Struktur Atom

Setelah mempelajari bab
ini, anda harus dapat:
menganalisis jirim
mensintesiskan
struktur atom
memahami isotop
dan menilai
kepentingannya
memahami susunan
elektron bagi atom
menghargai ketertiban
dan keunikan struktur
atom
Jirim
Zarah
Resapan
Perlanggaran
Perubahan keadaan
Takat lebur
Takat beku
Jika anda memperbesar wayar kuprum berjuta-juta kali ganda
dengan menggunakan mikroskop elektron, anda akan mendapati
bahawa wayar kuprum terdiri daripada zarah-zarah seperti gambar
foto di atas. Apakah yang membina zarah-zarah ini? Mari kita
mengkajinya dalam bab ini.
Mengapakah bau durian dapat dikesan walaupun dari jauh?
Apakah jenis zarah yang membina garam biasa?
Atom terdapat di mana-mana sahaja,
Terdapat berjuta-juta bilangannya walaupun di dalam
sehelai rambut,
Apakah kaitan antara jirim dengan atom?
Mari kita kaji tentang atom dengan lebih terperinci.
10
BAB 2.indd 10 9/21/11 3:30 PM

A Jirim Anda harus dapat:
memerihalkan sifat zarah
bagi jirim
menyatakan teori kinetik
jirim
mendefi nisikan atom,
molekul, dan ion
menghubungkaitkan
perubahan keadaan jirim
dengan perubahan haba
menghubungkaitkan
perubahan haba dengan
perubahan tenaga
kinetik zarah
menerangkan perubahan
Gambar foto 2.1 Semua bahan di
sekeliling kita merupakan jirim.
Gambar foto 2.2 Setitik minyak
tersebar di atas permukaan air.
Dunia kita terdiri daripada jirim. Jirim ialah sebarang bahan yang
memenuhi ruang dan mempunyai jisim.
Minyak ialah satu contoh jirim. Apabila setitik minyak dititiskan
ke atas permukaan air di dalam sebuah bikar, titisan minyak itu
akan tersebar di permukaan air. Berdasarkan pemerhatian ini,
apakah yang anda faham tentang istilah jirim?
2.1 Mengadakan perbincangan
11
keadaan jirim
berdasarkan teori kenetik
jirim
Jirim wujud dalam tiga
keadaan, iaitu pepejal,
cecair, dan gas.
Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan kecil.
(a) Bincangkan sebab titisan minyak tersebar di atas permukaan air (Gambar foto 2.2).
(b) Ramalkan perubahan yang akan berlaku jika titisan minyak itu terdiri daripada
(i) satu zarah (ii) zarah-zarah halus yang berasingan
Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas.
Jirim terdiri daripada zarah-zarah yang halus dan diskrit.
Terdapat ruang kosong di antara zarah ini. Zarah-zarah ini mungkin
atom, molekul, atau ion.
Atom ialah zarah paling kecil bagi sesuatu unsur yang dapat
mengambil bahagian dalam sesuatu tindak balas kimia.
Logam dan sesetengah bukan logam seperti karbon dan helium
wujud sebagai atom.
• Jirim • Zarah
Tonton simulasi komputer
yang menerangkan
maksud atom, molekul,
dan ion.
BAB 2.indd 11 9/21/11 3:30 PM

Unsur ialah bahan
kimia yang terdiri
daripada satu jenis
atom sahaja.
Sebatian ialah bahan
kimia yang terdiri
daripada dua atau lebih
unsur yang berpadu
secara kimia.
Mesin dialisis berfungsi
berdasarkan prinsip
resapan. Dapatkan
maklumat lanjut dengan
menggunakan enjin
gelintar dan taip kata
kunci “kidney machine”.
–
–
+ – + –
+
–
+
+
– – +
– + –
+
–
+
Rajah 2.1 Model natrium
klorida
• Resapan
Udara (tidak
berwarna)
Penutup
Wap bromin
yang berwarna
perang kemerahan
Gambar foto 2.3 Susunan atom
di dalam sebentuk cincin emas
Gambar foto 2.5 Model satu
molekul gas hidrogen, H 2 yang terdiri
daripada dua atom hidrogen
Balang gas Balang gas
Penutup
dialihkan
Rajah 2.2 Resapan gas bromin
12
Gambar foto 2.4 Susunan atom di dalam
sebuah belon yang berisi gas helium
Molekul ialah zarah neutral yang terdiri daripada dua atau
lebih atom yang berpadu secara kimia.
Gambar foto 2.6 Model satu molekul
air, H 2O yang terdiri daripada dua atom
hidrogen dan satu atom oksigen
Ion ialah zarah yang bercas positif atau negatif.
Sebagai contoh, garam biasa atau natrium klorida, NaCl terdiri
daripada ion-ion. Rajah 2.1 menunjukkan satu model natrium
klorida, NaCl yang terdiri daripada ion positif dan ion negatif.
Zarah-zarah di dalam jirim sentiasa bergerak. Hal ini telah
disahkan melalui banyak eksperimen seperti resapan gas bromin.
Mari kita jalankan aktiviti yang berikut untuk mengkaji resapan
zarah-zarah di dalam jirim.
Aktiviti 2.1, muka surat 6 Aktiviti 2.3, muka surat 9
Aktiviti 2.2, muka surat 8
Resapan berlaku apabila zarah-zarah sesuatu bahan bergerak di antara zarah bahan yang
lain dari kawasan yang berkepekatan tinggi ke kawasan yang berkepekatan rendah. Rajah 2.2
menunjukkan resapan gas bromin.
Wap yang berwarna
perang kemerahan tersebar
ke seluruh ruang di dalam kedua-dua
balang gas selepas beberapa ketika
BAB 2.indd 12 9/21/11 3:30 PM

