| Tweet |
A. RINGKASAN MATERI
Model atom Niels Bohr merupakan kelemahan dari atom Rutherford yang kemudian diperbaiki oleh Bohr dengan
percobaannya menganalisa spektrum warna dari atom hidrogen yang berbenruk
garis. Hipotesis Bohr adalah :
§
Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif
dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
§
Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke
lintasan yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi atom
itu tidak akan berkurang. Jika berpindah dari lintasan yang lebih rendah ke
lintasan yang lebih tinggi, maka elektron akan menyerap energi. Sedangkan jika
berpindah dari lintasan tinggi ke lintasan yang lebih rendah, maka elektron
akan memancarkan energi. Kelemahan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari
beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron. Kelemahan lainnya adalah
tidak dapat menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga
diperlukan model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.
B. PEMBAHASAN
I.
AWAL TEORI
ATOM BOHR
Teori atom Bohr memperkenalkan atom sebagai sejenis
miniatur planet mengelilingi matahari, dengan elektron-elektron mengelilingi
orbitnya sekitar bagian pokok, tetapi dengan perbedaan yang sangat penting.
Yaitu bilamana hukum fisika klasik mengatakan tentang perputaran orbit dalam
segala ukuran, Bohr membuktikan bahwa
elektron-elektron dalam sebuah atom hanya dapat berputar dalam orbitnya dalam
ukuran spesifik tertentu. Atau dalam rumusan lain : elektron-elektron yang
mengitari bagian pokok berada pada tingkat energi (kulit ) tertentu tanpa
menyerap atau memancarkan energi. Elektron dapat berpindah dari lapisan dalam
ke lapisan luar jika menyerap energi. Sebaliknya, elektron akan berpindah dari
lapisan luar ke lapisan lebih dalam dengan memancarkan energi.
Teori Bohr memperkenalkan perbedaan radikal dengan
gagasan teori klasik fisika. Pecobaan yang paling kritis adalah kemampuan teori
Bohr menjelaskan spektrum dari Hidrogen atom. Telah lama diketahui bahwa gas hidrogen
jika dipanaskan pada tingkat kepanasan tinggi akan mengeluarkan cahaya. Tetapi
cahaya ini tidaklah mencakup semua warna, tetapi hanya cahaya dari sesuatu
frekuensi tertentu. Nilai terbesar dari teori Bohr tentang atom adalah
berangkat dari hipotesa sederhana tetapi sanggup menjelaskan dengan ketetapan
yang mengagumkan tentang gelombang panjang yang persis dari semua garis spektral
(warna) yang dikeluarkan oleh hidrogen. Lebih jauh dari itu, teori Bohr
memperkirakan adanya garis spektral tambahan.
Sementara itu
teori struktur atom Bohr menghadapi kesulitan-kesulitan. Masalah terpokok
adalah bahwa teori Bohr, meskipun dengan sempurna menjelaskan kesulitan masa
depan atom (misalnya hidrogen) yang mempunyai satu elektron, tidak dengan
persis memperkirakan spektra dari atom-atom lain. Ada beberapa alasan mengapa teori ini masih
dipakai, pertama, sebagian dari hal-hal penting teorinya masih tetap dianggap
benar. Misalnya, gagasannya bahwa atom dapat ada hanya pada tingkat energi yang
cermat adalah merupakan bagian tak terpisahkan dari semua teori-teori struktur
atom berikutnya.
II.
MODEL ATOM RUTHERFORD
Di awal abad 20, percobaan oleh Ernest Rutherford
telah dapat menunjukkan bahwa atom terdiri dari sebentuk awan difus elektron
bermuatan negatif mengelilingi inti yang kecil, padat, dan bermuatan positif.
Berdasarkan data percobaan ini, sangat wajar jika fisikawan membayangkan sebuah
model sistem keplanetan yang diterapkan pada atom model Rutherford
tahun 1911. Dengan elektron-elektron mengorbit ini layaknya planet mengorbit
matahari. Namun, model sistem keplanetan untuk atom menemui beberapa kesulitan.
Sebagai contoh, hukum Mekanika Klasik ( Newtonian ) memprediksi bahwa elektron
akan melepas radiasi elektromagnetik ketika sedang mengorbit inti. Karena dalam
pelepasan tersebut elektron kehilangan energi, maka lama-lama akan jatuh spiral
menuju ke inti. Ketika ini terjadi, maka frekuensi radiasi elektromagnetik yang
dipancarkan akan berubah. Namun pada akhir abad 19 menunjukkan bahwa loncatan
bunga listrik yang dilakukan dalam suatu gas memancarkan cahaya dalam
frekuensi-frekuensi tetap yang diskret.
III.
MODEL ATOM
BOHR
Model atom Bohr menggambarkan sebuah atom sebagai
sebuah inti kecil bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang
bergerak dalam orbit sirkuler mengelilingi inti mirip dengan sistem tata surya,
tetapi peran gaya gravitasi digantikan oleh gaya elektrostatik. Model
ini adalah pengembangan dari model “ pudding prem “ (1904), model “ saturnian
“ (1904), dan model “ Rutherford “ (1911). Kunci
sukses model ini adalah dalam menjelaskan formula ‘ Rydberg “ mengenai garis-garis emisi spektral atom hidrogen.
Walaupun formula Rydberg sudah dikenal secara eksperimental, tetapi tidak
pernah mendapat landasan teoritis sebelum model Bohr diperkenalkan. Tidak hanya
karena model Bohr menjelaskan alasan untuk struktur formula Rydberg, tetapi
Bohr juga memberikan justifikasi hasil empirisnya dalam hal suku-suku konstanta
fisika fundamental.
