Penjelasan lengkap teori atom Niels Bohr

Model atom Niels Bohr

Model Bohr dari atom hidrogen menggambarkan elektron-elektron bermuatan negatif yang mengorbit pada kulit atom dalam lintasan tertentu mengelilingi inti atom yang bermuatan positif. Ketika elektron meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya selalu disertai dengan pemancaran atau penyerapan sejumlah energi elektromagnetik hf.

Di dalam fisika atom, model Bohr adalah model atom yang diperkenalkan oleh Niels Bohr pada 1913. Model ini menggambarkan atom sebagai sebuah inti kecil bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bergerak dalam orbit sirkular mengelilingi inti (mirip sistem tata surya) tetapi peran gaya gravitasi digantikan oleh gaya elektrostatik.

Model ini adalah pengembangan dari model puding prem (1904), model Saturnian (1904), dan model Rutherford (1911). Karena model Bohr adalah pengembangan dari model Rutherford, banyak sumber yang mengkombinasikan kedua nama dalam penyebutannya menjadi model atom Rutherford-Bohr.

Seperti sudah diketahui sebelumnya, Rutherford mengemukakan teori atom Rutherford berdasarkan percobaan hamburan sinar alfa oleh partikel emas yang dilakukan pada eksperimennya

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 mendapatkan landasan teoretis sebelum model Bohr diperkenalkan. Tidak hanya karena model Bohr menjelaskan alasan untuk struktur formula Rydberg, ia juga memberikan justifikasi hasil empirisnya dalam hal suku-suku konstanta fisika fundamental.

Model 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 tepat untuk sebuah sistem tertentu, model Bohr tetap diajarkan sebagai pengenalan pada mekanika kuantum.

Di awal abad ke-20, percobaan oleh Ernest Rutherford telah dapat menunjukkan bahwa atom terdiri dari sebentuk awan difus (berupa elektron bermuatan negatif mengelilingi inti yang kecil, padat, dan bermuatan positif). Berdasarkan data percobaan ini, sangat wajar jika fisikawan kemudian membayangkan sebuah model sistem keplanetan yang diterapkan pada atom. model Rutherford tahun 1911, dengan elektron-elektron mengorbit inti seperti 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-kelamaan akan jatuh secara spiral menuju ke inti.

Ketika ini terjadi, frekuensi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan akan berubah. Namun percobaan pada akhir abad 19 menunjukkan bahwa loncatan bunga api listrik yang dilalukan 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.

Untuk mengatasi hal ini dan kesulitan-kesulitan lainnya dalam menjelaskan gerak elektron di dalam atom, pada tahun 1913 Niels Bohr mengusulkan (yang saat ini disebut model atom Bohr). Dua gagasan kunci dari model bohr 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 secara perlahan-lahan sebagaimana mereka bergerak di dalam orbit, melainkan akan tetap stabil di dalam sebuah orbit yang tidak meluruh.

Arti penting model ini terletak pada pernyataan bahwa hukum mekanika klasik tidak berlaku pada gerak elektron di sekitar inti. Bohr mengusulkan bahwa satu bentuk mekanika baru, atau 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 Schrödinger dan fisikawan Jerman Werner Heisenberg.

Poin-poin penting lainya

1. Ketika sebuah elektron meloncat dari satu orbit ke orbit lain, perbedaan energinya dibawa atau dipasok oleh sebuah kuantum tunggal cahaya (disebut sebagai foton) yang memiliki energi sama dengan perbedaan energi antara kedua orbit.

2. Orbit-orbit yang diperkenankan bergantung pada harga-harga terkuantisasi (diskret) dari momentum sudut orbital, L menurut persamaan.

dimana n = 1,2,3,… dan disebut sebagai bilangan kuantum utama, dan h adalah konstanta Planck.

Point (2) menyatakan bahwa harga terendah dari n adalah 1. Dan 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.

