TEORI BOHR MENGENAI ATOM HIDROGEN Kompetensi Dasar : Melakukan kajian ilmiah sehubungan dengan perkembangan model atom

Tujuan Pembelajaran Memformulasikan gaya interaksi antara proton dan elektron Menjelaskan hubungan antara gaya yang bekerja dengan orbit elektron (gaya cenripetal) Memformulasikan hubungan antara kecepatan dan jari-jari orbit elektron Mendapatkan persamaan energi total elektron pada jejari orbit r (dari penjumlahan energi kinetik dan energi potensial Mendapatkan persamaan momentum sudut terkuantisasi didasarkan pada prinsip gelombang de Broglie dari suatu gerak elektron pada orbit Mendapatkan persamaan energi kuantisasi elektron untuk tingkat ke n Membuktikan secara numerik bahwa nilai energi elektron pada tingat dasar (n=1) adalah E1= -13,6 eV

Pengetahuan awal Apa yang anda ketahui tentang proton dan elektron, dan berapa muata listriknya ? Apa yang yang terjadi bila elektron dan proton didekatkan?

Amati ilustrasi berikut !!

Interaksi inti dengan elektron pada orbit - Fc + Gaya tarik Coulomb antara inti dengan elektron Gerak orbit elektron mengitari inti (berupa gaya centripetal) Hubungan laju electron dengan jari-jari orbit:

Teori Bohr untuk Atom Hidrogen Bohr mengembangkan model atom berdasarkan model susunan tata surya. Inti (proton) bermuatan positif, sedangkan elektron (muatan negatif) mengelilingi inti Gaya tarik Coulomb yang menyebabkan elektron terikat pada orbit mengelilingi inti + - Fc

Energi Elektron dalam atom Energi kinetic energi potensial elektron pada orbit: Energi Total elektron pada orbit:

panjang gelombang dikaitkan dengan momentum adalah: Postulat de Broglie panjang gelombang dikaitkan dengan momentum adalah: Orbit electron mengelilingi lingkaran berkaitan dengan bilangan bulat panjang gelombang, diberikan oleh: dan L : momentum sudut electron (mempunyai harga diskret), n = 1, 2, 3, 4, … (bilangan bulat).

Hubungan orbit elektron dengan gelombang de Broglie memberikan persamaan : rn : jari-jari orbit pada lintasan n Vn : laju orbit pada lintasan n Jika dimasukkan harg konstanta-kontanta maka diperoleh untuk n = 1: r1 = 0,5292 Å;

Tingkat Energi kuantisasi Setiap orbit bersesuaian dengan energi elektron yang berbeda. Energi elektron pada setiap jari-jari orbit rn, diberikan oleh: Dengan memasukkan harga rn maka diperoleh (Z=1 untuk atom hidrogen) : Adalah energi tingkat dasar yang bila dimasukkan konstanta-konstanta tersebut menghasilkan : E1 = -13,6 eV

Energi elektron terendah adalah E1 disebut energi tingkat dasar. E2, E3, E4 dan seterusnya disebut energi eksitasi Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari ikatan atom hidrogen, dalam hal ini dibutuhkan energi sebesar 13,6 eV. Bila elektron berpindah dari keadaan awal ni (yang lebih tinggi) ke keadaan akhir nf (yang rendah) maka dipancarkan foton. Energi foton dipancarkan = energi awal - energi akhir Energi foton dipancarkan = energi awal - energi akhir

EMISI RADIASI DALAM TEORI BOHR Postulat Bohr tentang radiasi: Radiasi dipancarkan bila elektron pada lintasan tertentu (Ei) melepaskan energi dan mengalami transisi ketingkat ynag lebih rendah (Ef). Panjang gelombang foton yang dipancarkan sebanding dengan selisih energi: E = hf = Ei - Ef

EMISI RADIASI DALAM TEORI BOHR Energi foton yang dipancarkan

Ketika terjadi transisi elektron dari tingkat energi tinggi ke yang lebih rendah, maka dipancarkan foton hf - Ei ni Ef nf +

Selesai