Zarah-zarah bromin bergerak dari kawasan yang berkepekatan tinggi ke kawasan yang
berkepekatan rendah antara zarah udara. Maka, zarah-zarah bromin dikatakan telah meresap
ke seluruh zarah udara.
Resapan jirim berlaku paling cepat dalam gas, perlahan dalam cecair, dan paling perlahan
dalam pepejal. Hal ini disebabkan oleh susunan zarah dan gerakannya yang berbeza dalam
ketiga-tiga keadaan jirim.
Teori kinetik jirim
Susunan dan gerakan zarah-zarah di dalam pepejal, cecair, dan
gas dihuraikan dalam teori kinetik jirim.
• Zarah-zarah tersusun dengan sangat
padat dan teratur.
• Daya tarikan di antara zarah adalah kuat.
• Zarah-zarah hanya dapat bergetar dan
berputar pada kedudukan yang tetap.
• Zarah-zarah tersusun dengan padat
tetapi tidak teratur.
• Daya tarikan di antara zarah adalah kuat
tetapi lebih lemah berbanding dengan
pepejal.
• Zarah-zarah dapat bergetar, berputar, dan
bergerak ke seluruh cecair. Zarah-zarah
berlanggar antara satu sama lain.
• Zarah-zarah berjauhan antara satu sama lain
dan bergerak secara rawak.
• Daya tarikan di antara zarah adalah lemah.
• Zarah-zarah dapat bergetar, berputar, dan
bergerak secara bebas. Kadar perlanggaran
di antara zarah lebih tinggi daripada kadar
perlanggaran di antara zarah di dalam cecair.
Pepejal
Cecair
Gas
Perubahan keadaan jirim
Perubahan keadaan jirim berlaku disebabkan oleh proses pemanasan dan penyejukan.
Rajah 2.4 menunjukkan perubahan keadaan jirim dengan perubahan haba.
• Perlanggaran • Perubahan keadaan
13
➠
➠
➠
➠
Tonton simulasi komputer
tentang teori kinetik
jirim.
Pepejal mempunyai isi padu dan
bentuk yang tetap.
Pepejal tidak dapat dimampatkan.
Cecair mempunyai isi padu yang tetap.
Cecair tidak mempunyai bentuk yang
tetap tetapi mengikut bentuk bekas.
Cecair sukar dimampatkan.
Gas tidak mempunyai bentuk dan
isi padu yang tetap.
Gas mudah dimampatkan.
Rajah 2.3 Susunan dan gerakan zarah-zarah di dalam pepejal, cecair, dan gas.
BAB 2.indd 13 9/21/11 3:30 PM
➠
➠

Tonton simulasi komputer
yang menunjukkan
perubahan keadaan jirim
berdasarkan teori kinetik
jirim.
Takat lebur ialah suhu
apabila sesuatu bahan
dalam keadaan pepejal
bertukar menjadi
keadaan cecair pada
tekanan tertentu.
Takat beku ialah suhu
apabila sesuatu bahan
dalam keadaan cecair
bertukar menjadi
keadaan pepejal pada
tekanan tertentu.
Pemejalwapan
Rajah 2.4 Perubahan keadaan jirim dengan perubahan haba
Pepejal
Pengendapan
Gas
Peleburan
Penyejatan atau pendidihan
Kondensasi
Pembekuan
Pepejal Cecair
Haba berkurang
Haba bertambah
Rajah 2.5 Perubahan haba mempengaruhi tenaga kinetik zarah-zarah
Teori kinetik jirim digunakan untuk menerangkan perubahan
keadaan jirim. Apabila pepejal dipanaskan, tenaga haba diserap oleh
zarah-zarah pepejal. Hal ini menyebabkan zarah-zarah di dalam
pepejal memperoleh tenaga kinetik dan bergetar dengan kuat. Zarahzarah
bergetar dengan semakin kuat apabila suhu terus dinaikkan
sehingga tenaga yang diperolehnya cukup untuk mengatasi daya
tarikan antara zarah. Pada suhu ini, pepejal menjadi cecair. Proses
ini dinamakan peleburan. Suhu apabila pepejal bertukar menjadi
cecair dinamakan takat lebur. Apakah yang akan berlaku jika cecair
itu terus dipanaskan?
Apabila cecair disejukkan, zarah-zarah di dalam cecair
kehilangan tenaga kinetik dan bergerak dengan lebih perlahan.
Apabila suhu cecair terus menurun, zarah-zarah itu terus kehilangan
tenaga kinetik sehingga tidak mempunyai tenaga yang cukup untuk
bergerak secara bebas. Pada suhu ini, cecair itu menjadi pepejal.
Proses ini dinamakan pembekuan. Suhu apabila cecair bertukar
menjadi pepejal dinamakan takat beku. Mari kita jalankan aktiviti
yang berikut untuk menentukan takat lebur dan takat beku sesuatu
bahan.
• Takat lebur • Takat beku
Aktiviti 2.4, muka surat 9 Aktiviti 2.5, muka surat 12
14
Kekunci:
Pemanasan
Penyejukan
BAB 2.indd 14 9/21/11 3:30 PM
Cecair

