Makalah Teori Atom Niels Bohr [PDF]

Citation preview

MAKALAH TEORI ATOM NIELS BOHR



Nama : Eka Aprillia Khoirunnisa NIM : 4313419034 Makalah ditulis dalam rangka menyelesaikan tugas Mata Kuliah Kimia Dasar



PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2019 1



BAB I PENDAHULUAN Atom adalah satuan unit terkecil dari sebuah unsur yang memiliki sifatsifat dasar tertentu. Secara umum , atom tersusun dari inti atom yang berisi proton dan neutron , sedangkan elektron berada di luar inti atom pada jarak yang relatif atom dari inti. Niels Bohr melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen berhasil memeberikan penjelasan bagaimana elektron-elektron berada di daerah sekitar inti atom. Penjelasan Niels Bohr didasarkan pada dua anggapan (postulat), untuk menjawab kelemahan teori atom yang dikemukakan oleh Rutherfod : 1. Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu yang stasioner yang disebut orbit atau kulit. 2. Elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulit yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi. Menurut model atom Niels Bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan – lintasan tertentu yang disebut dengan kulit elektron atau tingkat energi. Lintasan elektron yang terletak paling dekat dengan inti mempunyai energi paling rendah. Semakin jauh lintasan elektron, semakin tinggi tingkat energinya. Lintasan elektron itu disebut juga sebagai kulit elektron dimana kulit yang paling dekat dengan inti diber lambang K, kulit kedua diber lambang L, kulit ketiga M, dan seterusnya. Tiap-tiap kulit elektron hanya dapat ditempati oleh maksimum 2n2 elektron, dimana n adalah nomor kulit.



2



BAB II PERMASALAHAN Dari latar belakang yang di paparkan diatas, dapat ditemukan permasalahan sebagai berikut : 1. Bagaimana perkembangan teori dasar atom Bohr ? 2. Bagaimana model teori atom Bohr? 3. Bagiamana postulat dasar model teori atom Bohr?



3



BAB III PEMBAHASAN Perkembangan teori atom bohr diawali pada awal abad ke-20, Ernest Rutherford telah melakukan percobaan dengan menujukkan bahwa “Atom terdiri dari sebentuk awan difus elektron bermuatan negatif yang mengelilingi inti kecil, padat, dan bermuatan positif”. Berdasarkan data percobaan tersebut, para fisiskawan muda membayangkan jika sebuah model sistem keplanetan yang diterapkan pada atom, model Rutherford tahun 1911, dengan elektron-elektron mengorbit inti seperti saat planet mengorbit matahari. Hal itu menyebabkan model sistem keplanetan untu atom mengalami beberapa kesulitan. Misalnya, hukum mekanika klasik (Newtonian) memprediksi bahwa elektron akan melepas radiasi elektromagnetika ketika sedang mengorbit inti. Karena, dalam pelepasan tersebut elektron kehilangan energi, maka lama-kelamaan akan jatuh secara spiral menuju ke inti. Jika hal tersebut terjadi, frekuensi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan akan berubah. Pada akhir abad 19 dilakukan percobaan yang menunjukkan bahwa “Loncatan bunga api listrik yang dilakukan dalam suatu gas bertekanan rendah di dalam sebuah tabung hampa akan membuat atom atom gas memancarkan cahaya (yang berarti radiasi elektromagnetik) dalam frekuensi-frekuensi tetap yang diskret”. Hal itu menyebabkan pada tahun 1913, salah satu fisikawan berebangsaan Swedia, Niels Bohr, mengikuti jejak Einstein menerapkan teori kuantum yang akan digunakan untuk menerangkan hasil studinya mengenai spektrum atom hidrogen. Niels Bohr mengemukakan bahwa “Apabila dalam orbit atom menyerap suatu kuantum energi, elektron akan meloncat keluar menuju orbit yang lebih tinggi. Sebaliknya, jika elektron itu memancarkan suatu kuantum energi, elektron akan jatuh ke orbit yang lebih dekat dengan inti atom”. Hasil teori di atas mengemukakan teori tentang struktur dan sifat sifat atom yang pada prinsipnya, teori atom Bohr ini menggabungkan kuantum Planck dan teori atom dari Ernest Rutherford yang dikemukakan pada tahun 1911.



4



Model teori atom Bohr menyatakan bahwa “Elektron-elektron hanya menempati orbit-orbit tertentu disekitar inti atom, yang masing-masing terkait sejumlah energi kelipatan dari suatu nilai kuantum dasar”(John Gribbin, 2002). Model teori atom Bohr adalah sebuah model atom yang primitif mengenai atom hidrogen. Teori atom model Bohr dapat dianggap sebagai sebuah pendekatan orde dari suatu atom hidrogen yang menggunkan mekanaika kuantum yang lebih umum dan akurat, sehingga dapat dianggap sebagai model yang telah lama atau usang. Terlepas dar hal tersebut, kesederhanaan dan hasil yang tepat untuk suatu sistem tertentu, model atom Bohr tetap dipelajari sebagai pengenalan atom pada mekanika kuantum. Model atom Bohr terdiri dari atom hidrogen yang menggambarkan elektron – elektron bermuatan negatif yang mengorbit pada kulit atom dalam lintasan tertentu mengelilingi inti atom yang bermuatan positif. Jika suatu elektron meloncat dari suatu orbit ke orbit yang lainnya maka akan selalu disertai dengan pemancaran atau penyerapan sejumlah energi elektromagnetik. Niels Bohr mengatakan bahwa ”Ada aturan fisika kuantum yang hanya mengizinkan sejumlah tertentu elektron dalam tiap orbit. Hanya ada ruang untuk dua elektron dalam orbit terdekat dari inti“(John Gribbin, 2005).



