Teori Atom Bohr.

Presentasi berjudul: "Teori Atom Bohr."— Transcript presentasi:

1 Teori Atom Bohr

2 Teori Atom Bohr Teori atom Bohr menggambarkan bahwa atom hidrogen terdiri dari inti yang dikelilingi oleh satu elektron yang bergerak secara melingkar mengitari inti pada orbit yang memiliki energi terkuantisasi dan akan menyerap atau melepas sejumlah energi tertentu ketika berpindah dari orbit satu ke orbit lainnya.

3 Makroskopis Postulat Bohr didasari oleh percobaan spektrum atom hidrogen. Ketika gas hidrogen diberi energi pada tekanan yang sangat rendah,gas tersebut akan memancarkan cahaya yang jika dilewatkan pada suatu prisma akan menghasilkan kumpulan garis cahaya dalam wilayah UV, tampak, dan infra merah yang masing-masing garis memiliki warna dengan panjang gelombang dan energi tertentu. Percobaan ini menunjukkan bahwa orbit memiliki tingkat energi tertentu.

4

5 Submikroskopis Orbit lingkaran yang diajukan oleh Bohr didasarkan pada kelemahan model atom Rutherford, yaitu kemungkinan jatuhnya elektron ke inti akibat kehabisan energi. Namun pada kenyataannya tidak seperti itu. Hal ini dapat dijelaskan jika orbit elektron berbentuk lingkaran. Adanya gaya sentripetal akan menyeimbangkan gaya tarik inti sehingga elektron yang berada pada orbitnya tidak menyerap maupun melepas energi.

6 Submikroskopis Ketika gas hidrogen diberi energi tertentu, maka elektron akan berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi (eksitasi). Keadaan ini menyebabkan elektron tidak stabil, sehingga elektron akan kembali ke keadaan dasar (deeksitasi) dengan memancarkan cahaya dengan warna tertentu yang memiliki energi setara dengan perbedaan tingkat energi dua orbit yang terlibat.

7 Spektrum garis yang dihasilkan menunjukkan bahwa elektron hanya menempati orbit tertentu dengan energi tertentu

8 Simbolik

9 Simbolik Model Atom Bohr

10 Teori Atom Mekanika Kuantum

11 Teori Atom Mekanika Kuantum
Teori atom mekanika kuantum menyatakan elektron bersifat gelombang dan posisi elektron tidak dapat diketahui secara pasti tetapi yang dapat ditentukan hanyalah daerah dengan peluang terbesar ditemukannya elektron, yaitu orbital.

12 Makroskopis Pada awal abad ke 19, de Broglie menembakkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu plat logam dan menyebabkan adanya arus listrik. Hal ini menunjukkan adanya pelepasan elektron dari permukaan logam. Lepasnya elektron disebabkan karena adanya perpindahan energi dari cahaya ke elektron ketika bertumbukan. Hal ini membuktikan bahwa cahaya yang dipandang sebagai gelombang ternyata juga memiliki sifat partikel sehingga elektron yang merupakan partikel sangat kecil juga memiliki sifat gelombang.

13 Submikroskopis Elektron sebagai gelombang memiliki kecepatan yang sangat tinggi sehingga lintasan elektron tidak dapat ditentukan secara pasti. Peluang terbesar ditemukannya elektron hanya dapat dinyatakan dalam suatu daerah yang disebut orbital. Untuk mengetahui peluang ditemukannya elektron di ruang sekitar inti, digunakan persamaan matematis dari fungsi gelombang.

14 Simbolis

15 Pola bercak yang menggambarkan daerah yang berpeluang ditemukannya elektron

16 Atom

17 Atom Atom adalah unit dasar penyusun materi yang terdiri atas inti atom yang dikelilingi elektron pada orbital tertentu. Yang merupakan pembawa sifat kimia

18 Makroskopis Thomson melewatkan arus listrik melalui suatu gas pada tekanan rendah. Ketika beda potensial diterapkan, dari katoda dihasilkan suatu sinar yang mengalir menuju anoda. Sinar tersebut dapat dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet sehingga disimpulkan bahwa sinar tersebut mengandung partikel bermuatan negatif yang disebut elektron dengan massa 9,109 × 10−31 kg.

19 Rutherford menembakkan sinar alfa pada lempeng emas
Rutherford menembakkan sinar alfa pada lempeng emas. Sinar tersebut ada yang dipantulkan, dibiaskan, dan diteruskan. Hal ini menunjukkan bahwa dalam atom terdapat ruang kosong dan terdapat suatu pusat massa yang menyebabkan sinar alfa memantul. Pusat massa ini bermuatan positif, dan disebut sebagai inti atom.

20 Goldstein memodifikasi tabung sinar katoda dengan cara melubangi katoda dan menemukan sinar yang arahnya berlawanan dengan arah sinar katoda melalui lubang katoda tersebut. Sinar tersebut dapat dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet namun arahnya berlawanan dengan sinar katoda sehingga disimpulkan bahwa sinar tersebut mengandung partikel bermuatan positif yang disebut proton dengan massa 1,67 x kg

21 Chadwick menembakkan sinar alfa pada logam berilium dan dipancarkan suatu partikel yang mempunyai daya tembus yang sangat tinggi dan tidak dipengaruhi oleh medan magnet maupun listrik. Partikel ini disebut neutron dengan massa 1,67 x kg.