Rajah 2.6 menunjukkan lengkung pemanasan
bagi naftalena. Lengkung itu menunjukkan perubahan
suhu apabila pepejal naftalena dipanaskan. Pada titik
A, naftalena wujud sebagai pepejal. Apabila pepejal
naftalena dipanaskan, tenaga haba diserap oleh zarahzarah
naftalena. Hal ini menyebabkan zarah-zarah
memperoleh tenaga kinetik dan bergetar dengan
lebih cepat. Oleh itu, suhu meningkat dari titik A
ke titik B.
15
Suhu (°C)
Takat
lebur
A
B C
Masa (minit)
Rajah 2.6 Lengkung pemanasan bagi naftalena
Pada titik B, pepejal naftalena mula melebur.
Semasa proses peleburan, suhu naftalena tidak meningkat
walaupun pemanasan diteruskan. Suhu itu kekal malar kerana
tenaga haba yang diserap oleh zarah-zarah digunakan untuk
mengatasi daya tarikan antara zarah sehingga pepejal itu bertukar
menjadi cecair. Suhu ini ialah takat lebur naftalena. Pada suhu
Perubahan keadaan jirim
juga melibatkan keadaan
ini, naftalena berada dalam keadaan pepejal dan cecair.
yang dinamakan plasma.
Pada titik C, semua pepejal naftalena telah melebur. Dari Layari laman web
titik C ke titik D, zarah-zarah dalam cecair naftalena menyerap www.chem4kids.com/
tenaga haba dan bergerak dengan lebih cepat. Suhu meningkat fi les/matter_plasma.html
dari titik C ke titik D.
untuk mengetahuinya.
Apakah yang akan berlaku apabila cecair naftalena yang panas
disejukkan? Rajah 2.7 menunjukkan perubahan suhu apabila cecair
naftalena disejukkan.
Suhu (°C)
E
Takat
beku
Zarah-zarah dalam cecair naftalena kehilangan tenaga kinetik. Zarah-zarah
bergerak dengan lebih perlahan apabila suhu menurun.
Cecair naftalena mula membeku. Suhu naftalena kekal malar kerana tenaga
haba yang hilang ke sekeliling diimbangi oleh tenaga haba yang
terbebas apabila zarah-zarah menarik antara satu sama lain untuk membentuk pepejal.
F G
Pepejal itu disejukkan. Zarah-zarah di dalam pepejal bergetar dengan
lebih perlahan apabila suhu menurun.
H
Masa (minit)
Rajah 2.7 Lengkung penyejukan bagi naftalena
1. Seketul hablur kalium manganat(VII) diletakkan di dasar sebuah bikar yang berisi air.
Bikar itu dibiarkan sehingga tiada perubahan lagi.
(a) Apakah yang dapat anda perhatikan dalam eksperimen ini? Terangkan.
(b) Apakah proses yang telah berlaku?
2. Pepejal X mempunyai takat lebur 50°C. Jika sebuah tabung uji yang berisi leburan X
pada suhu 110°C dibiarkan menyejuk pada suhu bilik,
(a) lakarkan graf suhu melawan masa untuk penyejukan leburan X.
(b) tandakan takat beku pada graf anda.
(c) terangkan bentuk graf itu.
BAB 2.indd 15 9/21/11 3:30 PM
A
D

