Rangkuman Materi IPA kelas 10 BAB 5: Struktur Atom - Keunggulan Nanomaterial.

TRIBUNJOGJA.COM-Pada kesempatan kali ini, kita akan mempelajari rangkuman menarik tentang mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)  BAB 5 kelas 10 SMA, dengan tema Struktur Atom - Keunggulan Nanomaterial.

Berdasarkan buku IPA yang ditulis oleh Ayuk Ratna Puspaningsih, Elizabeth Tjahjadarmawan, Niken Resminingpuri Krisdianti

Yang mana siswa diharapakan mampu mendeskripsikan pengertian dan mendeskripsikan pengertian dan pentingnya nanoteknologi, menganalisis struktur atom dari unsur menganalisis struktur atom dari unsurunsur, menganalisis konfigurasi elektron menurut teori model atom Bohr, menganalisis kecenderungan jari-jari atom dalam sifat keperiodikan unsur, dan menerapkan konsep struktur atom pada bahasan nanomaterial.

Berikut penjelasan lengkap materi IPA BAB 5 Kelas 10 SMA: Struktur Atom - Keunggulan Nanomaterial.

1.      Pengertian dan Pentingnya Nanoteknologi

Pengertian Nanoteknologi

Nanoteknologi adalah ilmu yang mengkaji manipulasi dan pengendalian materi pada skala nanometer (1 hingga 100 nanometer), di mana sifat fisik dan kimia bahan dapat berbeda signifikan dibandingkan ukuran makro.

Bidang ini mencakup berbagai disiplin ilmu dan bertujuan untuk merancang material serta perangkat dengan keunggulan unik.

Pentingnya Nanoteknologi dalam Kimia

Peningkatan Sifat Material: Nanoteknologi meningkatkan kekuatan, daya hantar listrik, dan reaktivitas bahan.

Aplikasi dalam Katalisis: Nanopartikel digunakan sebagai katalis yang lebih efisien, meningkatkan laju reaksi.

Pengembangan Obat: Memungkinkan sistem penghantaran obat yang lebih efektif dan mengurangi efek samping.

Analisis dan Deteksi: Meningkatkan sensitivitas sensor dan perangkat deteksi zat kimia.

Lingkungan dan Energi: Digunakan dalam penyaringan air dan pengolahan limbah untuk menghilangkan kontaminan.

Inovasi Material Baru: Menciptakan material dengan karakteristik spesifik untuk aplikasi tertentu.
 

2.      Struktur Atom

Struktur atom terdiri dari berbagai partikel penyusun yang dikenal sebagai partikel subatom.

Di pusat atom terdapat inti atom, yang disebut nukleus.

 Nukleus berperan penting dalam menentukan massa atom, karena merupakan tempat berkumpulnya partikel-partikel penyusun atom.

Di dalam inti atom ini, terdapat proton, yang merupakan partikel bermuatan positif, dan neutron, yang tidak memiliki muatan listrik.

Sementara itu, partikel bermuatan negatif, yaitu elektron, berada di luar nukleus, mengelilinginya dalam kulit atau tingkat energi.

Partikel Penyusun Atom

Nomor massa suatu atom mencerminkan jumlah total proton dan neutron yang ada di dalamnya, sedangkan nomor atom menunjukkan jumlah elektron.

 Dalam keadaan netral, sebuah atom memiliki jumlah elektron yang sama dengan jumlah proton, sehingga tidak memiliki muatan keseluruhan.

Ketika sebuah atom netral tidak melepas atau menangkap elektron pada kulit terluarnya, atom tersebut dikatakan tidak membentuk ion.

Hubungan Lambang Unsur terhadap Partikel Penyusun Atom

Lambang unsur, yang merupakan simbol unik untuk setiap elemen kimia, berkaitan langsung dengan partikel penyusun atom.

Misalnya, lambang unsur dapat menunjukkan nomor atom, yang mencerminkan jumlah proton dalam inti, dan pada gilirannya, mempengaruhi sifat-sifat kimia dan fisika dari unsur tersebut.

Baca juga: Kunci Jawaban IPA Kelas 10: Cek Pemahaman BAB 5

3.      Konfigurasi Elektron 

Dalam materi ini, membahas secara singkat dua teori model atom yang mendasari konfigurasi elektron: teori model atom Niels Bohr dan mekanika kuantum.

Kedua teori ini memiliki kesamaan dalam menjelaskan posisi dan susunan elektron yang terletak di luar nukleus.

Bohr dan Burry secara bersamaan mengusulkan beberapa aturan mengenai konfigurasi elektron dalam kulit atom, yang meliputi:

(1) Elektron akan menempati kulit atom mulai dari kulit yang paling dekat dengan nukleus, yaitu kulit K,

(2) Jumlah maksimum elektron yang dapat menempati setiap kulit mengikuti rumus 2n⊃2;, di mana n adalah nomor kulit, dan

(3) Pada kulit terluar, jumlah elektron tidak boleh lebih dari 8, sedangkan pada kulit terluar sebelumnya tidak boleh lebih dari 18 elektron.

Aturan ini penting dalam memahami interaksi antarunsur saat membentuk senyawa, dan dikenal sebagai aturan oktet. Jumlah elektron pada kulit terluar disebut sebagai elektron valensi, yang berperan penting dalam reaktivitas kimia unsur.

4.      Jari-jari Atom sebagai Sifat Keperiodikan Unsur

Jari-jari adalah jarak dari inti atom sampai ke elektron di kulit terluar. Jarak tersebut dinyatakan dengan satuan panjang Angstrom (Å).

Jumlah elektron yang dilihat dari nomor atom dan konfigurasinya dapat menentukan besarnya jari-jari atom, 

5.      Konsep Struktur Atom pada Bahasan Nanomaterial

Bagaimana konsep pembentukan material menjadi berukuran nano? Sintesis nanomaterial antara lain dapat dilakukan dengan metode 

(1) top-down yaitu sintesis secara fisika. Pada metode ini partikel besar dipecah menjadi partikel berukuran nanometer 

(2) bottom-up yaitu proses sintesis nanopartikel secara kimia dengan melibatkan reaksi kimia dari sejumlah material awal sehingga dihasilkan material lain yang berukuran nanometer.

 Konsep perubahan sifat material pada ukuran nano didasari oleh dua aspek yaitu

 (1) ukuran material 

(2) luas permukaan material. Mari kita bahas satu-persatu. (MG Annisa Nur Khasanah)