By : Anik Ika PutriMuh. Huda Miftahul FirdausAchmad Yanuar Kurniawan

Pada tahun 1913, Niels Bohr, fisikawan berkebangsaan Swedia, mengikuti jejak Einstein menerapkan teori kuantum untuk menerangkan hasil studinya mengenai spektrum atom hidrogen. Bohr mengemukakan teori baru mengenai struktur dan sifat-sifat atom. Teori atom Bohr ini pada prinsipnya menggabungkan teori kuantum Planck dan teori atom dari Ernest Rutherford yang dikemukakan pada tahun 1911. Bohr mengemukakan bahwa apabila elektron 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.

Dengan pendekatan Teori kuantum , bahwa elektron dengan massa m ,muatan –e bergerak dengan kelajuan v dalam suatu orbit stasioner lingkaran dengan jari-jari r mengitari sebuah inti atom akan mempunyai :

dan

dan , maka energi total elektron pada lintasan tersebut adalah E total (energi mekanik) = Ep + Ek

Jari jari atom hidrogen (ao) ( jari-jari Bohr) pada lintasan dasar

( n = 1) adalah

Jari-jari orbit stasioner ke n adalah

Energi elektron pada lintasan n=1 E1 = - 13,6 eV

Energi kuantisasi atom hidrogen pada lintasan n adalah : ,

n = nomer kulit atom.

r

ke

r

ke

r

keE

total22

222

r

keE

k

2

21

r

keE

p

2

Jari-jari orbit stasioner ke n adalah

Energi elektron pada lintasan n=1 E1 = - 13,6 eV

Energi kuantisasi atom hidrogen pada lintasan n adalah

o

oA

mkea 528,0

2

Ananron

528,0..22

eVn

En 2

6,13

Seluruh keadaan stasioner dari elektron dianalogikan sebagai dengan

keadaan keadaan gelombang stasioner yang memiliki panjang

gelombang dan momentum sudut.

Atom atom dianggap menyerupai kulit genderang yang bergetar dengan model-model getaran diskret. ( tidak seperti susunan tata surya)

Dalam gelombang stasioner, frekuensi resonansi tertentu terjadi jika ,

L = panjang senar = panjang gelombang getaran. n = nilangan bulat positif Jadi keliling lingkaran orbit sebagai n Panjang gelombang elektron.

nL2

n = 1,2,3,4, ..... r = jari-jari orbit

Dengan memasukkan panjang gelombang de Broglie dari elektron

Jadi

Keadaan gelombang stasioner elektron dapat menyatakan kuantisasi momentum sudut elektron dalam atom. ( postulat kuantisasi elektron Bohr menjadi kenyataan)

Percobaan Difraksi Elektron Elektron dipercepat oleh tegangan pemercepat V, maka panjang

gelombang de Broglie dapat dinyatakan :

Tegangan V dapat memberikan energi potensial listrik sebesar eV pada elektron, kemudian eV elektron diubah menjadi energi kinetik elektron sehinggadiperoleh :

rn 2

2

2

1mveV

EEklistrikp

m

eVv

2

meV

h

mv

h

2

= panjang gelombang de Broglieh = konstantan Planck = 6,6 x 10 – 34 J.sV = tegangan pemercepatm = 9,1 x 10 – 31 kge = 1,6 x 10 – 19 C

Bilangan Kuantum :

Dalam model atom Bohr untuk menetapkan keadaan stasioner hanya diperlukan satu bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama (n)

Model atom Mekanika Kuantum Untuk menetapkan keadaan stasioner elektron diperlukan empat bilangan

kuantum adalah :

Bilangan kuantum utama (n) Bilangan kuantum orbital (l) Bilangan kuantum magnetik (ml ) Bilangan kuantum spin (ms) .

Bilangan kuantum Utama (n)menentukan energi total elektron, yaitu yang selalu konstan.Menyatakan kulit dimana elektron berada .Bilangan kuantum utama n = 1 kulit K Bilangan kuantum utama n = 2 kulit LBilangan kuantum utama n = 3 kulit MBilangan kuantum utama n = 4 kulit NBilangan kuantum utama n = 5 kulit OBilangan kuantum utama n = 6 kulit P

Bilangan Kuntum Orbital (l) ( bilangan kuantum Azimut)- Menentukan besar momentum sudut elektron (L) vektor kaidah tangan kanan- menyatakan sub kulit ( s,p,d,f,g,h, . . ..) tempat elektron berada dan bentuk orbital.

l = 0,1,2,3, . . . . ( n – 1)

)1(llL ; ......... 2

h

•Sub kulit s (sharp) l = 0

•Sub kulit p (princilpe) l = 1

•Sub kulit d (diffuse) l = 2

•Sub kulit f ( fundamental) l = 3

•Sub kulit g l = 4

•Sub kulit h l = 5, dst.

Bilangan Kuantum Magnetik (ml )

•menentukan arah momentum sudut . Besarnya ditentukan oleh l

•jadi ml = -l, .....0, ....+l

Untuk sub kulit s , maka l = 0

ml = 0

Untuk sub kulit d , maka l = 2

ml = -2, -1, 0, 1, 2

Bilangan Kuantum Spin (ms)

•Menurut Dirac , spin elektron dapat ditunjukkan oleh bilangan kuantum ms

•Ms = ± ½

Nama notasi Nilai yang diperbolehkan Bilangan kuantum utama n 1,2,3,... Bilangan kuantum orbital l 0,1,2,.....( n – 1) Bilangan kuantum magnetik ml

-l, .....0, ....+l Bilangan kuantum spin ms

- ½ , + ½

1.Dalam model atom Bohr energi yang dibutuhkan oleh elektron hidrogen untuk pindah dari orbit dengan bilangan kuantum 1 ke 3 adalah .... ( energi dasar = - 13,6 eV)

1 Diketahui :

n = 3

Ditanya : En ?

Dijawab :

eVn

En 2

6,13

=

=1,51eV