Ilmu Bahan

http://www.4shared.com/folder/GKRzagss/Ilmu_bahan.html
Link untuk download Materi Ilmu bahan

http://www.4shared.com/folder/gO3iX9To/Math_I_Kalkulus_I.html

Power point kalakulus silahkan download

`       BAB 1

            Struktur  Atom

         Tahun 1867 Thomson sudah menemukan elektron, namun ukuran dan posisi elektron dalam suatu atom  belum diketahui. Para ilmuwan berusaha menjelaskan bentuk dan model atom dari yang paling sederhana hingga rumit.

           John Dalton (1766-1844) :

berhasil menjelaskan peristiwa yang terjadi dalam reaksi kimia ditambah kesimpulan dari pekerjaan orang lain, rangkumannya adalah sebagai berikut:  Atom adalah bagian dari suatu unsur /zat yang tak dapat dibagi-bagi. Atom dari suatu unsur mempunyai bentuk yang serupa dan tidak mungkin berubah men-jadi unsur yang lain, atom besi tidak mungkin berubah menjadi atom emas. Dua atom atau lebih dari unsur yang berbeda dapat bergabung dalam reaksi kimia membentuk suatu molekul. Contoh atom Hidrogen dengan Oksigen memben-tuk molekul lair. Dalam reaksi kimia, berbagai atom unsur yang terlibat hanya sekedar memisahkan dan menggabungkan sedangkan masa keseluruhan tetap, jadi sesuai dengan hukum Lavoiser yang

menyatakan masa sebelum reaksi sama dengan masa sesudah reaksi. Dalam reaksi kimia banyak atom yang bergabung dengan unsur lain mempunyai perbandingan tertentu dan sederhana, ide ini sama dengan ide Proust yang menyatakan bahwa perbandingan berat unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa selalu tetap

         Model atom Thomson (1856-1903)

Atom bukan merupakan sesuatu yang tidak da- pat dibagi-bagi.Dalam Atom ada sejumlah mua-tan negatif karena secara keseluruhan atom ne-tral maka muatan negatif tersebut diseimbangkan muatan positip yang jumlahnya sama. Menurut Thomson atom mempunyai masa yang lebih be-sar dibanding dengan masa elektron. Ini berarti muatan positif menjadi pusat masa sebuah atom. Jika diandaikan sebuah atom adalah semangka, maka elektron-elektron dalam atom diibaratkan sebagai biji semangka, sedangkan inti isinya

          Model Atom Rutherford (1903)  :

          Rutherford menyanggah model atom Thomson

          Ia mengemukakan teorinya sebagai berikut :Atom terdiri dari inti yang dikelilingi oleh elektron disekitarnya.Inti ber-muatan positif dan sebagian besar masa atom (99,9%) berkumpul diintinya . Jika nomor atom Z menunjukkan jumlah muatan positif (Proton) jarak inti atom dengan elektron yang mengelilingi jauh lebih besar diban dingkan ukuran inti atom dan elektron. Diilustrasikan inti atom se-bagai sebuah kelereng ditaruh ditengah lapangan sepak bola dan elektron bergerak dipinggirnya.secara keseluru- han atom bersifat netral sehingga jumlah muatan negatif yang dibawa elektron sama dengan jumlah muatan posi tif yang dibawa oleh intinya Dalam reaksi kimia komposisi elektron-elektron bagian luar mengalami perubahan se-dangkan bagian inti tidak. Atom yang kehilangan elektron atau kelebihan elektron disebut ion.Karena inti bermua- tan positif sedang kan elektron bermuatan negatif, maka terdapat gaya elektrostatik (tarik menarik) yang bertindak sebagai gaya sentri petal terhadap elektron.

         Model atom Bohr : 1890

Mengemukakan 2 postulat :

1. Elektron tidak mengorbit mengelilingi inti melalui sembarang lintasan melainkan hanya melalui lintasan-lintasan tertentu dengan momentum anguler tertentu tanpa membebaskan energi. Lintasan ini disebut lintasan stasioner dan memiliki energi tertentu.

2. Elektron dapat pindah dari satu orbit ke orbit lainnya, jika elektron pindah dari orbit yang lebih luar keorbit yag lebih dalam maka elektron akan melepaskan energi sebesar hf. Jika elektron pindah dari orbit yang lebih dalam ke orbit yang lebih luar maka elektron akan menyerap energi sebesar hf.