Model Atom Bohr



5



Model atom Bohr merupakan pengembangan dari model puding prem (1904), dan model Rutherford pada tahun 1911. Hal itu menyebabkan banyak sumber yang mengkombinasikan kedua nama dalam penyebutann kedua model tersebut dengan sebutan model Rutherford-Bohr. Model atom Bohr ini berhasil dalam menjelaskan formula Rydberg mengenai garis-garis emisispektral atom hidrogen. Formula Ryderberg memang sudah dikenal secara eksperimental akan tetapi tidak pernah mendapatkan landasan teoritis sebelum teori atom Bohr ditemukan. Teori atom Bohr juga memberikan justifikasi hasil empirisnya dalam hal suku-suku konstanta fisika fundamental.



Model Atom Bohr Model atom Bohr di atas dapat dianalogikan seperti sebuah tata surya mini. Pada tata surya, planet-planet beredar mengelilingi matahari. Pada atom, elektron-elektron beredar mengelilingi atom, hanya bedanya pada sistem tata surya, setiap lintasan (orbit) hanya ditempati 1 planet, sedangkan pada atom setiap lintasan (kulit) dapat ditempati lebih dari 1 elektron. Sehingga terkadang diistilahkan sebagai model atom tata surya. Niels Bohr menjelaskan bahwa model atom Bohr ialah sebagai berikut :



6



1.



Niels Bohr memisalkan istilah lintasan dengan K, L, M, ..... dan



lintasan seterusnya yang berarti bahwa elektron yang berada pada lintasannya tersendiri mengelilingi suatu inti atom dengan setiap elektron yang berada pada lintasanya tersendiri. 2.



Setiap elektron yang berotasi pada lintasanya dan bersifat stasioner.



Maka, energi elektron terhadapt inti atom dalam suatu struktur atom akan bersifat tetap. Sehingga, tidak akan ada energi yang diserap ataupun diemisikan satu sama lain. 3.



Setiap muatan elektron dalam setiap lintasan dapat berpindah dari satu



lintasan ke lintasan lain yang di setiap lintasan akan membutuhkan energi yang berbeda. Dari energi yang dibutuhkan oleh setiap elektron disetiap lintasan kulit tersebut akan mengakibatkan elektron mampu berpindah dari suatu orbit ke orbit yang lainnya. 4.



Setiap Orbit stasioner muatan elektron yang mengelilingi inti atom



momentum sudut. Yang besarnya jumlah sudut merupakan kelipatan dari nh/2π. Dimana, setiap n merupakan bilangan kulangan kuantum dan h merupakan tetapan Planck. Setiap kulit atom yang dilambangkan dengan n = 1, n = 2, n = 3. dan seterusnya. Niels Bohr menjelaskan tentang atom hidrogen yang melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat yang digunakan untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford, antara lain sebagai berikut: 1.



Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan



stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck, ΔE = hv. 2.



Lintasan stasioner yang dibolehkan memilki besaran dengan sifat-sifat



tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut



7



merupakan kelipatan dari h/2∏ atau nh/2∏, dengan n adalah bilangan bulat dan h adalah tetapan planck. 3.



Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron



dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti. 4.



Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap



sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap



8



BAB IV KESIMPULAN . Model teori atom Bohr menyatakan bahwa “Elektron-elektron hanya dapat menempati orbit-orbit tertentu disekitar inti atom, yang masing-masing terkait sejumlah energi kelipatan dari suatu nilai kuantum dasar”(John Gribbin, 2002). Model teori ini terdiri dari atom hidrogen yang menggambarkan elektron – elektron bermuatan negatif yang mengorbit pada kulit atom dalam lintasan tertentu mengelilingi inti atom yang bermuatan positif. Jika suatu elektron meloncat dari suatu orbit ke orbit yang lainnya maka akan selalu disertai dengan pemancaran atau penyerapan sejumlah energi elektromagnetik. Niels Bohr menjelaskan tentang atom hidrogen yang melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat yang digunakan untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford.



9



BAB V REVERENSI Beiser, Arthur. 1999. Konsep Fisika Modern. Jakarta : Erlangga Gribbin, John. 2003. Fisika Kuantum. Jakarta : Erlangga ________. 2005. Bengkel Ilmu : Fisika Modern. Jakarta : Erlangga Krane, Kenneth. 1988. Fisika Modern. Jakarta : UI Press Sudarmo, Unggul. 2013. Kimia Jilid 1. Jakarta : Erlangga



10