Teori Kuantum dan Struktur Atom

Sifat Gelombang Cahaya c = ν x λ

Spektrum Elektromagnetik

Soal Latihan Beberapa intan menunjukkan warna kuning karena mengandung senyawa nitrogen yang menyerap cahaya purple pada frekuensi 7,23 x 1014 Hz. Hitung panjang gelombang (dalam nm dan Å) cahaya yang diserap!

Perbedaan Materi dan Energi Gelombang (Energi) jika melalui batas fasa (udara – air) akan mengalami refraksi sedangkan materi tidak Gelombang ketika melalui slit (lubang kecil) akan mengalami difraksi atau melengkung disekitar slit sedangkan materi tidak mengalami difraksi Difraksi gelombang pada dua slit menghasilan interferensi menguatkan dan saling meniadakan

Interferensi

Sifat Partikel Cahaya Radiasi Benda Hitam Efek Photolistrik Spektra atom Hidrogen

Radiasi Benda Hitam Adanya perubahan warna emisi cahaya (intensitas) yang tergantung pada panjang gelombang (energi) yang diberikan  tertentu Max Planck merumuskan E = n h ν dimana h = 6,626 x 10-34 J.s ∆Eatom = Eradiasi emisi atau absorpsi = ∆n h ν ∆E = hν

Efek Photolistrik Elektron hanya akan terlepas pada λ tertentu dan diindikasikan oleh current meter Einstein mempostulatkan adanya photon (partikel berenergi) Ephoton = hν = ∆Eatom

Soal Latihan Hitung energi satu photon dari sinar ultraviolet (λ = 1 x 10-8 m) visible (λ = 5 x 10-7 m)dan infrared (λ = 1 x 10-4 m)

Spektra Atom

Sinar tampak (matahari, filamen) menghasilkan spektrum kontinuum (sinambung) dari merah-jingga-kuning-hijau-biru-lembayung Cahaya yang dihasilkan zat yang dipanaskan memberikan spektrum garis yang tidak kontinu Spektrum dari dari suatu atom berbeda dari unsur lainnya dan merupakan fingerprint suatu unsur (Robert Bunsen 1811-1899) Johann Balmer menurunkan rumus umum untuk spektrum yang dihasilkan oleh hidrogen

Rumus yang lebih umum untuk persamaan Balmer R = konstanta Rydberg 10.967.800 m-1, c kecepatan cahaya 2,997925 x 108 m det-1 hasil kali R dan C diberikan diatas

Dualitas Gelombang-Partikel: Materi dan Energi Kesimpulan dari 3 fenomena yang telah dibahas adalah materi dan energi adalah dua entitas yang saling berganti satu sama lain Energi memiliki sifat partikel dan materi memiliki sifat gelombang

Panjang Gelombang de Broglie Jika energi memiliki sifat partikel maka materi juga memiliki sifat gelombang Jika elektron memiliki gerak mirip gelombang dan orbitnya dibatasi pada jari-jari tertentu maka ini merujuk pada frekuensi dan energi tertentu pula

Model Mekanika Kuantum Atom

Bilangan Kuantum Orbital Atom Bilangan kuantum utama (n) adalah bulat positif (1, 2, 3..) menunjukkan ukuran relatif orbital dan jarak relatif dari inti. Bilangan ini juga menunjukkan tingkat energi atom H Bilangan kuantum momentum anguler (l) adalah bilangan bulat dari 0 hingga n – 1. nilai n akan sangat mempengaruhi l, jika n = 1 maka l = 0 dan jika n = 2 maka l = 1 (0, 1) dst. Bilangam kuantum magnetik (ml) adalah bilangan bulat dari -l ,0 hingga +l. jika l = 0, maka ml = 0, namun jika l = 1 maka nilai ml bisa diantara -1, 0 dan +1

Hierarki Bilangan Kuantum

Soal Latihan Berapa nilai bil kuantum momentum anguler (l) dan magnetik (ml) yang diperbolehkan untuk bilangan kuantum n = 3? Tuliskan nilai l dan ml untuk bilangan kuantum n = 4!

Tingkat energi atom atau kulit diberikan oleh nilai n, semakin kecil n semakin kecil pula tingkat energi Tingkatan/kulit atom memiliki subkulit yang ditandai dengan bentuk orbital berdasarkan garis spektroskopi l = 0 ditandai subkulit s (sharp) l = 1 ditandai subkulit p (principal) l = 2 ditandai subkulit d (diffuse) dan l = 3 ditandai subkulit f (fundamental) Sehingga untuk n = 2 dan l = 0 dinamakan subkulit 2s.

Latihan Berikan nama subkulit dengan spesifikasi bilangan kuantum berikut: n = 3, l = 2 n = 2, l = 0 n = 5, l = 1 n = 4, l = 3 Berapa nilai n, l dan ml yang dimungkinkan untuk subkulit 2p dan 5f? Berikan koreksi untuk bilangan kuantum dan nama subkulit berikut ini: n = 1, l = 1, ml = 0  1p n = 4, l = 3, ml = +1  4d n = 3, l = 1, ml = -2  3p

Bentuk Orbital s

Orbital p

Orbital d

Salah satu dari 7 orbital f