Resume Fismod

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*



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



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*



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



%&'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*



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)



/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-



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*



- 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



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



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$*

Documents

Resume Fismod