RANCANGAN PEMBELAJARANJURUSAN KIMIA FMIPA – ITS

MATA KULIAHKODE MATA BOBOT /SEMESTER

: Struktur Atom dan Molekul: : 3 sks (2/1/0)

Tujuan Pembelajaran Mahasiswa mampu menerapkan konsep dasar struktur atom dan molekul untuk menentukan tingkat energi

Kompetensi a. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep dasar struktur atom dan molekul

b. Mahasiswa mampu menggunakan penyelesaian persamaan gelombang untuk menentukan tingkat energi

c. Mahasiswa mampu menggambarkan orbital melalui penyelesaian persamaan gelombang

d.Mahasiswa mampu menyelesaikan persamaan gelombang untuk atom berelektron banyak

e. Mahasiswa mampu menganalisis penempatan elektron pada susunan tingkat energi atom

f. Mahasiswa mampu menganalisi kemungkinan kombinasi orbital atom membentuk orbital molekul

g.Mahasiswa mampu menentukan simetri dari suatu molekulh.Mahasiswa mampu menerapkan konsep orbital molekul pada reaksi

perisiklis, penataan ulang, pembentukan senyawa kompleks dan padatan

Materi 1. Radiasi benda hitam (spectrum elektromagnetik, konstanta Planck)2. Efek fotolistrik (Einstein)3. Spektrum atom (model Rutherford)4. Spektrum atom hidrogen (model Bohr dan de Broglie)5. Sifat-sifat gelombang 6. Prinsip ketidakpastian Heisenberg (1926)7. Persamaan Schrodinger (1926) (tak bergantung waktu)8. Interpretasi fisik dari fungsi gelombang

(densitas probabilitas, normalisasi)9. Partikel dalam kotak 1D, 2D dan 3D, Hermitian operator dan

fungsi ortonormal10. Persamaan Schrodinger bergantung waktu (Osilator harmonik

sederhana)11. Fungsi eigen osilator harmonik sederhana dan spektroskopi vibrasi12. Partikel dalam bola (Rigid rotor)13. Fungsi eigen rigid rotor dan spektroskopi rotasi14. Quantisasi momentum sudut15. Atom: struktur, sifat dan spektra (Menggambarkan orbital atom

hidrogen dan ion berelektron satu dengan pemisahan variabel r, , 16. Persamaan radial atom hidrogen: fungsi gelombang dan kulit

elektron17. Fungsi gelombang sudut atom atom hidrogen18. Teori gangguan dan metode variasi19. Atom20. Molekul21. Penerapan konsep orbital molekul pada reaksi perisiklis, penataan

1

ulang, pembentukan senyawa kompleks dan padatan

Pustaka Buku :a. Donald A. McQuarrie, Quantum Chemistry, Oxford University Press,

1983b. Atkins, Peter, Physical Chemistry 6th Edition, Freeman, New York,

1998.c. Shriver and Atkins, Inorganic Chemistry, Freeman, New York, 2006d. Silbey, R., Alberty, Physical Chemistry, 3rd Edition, Wiley, 2000.e. Barrow, Gordon M., Physical Chemistry, 5th Edition, McGraw Hill,

1988f. Veszpremi, Tamas, Quantum Chemistry, Fundamentals to Applications,

New York, Kluwer Academic, 1999.g. Robert A. Evarestov, Quantum chemistry of solids : the LCAO first

principles treatment of crystals, Publications Details, New York, 2007 h. Ira N. Levine, Physical Chemistry,

Media belajar LCD dalam perkuliahanVideoSoftware orbital atome-learningAnimasiSimulasiModel molekul sebagai alat peraga untuk topik simetri

Team Teaching Hamzah Fansuri, PhD

Prof. DR. Syafsir Akhlus

DR ret nat. Irmina Kris Murwani

Nurul Widiastuti, PhD

Assessment 1. Ujian tulis 2. Tugas latihan soal 3. Project: Menggambarkan orbital atom dari penyelesaian

persamaan Schrodinger menggunakan excel

Matakuliah Syarat Kimia Dasar I dan IIFisika Dasar I dan IIKalkulus I dan IKimia Matematika

2

RANCANGAN PEMBELAJARANMATA KULIAH :STUKUR ATOM DAN MOLEKUL

Minggu Ke

Spesific Objective Learning

(Sub-Kompetensi)

