View
217
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 1/11
MODEL ATOMIK
Perkembangan Teori Atom
Perkembangan konsep atom-atom secara ilmiah dimulai oleh John Dalton (!"#$%
kemudian dilan&utkan oleh Thomson (!'$% Rutherford ('$ dan disempurnakan oleh
Niels Bohr (')$*
+ambaran susunan partikel-partikel dasar dalam atom disebut model atom*
Teori Atom Dalton (1743 – 1844)
* Atom merupakan bagian terkecil dari materi ,ang sudah tidak dapat dibagi lagi*
* Atom digambarkan sebagai bola pe&al ,ang sangat kecil% suatu unsur memiliki atom-
atom ,ang identik dan berbeda untuk unsur ,ang berbeda*
.* Atom-atom bergabung membentuk sen,a/a dengan perbandingan bilangan bulat dan
sederhana*
)* 0eaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau pen,usunan kembali
dari atom-atom% sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan*
1ipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pe&al
Model Atom Dalton
Keunggulan model atom Dalton dilandasi 2akta-2akta temuan eksperimen berdasarkan hokum
massa (La3oisier$ dan hukum perbandingan tetap (Proust$* Pada perkembangan selan&utn,a
ditemukan berbagai 2akta ,ang tidak dapat di&elaskan oleh teori tersebut% antara lain 4
* Tidak dapat men&elaskan si2at listrik materi*
* Tidak dapat men&elaskan ge&ala kelistrikan dalam materi*
.* Tidak dapat men&elaskan da,a gabung unsur-unsur* Misaln,a mengapa satu atom oksigen
dapat mengikat dua atom hidrogen membentuk air*
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 2/11
Teori Atom JJ. Thomson (18!"1#4$)
1asil eksperimenn,a men,atakan ada partikel bermuatan negati2 dalam atom ,ang disebut
elektron*
Atom adalah suatu bola pe&al ,ang permukaann,a dikelilingi elektron dan partikel lain ,ang bermuatan positi2 sehingga atom bersi2at netral ,ang berbentuk seperti 5kue kismis6*
Model Atom Thompson
Kelemahan pada model Atom Thomson ,aitu Tidak dapat menerangkan dinamika reaksi
kimia ,ang ter&adi antara atom*
Teori Atom Rutherford
Eksperimen ,ang dilakukan 0uther2ord adalah penembakan lempeng Emas tipis dengan
partikel alpha
7inar Alpha
La,ar
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 3/11
1ipotesa dari 0uther2ord adalah atom ,ang tersusun dari inti atom dan elektron ,ang
mengelilingin,a* Inti atom bermuatan positi2 dan massa atom terpusat pada inti atom*
Model Atom 0uther2ord
Kelemahan dari 0uther2ord tidak dapat men&elaskan mengapa elektron tidak &atuh ke dalam
inti atom* 8erdasarkan teori 2isika% gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran
energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasann,a makin lama
akan mendekati inti dan &atuh ke dalam* Kelemahan dari model atom 0uther2ord ,aitu tidak
dapat men&elaskan mengapa elektron ,ang beredar mengelilingi inti tidak &atuh ke inti karena
ada ga,a tarik-menarik antara inti dan elektron*
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 4/11
Teori Atom Niels Bohr (1#13)
Kelemahan dari 0uther2ord diperbaiki oleh 9iels 8ohr dan men,usun Teori Atomn,a
* Atom terdiri dari inti ,ang bermuatan positi2 dan
dikelilingi oleh elektron ,ang bermuatan negati2 di dalam suatu lintasan** Elektron ,ang bergerak tidak melepas dan tidak men,erap energi*
.* Elektron bergerak pada lintasan tertentu dan lintasann,a diberi nomor % % .% :** Dan
diberi lambang K% L% M% :**
)* Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain dengan cara melepas dan
men,erap energi*
Model Atom 9eils 8ohr
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 5/11
%&'TR* AT+*,
Pada pertengahan abad ke-'% studi tentang spektra caha,a ,ang dipancarkan dari
pembakaran dan lecutan listrik pada gas telah menun&ukkan karakteristik spektra atom dari
unsur kimia* Pada masa a/al abad ke-"% studi terhadap struktur dalam suatu atom telah berk embang dan men&elaskan mekanisme dari karakteristik spektra atom*
Lecutan listrik pada gas hidrogen memberikan spektrum atom hidrogen ,ang berupa garis-
garis ,ang terang ,ang membentuk sebuah deret ,ang terdiri dari ) pan&ang gelombang pada
daerah caha,a tampak ()"" ; !"" nm$< nilai pan&ang gelombang ,ang dikoreksi terhadap
3akum adalah = > ?#?%) nm% = > )!?%! nm% = .> ).)% nm% = ) > )"%' nm* Pada tahun
!!#% 8almer menemukan rumus berikut (0umus 8almer$% ,ang memenuhi pan&ang