Bertambahnya Unsur  yang ditemukan :

 1

Pertambahan Bahan ajaran kimia unsur mungkin akan bertambah rumit. Tiga elemen baru kini telah ditambahkan di Table Periodik Unsur. Majelis Umum International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) telah menyetujui nama-nama untuk ketiga unsur itu. Ketiga unsur memiliki nomor 110, 111 dan 112, masing-masing bernama

Darmstadtium (Ds),

Roentgenium (Rg) dan

Copernicium (Cn).

Majelis umum yang beranggotakan 60 orang menyetujui penamaan dalam rapat di Institute of Physics (IOP), London, Sabtu (5/11/2011) lalu. Dr Robert Kirby-Harris, kepala IOP dan Sekretaris Jenderal IUPAP, seperti dikutip Daily Mail Sabtu lalu mengatakan, penamaan unsur ini telah mendapat persetujuan dalam konsultasi dengan fisikawan dari seluruh dunia dan kami senang melihat mereka diperkenalkan di table Periodik unsur. Livescience dalam publikasinya Sabtu lalu menyatakan bahwa ketiga unsur baru itu disebut elemen "superberat" atau transuranium. Mereka hanya ada di laboratorium, tak ada di alam, cepat sekali luruh menjadi elemen lain dan sulit dipelajari. Tak banyak yang diketahui tentang elemen itu.Meski baru ditambahkan ke Tabel Periodik Unsur, ketiga unsur itu sebenarnya telah lama ditemukan. Hanya saja, penamaan tak langsung dilakukan sebab harus sesuai persetujuan organisasi ilmuwan.Secara umum, unsur dinamai sesuai penemunya, tempat ditemukan atau nama kehormatan. Copernicium misalnya, diciptakan 9 Februari 1996 dengan nama ununbium. Nama tidak berubah sampai tahun 2009 saat eksistensi unsur itu berhasil dibuktikan. Nama Copernicus lalu diambil untuk menghormati Copernicus, ilmuwan pertama yang menyatakan bahwa Bumi mengelilingi Matahari.Sementara Roentgenium ditemukan 8 Desember 1994 dengan nama asli unununium. Nama Roentgenium lalu dipakai sebagai penghormatan atas jasa Wilhelm Conrad Roentgen, ilmuwan yang mendeteksi sinar X dan memenangkan nobel fisika tahun 1901. Darmstadtium dibuat oleh Peter Armbruster and Gottfried Munzenberg dengan nama awal ununnilium. Nama Darmstadtium diambil sebab pembuatan dilakukan di fasilitas GSI Helmholtz Centre for Heavy Ion Research di Jerman yang terletak di dekat kota Darmstadt.Setelah penamaan Darmstadtium, Roentgenium dan Copernicium, ilmuwan kini tengah bekerja untuk menamai unsur 114 dan 116 yang telah ditambahkan di Table Periodik unsur Juli lalu. Nama resminya akan muncul dalam waktu tak jauh dari sekarang.

        A. Pengertian Partikel Materi

Partikel materi  :

    adalah bagian terkecil dari suatu materi. Setiap materi mengandung partikel-partikel kecil yang menyusun zat tersebut yang dapat berupa atom, ion, dan molekul. Sampai saat ini belum ada yang mengetahui bentuk partikel terkecil zat, para ilmuan  berupaya mengembangkan beragam modelnya dari data yang mereka kumpulkan. Setiap zat yang berbeda disusun oleh partikel-partikel terkecil yang berbeda pula. Misalnya, air disusun oleh partikel-partikel terkecil yang berbeda dengan partikel-partikel terkecil yang menyusun gula pasir.