IV.
BOHR, PIONER
MEKANIKA KUANTUM
Model atom Bohr adalah sebuah model primitif mengenai
atom hidrogen. Sebagai sebuah teori, model Bohr dapat dianggap sebagai sebuah
pendekatan orde pertama dari atom hidrogen menggunakan Mekanika Kuantum yang
lebih umum dan akurat, dan dengan demikian dapat dianggap sebagai model yang
telah usang. Namun, karena kesederhanaannya, dan hasil yang tepatuntuk sebuah sistem
tertentu, model Bohr tetap diajarkan sebagai pengenalan pada mekanika kuantum.
Untuk mengatasi kelemahan-kelemahan atom Rutherford dalam menjelaskan gerak elektron di dalam
atom, Bohr mengusulkan pada tahun 1913, apa yang sekarang disebut Model Atom
Bohr, dengan gagasan kunci adalah :
§
Elektron-elektron bergerak di dalam orbit-orbit
dan memiliki momenta yang terkuantisasi, dan dengan demikian energi yang
terkuantisasi. Ini berarti tidak setiap orbit, melainkan hanya beberapa orbit
spesifik yang dimungkinkan ada yang berada pada jarak yang spesifik dari inti.
§
Elektron-elektron tidak akan kehilangan energi
yang perlahan-lahan sebagaimana mereka bergerak di dalam orbit yang tidak
meluruh.
Arti penting model ini adalah terletak pada pernyataan
bahwa hukum mekanika klasik tidak berlaku pada gerak elektron di sekitar inti.
Bohr mengusulkan bahwa satu bentuk mekanika baru (mekanika kuantum) yang
menggambarkan gerak elektron di sekitar inti. Namun, model elektron yang
bergerak dalam orbit yang terkuantisasi mengelilingi inti ini kemudian
digantikan oleh model gerak elektron yang lebih akurat sekitar sepuluh tahun
kemudian oleh fisikawan Austria Erwin Schrodinger dan fisikawan Jerman Werner
Heisenberg. Poin-poin penting lainnya adalah :
§
Ketika sebuah elektron meloncat dari satu orbit
ke orbit lainnya, perbedaan energi dibawa oleh sebuah kuntum tunggal cahaya (
foton ) yang memiliki energi sama dengan perbedaan energi antara kedua orbit.
§
Orbit-orbit yang diperkenankan tergantung pada
harga-harga terkuantisasi ( diskret ) dari momentum sudut orbital, L menurut
persamaan :
L = n . h
2π
Dimana n = 1, 2, 3, …..dan disebut sebagai bilangan
kuantum utama, sedangkan h adalah konstanta Plank. Poin kedua menyatakan bahwa
harga terendah dari n adalah 1. Ini berhubungan dengan radius terkecil yang
mungkin yaitu 0,0529 nm. Radius ini dikenal sebagai radius Bohr. Sekali elektron
berada pada orbit ini, dia tidak akan mungkin bertambah lebih dekat lagi ke
proton.
Model Bohr hanya akurat untuk sistem satu elektron
seperti atom hidrogen atau helium yang terionisasi satu kali. Harga tingkat
energi terendah untuk atom hidrogen adalah -13,9 eV yang diperoleh dari rumus :
En = ( -13,6 eV ) 1/ n2
Tingkat energi terendah untuk atom hidrogen ( n = 1 )
adalah -13,6 eV. Tingkat energi berikutnya ( n = 2 ) adalah -3,4 eV. Tingkat
energi ketiga ( n = 3 ) adalah – 1,51 eV, dan seterusnya. Harga-harga seperti
ini adalah negatif, yang menyatakan bahwa elektron berada dalam keadaan terikat
dengan proton. Harga energi yang positif berhubungan dengan atom yang berada
dalam keadaan terionisasi yaitu ketika elektron tidak lagi terikat, tetapi
dalam keadaan tersebar.
C. KESIMPULAN
Dari pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
kelebihan dan kelemahan dari masing-masing model atom dari mulai model atom Dalton sampai dengan model
atom Niels Bohr adalah sebagai berikut :
a.
Model Atom Dalton ( seperti bola pejal )
Kelebihan = Mulai
membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom.
Kelemahan = Tidak menerangkan hubungan antara larutan
senyawa dan daya hantar arus listrik, jika atom merupakan bagian terkecil dari
suatu unsur dan tidak dapat dibagi lagi.
b.
Model Atom Thomson ( seperti roti kismis )
Kelebihan
= Membuktikan adanya partikel
lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian
terkecil dari suatu unsur. Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun dari
partikel yang bermuata positif dan negatif untuk membentuk atom netral. Juga
membuktikan elektron terdapat dalam semua unsur.
Kelemahan = Belum dapat menerangkan bagaimana susunan
muatan positif dalam bola dan jumlah elektron.
c.
Model Atom Rutherford ( seperti planet mengelilingi
matahari )
Kelebihan =
Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang
mengelilingi inti
Kelemahan =
Model tersebut tidak dapat menerangkan mengapa elektron tidak pernah jatuh ke
dalam inti sesuai dengan teori fisika klasik.
d.
Model Atom Bohr ( seperti bola dengan inti ataom yang
dikelilingi sejumlah elektron )
Kelebihan =
Mampu membuktikan adanya lintasan elektron untuk atom hidrogen.
Kelemahan = Hanya dapat menerangkan atom-atom yang
memiliki elektron tunggal seperti gas hidrogen, tetapi tidak dapat menerangkan spektrum
warna dari atom-atom yang memiliki banyak elektron.
0 comments:
Posting Komentar