Anda harus dapat:
memerihalkan
perkembangan model
atom
menyatakan zarahzarah
utama subatom
membandingkan dan
membezakan jisim
relatif dan cas relatif
bagi proton, elektron,
dan neutron
mendefi nisikan nombor
proton
mendefi nisikan nombor
nukleon
menentukan nombor
proton
menentukan nombor
nukleon
menghubungkaitkan
nombor proton dan
nombor nukleon
menghubungkaitkan
nombor proton dengan
jenis unsur
menulis simbol unsurunsur
menentukan bilangan
neutron, proton, dan
elektron daripada
nombor proton dan
nombor nukleon dan
sebaliknya
membina struktur atom
Apakah saiz nukleus
berbanding dengan saiz
atom? Anggarkan.
B Struktur Atom
Atom merupakan binaan asas bagi jirim. Bagaimanakah bentuk
atau struktur sesuatu atom?
Sejarah perkembangan model atom
Lebih daripada 100 tahun yang lalu, ahli sains telah menjalankan
penyelidikan tentang atom. Mereka mendapati atom terdiri daripada
zarah-zarah yang lebih kecil. Sejarah perkembangan model atom
bermula dengan model atom yang dikemukakan oleh John Dalton.
Model atom
John Dalton
Rajah 2.8 John Dalton
(1766 – 1844) dan modelnya
16
John Dalton, seorang ahli kimia
England telah menghuraikan atom
sebagai jasad yang kecil, keras, dan
tidak dapat dibelah bahagi seperti
sebiji sfera yang sangat kecil.
J.J. Thomson, seorang ahli fi zik
England telah menemukan elektron.
Beliau menghuraikan atom sebagai sfera
yang bercas positif dengan beberapa
zarah bercas negatif di dalamnya yang
dikenali sebagai elektron.
Elektron bercas
negatif
Sfera bercas positif
Model atom Thomson
Ernest Rutherford menemukan zarah bercas positif yang
dinamakan proton. Proton dan hampir seluruh jisim atom
tertumpu di satu kawasan yang sangat kecil di tengah-tengah
atom yang dinamakan nukleus. Elektron-elektron beredar dalam
ruang yang lebih besar di luar nukleus.
Nukleus yang
mengandungi proton
Elektron beredar
di luar nukleus
Model atom Rutherford
Rajah 2.9 J.J.
Thomson (1856 –
1940) dan modelnya
Rajah 2.10 Ernest Rutherford (1871 – 1937) dan modelnya
BAB 2.indd 16 9/21/11 3:30 PM

Niels Bohr telah mencadangkan bahawa elektron-elektron
di dalam sesuatu atom bergerak di dalam petala-petala di
sekeliling nukleus.
Nukleus yang
mengandungi proton
Petala
Elektron
Model atom Bohr
Rajah 2.11 Niels Bohr (1885 – 1962) dan modelnya
James Chadwick membuktikan kewujudan neutron, iaitu
zarah neutral di dalam nukleus. Neutron menyumbang hampir
separuh daripada jisim sesuatu atom.
Nukleus yang
mengandungi proton
dan neutron
Petala
Elektron
Model atom Chadwick
Rajah 2.12 James Chadwick (1891 – 1974) dan modelnya
2.2 Pertandingan bercerita
Secara berkumpulan, bincangkan sumbangan ahli sains terhadap sejarah perkembangan idea
struktur atom. Perbincangan itu harus menekankan kreativiti dan ketelitian ahli sains dalam
menghasilkan gambaran yang menyeluruh tentang jirim. Sediakan satu cerita pendek berdasarkan
hasil perbincangan kumpulan anda dan bentangkannya dalam pertandingan bercerita. Guru
anda akan memberikan komen dan menilai pembentangan setiap kumpulan.
Zarah subatom
Atom terdiri daripada tiga zarah yang kecil, iaitu proton,
neutron, dan elektron yang dinamakan zarah-zarah subatom.
Bagaimanakah zarah-zarah ini berbeza?
Zarah-zarah subatom mempunyai jisim dan cas yang berlainan.
Jisim dan cas zarah subatom diukur secara relatif dengan proton
kerana nilai sebenarnya sangat kecil.
17
Perkataan elektron telah
dicipta oleh Johnstone
Stoney pada tahun 1891.
Perkataan nukleus berasal
daripada perkataan
Yunani yang bermaksud
little nut.
Anda boleh mendapat
maklumat lanjut tentang
sejarah perkembangan
model atom dengan
melayari laman sesawang
http://www.fordhamprep.
org/gcurran/sho/sho/
lessons/lesson31.htm
Kita harus menghargai
ketertiban dan keunikan
struktur atom.
Tonton simulasi komputer
yang mengilustrasikan
struktur atom.
BAB 2.indd 17 9/21/11 3:30 PM

Proton
Simbol: p
Cas relatif: +1
Jisim relatif: 1
Neutron
Simbol: n
Cas relatif: 0
Jisim relatif: 1
Atom amerisium yang
mengandungi 241 proton
dan neutron boleh didapati
di dalam alat pengesan
asap.
(a) Apakah data yang
diperlukan bagi
menghitung bilangan
zarah subatom yang
terdapat di dalam satu
atom amerisium?
(b) Berapakah neutron
yang terdapat di dalam
satu atom amerisium?
Rajah 2.13 Simbol, cas relatif, dan jisim relatif zarah subatom
Proton dan neutron terdapat di dalam nukleus sesuatu atom
manakala elektron beredar mengelilingi nukleus. Oleh sebab jisim
proton dan neutron jauh lebih besar daripada jisim elektron,
sebahagian besar jisim atom tertumpu di dalam nukleus. Nukleus
mempunyai cas keseluruhan positif kerana terdapat proton yang
bercas positif di dalamnya. Bilangan elektron di dalam sesuatu atom
sama dengan bilangan protonnya. Oleh itu, atom adalah neutral.
Nombor proton dan nombor nukleon
Ahli sains menggunakan nombor proton dan nombor nukleon
untuk menggambarkan sesuatu atom.
Nombor proton sesuatu unsur ialah bilangan proton yang
terdapat di dalam nukleus atom itu.
Nombor nukleon sesuatu unsur ialah jumlah bilangan proton
dan neutron di dalam nukleus atom itu.
Nombor proton juga merujuk kepada bilangan elektron yang terdapat di dalam atom
itu kerana atom adalah neutral. Nombor nukleon juga disebut sebagai nombor jisim. Apakah
hubung kait antara nombor nukleon dengan nombor proton sesuatu atom?
Daripada takrifan, nombor nukleon = bilangan proton + bilangan neutron
Maka, nombor nukleon = nombor proton + bilangan neutron
Setiap unsur mempunyai satu nombor proton yang tertentu. Sebagai contoh, nombor proton
bagi natrium dan oksigen masing-masing ialah 11 dan 8.
2.1
Nukleus
Argon mempunyai nombor proton 18 dan nombor nukleon 40. Berapakah proton, elektron,
dan neutron yang terdapat di dalam satu atom argon?
Penyelesaian:
Bilangan proton di dalam satu atom argon = nombor proton = 18
Atom itu adalah neutral. Maka,
bilangan elektron di dalam satu atom argon = bilangan proton = 18
Bilangan neutron di dalam satu atom argon = nombor nukleon – nombor proton
= 40 – 18 = 22
18
Elektron
Simbol: e
Cas relatif: –1
Jisim relatif: Kira-kira 0.0005
BAB 2.indd 18 9/21/11 3:30 PM