B. Atom

Sekitar 450 tahun sebelum Masehi ahli filsafat Yunani Leucippus dan Democritus menyatakan bahwa semua materi disusun oleh partikel-partikel yang sangat kecil sekali dan tak dapat dibagi-bagi lagi yang disebut atom. Atom berasal dari bahasa Yunani, yakni atomos ( a:tidak dan tomos: terbagi).Pada tahun 1808 seorang guru kimia dari Inggris John Dalton (1766-1844) mengajukan pemikiran tentang atom yang dikenal dengan istilah “model atom Dalton” dengan intisari sebagai berikut:

1.            Setiap unsur terdiri atas partikel-partikel terkecil yang tak dapat dibagi-bagi lagi, disebut atom.

2.            Semua atom dari unsur yang sama memiliki ukuran dan massa yang sama. Atom-atom dari unsur yang berbeda memiliki massa yang berbeda pula. Dengan demikian, banyaknya macam atom sama dengan banyaknya macam unsur.

3.            Atom-atom tidak dapat dirusak . Atom-atom tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan melalui reaksi kimia.

4.            Melalui reaksi kimia, atom-atom dari pereaksi akan memiliki susunan yang baru daaan akan saling terikat satu sama lain dengan rasio atau perbandingan bilangan tertentu.

Dalam gambar-gambar atom dari unsur yang berbeda diberi warna yang berbeda hanya untuk menunjukkan bahwa atom tersebut berasal dari unsur yang berbeda. Pewarnaan ini bukan warna dari atom itu sendiri. Dalam keadaan tunggal atom tidak memiliki sifat-sifat tertentu, seperti warna, wujud, massa jenis, daya hantar listrik, titik didih, titik leleh, dll. Sifat-sifat itu baru muncul jika atom-atom dalam jumlah besar bergabung membentuk kumpulan atom dengan cara-cara tertentu. Cara-cara atom berikatan akan menentukan sifat dari zat yang dibentuk. Para ahli kimia menyusun unsur dan senyawanya dalam suatu sistem periodik unsur yaitu suatu tabel yang berisi 118 unsur yang berada dalam keadaan bebas ataupun senyawanya di alam bahkan juga unsur-unsur yang hanya ada di-unsur golongan utama diberi tambahan simbol A dibelakang nomor golongannya.  Unsur-unsur dalam golongan utama pertama (IA) disebut unsur golongan logam alkali (hidrogen bukan logam jadi tidak termasuk logam alkali). Golongan utama kedua (IIA) unsur logam alkali tanah. Unsur-unsur dalam golongan utama ketujuh (VIIA) disebut unsur golongan halogen, dan unsur dalam golongan utama kedelapan (VIIIA) disebut unsur golongan gas mulia. Setiap baris sistem periodik dimulai dengan unsur logam alkali dan berakhir dengan unsur gas mulia. Unsur-unsur yang merupakan satu golongan akan ditemukan kembali sifat atomnya secara periodik dalam setiap baris. Oleh karena itu  baris dalam sistem periodik disebut periode. Nomor periode ditulis dengan angka 1,2,3,4,5,6, dan 7. Periode pertama hanya unsur hidrogen dan laboratorium. Kolom dalam sistem periodik unsur disebut golongan. Dalam setiap golongan hanya terdapat satu golongan unsur. Dalam satu golongan, unsur-unsur akan disusun sesuai dengan kenaikan nomor massa.

             Gambar sistem periodik :

           

                                   Unsur  Helium

             No.Atom          2            4         No. Massa                   3             6

                                        Helium                                                    Litium

                                          ( He)                                                       (Li)     

                                 Dalam sistem periodik, setiap unsur ditulis dalam bentuk lambang disertai nomor atom dan nomor  massa.

Lambang atom unsur litium adalah Li,  Nomor atom unsur Li adalah 3, Nomor massa unsur Li adalah 6

C. Molekul

Banyak partikel terkecil dari suatu zat di alam yang bukan atom, melainkan gabungan dari dua atau lebih atom unsur. Gabungan dua atom atau lebih dari unsur yang sama atau berbeda disebut molekul. Jika atomnya dari unsur yang sama molekulnya disebut molekul unsur. Contoh molekul unsur diantaranya O₂ (oksigen), H₂ (hidrogen), N₂ (nitrogen), O₃ (ozon), dan S₈ (belerang). Jika molekulnya tersusun dari dua atau lebih atom dari unsur yang berbeda disebut molekul senyawa. Contohnya CO₂ (karbon dioksida), H₂O (oksigen), C₁₂H₂₂O₁₁ (gula putih), C₂H₅OH (etanol), dan CO (karbon monoksida) yaitu gas yang dapat meracuni darah kita sehingga menimbulkan kematian.

