TEORI PERKEMBANGAN TEORI PERKEMBANGAN ATOMATOM
DEFINISI ATOMDEFINISI ATOM Salah satu konsep ilmiah tertua adalah Salah satu konsep ilmiah tertua adalah
bahwa semua materi dapat dipecah bahwa semua materi dapat dipecah menjadi zarah (partikel) terkecil, menjadi zarah (partikel) terkecil, dimana partikel-partikel itu tidak bisa dimana partikel-partikel itu tidak bisa dibagi lebih lanjut.dibagi lebih lanjut.
A A : Tidak, : Tidak, TomosTomos : memotong : memotong. . Dinamakan atom karena dianggap tidak Dinamakan atom karena dianggap tidak dapat dipecah lagidapat dipecah lagi
ADA BEBERAPA MODEL/TEORI ADA BEBERAPA MODEL/TEORI TENTANG ATOMTENTANG ATOM
1. TEORI ATOM DALTON1. TEORI ATOM DALTON 2. 2. TEORI ATOM THOMSON DAN TEORI ATOM THOMSON DAN
LORENTZLORENTZ 3. 3. TEORI ATOM ROUTHERFORDTEORI ATOM ROUTHERFORD 4. TEORI ATOM BOHR4. TEORI ATOM BOHR 5. 5. TEORI ATOM RUTHERFORD – TEORI ATOM RUTHERFORD –
BOHRBOHR 6. 6. TERI ATOM MODERNTERI ATOM MODERN
1. Teori Atom Dalton (1743 – 1. Teori Atom Dalton (1743 – 1844)1844)
Atom merupakan partikel Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.dibagi lagi.
Atom adalah kekal ( Tidak Atom adalah kekal ( Tidak dapat diciptana dibelah dapat diciptana dibelah atau dimusnahkan ).atau dimusnahkan ).
Atom –atom setiap unsur Atom –atom setiap unsur adalah sama , tetapi adalah sama , tetapi berbeda untuk unsur lain.berbeda untuk unsur lain.
Atom-atom dari unsur Atom-atom dari unsur yang berbeda dapat yang berbeda dapat bergabung membentuk bergabung membentuk molekul/zat yng lebih molekul/zat yng lebih komplek ( senyawa )komplek ( senyawa )
atom
2. TEORI ATOM THOMSON DAN 2. TEORI ATOM THOMSON DAN LORENTZLORENTZ
ATOM THOMSON Aton merupakan bola yang bermuatan positif/ partikel positif ( proton ) dan dipermukaan bola terdapat partikel-partikel yang bermuatan negatif (elektron)- Atom ibarat ONDE-2- Atom ibarat ROTI KISMIS
ATOM LORENTZPada prinsipnya sama dengan atom thomson, hanya partikel positif dan partikel negatif tersebar merata pada bagian bola dan saling meneteralkan, sehingga atom ibarat makanan LENTHO
e
ee
e
e
e
atomThomson
p
e
p
e
e
p
Atom Lorentz
3. TEORI ATOM 3. TEORI ATOM RUTHERFORDRUTHERFORD
*Sebagian dari massa dan muatan (+) sebuah atom berpusat pada daerah yang sempit yang disebut inti atom, sebagian besar atom merupakan ruang kosong.*Besarnya muatan pada inti berbeda untuk atom yang berbeda dan kira-kira setengah dari nilai numerik bobot atom suatu unsur.*Diluar inti suatu atom harus terdapat elektron yang jumlahnya sama dengan satuan muatan inti (agar atom netral) dan bergerak mengelilingi inti atom*terdapat gaya tarik-menarik ( gaya elektrostatika ) yang besarnya sama dengan gaya sentripetal elektron dalam bergerak mengelilingi inti atom (gmb ) (Fc=Fs )*Elektron dalam begerak mengelilingi inti atom mempunyai bergi kinetik dan energi potensial yang disebut energi total.(E tot = Ek +Ep )
p
e
e
Atom Rutherford
Fs=Fs
KELEMAHAN KELEMAHAN teori teori
1. BERTENTANGAN DENGAN TEORI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK MAXWELL
2. TIDAK DAPAT MENERANGKAN ADANYA SPEKTRUM ATOM HIDROGEN
CATATAN
DALAM TEORI ATOM MODERN ATOM TERSUSUN DARI PARTIKEL – PARTIKEL SUB ATOM YAITU ELEKTRON , PROTON DAN NEUTRON
Spekrum atom hydrogen adalh Spekrum atom hydrogen adalh berupa berupa GARIS /PITA /DERETGARIS /PITA /DERET
yang berada yang berada disekitar cahaya disekitar cahaya tampaktampak
Cahaya tampak
Sinar ultra violet
Sinar Infra merah
DERET Pfund n=5
DERET Breaket n=4
DERET Pashen n=3
DERET Balmer n=2
DERET Lyman n=1
Panjang gelombang tiap Panjang gelombang tiap DERETDERET
Secara umum dapat Secara umum dapat dituliskan:dituliskan:
Dimana:Dimana:
mak jika nB = nA +1 mak jika nB = nA +1 min jika Nb = ~ min jika Nb = ~
22
111nBnA