Tingkatan energi elektron dalam atom hidrogen

Model Bohr hanya akurat untuk sistem satu elektron seperti atom hidrogen atau helium yang terionisasi satu kali. Bagian ini hendak menurunkan rumusan tingkat-tingkat energi atom hidrogen menggunakan model Bohr. Penurunan rumus didasarkan pada tiga asumsi sederhana:

• Energi sebuah elektron dalam orbit adalah penjumlahan energi kinetik dan energi potensialnya:
Dengan dan adalah muatan elektron

• Momentum sudut elektron hanya boleh memiliki harga diskret tertentu: dengan n = 1,2,3,… dan disebut bilangan kuantum utama, h adalah konstanta Planck, dan .

• Elektron berada dalam orbit yang diatur oleh gaya coulomb. Ini berarti gaya coulomb sama dengan gaya sentripetal:

Dengan mengalikan ke-2 sisi persamaan (3) dengan r didapatkan:

Suku di sisi kiri menyatakan energi potensial, sehingga persamaan untuk energi menjadi:

Dengan menyelesaikan persamaan (2) untuk r, didapatkan harga jari-jari yang diperkenankan:

Dengan memasukkan persamaan (6) ke persamaan (4), maka diperoleh:

Dengan membagi kedua sisi persamaan (7) dengan mev didapatkan

Dengan memasukkan harga v pada persamaan energi (persamaan (5)), dan kemudian mensubstitusikan harga untuk k dan , maka energi pada tingkatan orbit yang berbeda dari atom hidrogen dapat ditentukan sebagai berikut:

Dengan memasukkan harga semua konstanta, didapatkan;

Dengan demikian, tingkat energi terendah untuk atom hidrogen (n = 1) adalah -13.6 e V. Tingkat energi berikutnya (n= 2) adalah -3.4 e V. Tingkat energi ketiga (n= 3) adalah -1.51 e V, dan seterusnya.

Harga-harga energi 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.

~~ Selesai ~~

Artikel ini di kutip dari Model Bohr - Wikipedia

Penjelasan lengkap tentang Teori Atom Rutherford

Teori Atom Ernerst Rutherford

Setelah Teori Atom Jhon Dalton disangkal dan diperbaiki oleh Jj. Thomson pada tahun 1901 yang pada saat itu Jj. Thomson menyatakan bahwa atom itu seperti Roti Kismis, Selanjutnya giliran Rutherford yang menyangkal kebenaran teori atom Thomsom.

Yang saat itu Rutherford menyangkal dan mengatakan bahwa atom mempunyai sebuah inti pusat (yang dinamakanya nukleus) dengan dikelilingi awan elektron bermuatan negatif.

Teori atom Rutherford didasarkan pada eksperimen penembakan inti atom lempengan emas dengan partikel alfa yang dikenal dengan percobaan Geiger-Marsden. Pada saat itu, Rutherford menyusun desain rancangan percobaan penembakan atom emas oleh partikel alfa yang dipancarkan oleh unsur radio aktif. Ternyata, sinar radio aktif tersebut ada yang dipantulkan, dibelokkan, dan diteruskan. Untuk lebih jelasnya silahkan Perhatikan gambar dibawah ini.

Dari gambar tersebut, Rutherford menjelaskan bahwa jika partikel alfa mengenai inti atom, maka akan terjadi tumbukan yang mengakibatkan pembelokan atau pemantulan partikel alfa. Hal tersebut disebabkan karena massa dan muatan atom yang terpusat pada inti (nukleus). Rutherford menyarankan bahwa muatan inti atom sebanding dengan massa atom dalam SMA (satuan massa atom). Partikel alfa yang mengenai awan elektron tidak dibelokkan ataupun dipantulkan.

Dari hasil pemahamannya melaui eksperimennya tersebut, Ernerst Rutherfordutherford dapat menyimpulkan dan menyatakan bahw

• Sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa.

• Massa atom terpusat pada inti atom (nukleus).

• Muatan atom terkonsentrasi pada pusat atom dengan volume yang sangat kecil. Kelipatan muatan tersebut sebanding dengan massa atom.

• Awan elektron tidak mempengaruhi penyebaran partikel alfa.