Simbol unsur
Setiap unsur mempunyai nama dan simbol yang tertentu. Contoh nama dan simbol beberapa
unsur telah ditunjukkan dalam Jadual 2.1.
Perhatikan bahawa setiap simbol terdiri daripada satu atau dua
huruf. Bagi unsur dengan dua huruf, huruf pertama merupakan
huruf besar manakala huruf kedua merupakan huruf kecil.
Secara amnya, perwakilan atom bagi sesuatu unsur ditulis
seperti yang berikut:
Nombor nukleon
Nombor proton
2.2
Jadual 2.1 Nama dan simbol beberapa unsur
Unsur Simbol Unsur Simbol Unsur Simbol Unsur Simbol
Hidrogen H Karbon C Natrium Na Sulfur S
Helium He Nitrogen N Magnesium Mg Klorin Cl
Litium Li Oksigen O Aluminium Al Argon Ar
Berilium Be Fluorin F Silikon Si Kalium K
Boron B Neon Ne Fosforus P Kalsium Ca
A
Z
X
Simbol unsur
19
Kadang-kadang unsur
diwakili oleh nombor
nukleon. Sebagai contoh,
23
11Na diwakili oleh
natrium-23.
Atom fl uorin mempunyai 9 proton dan 10 neutron. Apakah nombor proton dan nombor
nukleon atom itu? Tulis perwakilan atom unsur itu dalam bentuk A Z X.
Penyelesaian:
Nombor proton = bilangan proton = 9
Nombor nukleon = bilangan proton + bilangan neutron
= 9 + 10
= 19
Atom fl uorin diwakili sebagai 19 9 F.
2.3 Menyelesaikan masalah penghitungan
1. Atom Q mempunyai nombor proton 11 dan nombor nukleon 23. Berapakah proton,
elektron, dan neutron yang terdapat di dalam satu atom Q?
2. Bromin-80 mempunyai 45 neutron. Apakah nombor proton dan nombor nukleon atom
itu? Tulis perwakilan atom unsur itu dalam bentuk A Z X.
BAB 2.indd 19 9/21/11 3:30 PM

2.4 Membina model
Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan kecil. Dengan menggunakan persembahan multimedia
atau kaedah yang lain, bina model atom yang mewakili satu unsur pilihan kumpulan anda.
Bentangkan hasil rekaan kumpulan anda itu di dalam kelas. Pamerkan cetakan imej model
bagi setiap kumpulan pada papan kenyataan di dalam kelas anda.
1. Atom terdiri daripada zarah subatom, iaitu proton, neutron, dan elektron. Zarah
subatom yang manakah yang
(a) mempunyai jisim yang terkecil?
(b) mempunyai cas positif?
(c) didapati di luar nukleus?
(d) didapati di dalam nukleus sesuatu atom tetapi tidak mempunyai cas?
2. Berapakah elektron, proton, dan neutron yang terdapat di dalam satu atom dengan
simbol 35
17Cl?
3. Atom X mempunyai 4 proton dan 5 neutron.
(a) Tentukan nombor proton dan nombor nukleon bagi unsur X.
(b) Tulis perwakilan atom unsur X dalam bentuk A Z X.
Anda harus dapat:
menyatakan maksud
isotop
menyenaraikan contoh
unsur-unsur yang
mempunyai isotop
menentukan bilangan
zarah subatom bagi
isotop
mewajarkan
penggunaan isotop
dalam kehidupan
Apakah maksud isotop
dari segi nombor proton
dan nombor nukleon?
C Isotop dan Kepentingannya
Anda telahpun mengetahui bahawa bilangan proton di dalam atom
bagi unsur yang sama adalah sentiasa sama. Walau bagaimanapun,
ahli kimia telah menemukan beberapa unsur yang mempunyai
atom yang berlainan jisim. Oleh itu, atom-atom unsur yang sama
ini mesti mempunyai bilangan neutron yang berlainan. Atom-atom
seperti itu dinamakan isotop.
Isotop ialah atom-atom unsur yang sama dengan bilangan
neutron yang berlainan.
Hidrogen mempunyai tiga isotop seperti yang ditunjukkan
dalam Rajah 2.14.
e
e
e
1p
20
1p
1n
1p
2n
Hidrogen-1 Hidrogen-2 Hidrogen-3
Rajah 2.14 Isotop hidrogen
BAB 2.indd 20 9/21/11 3:30 PM
B