gelombang garis caha,a terang dari spektra*
(1.13)
Dengan = k adalah pan&ang gelombang dari garis ke-k untuk k > ; ) dalam spktrum caha,a
tampak dan garis-garis untuk k > # &uga dapat diamati pada daerah ultra3iolet* 7ebuah deret
garis spektral ,ang berhubungan dengan persamaan (*.$ disebut sebagai deret 8almer ,ang
akan berko3ergensi pada a > .?) nm ketika k @ * 8eberapa deret ,ang lain (Tabel *$
&uga diamati pada daerah in2ra merah dan ultra 3iolet* Deret-deret ini diketahui secara
bersama-sama akan memenuhi rumus berikut (0umus 0,dberg$*
(1.14)
Di sini m dan n adalah bilangan bulat positi2% ,ang berkaitan dengan suatu garis spektral
tertentu dan 0 adalah konstanta 0,dberg* 0umus 0,dberg ini dapat diaplikasikan tidak han,a
pada garis spektra emisi akan tetapi &uga pada spektra serapan (absorpsi$% ,ang diamati
sebagai hilangn,a intensitas caha,a setelah melalui sampel*
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 6/11
Ta-el 1. Deret garis spektral dari atom h,drogen
Marilah kita menin&au pentingn,a rumus 0,dberg berdasarkan teori kuantum ,ang
diperkenalkan oleh Planck dan Einstein* 1akekat dari proses absorpsi atau emisi caha,a
(gelombang elektromagnetik$ adalah sebuah proses ,ang memberikan atau menerima
2oton hv% di mana hukum kekekalan energi selalu harus dipenuhi* Dengan mengalikan pada
kedua sisi di persamaan (*)$ dengan hc dan dengan menggunakan hubungan c = vλ% energi
2oton hv ,ang terlibat pada saat pen,erapan dan pemancaran caha,a dapat din,atakan sebagai
perbedaan antara dua suku berikut
(1.15)
Dalam hubungann,a dengan interpretasi e2ek 2otolistrik ,aitu bah/a keseimbangan e nergi
dari sebuah elektron adalah sama dengan hv% setiap suku baik dikiri maupun dikanan pada
persamaan (*#$ berkaitan dengan energi dari keadaan elektron sebelum atau sesudah proses
pen,erapan atau pemancaran caha,a* Dikarenakan energi sebuah elektron ,ang ditangkap
dalam material adalah negati2 sebagaimana dalam kasus pada persamaan (*"$% sebuah
rumus untuk tingkat energi dari sebuah elektron dalam atom hidrogen dapat diperoleh sebagai
berikut%
(1.16)
Di mana n adalah bilangan bulat positi2 % % .%:* Dengan menggunakan persamaan ini untuk
tingkat-tingkat energi% persamaan (*#$ dapat diperluas dalam bentuk sebagai berikut dengan
asumsi bah/a En B Em*
(1.17)
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 7/11
/am-ar 1.7 Pen,erapan dan pemancaran caha,a dan kondisi dari 2rekuensi 8ohr*
7ebagaimana ditun&ukkan oleh anak panah pada +ambar *% pada saat pen,erapan caha,a
sebuah elektron akan terangkat dari tingkat energi ,ang lebih rendah ke tingkat energi ,ang
lebih tinggi dan pada saat pelepasan caha,a sebuah elektron akan turun dari tingkat energi
,ang lebih tinggi ke tingkat ,ang lebih rendah* Persamaan (*$ akan men&adi persamaan
berikut untuk 2rekuensi 3*
(1.18)
Persamaan ini pertama kali diusulkan oleh 9*1*D* 8ohr pada tahun '. dan disebut sebagai
kondisi 2rekuensi 8ohr* 7ekarang marilah kita memperhatikan arti dari persamaan (*?$ dan
+ambar ** Tingkat keadaan elektron pada n > adalah tingkat energi terendah dan disebut
sebagai keadaan dasar* Tingkat ,ang lebih tinggi n C disebut sebagai keadaan tereksitasi*
Dalam tingkat n @ energi elektron men&adi "% dan elektron akan dilepaskan dari ga,a
tarik-menarik oleh inti* 1al ini berkaitan dengan keadaan ionik (keadaan terionisasi$ di mana
sebuah proton dan sebuah elektron pada atom dipisahkan pada &arak tak berhingga*
Karenan,a pula keadaan terionisasi dari sebuah atom hidrogen 1 diberikan oleh persamaan
berikut ini*
%0etrum /aris Atomi dan *odel Atom Bohr
%0etrum /aris Atomi
ika sebuah gas diletakkan di dalam tabung kemudian arus listrik dialirkan ke dalam
tabung% gas akan memancarkan caha,a* Faha,a ,ang dipancarkan oleh setiap gas berbeda-
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 8/11
beda dan merupakan karakteristik gas tersebut* Faha,a dipancarkan dalam bentuk spektrum
garis dan bukan spektrum ,ang kontinu*
Ken,ataan bah/a gas memancarkan caha,a dalam bentuk spektrum garis di,akini berkaitan
erat dengan struktur atom* Dengan demikian% spektrum garis atomik dapat digunakan untuk
mengu&i kebenaran dari sebuah model atom*
spektrum garis berbagai gas
