LKPD Kimia Kelas 11: Menganalisis Hubungan Model Atom dan Konfigurasi Elektron Berdasarkan Bilangan Kuantum

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menganalisis hubungan struktur atom dengan letak unsur dalam sistem periodik unsur

PETUNJUK UMUM

• Berdoalah sebelum memulai kegiatan pembelajaran.
• Bacalah instruksi pada setiap kegiatan LKPD dengan cermat bersama kelompokmu.
• Gunakan data nomor atom, konfigurasi elektron mekanika kuantum, dan tabel periodik unsur untuk menganalisis hubungan struktur atom dengan posisi unsur.
• Diskusikan hasil analisis secara aktif, teliti, dan bertanggung jawab sebelum menuliskan kesimpulan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Analisis Hubungan Konfigurasi Elektron Subkulit dengan Periode dan Golongan Unsur Utama

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Tabel Periodik Unsur
• Buku Siswa Kimia Kelas 11
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati notasi dan nomor atom unsur golongan utama berikut: 11Na, 17Cl, dan 20Ca.
2. Tuliskan konfigurasi elektron berbasis subkulit (aturan Aufbau) untuk masing-masing unsur tersebut.
3. Tentukan jumlah kulit atom terluar (nilai n tertinggi) dan jumlah elektron valensinya.
4. Analisis keterkaitan antara jumlah kulit atom dengan nomor periode, serta jumlah elektron valensi pada subkulit s dan p dengan nomor golongan unsur.
5. Lengkapi tabel analisis yang tersedia pada ruang jawaban.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel analisis konfigurasi elektron, jumlah kulit terluar, elektron valensi, serta prediksi letak (golongan dan periode) dari unsur 11Na, 17Cl, dan 20Ca dalam sistem periodik unsur!

2. Berdasarkan data tabel yang telah dilengkapi, analisislah bagaimana hubungan antara nomor kulit atom terluar (n terbesar) dengan letak periode, serta hubungan konfigurasi subkulit terluar dengan penentuan letak golongan unsur utama (blok s dan blok p)!

Tabel 5 baris dan 6 kolom: Kolom 1 (Unsur & No. Atom), Kolom 2 (Konfigurasi Elektron Subkulit), Kolom 3 (Kulit Terluar n max), Kolom 4 (Elektron Valensi), Kolom 5 (Periode), Kolom 6 (Golongan); diikuti 4 baris kosong untuk uraian analisis hubungan struktur atom dengan letak periode dan golongan.

Kegiatan 2: Analisis Struktur Elektron Valensi Unsur Logam Transisi (Blok d) dan Letaknya dalam Sistem Periodik

Estimasi: 35 menit

Alat & Bahan:

• Tabel Periodik Unsur
• Buku catatan
• Kalkulator/Tabel referensi bilangan kuantum

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan nomor atom unsur transisi berikut: 21Sc, 26Fe, dan 30Zn.
2. Tuliskan konfigurasi elektron subkulit masing-masing unsur.
3. Identifikasi elektron yang berada pada subkulit terluar ns dan subkulit (n-1)d.
4. Analisis hubungan antara pengisian subkulit d dengan penetapan golongan transisi (blok d) serta penentuan periodenya.
5. Isi tabel perbandingan dan jawab pertanyaan penalaran analitis.

Pertanyaan:

1. Tuliskan konfigurasi elektron, tentukan subkulit valensi (ns dan (n-1)d), jumlah total elektron pada subkulit valensi tersebut, serta tentukan periode dan golongan untuk unsur 21Sc, 26Fe, dan 30Zn!

2. Mengapa unsur 21Sc, 26Fe, dan 30Zn berada pada periode yang sama (periode 4), namun memiliki penomoran golongan yang berbeda? Analisislah peran persebaran elektron pada subkulit 4s dan 3d terhadap posisi golongan unsur transisi tersebut!

Tabel 4 baris dan 6 kolom: Kolom 1 (Unsur), Kolom 2 (Konfigurasi Elektron), Kolom 3 (Subkulit Valensi), Kolom 4 (Total Elektron Valensi), Kolom 5 (Periode), Kolom 6 (Golongan); dilanjutkan 1 bidang kotak diskusi 5 baris untuk penjelasan analisis keterkaitan orbital d.

Kegiatan 3: Analisis Terbalik: Menentukan Struktur Atom dan Bilangan Kuantum Elektron Terakhir dari Posisi Unsur

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Tabel Periodik Unsur
• Lembar Kerja Murid

Petunjuk Pengerjaan:

1. Amati posisi dua unsur hipotesis pada Tabel Periodik Unsur: Unsur A terletak pada Periode 3, Golongan VIA (Golongan 16) dan Unsur B terletak pada Periode 4, Golongan VIB (Golongan 6).
2. Lakukan analisis mundur (deduktif) untuk merekonstruksi konfigurasi elektron dari letak unsur tersebut.
3. Tentukan nomor atom masing-masing unsur serta keempat bilangan kuantum (n, l, m, s) untuk elektron terakhir yang menempati orbital.
4. Sajikan hasil analisis secara sistematis bersama refleksi akhir pembelajaran.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan posisinya (Unsur A: Periode 3, Golongan VIA; Unsur B: Periode 4, Golongan VIB), tentukan konfigurasi elektron lengkap, nomor atom, dan keempat bilangan kuantum (n, l, m, s) untuk elektron valensi terakhir dari masing-masing unsur tersebut!

2. Simpulkan secara komprehensif bagaimana konfigurasi elektron dan bilangan kuantum elektron terakhir mencerminkan koordinat letak suatu unsur dalam sistem periodik!

Kolom pengerjaan deduktif terstruktur yang memuat bagian: [1] Rekonstruksi Konfigurasi & Nomor Atom, [2] Diagram Orbital & 4 Bilangan Kuantum (n, l, m, s), [3] Paragraf kesimpulan hubungan timbal-balik struktur atom dan tabel periodik.

REFLEKSI

1. Bagian mana dari analisis hubungan struktur elektron dengan letak unsur dalam sistem periodik yang paling menantang bagimu, dan bagaimana caramu memahaminya?

2. Bagaimana pemahaman tentang keteraturan susunan elektron ini membantumu menyadari keteraturan materi yang ada di alam semesta?