D. Ion

     Pada pertengahan abad ke-19, banyak hasil penelitian yang menunjukkan bahwa tidak semua senyawa terbentuk dari gabungan dua atau lebih atom unsur, melainkan oleh gabungan partikel-partikel bermuatan listrik yang disebut ion. Muatan ion satu kali atau beberapa kali muatan elektron, yaitu muatan terkecil yang disebut muatan dasar. Logam-logam membentuk ion-ion bermuatan positif (Kation) dan unsur bukan logam sebagian besar membentuk ion bermuatan negatif (Anion).Atom-atom dalam keadaan netral mengandung muatan positif dan negatif yang sama jumlahnya. Muatan ion dapat diperkirakan dari letak unsur dalam sistem periodik. Ion logam alkali (IA) selalu membentuk ion-ion bermuatan positif satu, misalnya ion litium (Li⁺), ion natrium (Na⁺), dan ion kalium ((K⁺). Ion-ion logam alkali tanah (IIA) memiliki muatan positif dua, misalnya ion kalsium (Ca²⁺), dan  magnesium (Mg²⁺). Ion-ion dari unsur golongan halogen (VIIA) selalu bermuatan negatif satu, yaitu ion fluorida (F^-), ion klorida (Cl^-), ion bromida (Br^-), dan ion iodida (I^-). Ion-ion dari golongan  VIA membentuk ion bermuatan negatif dua, seperti oksigen membentuk oksida (O^2-) atau belerang membentuk sulfida (S^2-). Dari golongan VA, unsur nitrogen membentuk nitrida (N^3-). Ion-ion diatas berasal dari satu buah unsur (monoatom). Ion juga terdapat dari gabungan dua atau lebih atom unsur yang berbeda (poliatom). Misalnya, ion sulfat (SO₄^2-), ion nitrat (NO₃^-), ion asetat (CH₃COO^-), ion ammonium (NH₄⁺), dan ion hidroksil (OH^-). Jumlah muatan listrik dalam suatu senyawa yang tersusun atas ion positif dan negatif adalah netral. Contohnya NaCl. Ion-ion yang bermuatan memiliki gaya tarik listrik yang kuat. Ion-ion yang bermuatan positif (kation) berikatan dengan ion bermuatan negatif (anion) melalui ikatan ion (ikatan kimia yang terjadi karena gaya tarik listrik) dan membentuk senyawa ion (senyawa yang terbentuk karena adanya ikatan ion). Senyawa yang tersusun atas ion-ion tidak membentuk molekul melainkan kisi kristal. Dalam suatu kisi kristal, ion-ion yang saling berlawanan tersusun dengan susunan antarion tertentu. Kuatnya ikatan antar ion dapat menjelaskan mengapa garam-garam umumnya memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi daripadda zat-zat yang partikel terkecilnya adalah molekul.

                                                                  

                                                Z = inti atom  K = kulit saat n =1   dan L = kulit                      

                     z                         saat n = 2

                       K     L                SIFAT- SIFAT LOGAM

                           Makin kecil  

                                                     Makin Besar                      

           Dalam sistem periodik sifat sifat logam dlm satu golongan makin keatas makin berkurang dalam satu periode makin kekanan makin berkurang Maka Jari - jari atom Makin besar

                                                              

                 Makin kecil Jari jari atom :         

              dalam satu golongan makin kebawah makin besar  sedangkan makin keatas makin berkurang, krn jumlah kulitnya makin  besar dan bilangan kwantum n juga makin besar, sebaliknya dalam satu periode semakin kekanan jari2 atomnya makin kecil karena jumlah proton dan elektronnya semakin bertambah shg gaya elektrostatik makin besar  karena gaya tarik partikel yang berlawanan bertambah besar sehingga elektron tertarik kedalam shg jari2 kecil.

Jari - jari ion : suatu atom yang melepas elektron jari-jari ionnya makin kecil dari atom yang netral, ini disebabkan gaya tarik inti makin kuat dibanding atom yang netral, demikian juga sebaliknya untuk atom yang menangkap elektron jari2 ion makin besar.