Materi Pembelajaran

[Referensi]

Indikator Pencapaian

Aktivitas Pembelajaran Mhs.[ Estimasi waktu ]

AsesmenBentuk Bobot

1 Mahasiswa mampu menjelaskan konsep kuantisasi energi

Radiasi benda hitam Mampu membedakan konsep energi kontinyu dan deskrit

Kuliah 100 menResponsi 100 men

Animasi dan simulasi radiasi benda hitamDiskusi

2-3 Mahasiswa mampu menginterpretasikan arti fisik dari fungsi gelombang

•Fungsi gelombang schrodinger•Energi•Densitas•Probabilitas•Normalisasi•Tunneling

Mampu menjelaskan arti fisik dari fungsi gelombang

Kuliah (2x100men)DiskusiResponsi: Latihan soal(1x100men)Test: (1x 100 men)Materi test :minggu ke1-3

Tugas mandiri (1x200 men)

Tugas 1: dibahas di responsi

Tugas 2: (2x200) dikumpulkan

Mengerjakan soal4-5 Mahasiswa mampu

menyelesaikan fungsi gelombang untuk gerak translasi, vibrasi dan rotasi

•Penyelesaian persamaan Schrodinger untuk gerak:TranslasiVibrasiRotasi

•Atom hidrogen

•Menggambarkan orbital atom dari hasil penyelesaian fungsi gelombang

•Menghitung densitas probabilitas elektron

Kuliah (2x100men)DiskusiResponsi: Latihan soal(1x100men)Test: (1x 100 men)Materi test :minggu ke4-5

Project: menggambar orbital atom

Mengerjakan soal

6-7 Mahasiswa mampu menyelesaikan persamaan gelombang untuk atom berelektron banyak

•Teori gangguan•Metode variasi•Penyeleseaian persamaan Schrodinger atom helium

•Menggunakan teori gangguan untuk menyelesaikan perhitungan fungsi gelombang atom helium •Menjelaskan munculnya efek Zeeman •Menjelaskan interaksi spin-orbit

Kuliah (2x100)Tutorial (2x100)Kuliah diikuti responsiDiskusi

Mengerjakan soal

8-9 Mahasiswa mampu menganalisis penempatan elektron pada susunan tingkat energi atom

•Persamaan Hartree-Fock

•Prinsip-prinsip pengisian elektron•Konfigurasi elektron dan table periodik•Term symbol•Shielding

Kuliah (2x100)Responsi (2x100)Diskusi

10 Test (ke20) : Struktur Atom Pertemuan 21 : breakPertemuan 25: bahas test

25%

11-12 Mahasiswa mampu menganalisiskemungkinan kombinasi orbital atom membentuk orbital molekul

•Aplikasi pendekatan Born-Oppenheimer•Teori MO untuk diatomik homonuclear (LCAO)

•Orbital molekul dan energinya•Sistem molekul

Kuliah (3x100)Responsi (1x100)

Tugas soal

13-14+1 x

pertemuan (1x 100)

Mahasiswa mampu menentukan simetri dari suatu molekul.

Simetri molekul •Menentukan simetri suatu molekul•Menggambarkan molekul dari simetrinya

Kuliah (3x100)Responsi (2x100)

Menggunakan model molekul untuk menentukan simetri molekul dan menggambarkan molekul dari simetrinya

Mengerjakan soal menentukan simetri molekul dan menggambarkan molekul dari simetrinya

15-173 minggu(5xpertemuan)

Mahasiswa mampu menerapkan konsep orbital molekul pada reaksi perisiklis, penataan ulang, pembentukan senyawa kompleks dan padatan(org: reaksi perisiklik, penataan ulang 3x pertemuan)

Teori orbital molekul dan penerapannya

Mampu menerapkan teori orbital molekul pada reaksi perisiklis, penataan ulang, pembentukan senyawa kompleks dan padatan

Menggunakan software orbital molekul untuk beberapa aplikasi

Menerapkan konsep orbital pada beberapa aplikasi

18 Test : MolekulBahasan dan evaluasi

25%

Catatan :1 sks = (50” TM + 50” BT + 50” BM)/MingguTM = Tatap Muka (Kuliah)BT = Belajar Terstruktur.BM = Belajar Mandiri