KD. 3.2-4.2 (4X3 JP) struktur atom pertemuan 3 kelas X ipa 1 - 4

BAHAN AJAR PERTEMUAN 3                                                                Lampiran 18

NOMOR ATOM, NOMOR MASSA,

ISOTOP, ISOBAR, DAN ISOTON

Apakah yang dimaksud dengan nomor atom dan nomor massa?

Kedua nomor tersebut menyatakan identitas suatu atom untuk membedakan dengan atom-atom lain.

Nomor Atom (Z)

Pada Tahun 1912, Henry Moseley dari inggris melakukan penelitian tentang spektrum sinar X  dari unsur-unsur kimia. Ia menembakkan sinar katode (elektron) ke masing-masing unsur yang dijadikan sebagai anode dan mengamati frekuensi sinar X yang dipancarkan. Setiap unsur menghasilkan rangkaian panjang gelombang tersendiri. Pada tahun 1913 Moseley menunjukkan bahwa panjang gelombang sinar X bisa lebih berkorelasi dengan nomor atom.

Gambar 2.

Penggambaran sederhana dari percobaan Moseley

Ia menemukan adanya keteraturan antara frekuensi sinar X unsur dengan jumlah muatan positif inti atom dari unsur tersebut. Ia menggunakan istilah nomor atom (Z) untuk menyatakan jumlah muatan positif dalam inti atom. 

 

Dalam suatu atom netral, jumlah proton sama dengan jumlah elektron, sehingga nomor atom juga menandakan jumlah elektron yang ada dalam atom.

Nomor Massa (A)

Atom tersusun dari sejumlah proton, neutron dan elektron. Telah dijelaskan, massa proton dan massa neutron jauh lebih besar dibandingkan massa elektron.

Tabel 1. Perbandingan massa dan muatan, proton, elektron, dan neutron.

Partikel	Massa (g)	Muatan
		Coulomb	Satuan muatan
Elektron	9,10939 x 10-28	-1,6022 x 10-19	-1
Proton	1,67262 x 10-24	+1,6022 x 10-19	+1
Neutron	1,67493 x 10-24	0	0

Sumber: Chang, R. 2005. Kimia Dasar konsep-konsep inti edisi 1 jilid 3.

Oleh karena itu, massa suatu atom dapat dianggap sama dengan total massa proton dan massa neutronnya.

Nomor massa (A) adalah jumlah total proton dan neutron yang ada dalam inti atom (nukleon) suatu unsur. Kecuali untuk Hidrogen yang memiliki nomor atom 1 dan nomor massa 1, Hidrogen hanya mempunyai 1 proton dan tidak mempunyai neutron.

Nomor atom dan nomor massa adalah karakteristik untuk setiap atom unsur. Jika X adalah lambang kimia unsur, maka nomor atom (Z) dan nomor massa (A) dapat ditulis sebagai berikut:

Keterangan

 
X = tanda atom unsur

Z = nomor atom 

A = nomor massa

Nomor atom    = jumlah proton

Nomor massa  = jumlah proton + jumlah neutron

                        = nomor atom + jumlah neutron

Tabel 2. Contoh Penentuan Jumlah proton, elektron dan neutron berdasar notasi atom.

Unsur	Lambang unsur	Notasi	Nomor atom (Z)	Jumlah proton	Jumlah elektron	Nomor massa (A)	Jumlah neutron (A-Z)
Hidrogen	H		1	1	1	1	0
Karbon	C		6	6	6	12	6
Besi	Fe		26	26	26	56	30

Atom-atom dari unsur yang sama selalu mempunyai nomor atom (Z) yang sama.  Akan tetapi, ada beberapa kasus dimana terdapat atom-atom dengan nomor atom yang sama mempunyai nomor massa (A) yang berbeda. Hal tersebut dapat diamati dengan alat spektrofotomeri massa.

Berdasarkan hasil percobaan spektrofotometri massa, diketahui bahwa satu macam unsur terdiri dari beberapa atom dengan massa berbeda.

Gambar 3. Penggambaran sederhana alat spektrofotometri massa dan contoh hasil analisisnya.

Sumber : Glencoe Science. 2005. Science level Red.

Oleh karena itu diperlukan suatu istilah untuk menyatakan hubungan nomor atom dan nomor massa atom-atom. Istilah yang digunakan yaitu:

Isotop

Isotop merupakan atom-atom dari unsur yang sama (Nomor atom sama) tetapi memiliki nomor massa (A) yang berbeda.

Contoh

Unsur karbon terdiri atas atom-atom dengan massa: 12, 13, 14. Ketiga bilangan ini dinamakan nomor massa dari atom karbon (nomor atomnya sama, yaitu 6). Atom karbon memiliki nomor massa berbeda, sedangkan nomor atomnya sama.

Isotop karbon dapat ditulis sebagai  , , .

Gambar 4. Isotop-isotop Karbon

www.google.com

Isobar

Isobar merupakan atom-atom dari unsur yang berbeda tetapi memiliki nomor massa yang berbeda. Jadi, isobar merupakan kebalikan dari isotop.

Contoh:

¹⁴C dan ¹⁴N kedua atom tersebut memiliki nomor massa sama yakni 14, tetapi nomor atomnya berbeda. unsur C memiliki nomor atom 6, sedangkan unsur N memiliki nomor atom 7.

Isoton

Isoton merupakan atom-atom dari unsur yang berbeda, tetapi memiliki jumlah neutron yang sama. Isoton suatu atom memiliki sifat fisika dan kimia berbeda.

Contoh:

¹³C dan ¹⁴N kedua atom tersebut memiliki jumlah neutron sama, yakni 7 buah neutron, tetapi jumlah protonnya berbeda. Masing-masing C = 6 dan N = 7.

REFERENSI

Brown, T. et.al.2012.Twelfth edition chemistry the central science. United States: Pearson.

Chang, R. 2005. Kimia Dasar Konsep-konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Glencoe Science. 2005. Science level Red. United States:The McGraw-Hill Companies, Inc.

Kurniawati, D. dan A. Haris W. 2014. Kimia SMA/MA Kelas X. Bandung: Yrama Widya.

Whitten, et.all. 2014. Chemistry 10th edition. USA: Brooks/Cole.