Energi ionisasi :

                                    Energi yang diperlukan untuk melepas satu elektron dari suatu atom yang berdiri sendiri. Dalam suatu golongan Energi ionisasi makin berkurang jika nomor atomnya bertambah. Ini disebabkan makin bertambahnya kulit elektron, maka elektron pada kulit terluar berada semakin jauh dari inti. Ini menyebabkan gaya tarikan keinti makin rendah dan elektron mudah dapat dilepaskan.

                      Berkurang energi ionisasi

                                     

                                        Energi ionisasi berkurang

                      Affinitas elektron. :

                           Energi yang dilepaskan jika atom dalam bentuk gas menerima elektron dengan membentuk ion negatif.  Dalam suatu golongan makin kebawah letak suatu unsur  Affinitas elektron makin berkurang.  Dalam suatu periode  makin kekanan letak suatu unsur Affinitas elektron makin bertambah ini disebabkan makin kecil jari-jari atom, Affinitas elektron makin besar.

                   Berkurang

                                          

                                              Bertambah besar

Keelektronegatifan :

                            Adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron, ini berkaitan dengan energi ionisasi dan  Affinitas elektron. makin kecil jari-jari atom, sifat keelektronegatifan makin besar.

  Sifat sifat Magnetiknya suatu unsur :

        Suatu atom menunjukkan sifat sifat magnetiknya jika ditempatkan dalam medan magnetiknya. Atom dikelompokkan dalam dua golongan berdasarkan sifat magnetiknya: Suatu atom dikatakan mempunyai gejala diamagnetisme jika interaksi elektron yang berpasangan dengan medan magnetik akan tolak menolak. Sifat diamagnetik ini dapat dikalahkan dengan sifat para magnetik, yaitu gejala yang disebabkan apabila suatu atom  mempunyai elektron yang tidak berpasangan. Makin banyak elektron yang tidak berpasangan maka makin kuat gaya tarik medan magnitnya.  

 LATIHAN MENENTUKAN TINGKAT ORBITAL  UNSUR-UNSUR DALAM SISTEM PERIODIK :

UNTUK MENGINGAT TINGKAT ENERGI ORBITAL  DAN URUTAN PENGISIAN ELEKTRON DISUSUN SBB :

1S
2S	2P
3S	3P	3D
4S	4P	4D	4F
5S	5P	5D	5F
6S	6P	6D	6F
7S	7P	7D	7F

     ₁₁Na                 ₂₀ Ca                   ₂₆ Fe              ₃₅Br               ₄₈Cd                                                                                                                      

                                

       ₁S²                              ₁S²                              ₁S²                            ₁S²                         ₁S²

           ₂S²        ₂P⁶                       ₂S²        ₂P⁶                    ₂S²        ₂P⁶                  ₂S²        ₂P⁶                ₂S²   ₂p⁶      

           ₃S²                                 ₃S²        ₃P⁶                      ₃S²     ₃P⁶    ₃d⁶         ₃S²      ₃P⁶   ₃d¹⁰      ₃S²     ₃P⁶    ₃d¹⁰

                                                                ₄S¹                                ₃S²      ₃P⁶                  ₄S²      ₄P⁵                 ₄S²   ₄P⁶   ₄d¹⁰

                                                                              ₄S²                                                          ₅S²

₁₁Na          :  ₁S² ₂S² ₂P⁶ ₃ S¹       atau    [Ne] ₃S¹

₂₀ Ca         :   ₁S² ₂S² ₂P⁶ ₃ S² ₃P⁶ ₄S²      atau  [Ar]  ₄S²

₂₆ Fe          :  ₁S² ₂S² ₂P⁶ ₃ S² ₃P⁶ ₄S²  ₃d⁶ atau  [Ar] ₄S² ₃d⁶

₃₅ Br         :   ₁S² ₂S² ₂P⁶ ₃ S² ₃P⁶ ₄S²  ₃d¹⁰ ₄P⁵  atau [Ar] ₄S² ₃d¹⁰₄P⁵

₄₈ Cd        :   ₁S² ₂S² ₂P⁶ ₃ S² ₃P⁶ ₄S²  ₃d¹⁰ ₄P⁶  ₅S² ₄d¹⁰   atau [Kr] ₅S² ₄d¹⁰

