Dasar Teori Kuantum dan Model Atom Bohr

 Teori ini diajukan oleh Max Planck pada tahun 1900-an, berdasarkan gejala radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari benda berpijar (hukum pergeseran Wien), dan berdasarkan serapan cahaya  oleh benda hitam sempurna, dikenal sebagai radiasi benda hitam.

JIka sistem menerima atau melepaskan energy, maka energy tersebut harus berupa kuantum (jamak,kuanta). Energy yang berhubungan dengan radiasi, dinyatakan dengan E = h . v , dimana h adalah tetapan Planck yang besarnya 6,626 . 10^­-34 J det.

1.       Dasar – dasar Teori Kuantum

Sistem hanya dapat memperoleh atau melepaskan energy dengan satu, dua, atau tiga kuanta dan seterusnya, tidak berupa bilangan sembarang. Berdasarkan hal itu, peruahan energy sistem mekanik dapat ditulis sebagai ∆E=n .h .v dengan n = 1,2,3,…. , dinamakan bilangan kuantum.

a.       Efek Fotolistrik

Menurut fisika klasik, jumlah electron yang dilepaskan dan energy yang diperlukan untuk melepaskan electron bergantung pada intensitas (terik sumber) cahaya. Menurut hasil pengamatan efek fotolistrik pernyataan itu tidak benar. Berkas cahaya biru, walaupun teriknya sangat lemah mampu melepaskan elekron dari permukaan logam, sementara berkas cahaya merah tidak mampu melepaskan electron dari permukaan logam yang sama walaupun teriknya dibuat lebih tinggi.

Hasi pengamatan lain menunjukan bahwa energy hanya bergantung pada frekuensi, sebab jika frekuensi cahaya lebih kecil dari harga frekuensi tertentu, disebut fungsi kerja logam  (Φ)  maka tidak ada electron yang lepas, sedangkan jika cahaya memiliki frekuensi diatas fungsi kerja logam, walaupun teriknya lemah, electron dapat dilepaskan dari permukaan logam.

Einsten mengemukakan bahwa radiasi elektromagnetik mempunyai sifat seperti partikel. Partikel ini disebut foton yang memilki energy dengan nilai tertentu sesuai persamaaan planck, E=n .h .v. hal ini mengisyaratkan bahwa energy suatu gelombang Cahaya terpusat pada foton.

Makin banyak energy sebuah foton, makin besar energy yang dialihkan kepada electron, sehingga makin tinggi energy kinetic electron yang dipaskan dari permukaan logam. Besarnya energy kinetic maksimum adalah 〖EK〗maks=  1/2 mv^2 = h (v-v0 )

b.      Spektra Atom Hidrogen

Radiasi dari suatu atom dapat digolongkan kedalam spectra continu, terdapat hampir semua panjang gelombang mulai dari mendekati nol sampe mendekati tak terhinnga. Contoh spectra kontinu adalah radiasi yang dihasilkan dari logam yang dipijarkan.

Jika panjang gelombang atom hidrogen diubah kedalam bentuk frekuensi akan diperoleh sifat pelik, yaitu pasangan jika frekuensi tertentu diitambahkan secara bersamaan akan menghasilkan frekuensi lain yang muncul dalam spectrum hydrogen.

2.       Model Atom Bohr

Menurut Rutherford, atom dibangun oleh ini atom bermuatan positif dan dikelilingi oleh electron bermuatan negative, ternyata model atom ini tidak dapat menerangkan energy yang dilepaskan dalam bentuk radiasi, sebab pada setiap kali perputaran electron dengan percepatan tetap, electron kehilangan energy yang pada akhirnya akan tertarik oleh inti. Perilaku seperti ini menimbulkan gerakan berbentuk spiral yang berakhir dengan jatuhnya electron ke inti. Pada kenyataannya, atom bersifat stabil.

Niels Bohr  Berhasil Menjelaskan Spektrum Atom Gas Hidrogen Dengan Postulat-Postulat Sebagai Berikut :

·     Elektron Dalam Atom Hanya Dapat Beredar Pada Lintasan Dengan Tingkat Energi Tertentu.

·         Pada Lintasan Yang Diijinkan, Elektron Tidak Memancarkan Atau Menyerap Energi

·    Perpindahan Elektron Dari Satu Tingkat Energi Ke Tingkat Energi Lainya Disertai Penyerapan Atau Pelepasan Sejumlah Tertentu Energi.

Lintasan yang dibolehkan untuk electron diberi nomor, n = 1, n = 2, n = 3, dst. Bilangan bulat ini dinamakan bilangan kuantum. Huruf K, L, M, dst. Juga digunakan untuk menyatakan lintasan atau orbit. Lambang huruf tersebut diturunkan dari lambing spektriskopi atom (term symbol atom).

a.          Energi dan Jari – Jari Atom Bohr

Besar – besaran electron pada atom hidrgogen dapat dihitung dengan model ini, diantaranya jari – jariorbit, kecepatan electron pada setiap orbit, dan energy setiap orbit. Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom sampai kulit terluar, semakin ke bawah jari-jari atom pada suatu golongan mengalami pertambahan besar. Sebab jumlah kulit yang dimiliki atom semakin bertambah sehingga kulit terluar makin jauh dari inti atom. Kesamaan jumlah kulit atom pada suatu periode bukan menunjukkan kepemilikan besar jari-jari yang sama. Semakin ke kanan proton dan elektron akan semakin bertambah. Hal ini menyebabkan gaya tarik menarik antara inti atom dan elektron bertambah dan semakin merapat.

b.         Peralihan Antar Tingkat Energy

Menurut model atom Bohr, energy akan diserap atau dipancarkan pada frekuensi tertentu akibat perpindahan electron dari satu orbit ke orbit lain, pada keadaan stabiil atom hydrogen memiliki energy terendah atau electron berada pada tingkat dasarnya adalah pada n = 1. Keadaan dimana n >1 tidak stabil, keadaan ini dinamakan tereksitasi. Electron yang berada pada keadaan tereksitasi akan memancarakan energy ketika kembali ke tingkat dasar, menghasikan garis – garis spectra.

Garis pada deret Lyman terjadi akibat perpindahan electron dari orbit n≥2 ke orbit n = 1 ; Pada deret Balmer terjadi akibat perpindahan electron dari orbit n≥3 ke orbit n = 2 ; Pada deret Paschen, terjadi akibat perpindahan electron dari orbit n≥4 ke orbit n = 3 ; Pada deret Brackett, terjadi akibat perpindahan electron dari orbit n≥5 ke orbit n = 4 ; dan pada deret Pfund terjadi akibat perpindahan electron dari orbit n≥6 ke orbit n = 5.

c.          Kelemahan Model Atom Bohr

·      Terjadi penyimpangan untuk atom yang lebih besar dari hidrogen.

·      Tidak dapat menerangkan efek Zaeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit apabila atom                 ditempatkan pada medan magnet.

DAFTAR PUSTAKA

Sunarya, Yayan . 2014 . Kimia Dasar 1 . Yrama Widya