22 Pada awal abad ke 19, de Broglie menembakkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu plat logam dan menyebabkan adanya arus listrik. Hal ini menunjukkan adanya pelepasan elektron dari permukaan logam. Lepasnya elektron disebabkan karena adanya perpindahan energi dari cahaya ke elektron ketika bertumbukan. Hal ini membuktikan bahwa cahaya yang dipandang sebagai gelombang ternyata juga memiliki sifat partikel sehingga elektron yang merupakan partikel sangat kecil juga memiliki sifat gelombang.

23 Submikroskopis Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermutan negatif. Elektron memiliki massa yang relatif kecil dibandingkan dengan massa proton dan neutron. Sehingga, sifat gelombang pada elektron lebih dominan.

24 Submikroskopis Elektron sebagai gelombang memiliki kecepatan yang sangat tinggi sehingga lintasan elektron tidak dapat ditentukan secara pasti. Peluang terbesar ditemukannya elektron hanya dapat dinyatakan dalam suatu daerah yang disebut orbital.

25 Simbolis Model Atom Modern

26 Orbital

27 Orbital Orbital adalah daerah sekitar inti dimana elektron dapat ditemukan dengan peluang terbesar.

28 Makroskopis Menurut teori mekanika kuantum keberadaan elektron tidak dapat ditentukan secara pasti. Peluang terbesar ditemukannya elektron hanya dapat dinyatakan dalam suatu daerah yang disebut orbital. Untuk mengetahui peluang ditemukannya elektron di ruang sekitar inti, digunakan persamaan matematis dari fungsi gelombang.

29 Fungsi gelombang tersebut divisualisasikan ke dalam grafik yang menunjukkan bentuk orbital.

30 Orbital s berbentuk bola simetris
Orbital s berbentuk bola simetris. Hanya terdapat 1 orbital dalam satu subkulit s. Orbital p berbentuk seperti pilin, terdiri dari dua cuping yang saling bertolak belakang. Orbital d berbentuk seperti semanggi berdaun empat, terdiri dari 4 cuping. Orbital f terdiri dari 6 cuping yang rumit.

31 Submikroskopis Dalam satu subkulit s, hanya terdapat 1 orbital s.
Dalam satu subkulit p, terdapat 3 orbital p dengan orientasi yang berbeda yaitu orbital px, py, dan pz. Dalam satu subkulit d, terdapat 5 orbital p dengan orientasi yang berbeda yaitu orbital dxy, dxz, dyz, d z 2 , dan d x 2 − y 2 . Dalam satu subkulit f, terdapat 7 orbital f dengan orientasi yang berbeda yaitu orbital 𝑓 𝑧 3 − 3 5 𝑧 𝑟 2 , 𝑓 𝑥 3 − 3 5 𝑥 𝑟 2 , 𝑓 𝑦 3 − 3 5 𝑦 𝑟 2 , 𝑓 𝑦 (𝑥 2 − 𝑧 2 ) , 𝑓 𝑥 (𝑧 2 − 𝑦 2 ) , 𝑓 𝑧 (𝑥 2 − 𝑦 2 ) , dan 𝑓 𝑥𝑦𝑧

32 Simbolis Bentuk Orbital s Bentuk Orbital p

33 Bentuk Orbital d

34

35 Bilangan kuantum

36 Bilangan Kuantum Bilangan yang menunjukkan bentuk dan orientasi keberadaan elektron pada tingkat energi tertentu.

37 Makroskopis Berdasarkan percobaan spektrum atom hidrogen, diketahui bahwa ketika gas hidrogen diberi energi pada tekanan yang sangat rendah, gas tersebut akan memancarkan cahaya yang jika dilewatkan pada suatu prisma akan menghasilkan kumpulan garis cahaya dalam wilayah UV, tampak, dan infra merah yang masing-masing garis memiliki warna dengan panjang gelombang dan energi tertentu. Hal ini menunjukkan bahwa elektron terdapat dalam tingkatan energi yang terkuantisasi. Tingkatan energi ini disebut sebagai bilangan kuantum utama.

38 Berdasarkan teori mekanika kuantum, keberadaan elektron tidak dapat ditentukan secara pasti. Peluang terbesar ditemukannya elektron hanya dapat dinyatakan dalam suatu daerah yang disebut orbital, yang merupakan ungkapan dari persamaan matematis fungsi gelombang. Visualisasi dari persamaan matematis tersebut menunjukkan bentuk keberadaan elektron. Orbital-orbital dengan tingkatan energi yang sama atau hampir sama akan membentuk subkulit. Bilangan kuantum yang menyatakan bentuk keberadaan elektron disebut bilangan kuantum azimut.

39 Orbital dalam satu subkulit memiliki beberapa orientasi dalam ruang (kecuali orbital 1s). Bilangan yang menunjukkan orientasi keberadaan elektron dalam ruang disebut bilangan kuantum magnetik.

40 Saat berkas cahaya yang dihasilkan dari percobaan spektrum atom hidrogen dilewatkan pada medan magnet, akan terpisah menjadi dua berkas cahaya. Hal ini membuktikan bahwa elektron memiliki 2 kemungkinan spin. Bilangan kuantum yang menyatakan spin elektron disebut bilangan kuantum spin.

41 Submikroskopis Bilangan kuantum utama dinyatakan sebagai bilangan bulat positif. n = 1,2,3,4,... Orbital-orbital dengan tingkatan energi yang sama atau hampir sama akan membentuk subkulit, yakni subkulit s, p, d dan f yang dinyatakan dengan bilangan kuantum azimut. Nilai bilangan kuantum azimut dapat diketahui dengan menggunaka rumus : l=n-1 sehingga bilangan kuantum azimut untuk subkulit s=0, p=1, d=2 dan f=3.

42 Orientasi ruang

43