24 Cr  :  ₁S²                                                       ₁S²

               ₂S²   ₂p⁶                     Bukan             ₂S²   ₂p⁶

               ₃S²   ₃p⁶  ₃d⁵                                       ₃S²   ₃p⁶  ₃ d⁴

               ₄S¹                                                      ₄S²

₂₉ Cu     ₁S²                                                          ₁S²

               ₂S²   ₂p⁶                     Bukan               ₂S²   ₂p⁶

               ₃S²   ₃p⁶  ₃d¹⁰                                       ₃S²   ₃p⁶  ₃ d⁹

               ₄S¹                                                        ₄S²

 

Struktur Elektron dan Orbital

Kilasan singkat

Di dalam setiap pembukaan kimia anda pasti melewati struktur elektron dari hidrogen dan karbon yang digambarkan seperti berikut ini:

                              
Lingkaran menggambarkan tingkat energi –yang juga melambangkan jarak dari nukleus. Dari lingkaran tersebut struktur elektron bisa digambarkan dalam bentuk diagram energi seperti diagram berikut ini:

Orbital Atom

Orbit dan orbital kedengarannya serupa, padahal keduanya memiliki arti yang agak berbeda. Merupakan hal yang  ukup penting untuk mengerti perbedaan tersebut.

  Ketidakmungkinan menggambar orbit dari elektron

Untuk menggambar jalur dari sesuatu anda perlu tahu dengan tepat dimana objek tersebut berada dan akan berada dimana objek tersebut beberapa saat kemudian. Hal ini tidak dapat dilakukan untuk elektron.

Prinsip ketidakpastian Heisenberg mengatakan bahwa tidak dapat ditentukan dengan tepat dimana dan akan kemana sebuah elektron. Itu menjadikan tidak mungkin untuk menggambar orbit dari elektron di sekitar nukleus. Tapi, apakah ini masalah yang besar? Tidak. Jika sesuatu tidak mungkin anda harus menerimanya dan mencari pemecahan dari masalah tersebut.

Elektron hidrogen -orbital 1s

                                              

Anggap anda memiliki sebuah atom hydrogen dan pada suatu saat tertentu anda menggambar posisi dari satu elektron tersebut. Beberapa saat kemudian anda melakukan hal yang sama dan menemukannya sudah berada di posisi yang baru. Anda mungkin tidak mengerti bagaimana ele tron tersebut berpindah dari posisi pertama ke posisi kedua.  Anda melakukan hal ini berulang-ulang kali dan pelan-pelan anda akan dapat menemukan suatu peta 3D dari letak elektron tersebut.Pada kasus hidrogen Elektron dapat ditemukan dimanapun di dalam ruangan bola disekitar nukleus. Diagram diatas menggambarkan potongan melintang dari ruangan bola tersebut.95% dari keseluruhan waktu (atau mungkin persentase lain yang anda pilih) elektron dapat ditemukan dengan mudah di daerah dekat dengan nu leus. Daerah seperti itu yang disebut dengan orbital. Anda dapat membayangkannya sebagai suatu daerah dimana elekron berada.Apa yang elektron lakukan di orbital? Kita tidak tahu dan kita tidak bisa tahu. Jadi kita tidak akan membahas tentang hal tersebut. Yang bisa kita katakan hanyalah bila elektron berada di suatu orbital tertentu elektron tersebut akan memiliki tingkat energi tertentu. Tiap tingkat energi memiliki nama masing- masing. Orbital yang dimiliki oleh ele tron hydrogen disebut sebagai orbital 1s. Angka 1 melambangkan bahwa orbital tersebut berada pada level energi terdekat dari nukleus. Dan huruf s melambangkan bentuk dari orbital tersebut. Orbital s berbentuk sebuah bola yang simetris di sekitar nukleus yang pada kasus tertentu seperti bola dengan isi yang kosong dengan nukleus sebagai pusatnya.

                                

Orbital pada gambar diatas adalah orbital 2s. Sama seperti orbital 1s kecuali daerah dimana elektron mungkin berada lebih jauh dari nukleus orbital ini berada pada tingkat energi kedua. Jika anda mengamati dengan seksama anda akan menemukan adanya suatu daerah dengan kepadatan elektron yang lebih besar (dimana titik-titik menjadi padat) disekitar nukleus. (“Kepadatan elektron” adalah  cara lain menemkan elektron pada daerah tertentu.) 2s (juga  3s, 4s, dsb) elektron menghabiskan waktu di daerah  yang lebih dekat dengan nukleus lebih dari yang anda bayangkan. Efek ini untuk sedikit mengurangi energi yang dipakai oleh elektron pada orbital s. Makin dekat dengan nukleus. Makin kecil energi yang diperlukan. Orbital 3s, 4s (dsb) secara progresif makin jauh dari nukleus.