antumluarbilangankwnB
antudalambilangankwnA
deretombangtiappanjanggel
2
2
4. TEORI ATOM 4. TEORI ATOM BOHRBOHR
Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan elektron yang bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan stasioner/ tertentu (n)Secara elektrostatika, elektron harus bergerak mengelilingi inti agar tidak tertarik ke intiNamun berdasarkan fisika klasik benda yang bergerak memutar akan melepaskan energi yang lama kelamaan akan menghabiskan energi elektron itu sendiri dan kemudian kolapsNiels Bohr mengungkapkan bahwa dilema diatas dapat dipecahkan oleh teori Planck
BA=5
KeterangKeteranganan
Lintasan yang diizinkan untuk elektron dinomori n = 1, n = 2, n =3 dst. Bilangan ini dinamakan bilangan kuantum, huruf K, L, M, N juga digunakan untuk menamakan lintasanJari-jari orbit diungkapkan dengan 1², 2², 3², 4², …n². Untuk orbit tertentu dengan jari-jari minimum R1= 0,53 ÅSehingga berlaku : Rn = n²R1Jika elektron tertarik ke inti dan dimiliki oleh orbit n, energi dipancarkan dan energi elektron menjadi lebih rendah sebesar
)(det10289,3det10626,6
10179,2131
211;
31
211
31
211
31
21
21
31
115134
8
2222
22222223
HzxJx
JxhE
EhfEE
hfE
EEEEEEEE
Konstanta B/h identik dengan hasil dari R x c dalam persamaan Balmer. Jika persamaan diatas dihitung maka frekuensi yang diperoleh adalah frekuensi garis merah dalam deret Balmer.
asandasartronpadalenergielek
JnEEn
int:
10 x 2,179 nilaidengan numerik konstanta : E1 ,1 18-2
Kelemahan Teori Kelemahan Teori BohrBohr
Keberhasilan teori Bohr terletak pada kemampuannya untuk meeramalkan garis-garis dalam spektrum atom hidrogenSalah satu penemuan lain adalah sekumpulan garis-garis halus, terutama jika atom-atom yang dieksitasikan diletakkan pada medan magnetStruktur garis halus ini dijelaskan melalui modifikasi teori Bohr tetapi teori ini tidak pernah berhasil memerikan spektrum selain atom hidrogen
5.TEORI ATOM RUTHERFORD - 5.TEORI ATOM RUTHERFORD - BOHRBOHR
Gagasan Bohr dalam Gagasan Bohr dalam menggabungkan teori klasik dan menggabungkan teori klasik dan
kuantumkuantumHanya ada seperangkat orbit tertentu yang diizinkan bagi satu elektron dalam atom hidrogenElektron hanya dapat berpindah/transisi dari satu lintasan stasioner ke yang lainnya dengan melibatkan sejumlah energi menurut Planck, jika terjadi transisi dari lintasan dalam ke lintasan luar maka memerlukan/menyerap energi ( E= hf ) dan jika sebaliknya maka melepas energiLintasan stasioner yang diizinkan mencerminkan sifat-sifat elektron yang mempunyai besaran yang khas. Momentum sudut harus merupakan kelipatan bulat dari h/2 atau menjadi nh/2.
Jika terjadi transisi elektron dari suatu lintasan ke lintasan jauh tak hingga , maka
terjadi peristiwa Ionisasi
Besarnya energi untuk mengionisasi Besarnya energi untuk mengionisasi suatu elektron ( suatu elektron ( Ei Ei )dari suatu )dari suatu lintasan n dengan energi (lintasan n dengan energi (En)En) adalah:adalah:
Ei = E akhir – EnEi = E akhir – En = 0 – En Ei = En = 0 – En Ei = En
ATOM BERELEKTRON BANYAK
Bilangan Kuantum
Kedudukan elektron dalam atom dapat diterangkan dengan persamaan fungsi gelombang Schrödinger ()Penyelesaian diperoleh 3 Bilangan:
Bilangan Kuantum Utama (n)Bilangan Kuantum Azimuth (l)Bilangan Kuantum Magnetik (m)
2 elektron dalam 1 orbital dibedakan dengan Bilangan Kuantum Spin (s)
Bilangan Kuantum Utama (n)Bilangan Kuantum Utama (n)
Menunjukkan tingkat energi elektron (kulit)
n =n = 11 22 33 44 55 66 77 ……
Kulit =Kulit = KK LL MM NN OO PP QQ ……
Bilangan KuantumOrbital/Azimuth (l)Bilangan KuantumOrbital/Azimuth (l)
Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit)Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit)l = 0, …, sampai (n l = 0, …, sampai (n –– 1) 1)
l =l = 00 11 22 33 ……
