleh memuatkan bilangan elektron yang
tertentu sahaja. Bilangan maksima elektron dalam satu-satu tingkat
tenaga diberi oleh formula berikut:
di mana n = tingkat tenaga tertentu.

25. 
Contohnya:




Bilangan maksima elektron dalam tingkat tenaga
yang pertama (n = 1) adalah 2 (1)2 = 2 iaitu 2
elektron
Bilangan maksima elektron dalam tingkat tenaga
yang kedua (n = 2) adalah 2 (2)2 = 8 iaitu 8
elektron
Bilangan maksima untuk tingkat tenaga yang
ketiga adalah (n = 3) is 2 (3)2 = 18 iaitu 18
elektron.
Elektron memenuhi tingkat tenaga bermula
dari n = 1 ke n = 7.

26. Rajah Bohr
 Untuk atom Hidrogen, 1
elektron pergi ke tingkat
tenaga pertama.



Lukis bulatan yang sebagai
simbol nukleus H
Tulis bilangan proton untuk
nukleus tersebut, 1p+
Lukis arc untuk mewakilkan
tingkat tenaga pertama dimana
terdapat 1 elektron.

27. 
Bagi atom Litium, 2 daripada 3
elektron pergi ke tingkat tenaga
pertama manakala elektron
ketiga pergi ke tingkat tenaga
ke dua. Elektron di tingkat
tenaga paling luar di panggil
elektron valen (valence
electron). Elektron di tingkat
tenaga pertama di panggil
elektron teras (core elektron).

28. Nombor Kuantum


Nombor kuantum menerangkan tenaga
elektron dalam suatu atom
3 jenis nombor kuantum
a) Nombor Kuantum Prinsipal, n
b) Nombor Kuantum Azimuth, l
c) Nombor Kuantum Magnet, ml
d) Nombor kuantum spin, s

29. a)
Nombor Kuantum Prinsipal, n

Menunjukkan aras tenaga atau petala bagi elektron

n mewakili nilai 1,2,3,…….∞


Semakin besar nilai n, semakin besar tenaga yang dipunyai
oleh petala tersebut.
Abjad juga boleh digunakan untuk mewakili petala seperti
berikut;
Nombor Kuantum Prinsipal
1
2
3
4
…..
Petunjuk Abjad
K
L
M
N
…..
Contoh :- petala dengan n=1 boleh juga dirujuk sebagai
petala K.

30. b)



Nombor Kuantum Azimuth, l
Setiap petala mempunyai subpetala yang mana bentuknya
ditentukan oleh nombor kuantum azim
l mewakili nilai 0, 1, 2,……(n-1)
Setiap nilai merujuk kpd jenis subpetala atau orbital atom
tertentu.
Contoh :- jika n=1, maka l=0.
Oleh itu, petala K hanya mempunyai satu
sub-petala.
jika n=2, maka l=0 dan l=1.
Oleh itu, petala L terdiri daripada dua
sub-petala.

31. 
Nilai l bagi setiap n dirumuskan dalam jadual berikut;
Nilai l


1
2
3
4
5
6
….
Petunjuk sub-petala

0
s
p
d
f
g
h
i
….
Sub-petala s, p, d dan f merujuk kepada sub-petala yang
terdapat dalam spektrum atom bagi logam alkali dalam
jadual berkala. Penting kerana kesemua sub-petala
tersebut dipenuhi dengan elektron pada keadaan asas
(keadaan aras tenaga terendah).
Untuk menentukan sub-petala, dalam petala tertentu, nilai
n bagi petala tersebut ditulis terlebih dahulu, diikuti
dengan petunjuk abjad bagi sub-petala tersebut.
Contoh :- Sub-petala s bagi petala kedua (n=2, l=0) boleh
ditulis sebagai petala 2s. Sub-petala p bagi
petala kedua (n=2, l=1) pula boleh ditulis
sebagai sub-petala 2p.

32. c)





Nombor Kuantum Magnet, m
Nombor kuantum magnet merujuk kpd orientasi orbital
atom dalam ruang.
Nilai yang mungkin bagi m ialah -1…0…+1
Bagi l=0, m mempunyai nilai 0, maka terdapat satu orbital
s sahaja
Bagi l=1, terdapat 3 nilai bagi m iaitu -1, 0 dan +1.
Ini menunjukkan terdapat 3 orbital p iaitu px , py dan pz .
Bagi l=2, nilai m adalah -2, -1, 0, +1, +2.
Ini menunjukkan terdapat 5 orbital d.