Orbital p

                                              

                   Tidak semua elektron berada pada orbital s. (Bahkan hanya sedikit). Pada tingkat energi yang pertama, satu-satunya orbital hanya  cukup untuk orbital 1s. Tetapi pada tingkat 2, selain orbital 2s ada juga orbital lain yang disebut orbital 2p.Orbital p seperti dua balon identik yang diikat pada bagian tengah. Diagram disamping adalah potongan melintang dari struktur 3D daerah tersebut. Sekali lagi orbital tersebut menunjukkan daerah dimana elektron 95% dapat ditemukan.Tidak seperti orbital s, orbital  p menunjuk ke arah arah tertentu.

Pada setiap tingkat energi ada tiga kemungkinan dari orbital p yang sama yang sama yang saling tegak lurus. Secara acak diberi nama sebagai p_x, p_y dan p_z.   Nama ini semata-mata hanya untuk memudahkan apa yang anda pikir sebagai arah x,y,z berganti secara terus menerus karena rotasi atom di ruang.  

                                        

Orbital p pada tingkat dua disebut sebagai 2p_x, 2p_y dan 2p_z. Dan pada tingkat yang lain disebut sebagai 3p_x, 3p_y, 3p_z, 4p_x, 4p_y, 4p_z dan seterusnya. Semua level memiliki orbital p kecuali level satu. Pada level yang lebih tinggi elekton lebih banyak ditemukan pada jarak yang jauh dari nukleus.

Memasukkan elektron kedalam orbital.

Karena pada saat ini kita hanya tertarik pada struktur elektron dari hydrogen dan karbon, kita tidak perlu memikirkan apa yang terjadi diatas level energi tingkat dua.

Ingat:

Pada level 1 hanya ada satu orbital – orbital 1s.

Pada level empat ada empat orbital -orbital  2s, 2p_x, 2p_y and 2p_z.

Tiap orbital mengandung 1 atau 2 elektron. Tidak lebih dari itu.

Elektron dalam kotak

Orbital dapat diwakili dengan kotak dan elektron dengan anak panah. Arah anak panah menunjukkan arah elektron yang berlawanan.

                                                         

Orbital 1s yang memiliki 2 elektron dapat ditunjukkan seperti gambar disamping, atau bisa juga ditulis lebih ringkas dengan 1s². Dibaca “satu s dua”, bukan “satu s kuadrat”.

                   

Urutan dalam mengisi orbital

Elektron mengisi orbital energi rendah (yang dekat dengan nukleus) sebelum mengisi orbital di tingkat energi yang lebih tinggi. Saat ada pilihan antara orbital dengan tingkat energi yang sama elektron mengisi orbital satu satu sejauh mungkin.Diagram berikut menunjukkan energi dari orbital di tingkat satu dan tingkat dua.

                                         

Perhatikan bahwa orbital 2s memiliki energi yang sedikit lebih rendah dari orbital 2p. Ini berarti bahwarbital 2s akan penuh dengan elektron terlebih dahulu sebelum orbital 2p. Semua orbital 2p memiliki tingkat energi yang sama.

Struktur elektron dari Hidrogen

Hidrogen hanya memiliki satu elektron dan itu akan mengisi orbital dengan tingkat energi terendah yaitu orbital 1s. Struktur elektron hydrogen adalah 1s¹. Kita telah bahas hal ini sebelumnya.

Struktur Elektron dari Karbon

Karbon memiliki enam buah elektron. Dua pada orbital 1s dari molekul. Lalu dua yang selanjutnya pada orbital 2s. Sisanya akan terbagi satu satu dalam orbital 2p. Hal ini karena orbital 2p memiliki tingkat energi yang sama dan stabil pada keadaan sendiri. 

                           

            Struktur elektron Karbon biasanya ditulis sebagai 1s²2s²2p_x¹2p_y¹.