Hidrogen-2 dan Hidrogen-3 masing-masing disebut sebagai deuterium dan tritium. Oksigen,
karbon, klorin, dan bromin juga wujud sebagai isotop. Apakah isotop semula jadi unsur-unsur
ini? Mari kita jalankan aktiviti yang berikut untuk mengetahuinya.
2.5 Membina jadual
Senarai di bawah menunjukkan isotop-isotop bagi oksigen, karbon, klorin, dan bromin.
16
8O
17
8O
18
8O
12
6C
13
6C
21
14
6C
35
17Cl
37
17Cl
79
35Br
81
35Br
Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. Bina jadual untuk membandingkan bilangan zarah
subatom bagi isotop-isotop setiap unsur di atas. Berdasarkan jadual itu, bagaimanakah
isotop-isotop sesuatu unsur berbeza dari segi bilangan proton, elektron, dan neutron?
Kegunaan isotop dalam kehidupan harian kita
Terdapat dua jenis isotop, iaitu isotop radioaktif dan isotop bukan
radioaktif. Isotop radioaktif atau radioisotop menghasilkan sinaran
yang berbahaya. Oleh itu, radioisotop harus dikendalikan dengan
berhati-hati.
Walau bagaimanapun, radioisotop mempunyai kegunaan yang
penting dalam pelbagai bidang kehidupan kita. Kegunaan beberapa
radioisotop adalah seperti yang berikut:
Kobalt-60 digunakan dalam radioterapi bagi rawatan kanser.
Pentarikhan karbon menggunakan karbon-14 untuk
menganggarkan usia bahan fosil dan artifak.
Metabolisme fosforus di dalam tumbuhan dapat dikaji dengan
menggunakan baja fosfat yang mengandungi fosforus-32.
Mari kita jalankan Aktiviti 2.6 untuk mengetahui kegunaan isotop
dengan lebih lanjut.
Aktiviti 2.6, muka surat 12
1. Apakah maksud isotop?
2. 12
6 W, 35
17 X, 14
6 Y, dan 16
8 Z ialah simbol bagi empat atom.
(a) Atom yang manakah mempunyai jisim yang terbesar?
(b) Atom-atom yang manakah merupakan isotop?
3. 32
15P dan 31
Gambar foto 2.7 Sinar gama
bagi kobalt-60 digunakan
untuk membasmi bakteria
di dalam sayur-sayuran dan
ubi kentang tanpa mengubah
kualiti makanan tersebut.
15P ialah dua isotop bagi fosforus. Bandingkan bilangan zarah subatom yang
terdapat di dalam atom isotop-isotop ini.
4. Nyatakan dua kegunaan isotop dalam bidang yang berlainan.
BAB 2.indd 21 9/21/11 3:30 PM
C

Anda harus dapat:
menghuraikan susunan
elektron dalam atom
bagi unsur yang
mempunyai nombor
proton 1 hingga 20
melukis susunan
elektron atom suatu
unsur
menyatakan maksud
elektron valens
menentukan bilangan
elektron valens daripada
susunan elektron suatu
atom
Petala ketiga sesuatu
atom dapat menampung
18 elektron. Namun
begitu, bilangan elektron
yang maksimum pada
petala ini ialah 8 bagi
atom yang mempunyai
nombor proton 1 – 20.
Contoh: Ca (2.8.8.2)
Cu (2.8.18.1)
D Susunan Elektron bagi Atom
Anda telah mempelajari bahawa elektron disusun di dalam petala
atom. Bagaimanakah elektron disusun di dalam petala di sekeliling
nukleus? Petala atom dinomborkan bermula daripada petala yang
terdekat dengan nukleus. Setiap petala hanya dapat menampung
bilangan elektron yang tertentu seperti yang ditunjukkan dalam
Rajah 2.15.
Petala pertama: 2 elektron
Petala kedua: 8 elektron
Petala ketiga: 18 elektron
Nukleus
Rajah 2.15 Bilangan elektron yang
maksimum di dalam tiga petala yang
pertama bagi sesuatu atom
Elektron memenuhi petala yang terdekat dengan nukleus
dahulu. Elektron hanya memenuhi petala yang baharu apabila
petala yang sebelumnya telah penuh. Sebagai contoh, klorin
mempunyai nombor proton 17. Maka, satu atom klorin mempunyai
17 elektron. Dua elektron disusun di dalam petala pertama, lapan
elektron di dalam petala kedua, dan bakinya, tujuh elektron
di dalam petala ketiga. Rajah 2.16 menunjukkan susunan elektron
satu atom klorin. Susunan elektron bagi atom klorin ditulis
sebagai 2.8.7.
Elektron di dalam petala terluar sesuatu atom dinamakan
elektron valens. Perhatikan Rajah 2.16. Petala terluar bagi atom
klorin mempunyai 7 elektron. Maka, bilangan elektron valens bagi
satu atom klorin ialah 7.
22
Petala
terluar
yang berisi
elektron
Elektron
Rajah 2.16 Susunan elektron
atom klorin
2.6 Melukis dan menulis susunan elektron
Lukis dan tulis susunan elektron untuk unsur-unsur yang mempunyai nombor proton
1 hingga 20. Kemudian, kenal pasti bilangan elektron valens bagi atom setiap unsur.
1. Lukis susunan elektron bagi atom 7
3 X dan 23
11Y. Nyatakan satu persamaan dan satu
perbezaan bagi kedua-dua atom itu.
2. Unsur Z mempunyai nombor proton 20. Apakah susunan elektron bagi atom Z?
Nyatakan bilangan elektron valens bagi atom Z.
BAB 2.indd 22 9/21/11 3:30 PM
D