33. Ringkasan Nombor Kuantum
Nombor
Nombor
Petunjuk
kuantum
kuantum
sub-petala
prinsipal, n
azimuth, l
(petala)
(sub-petala)
Nombor Kuantum
magnet, m (orbital)
Bilangan
orbital
dalam
sub-petala
1
0
1s
0
1
2
0
1
2s
2p
0
-1 0 +1
1
3
3
0
1
2
3s
3p
3d
0
-1 0 +1
-2 -1 0 +1 +2
1
3
5
4
0
1
2
3
4s
4p
4d
4f
0
-1 0 +1
-2 -1 0 +1 +2
-3 -2 -1 0 +1 +2 +3
1
3
5
7

34. Spin Elektron
Nombor kuantum spin, s




Nombor kuantum ini penting kerana elektron berputar
mengelilingi nukleus (sama seperti bumi berputar pada
paksinya).
Oleh kerana elektron hanya boleh berputar pada dua arah,
s hanya terdiri daripada 2 nilai iaitu +½ dan -½.
4 nombor kuantum iaitu n, l, m dan s menentukan orbital
elektron dan arah putaran elektron.
Walau bagaimanapun, keempat-empat nombor kuantum ini
perlu mengikuti aturan Prinsip Pemencilan Pauli

35. Prinsip Pemencilan Pauli

Prinsip Pemencilan Pauli menyatakan tidak
terdapat 2 elektron dalam satu atom yg
mempunyai keempat-empat nombor kuantum
yang sama.
Contoh :- Dalam orbital 1s, nilai n, l, dan s
adalah seperti n=1, l=0, m=0 dan
s=+½ atau
-½.

Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2
elektron dengan spin yang berlawanan.

36. 
Prinsip Pemencilan Pauli mengehadkan bilangan
elektron dalam orbital kepada dua, maka bilangan
maksimum elektron yang boleh diisi dalam
sub-petala s, p, d dan f adalah bersamaan dengan
2n2 seperti berikut;
Sub-petala Bilangan orbital Bil. maksimum elektron
s
1
2
p
3
6
d
5
10
f
7
14

37. Isotope






Terdapat 2 bentuk atom karbon yang boleh didapati secara semulajadi.
Mereka dipanggil sebagai karbon-12 dan karbon-13.
Simbol untuk menerangkan karbon-12 adalah seperti berikut:
"C" menunjukkan atom itu sebagai karbon
Z = 6 menunjukkan karbon-12 mempunyai 6 proton
A = 12 menunjukkan nombor jisim adalah 12
Bilangan neutron = 12 - 6 = 6 neutron

38. 
Simbol yang menerangkan carbon-13 adalah seperti
berikut:

"C" menunjukkan atom itu adalah karbon
Z = 6 menunjukkan karbon-13 mempunyai 6 proton
A = 13 menunjukkan nombor jisim adalah 13
Bilangan neutron = 13 - 6 = 7 neutron



ISOTOP MEMPUNYAI SIFAT KIMIA YANG SAMA

39. KEPENTINGAN
&
PENGGUNAAN ISOTOP
Anda dikehendaki menghuraikan perananan
isotop dalam bidang perubatan, pertanian,
perindustrian dan penyelidikan.

40. Orbital atom


Orbital merujuk kepada kawasan atau isipadu
dalam ruang sekeliling nukleus untuk diisi dengan
elektron
Sebaliknya, orbit merujuk kepada laluan elektron
mengelilingi nukleus

41. 
Setiap sublevel mempunyai satu atau lebih orbital atom
dengan bentuk 3-D.

Bentuk orbital atom berhubung dengan “kebarangkalian untuk
menjumpai elektron dalam isipadu tertentu di ruang kosong”
menggunakan sistem koordinat Cartesian (x, y, and z axes)
sebagai rangka rujukan, dan nukleus atom berada pada titik 0,
0, 0.

Rajah dibawah dipanggil “Rajah Sempadan Permukaan”
("Boundary Surface Diagrams").

Rajah-rajah ini menunjukkan isipadu ruang kosong yang
mencakupi 90% kebarangkalian taburan elektron dalam
sempadan permukaan orbital tersebut.

43. Gambarajah orbital
Orbital s
Orbital p
Orbital d
Orbital f

44. Orbital s

Hanya satu jenis orbital s dan ianya berbentuk sfera

45. Orbital p

Terdapat 3 jenis orbital p dan mereka berbentuk
dumb-bell.

46. Orbital d

Terdapat 5 orbital d . Empat daripadanya berbentuk daun clover
manakala satu seperti orbital p dengan donut ditengahnya.