Melalui pernyataannya E. Rutherford menyangkal bahwa atom bukanlah seperti roti kismis melainkan seperti susunan planet yang mengorbit matahari. Yang dimana matahari diumpamakan sebagai inti pusat yg bermuatan positif (nukleus) dan susunan planet diumpakanya sebagai muatan negatif

Selain teori atom Dalton dan Thomson yang memiliki kelebihan dan kelemahannya, Teori atom E. Rutherford juga memiliki kelebihan dan kelemahannya. Dibawah ini adalah kelebihan dan kelemahan dari teori atom E. Rutherford

Kelebihan teori E. Rutherford

• Mudah dipahami untuk menjelaskan struktur atom yang rumit

• dapat menjelaskan bentuk lintasan elektron yang mengelilingi inti atom

• Dapat menggambarkan gerak elektron disekitar inti

Kekurangan Teori Rutherford

• Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap ini atom.

• Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil.

• Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H).

• Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengelilingi inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama-kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti.

~~ Selesai ~~

Teori Atom Jj. Thompson

Teori Atom Thomson adalah salah satu teori yang mencoba mendeskripsikan bentuk atom yaitu seperti bentuk roti kismis. Diibaratkan sebagai roti kismis karena saat itu Thomson beranggapan bahwa atom bermuatan positif dengan adanya elektron bermuatan negatif di sekelilingnya.

Sampai akhir abad ke-19, konsep mengenai bentuk atom masih berupa bola pejal layaknya bola biliar. Sedangkan pada tahun 1987 Joseph John Thomson secara total merubah konsep atom dengan adanya elektron.

Dalam penemuan barunya Jj. Thompson mengungkapkan bahwa

• Atom berupa bola yang bermuatan positif dengan adanya elektron yang bermuatan negatifdi sekelilingnya.

• Muatan positif dan negatif pada atom besarnya sama. Hal ini menjadikan atom bermuatan netral. Suatu atom tidak mempunyai muatan positif atau negatif yang berlebihan.

Dari ungkapannya diatas, bisa kita gambarkan bentuk atom dari penemuannya sebagai berikut

Perlu kita ketahui selain bentuknya seperti roti kismis, teori atom Thomson juga dapat diumpamakan sebagai buah semangka. Daging buah yang berwarna merah melambangkan ruang kosong yang bermuatan positif, sedangkan biji yang tersebar di dalamnya adalah elekton yang bermuatan negatif.

Selain barhasil meneliti struktur atom, Jj. Thompsonpun menemukan elektron Melalui tabung sinar katoda

Pada saat itu, Thomson melihat bahwa jika arus listrik melewati tabung vakum, ada semacam aliran berkilau yang terbentuk. Thomson menemukan bahwa aliran berkilau tersebut dibelokkan ke arah plat kutub positif. Teori atom Thomson membuktikan bahwa aliran tersebut terbentuk dari partikel kecil dari atom dan partikel terebut bermuatan negatif. Thomson menamai penemuan tersebut sebagai elektron. Jadi orang yang pertama kali menemukan elektron adalah Jj. Thompson

Di samping sempurnanya penelitian Jj. Thompson tentang struktur atom yang saat ini dikenal dengan Teori Jj. Thompson, Teori Jj. Thompsonpun memiliki kelemahan dan kelebihannya, dan dibawah ini adalah kelemahan serta kelebihan dari teori atom Jj. Thompson

Kelebihan Teori Model Atom Thomson

• Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut dengan subatomik

• Dapat menerangkan sifat listrik atom

Kelemahan Teori Model Atom Thomson

• Tidak dapat menerangkan fenomena penghaburan partikel alfa oleh selaput tipis emas yang dikemukakan Rutherford

• Tidak mampu menjelaskan mengenai adanya inti atom

Teori atom Jj. Thompson memiliki ciri-ciri tersendirii, yaitu:

Atom terdiri dari materi bermuatan positif dan didalamnya tersebar elektron (Muatan Negatif) yang bisa diumpamakan dengan Rioti kismis atau buah semangka

~~ Selesai ~~

Penjelasan Lengkap Teori Atom Jhon Dalton

Jhon Dalton

Seperti yang kita ketahui saat ini, John Dalton adalah seorang guru sekolah di Inggris, da yang pertama kali ber-eksperimen dari hukum kombinasi kimia untuk mendapatkan pendapat serta kesimpulan tentang Struktur Atom. Semua kesimpulan dari hasil eksperimennya dia pahami dan Kumpulkan

Pada tahun 1803. setelah ia beberapa ber-eksperimen akhirnya ia mendapatkan kepahamannya, mempublikasikan kepahamannya itu dan di waktu pula tercipnya Teori atom Jhon Dalton tentang Struktur kimia

Namun perlu kita ketahui, Teori atom Jhon Dalton di dasari dari dua gabungan hukum kimia yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts).