7pektrum garis membentuk suatu deretan /arna caha,a dengan pan&ang gelombang berbeda*
Gntuk gas hidrogen ,ang merupakan atom ,ang paling sederhana% deret pan&ang gelombang
ini tern,ata mempun,ai pola tertentu ,ang dapat din,atakan dalam bentuk persamaan
matematis* 7eorang guru matematika 7/iss bernama 8almer men,atakan deret untuk gas
hidrogen sebagai persamaan berikut ini* selan&utn,a% deret ini disebut deret 8almer*
Dimana pan&ang gelombang din,atakan dalam satuan nanometer (nm$*
8eberapa orang ,ang lain kemudian menemukan deret-deret ,ang lain selain deret 8almer
sehingga dikenal adan,a deret L,man% deret Paschen% 8racket% dan
P2und* Pola deret-deret ini tern,ata serupa dan dapat dirangkum
dalam satu persamaan* Persamaan ini disebut deret spektrum hidrogen*
Dimana R adalah konstanta 0,dberg ,ang nilain,a %"' H " m*
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 9/11
- Deret L,man (m > $
dengan n > % .% )% :*
- Deret 8almer (m > $
dengan n > .% )% # :*
- Deret Paschen (m > .$
dengan n > )% #% ? :*
- Deret 8racket (m > )$ dengan n > #% ?% % :*
- Deret P2und (m > #$ dengan n > ?% % ! :*
Dalam model atom 0uther2ord% elektron berputar mengelilingi inti atom dalam lintasan atau
orbit* Elektron ,ang berputar dalam lintasan seolah-olah bergerak melingkar sehingga
mengalami percepatan dalam gerakn,a* Menurut teori elektromagnetik% elektron ,angmengalami percepatan akan memancarkan gelombang elektromagnetik secara kontinu* Ini
berarti elektron lama kelamaan akan kehabisan energi dan &atuh ke dalam tarikan inti atom*
Ini berarti elektron tidak stabil* Di pihak lain elektron memancarkan energi secara kontinu
dalam spektrum kontinu* Ini bertentangan dengan ken,ataan bah/a atom memancarkan
spektrum garis*
Ketidakstabilan elektron dan spektrum kontinu sebagai konsekuensi dari model atom
0uther2ord tidak sesuai dengan 2akta bah/a atom haruslah stabil dan memancarkan spektrumgaris* Diperlukan pen&elasan lain ,ang dapat men&elaskan kestabilan atom dan spektrum garis
atom hidrogen*
Atom Bohr
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 10/11
Model atom 8ohr dikemukakan oleh 9iels 8ohr ,ang berusaha men&elaskan kestabilan atom
dan spektrum garis atom hidrogen ,ang tidak dapat di&elaskan oleh model atom 0uther2ord*
Model atom 8ohr memuat tiga postulat sebagai berikut*
* Di dalam atom hidrogen% elektron han,a dapat mengelilingi lintasan tertentu tertentu ,ang
dii&inkan tanpa membebaskan (melepaskan$ energi* Lintasan ini disebut lintasan stasioner
dan memiliki energi tertentu ,ang sesuai*
* Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan ,ang lain* Energi dalam bentuk
2oton caha,a akan dilepaskan &ika elektron berpindah ke lintasan ,ang lebih dalam%
sedangkan Energi dalam bentuk 2oton caha,a akan diserapkan supa,a elektron berpindah
ke lintasan ,ang lebih luar* Energi dilepas atau diserap dalam paket sebesar hf sesuai
dengan persamaan Planck*
E > hf
Dimana h adalah konstanta Planck dan f adalah 2rekuensi caha,a atau 2oton ,ang dilepas
atau diserap*
.* Lintasan-lintasan stasioner ,ang dii&inkan untuk ditempati elektron memiliki momentum
sudut ,ang merupakan kelipatan bulat dari nilai(nilai ini biasa ditulis &uga sebagai ћ$
Model atom 8ohr
Model atom 8ohr berhasil men&elaskan kestabilan elektron dengan memasukkan
konsep lintasan atau orbit stasioner dimana elektron dapat berada di dalam lintasann,a tanpamembebaskan energi* 7pektrum garis atomik &uga merupakan e2ek lain dari model atom
8/16/2019 Resume Fismod
http://slidepdf.com/reader/full/resume-fismod 11/11
8ohr* 7pektrum garis adalah hasil mekanisme elektron di dalam atom ,ang dapat berpindah
lintasan dengan men,erap atau melepas energi dalam bentuk 2oton caha,a*
Dengan demikian% struktur atom berdasarkan model atom 8ohr adalah elektron dapat berada
di dalam lintasan-lintasan stasioner dengan energi tertentu* Lintasan elektron dapat &uga
dianggap sebagai tingkat energi elektron*
Elektron ,ang berada di lintasan tertentu ,ang stasioner dengan &ari-&ari tertentu dikatakan
memiliki energi tertentu* Elektron ,ang berada di lintasan ke-n berada pada &ari-&ari lintasan
dan energi sebagai berikut*
Dalam persamaan ini% &ari-&ari r din,atakan dalam satuan nanometer (nm$ dan
energi E din,atakan dalam satuan elektron 3olt (eJ$*
Recommended