Spektrum Atom Hidrogen Dan Model Atom Bohr [PDF]

Citation preview

Spektrum Atom Hidrogen dan Model Atom Bohr 1.Spektrum Atom Hidrogen Spektrum Hidrogen adalah susunan pancaran dari atom hidrogen saat elektronnya melompat atau bertransisi dari tingkat energi tinggi ke rendah. Susunan pancaran dari atom hidrogen dibagi menjadi beberapa rangkaian spektral, dengan panjang gelombang yang dihitung dengan formula Rydberg. Garis-garis spektral yang diamati ini terbentuk karena elektron yang bertransisi antara dua tingkat energi yang berbeda di dalam atomnya. Klasifikasi rangkaian oleh formula Rydberg sangatlah penting dalam pengembangan mekanika kuantum. Rangkaian spektral sangat penting dalam astronomi untuk mendeteksi keberadaan dari hidrogen dan menghitung pergeseran merah. Spektrum hidrogen adalah spektrum panjang gelombang yang kontinu yang tersusun dari sebuah inti dan sebuah elektron (hidrogen). Spektrum pancar merupakan spektrum kontinu maupun spektrum garis dan radiasi yang dipancarkan oleh zat. Spektrum pancar zat dapat dihasilkan dengan cara memberi energi pada sampel materi baik dengan energi termal maupun dengan bentuk energi lainnya (misalnya loncatan listrik dengan tegangan tinggi bila zatnya berupa gas.



Susunan alat berada percobaan untuk mempelajari spektrum pancar atom dan molekul. Gas dipelajari berada dalam tabung pelucutan yang mempunyai dua elektrode Ketika elektron mengalir dari elektrode negatif ke elektrode positif, Elektron-elektron itu bertumbukkan dengan gas. Proses tumbukan ini secara bertahap akan menyebabkan pemancaran cahaya oleh atom (atom molekul). cahaya yang dipancarkan diuraikan menjadi komponen-komponen oleh sebuah prisma. Selain komponen warna terfokus pada posisi tertentu, Sesuai dengan panjang



gelombangnya dan membentuk garis berwarna (bayangan celah) pada pelat foto. Bayangan berwarna ini disebut garis-garis spectrum.



Persamaan diatas dikenal dengan deret Balmer.n=3 maka panjang gelombang cahaya 656,3 nm,sedangan untuk n=x ,yaitu antara 364,6 nm – 656,3 nm. Deret spektrum pancar atom hidrogen Deret Lyman Balmer Paschen Brackett Pfund



nf l Daerah spektrum I 2,3,4,… Ultraviolet 2 3,4,5,… Cahaya Tampak dan ultraviolet 3 4,5,6,… Inframerah 4 5,6,7,… Inframerah 5 6,7,8,... Inframerah



Model Atom Bohr  Pada tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan teori baru mengenai struktur dan sifat atom. Teori atom Bohr pada prinsipnya menggabungkan teori kuantum Planck dan teori atom dari Rutherford yang dikemukakan pada tahun 1911.



 Model atom Bohr dinyatakan dalam postulat-postulat berikut : •



Elektron mengelilingi inti dalam orbit berbentuk lingkaran dibawah pengaruh gaya Coulomb.



•



Elektron mengelilingi inti melalui lintasan stasioner.



•



•



Elektron tidak mengorbit mengelilingi inti melalui sembarang lintasan , melainkan hanya melalui lintasan tertentu dengan momentum anguler tertentu tanpa membebaskan energi. Lintasan ini disebut lintasan stasioner dan memiliki energi tertentu . momentum anguler elektron selama mengelilingi inti atom harus berupa bilangan bulat positif h : Pada lintasan stasioner, elektron mengorbit tanpa memancarkan energi. Elektron bisa berpindah dari satu orbit ke orbit lainnya. Apabila elektron berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam, akan dibebaskan energi dan sebaliknya akan menyerap energi. Maka energi yang dibebaskan dapat ditulis:



•



Keterangan :



• •



EA = energi elektron pada lintasan dengan bilangan kuantum A (joule) Eb =energi elektron pada lintasan dengan bilangan kuantum B (joule) f



= frekuensi yang dipancarkan atau diserap (Hz)



Efek Zeeman Ide Bohr tentang elektron-elektron yang mengelilingi inti atom pada orbit lingkaran seperti model tata surya sangat mudah dipahami saat itu,tetapi kemudian diketahui ide Bohr itu tidak dapat menjelaskan efek Zeeman. Efek Zeeman adalah efek garis-garis tambahan dalam spektrum emisi saat atom-atom tereksitasi diletakkan di daerah bermedan magnetik homogen. Dalam medan magnet, energi keadaan atomik tertentu tergantung pada harga ml seperti juga pada n. Keadaan atom dengan bilangan kuantum n, terpecah menjadi beberapa sub keadaan jika atom itu berada dalam medan magnetik, dan energinya bisa sedikit berubah lebih besar atau lebih kecil dari keadaan tanpa medan magnet. Gejala itu menyebabkan terpecahnya spektrum garis menjadi garis-garis halus yang terpisah jika atom dilewatkan dalam medan magnetik, dengan jarak antara garis bergantung dari besarnya medan magnet itu. Peristiwa terpecahnya spektrum garis menjadi garis-garis halus dalam medan magnet ini disebut efek Zeeman. Peristiwa efek Zeeman pertama kali diamati oleh ahli fisika Belanda,Pieter Zeeman tahun 1896,efek ini teramati pada perluasan garis menjadi garis spectrum berbeda sebanyak 15 komponen.



Efek Zeeman telah membantu para ahli fisika untuk menentukan tingkatan-tingkatan energy dalam atom dan mengidentifikasinya dalam kaitannya dengan momentum sudut,digunakan pula dalam pengukuran medan magnet pada matahari.