47. Pengisian Elektron Dalam
Gambarajah Orbital


Pengisian elektron dalam gambarajah
orbital adalah mengikut aturan tertentu.
3 jenis aturan
a) Prinsip Aufbau
b) Prinsip Pemencilan Pauli
c) Aturan Hund

48. Prinsip Aufbau

Menegaskan pengisian elektron dalam orbital
adalah mengikut tertib aras tenaga bermula dari
aras tenaga terendah
Tenaga
5s
4p
3d
4s
3p
3s
2p
2s
1s

49. Prinsip Pemencilan Pauli


Menyatakan tidak terdapat 2 elektron dalam satu
atom yang mempunyai keempat-empat nombor
kuantum yang sama
Oleh itu satu orbital hanya boleh memuatkan 2
elektron dengan spin yang berlawanan

Spin elektron diwakili dengan simbol

Contoh :-
s
p
d
dan

50. Aturan Hund


Menyatakan elektron mengisi semua orbital yang
mempunyai tenaga yang sama secara tunggal
dengan putaran yang selari sebelum berpasang
Contoh :-
p
d

51. Konfigurasi Elektron


Susunan elektron dalam atom dinamakan
konfigurasi elektron
Konfigurasi elektron adalah mengikut 3
aturan :- Prinsip Aufbau
- Prinsip Pemencilan Pauli
- Aturan Hund

52. Contoh:

1
1s1
H
1.00794
1s
11
1s22s22p63s1
Na
22.99
1s
2s
2p
3s
20
1s22s22p63s23p64s2
Ca
40.078
1s
2s
2p
3s
3p
4s

53. 13
1s22s22p63s23p1
Al
26.982
1s
2s
2p
7
3p
1s22s22p3
N
14.007
3s
1s
2s
2p
17
1s22s22p63s23p5
Cl
35.4527
1s
2s
2p
3s
3p

54. Konfigurasi Elektron Unsur Peralihan




Melibatkan unsur yang mempunyai nombor atom,
Z=21 hingga Z=30
Umumnya, aras tenaga bagi orbital 4s adalah
lebih rendah daripada orbital 3d.
Tetapi, apabila ada elektron terisi dalam orbital
3d, maka kedudukan kedua-dua orbital adalah
sebaliknya.
Oleh itu, orbital 3d sekarang, mempunyai tenaga
yang lebih rendah daripada orbital 4s.

55. Contoh :3d
21
Sc
44.956

4s
4s
3d
Tenaga
Oleh itu, konfigurasi
Scandium (Sc) ialah :1s22s22p63s23p63d14s2
elektron
bagi

57. Sifat berkala atom

3 sifat berkala atom yang penting:
a) Saiz atom
b) Tenaga pengionan
c) Afiniti elektron

58. a) Saiz atom
Menuruni kumpulan
semakin besar saiz atom
(saiz atom bertambah dengan pertambahan
nilai n)
Merentasi kala
semakin kecil saiz atom

59. b) Tenaga pengionan

Tenaga yang mesti diserap untukmenyingkirkan
satu mol elektron valens daripada satu mol atom
bergas atau daripada ion bergas
Contoh :Na(g)

Na+(g) + e-
Proses endotermik – banyak tenaga yang
diperlukan untuk
mengeluarkan elektron

60. 


Tenaga Pengionan Pertama
- tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan
elektron yang pertama
Tenaga Pengionan Kedua
- tenaga yang diperlukan untuk mengeluarkan
elektron yang kedua
Apabila menuruni kumpulan
saiz atom bertambah – tarikan nukleus terhadap
elektrons valens berkurang
tenaga pengionan
berkurang

61. 
Apabila merentasi kala dari kiri ke kanan
penambahan cas ion akan menyebabkan
pengurangan saiz ion – banyak tenaga diperlukan
peningkatan tenaga pengionan

62. c) Afiniti elektron

Didefinisikan sebagai tenaga yang dibebaskan
atau diserap apabila elektron ditambah kepada
atom atau ion pada keadaan asas
Contoh :Cl(g)


e- +
Cl-(g)
Pembentukan ion negatif biasanya melibatkan
pembebasan tenaga ( ∆H = -ve )
Semakin besar terima elektron , semakin besar
nilai tenaga yang dibebaskan

63. 
Apabila merentasi kala dari kiri ke kanan
nilai afiniti elektron semakin besar (saiz atom kecil)

Apabila menuruni kumpulan
nilai afiniti elektron menurun (saiz atom besar)