Dari gabungan kedua hukum serta dari hasil eksperimen tersebut, akhirnya pada tahun 1803 Jhon Dalton mengemukakan pendapatnya dan berikut adalah pendapat dan kesimpulan dan gambar dari teori atom Jhon Dalton tentang Struktur Atom

Pendapat Jhon Dalton

*. Semua materi terdiri dari partikel yang tak dapatdibagi lagi yang disebut atom.

*. Atom dari unsur yang sama adalah serupa dalam hal bentuk dan massa, tetapi atom unsur satu berbeda dari atom unsur lain.

*. Atom tidak dapat diciptakan atau dihancurkan.

*. Atom unsur yang berbeda dapat digabungkan satu sama lain dalam rasio tertentu untuk membentuk senyawa.

*. Atom dari unsur yang sama dapat bergabung dalam lebih dari satu rasio untuk membentuk dua atau lebih senyawa.

*. Atom adalah unit terkecil dari materi yang dapat berpengaruh terhadap reaksi kimia.

Gambar Atom Jhon Dalton

Akan Tetapi beberapa pendapatnya itu memiliki kekurangannya sehingga Jj. Thompson mulai bereksperimen dan memperbaiki kekurangan dari Teori Jhon Dalton. Hasil eksperimen Jj. Thompson menyatakan bahwa ada partikel patikel yang bermuatan negatif berada dalam atom tersebut yang disebutnya adalah elektron. Dan berikut adalah kekuranga dari Teori atom Jhon Dalton.

Kekurangan Teori Atom Jhon Dalton

• Ketidak terpisahan atom terbukti salah. karena, atom dapat dibagi lagi menjadi proton, neutron dan elektron. Namun atom adalah partikel terkecil, yang sangat berpengaruh dalam reaksi kimia.

Menurut Dalton, atom-atom dari unsur yang sama adalah sama dalam segala hal. Pernyataan ini salah karena atom dari beberapa unsur berbeda dalam hal massa dan kepadatan. Atom seperti dari unsur yang sama memiliki massa yang berbeda disebut isotop. Misalnya, klorin memiliki dua isotop yang memiliki nomor massa 35 dan 37 satuan massa atom (sma).

• Dalton juga mengatakan atom elemen yang berbeda berbeda dalam segala hal. Hal ini telah terbukti salah dalam kasus-kasus tertentu seperti atom argon dan atom kalsium, yang memiliki massa atom yang sama yaitu 40. Atomunsur berbeda yang memiliki massa atom yang sama disebut isobar.

• Menurut Dalton atom unsur yang berbeda bergabung dalam rasio nomor sederhana keseluruhan untuk membentuk senyawa. Hal ini tidak terlihat pada senyawa organik kompleks seperti gula C12H22O11.

• Teori ini gagal untuk menjelaskan keberadaan alotrop. Perbedaan sifat arang, grafit, berlian tidak dapat dijelaskan karena ketiganya terdiri dari atom yang sama yaitu karbon.

Namun, disamping kekuranganya. Teori atom Jhon Dalton juga memiliki kelebihanya, dan berikut adalah beberapa kelebihan dari Teori Atom Jhon Dalton

Kelebihan Teori Atom Jhon Dalton

• Memungkinkan kita untuk menjelaskan hukum kombinasi kimia.

• Dalton adalah orang pertama yang mengakui perbedaan yang bisa diterapkan antara partikel dari suatu unsur (atom) dan dari senyawa (molekul).

Di atas adalah Ungkapan pendapat, Kelebihan dan Kekurangan dari teori Atom Jhon dalton

~~Selesai ~~