Jirim
✓ Jirim ialah sebarang bahan yang memenuhi
ruang dan mempunyai jisim.
✓ Jirim terdiri daripada zarah-zarah yang
halus dan diskrit.
Jirim
Unsur Sebatian
Atom Molekul Molekul Ion
✓ Atom ialah zarah paling kecil bagi sesuatu
unsur yang dapat mengambil bahagian
dalam sesuatu tindak balas kimia.
✓ Molekul ialah zarah neutral yang terdiri
daripada dua atau lebih atom yang berpadu
secara kimia.
✓ Ion ialah zarah yang bercas positif
atau negatif.
✓ Resapan berlaku apabila zarah-zarah
sesuatu bahan bergerak antara zarah
bahan yang lain dari kawasan yang
berkepekatan tinggi ke kawasan yang
berkepekatan rendah.
✓ Susunan dan gerakan zarah-zarah di dalam
pepejal, cecair, dan gas dihuraikan dalam
teori kinetik jirim.
✓ Perubahan haba mengubah keadaan jirim.
✓ Apabila sesuatu bahan dipanaskan,
zarah-zarah memperoleh tenaga kinetik
dan bergerak dengan lebih cepat.
✓ Apabila sesuatu bahan disejukkan,
zarah-zarah kehilangan tenaga kinetik
dan bergerak dengan lebih perlahan.
Struktur atom
✓ Atom terdiri daripada tiga zarah subatom;
proton, neutron, dan elektron.
23
Zarah
subatom
Jisim
relatif
Cas Kedudukan di
relatif dalam atom
Proton, p 1 +1 Nukleus
Neutron, n 1 0 Nukleus
Elektron, e 0 –1 Petala
✓ Atom ialah zarah yang neutral. Hal ini
bermakna, bilangan proton sama dengan
bilangan elektronnya.
✓ Nombor proton sesuatu unsur ialah
bilangan proton di dalam nukleus
atom itu.
✓ Nombor nukleon sesuatu unsur ialah
jumlah bilangan proton dan neutron
di dalam nukleus atom itu.
✓ Atom sebarang unsur dapat ditulis sebagai
A
Z X dengan A ialah nombor nukleon, Z
ialah nombor proton, dan X ialah simbol
bagi unsur itu.
Isotop dan kepentingannya
✓ Isotop ialah atom-atom unsur yang sama
dengan bilangan neutron yang berlainan.
✓ Sesetengah isotop mempunyai kegunaan
yang bermanfaat dalam kehidupan
harian kita.
Susunan elektron bagi atom
✓ Elektron disusun di sekeliling nukleus
di dalam petala sesuatu atom mengikut
bilangan elektron yang tertentu.
✓ Bagi atom yang mempunyai nombor proton
1 hingga 20, dua elektron ditempatkan
di dalam petala pertama, lapan
elektron di dalam petala kedua, dan
lapan elektron di dalam petala ketiga.
Elektron yang selebihnya ditempatkan
di dalam petala keempat.
✓ Elektron valens ialah elektron di petala
terluar sesuatu atom.
BAB 2.indd 23 9/21/11 3:30 PM

Salin peta konsep di bawah. Kemudian, lengkapkan peta ini berdasarkan panduan yang diberi.
Proton Neutron
Jirim
Struktur atom
Struktur atom (f )
(d) (e)
(b)
(c)
Kegunaan
24
Teori kinetik
jirim
(g)
(a)
Perubahan
keadaan jirim
Susunan elektron
(a) Namakan proses yang menunjukkan zarah-zarah bagi satu bahan bergerak di antara
zarah bahan yang lain dari kawasan yang berkepekatan tinggi ke kawasan yang
berkepekatan rendah.
(b) Namakan tiga jenis zarah yang terdapat di dalam jirim.
(c) Namakan zarah subatom selain proton dan neutron yang membina sesuatu atom.
(d) Nyatakan istilah yang mewakili bilangan proton di dalam nukleus sesuatu atom.
(e) Nyatakan istilah yang mewakili jumlah bilangan proton dan neutron di dalam nukleus
sesuatu atom.
(f) Nyatakan istilah yang menghuraikan atom-atom unsur yang sama dengan jisim
yang berlainan.
(g) Nyatakan nama elektron yang terdapat di dalam petala terluar sesuatu atom.
BAB 2.indd 24 9/21/11 3:30 PM