Subkulit =Subkulit = ss pp dd ff ……
Bilangan Kuantum Magnetik (m)Menunjukkan orbitalm = – l, …, sampai + l
l =l = 00m =m = 00
Orbital Orbital ==
ss
l =l = 22m =m = ––22 ––11 00 ++
11++22
Orbital =Orbital = dd
l =l = 11m =m = ––11 00 ++
11Orbital Orbital
==pp
l =l = 33m =m = ––33 ––22 ––11 00 ++
11++22
++33
Orbital Orbital == ff
Bilangan Kuantum Spin (s)Bilangan Kuantum Spin (s)
Menunjukkan arah putar pada porosnya (spin)s = + ½ atau = ↑s = – ½ atau = ↓
Konfigurasi Konfigurasi ElektronElektron
1. Aturan Aufbau
1s1s
2s2s 2p2p
3s3s 3p3p 3d 3d
4s4s 4p4p 4d 4d 4f4f
5s5s 5p5p 5d 5d 5f5f
6s6s 6p6p 6d 6d
7s7s 7p7p
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, …1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, …
Konfigurasi ElektronKonfigurasi Elektron 2. Aturan Hund2. Aturan Hund 8O = 1s2, 2s2, 2p48O = 1s2, 2s2, 2p4
1s1s 2s2s 2p 2p
1s1s 2s2s 2p 2p (Salah)(Salah)
↑↓↑↓ ↑↑ ↑↑
UU
↑↓ ↑↓
↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓ ↑↓↑↓
Konfigurasi Elektron
3. Aturan Larangan Pauli Bilangan Kuantum 8 elektron O :
– e1 : n = 1, l = 0, m = 0, s = + ½ – e2 : n = 1, l = 0, m = 0, s = – ½– e3 : n = 2, l = 0, m = 0, s = + ½ – e4 : n = 2, l = 0, m = 0, s = – ½– e5 : n = 2, l = 1, m = –1, s = + ½ – e6 : n = 2, l = 1, m = 0, s = + ½– e7 : n = 2, l = 1, m = +1, s = + ½ – e8 : n = 2, l = 1, m = –1, s = – ½
3Konfigurasi Elektron
LANGMUIRElektron mengisi kulit baru setelah yg
lebih dalam penuh. Maksimal e tiap kulit :2, 8, 8, 18, 18, 32
BURYElektron terluar tidak lebih dari 8. Kulit
tidak berisi lebih dari 8 e, kecuali kulit yg lebih luar telah terisi. Maksimal e tiap kulit :
2, 8, 18, dan 32
CONTOH SOALCONTOH SOAL 1.Hitunglah jari – jari elektron pada bilangan 1.Hitunglah jari – jari elektron pada bilangan
kwantum 3 jika jari-jari lintasan elektron kwantum 3 jika jari-jari lintasan elektron pada bilangan kuantum 1 = 5,3 x 10 mpada bilangan kuantum 1 = 5,3 x 10 m
2. Hitung panjang gelombang terbesar dari 2. Hitung panjang gelombang terbesar dari deret Balmerderet Balmer
3. Hitung frekuensi dari deret Lyman tingkat 3. Hitung frekuensi dari deret Lyman tingkat dua ( nB = 3 )dua ( nB = 3 )
11
Lanjutan contoh soalLanjutan contoh soal 4. Hitung energi untuk mengionisasi suatu 4. Hitung energi untuk mengionisasi suatu
elektron dari lintasan n=1, n= 2, n=3, n=4elektron dari lintasan n=1, n= 2, n=3, n=4
5. Berapakah besar kecepatan elektron 5. Berapakah besar kecepatan elektron pada atom hidrogen yang jari-jarinya 0,1 pada atom hidrogen yang jari-jarinya 0,1 nm (petunjuk : )nm (petunjuk : )
mrkev
2
Lanjutan csLanjutan cs 6. Berapa nilai bil kuantum 6. Berapa nilai bil kuantum
momentum anguler (l) dan magnetik momentum anguler (l) dan magnetik (m(mll) yang diperbolehkan untuk ) yang diperbolehkan untuk bilangan kuantum n = 3?bilangan kuantum n = 3?
7. Tuliskan nilai l dan m7. Tuliskan nilai l dan m ll untuk untuk bilangan kuantum n = 4!bilangan kuantum n = 4!
Lanjutan csLanjutan cs Tingkat energi atom atau kulit diberikan oleh nilai Tingkat energi atom atau kulit diberikan oleh nilai
n, semakin kecil n semakin kecil pula tingkat n, semakin kecil n semakin kecil pula tingkat energienergi
Tingkatan/kulit atom memiliki subkulit yang Tingkatan/kulit atom memiliki subkulit yang ditandai dengan bentuk orbital berdasarkan garis ditandai dengan bentuk orbital berdasarkan garis spektroskopispektroskopi
l = 0 ditandai subkulit s (sharp)l = 0 ditandai subkulit s (sharp) l = 1 ditandai subkulit p (principal)l = 1 ditandai subkulit p (principal) l = 2 ditandai subkulit d (diffuse) dan l = 2 ditandai subkulit d (diffuse) dan l = 3 ditandai subkulit f (fundamental)l = 3 ditandai subkulit f (fundamental) Sehingga untuk n = 2 dan l = 0 dinamakan Sehingga untuk n = 2 dan l = 0 dinamakan
subkulit 2s.subkulit 2s.