Soalan Objektif
Arahan: Pilih satu cadangan jawapan yang
terbaik bagi setiap soalan.
1. Antara pernyataan yang berikut,
yang manakah benar tentang teori
kinetik jirim?
I Zarah-zarah sentiasa bergerak atau
bergetar.
II Kelajuan zarah-zarah akan bertambah
jika lebih tenaga diperoleh.
III Zarah-zarah dalam cecair bergerak
lebih cepat berbanding dengan
zarah-zarah di dalam gas.
IV Pergerakan zarah-zarah dalam cecair
hanya melibatkan getaran.
A I dan II C I, II dan IV
B III dan IV D I, II, III dan IV
2. Rajah 1 menunjukkan lengkung
pemanasan bagi pepejal X.
Suhu (°C)
150
50
t 1 t 2 t 3 t 4
Masa (minit)
Rajah 1
Antara pernyataaan yang berikut, yang
manakah benar?
A Takat lebur pepejal X ialah 150°C.
B Dari t 1 ke t 2, daya tarikan di antara
zarah dapat diatasi.
C Pada suhu 50°C, kedua-dua cecair
dan gas hadir.
D Dari t 3 ke t 4, X tidak menyerap tenaga
haba.
25
3. Berapakah proton, neutron, dan elektron
yang terdapat di dalam satu atom
23
11Na?
Bilangan
proton
Bilangan
neutron
Bilangan
elektron
A 11 12 11
B 11 23 11
C 12 11 12
D 23 12 23
4. Uranium-235 dan uranium-238
ialah isotop. Bilangan neutron bagi
atom uranium-235 ialah 143. Antara
pernyataan yang berikut, yang
manakah benar?
A Atom uranium-235 mempunyai 95
proton.
B Atom uranium-238 mempunyai 146
neutron.
C Atom uranium-238 mempunyai 95
elektron.
D Atom uranium-235 mempunyai
bilangan neutron yang sama seperti
uranium-238.
5. Satu atom unsur Y mempunyai 17
proton dan 20 neutron di dalam nukleus.
Yang berikut yang manakah merupakan
susunan elektron atom Y ?
A 2.1
B 2.8.7
C 2.8.8
D 2.8.8.2
6. Satu atom boron boleh ditulis sebagai
11
5B. Berapakah elektron valens bagi satu
atom boron?
A 1 C 5
B 3 D 6
BAB 2.indd 25 9/21/11 3:30 PM
2

Soalan Subjektif
Arahan: Jawab semua soalan.
1. Iodin ialah pepejal hitam. Apabila iodin dipanaskan kepada suhu 200°C, pepejal itu terus
bertukar menjadi wap ungu pada suhu 180°C.
(a) Namakan proses yang menghuraikan perubahan keadaan jirim itu.
(b) Lakarkan susunan zarah iodin pada suhu 30°C dan 190°C.
(c) Lakarkan graf suhu melawan masa semasa pemanasan iodin tersebut.
(d) Deduksikan keadaan fi zik iodin pada suhu 180°C.
2. Jadual 1 menunjukkan bilangan proton dan neutron bagi empat atom.
(a) (i) Apakah yang dimaksudkan oleh nombor proton
dan nombor nukleon bagi sesuatu atom?
(ii) Apakah nombor proton dan nombor nukleon
bagi atom W?
(b) Tulis perwakilan atom X dalam bentuk A
Z X.
(c) Tulis susunan elektron bagi atom X.
Jadual 1
Atom
(d) Atom-atom yang manakah mempunyai bilangan
elektron valens yang sama?
(e) (i) Atom-atom yang manakah merupakan isotop?
(ii) Nyatakan satu sebab bagi jawapan anda pada (e)(i).
(f) Lukis satu rajah untuk menunjukkan susunan elektron di sekeliling nukleus
atom Z.
Bilangan Bilangan
proton neutron
W 3 4
X 16 17
Y 16 16
Z 19 20
Soalan Esei
Arahan: Jawab semua soalan.
1. (a) Huraikan secara ringkas tentang susunan dan gerakan zarah-zarah di dalam pepejal,
cecair, dan gas.
(b) Apakah yang berlaku apabila
(i) pepejal melebur?
(ii) wap mengkondensasi?
Terangkan dengan menggunakan teori kinetik jirim.
2. (a) Klorin-35 dan klorin-37 ialah dua isotop klorin.
(i) Apakah maksud isotop?
(ii) Bandingkan kedua-dua isotop itu.
(b) Resapan berlaku dengan lebih perlahan di dalam pepejal berbanding dengan cecair.
Rancang satu eksperimen makmal untuk membuktikan pernyataan di atas. Jawapan
anda hendaklah mengandungi perkara yang berikut:
Bahan kimia yang diperlukan
Rajah yang menunjukkan susunan radas
Prosedur eksperimen
Pemerhatian
26
BAB 2.indd 26 9/21/11 3:30 PM