laporan tetap biokimia struktur atom
TRANSCRIPT
LAPORAN TETAP
PRAKTIKUM KIMIA ANORGANIK 1
I. NOMOR PERCOBAAN : 1
II. TANGGAL PRAKTIKUM : 25 Agustus 2015
III. JUDUL PERCOBAAN : STRUKTUR ATOM
IV. TUJUAN
Tujuan Umum
Mahasiswa memahami struktur atom hidrogen model Bohr.
Tujuan Khusus
1. Diberikan model diagram tingkat energi, mahasiswa dapat
menggambarkan transisi (elektronik) emisi.
2. Atas diagram tingkat energy, mahasiswa dapat menuliskan
rumusan yang menyatakan hubungan antara suatu transisi emisi
dengan perbedaan antara dua transisi emisi yang lain.
3. Diberikan data panjang gelombang (λ) ketiga deret Lyman,
Balmer, dan Paschen, mahasiswa dapat mengidentifikasi ada
tidaknya hubungan yang bermakna (a) antar data numerik λ dan (b)
antar data numeric perbedaan λ.
4. Diberikan rumusan hubungan antara panjang gelombang λ, dengan
bilangan gelombang, v, mahasiswa dapat mengubah data numerik
λ menjadi v.
5. Dengan data numerik bilangan gelombang mahasiswa dapat
menarik kesimpulan bahwa setiap perbedaan bilangan gelombang
(∆v) terhadap v terpendek dalam suatu deret merupakan anggota v
bagi deret berikutnya.
6. Dengan data numerik bilangan gelombang, v , mahasiswa dapat
menarik kesimpulan bahwa numerik perbedaan bilangan
gelombang (∆v) setiap dua garis spektrum terdekat dalam suatu
deret muncul kembali sebagai perbedaan yang sama dalam deret
berikutnya.
7. Bila digambarkan suatu model diagram energi transisi, mahasiswa
dapat menyatakan hubungan antara energi transisi emisi dengan
perbedaan antara dua tingkatan energi yang bersangkutan.
8. Atas dasar data v dan bilangan kuantum n yang sesuai, mahasiswa
dapat melukiskan grafik hubungan antara v dengan 1/n2 untuk deret
(a) Lyman, (b) Balmer, dan (c) Paschen.
9. Atas dasar grafik hubungan antara v dengan 1/n2 untuk setiap deret,
mahasiswa dapat membandingkan nilai titik-titik ekstrapolasi (n= )
dengan v terpendek batas yang teramati bagi masing-masing deret
Lyman, Balmer, dan Paschen.
10. Atas dasar data v bagi ketiga deret Lyman, Balmer, dan Paschen,
mahasiswa dapat menghitung tingkatan energi rerata, E1, E2, E3, …,
E, untuk atom hidrogen dan kemudian melukiskan secara
kuantitatif diagram transisi emisi atom hidrogen untuk ketiga deret
Lyman, Balmer, dan Paschen.
11. Atas dasar perhitungan energi transisi emisi, mahasiswa dapat
memperoleh rumusan untuk tetapan Rydberg dan energi ionisasi
bagi atom hidrogen.
V. DASAR TEORI
Atom merupakan partikel paling kecil yang masih mempunyai sifat
unsur. Menurut para ahli fisika, jari-jari atom sekitar 3-5 nm (1 nm = 10-9
meter ). Sampai sekarang belum ada alat yang dapat memperbesar atom
sehingga dapat diamati secara jelas. Walaupun atom tidak tidak dapat
dilihat dengan jelas, para ahli dapat membuat perkiraan gambaran
mengenai aom berdasarkan data eksperimen dan kajian teoritis yang
dilakukannya. Perkiraan tentang gambaran atom tersebut dinamakan model
atom. Itulah sebabnya mengapa model atom telah beberapa kali mengalami
perubahan sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan.
Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom
beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom
mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang
bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki
neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh
gaya elektromagnetik. Demikian pula sekumpulan atom dapat berikatan
satu sama lainnya membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung
jumlah proton dan electron yang sama bersifat netral, sedangkan yang
mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau
negatif dan merupakan ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah
proton dan neutron pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom
menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan
isotop unsur tersebut.
Radiasi dari suatu atom dapat digolongkan ke dalam spektra kontinu
dan spektra diskret (garis). Pada spektra kontinu, terdapat hampir semua
panjang gelombang mulai dari mendekati nol sampai mendekati tak
hingga. Contoh spektra kontinu adalah radiasi yang dihasilkan dari logam
yang dipijarkan.
Umumnya, spektra garis yang ditimbulkan oleh atom-atom kompleks
sangat rumit, sehingga pembahasan lebih diarahkan pada spektrum atom
hidrogen yang paling sederhana. Spektrum hidrogen sangat sederhana
sebab dihasilkan dari atom dengan satu elektron. Jika tabung berisi gas atau
uap dari unsur tertentu seperti raksa, natrium, atau neon dialiri listrik
bertegangan tinggi, maka cahaya akan dipancarkan pada beberapa panjang
gelombang diskret membentuk garis spektra yang dihasilkan dari uap
natrium sangat pada 590 nm.
Untuk menjelaskan garis-garis spektra yang ditimbulkan oleh atom
dapat diterapkan metode ilmiah terbaik. Metode ilmiah terbaik dapat
dipakai apabila tidak ada teori yang dapat menerangkan data, maka dicoba
menemukan fungsi yang cocok dengan data, dan selanjutnya mencoba
menyusun teori yang daapat menerangkan fungsi itu,. Seorang guru
sekolah bernama Johannes balmer mencatat bahwa panjang gelombang
kelompok garis-garis yang dipancarkan atom hidrogen dalam daerah
tampak sangat cocok dengan rumus berikut ini.
Dengan lamda adalah panjang gelombang (dalam nm) dan n adalah
bilangan bulat di mulai dari n+3. Contoh : untuk n=3 , lamda = 656,1 nm.
Rumusan ini sekarang dikenal sebagai rumus Balmer dan deret garis yang
cocok dinamakan deret Balmer. Panjang gelombang 364,5 nm
berhubungan dengan n → ∞ dinamakan limit deret.
Segera setelah ditemukan deret Balmer, semua kelompok garis dalam
spektra atom hidrogen dapat ditentukan dengan rumus serupa. Dengan
lamda limit adalah panjang gelombang yang cocok dengan penemunya dan
n adalah bilangan bulat dari n0+1, yaitu untuk : n0=1 dinamakan deret
lyman ; n0=4 , deret Brackett dan n0=5 deret fund.
Atom hidrogen merupakan atom atom yang paling sederhana, hanya
tersusun oleh satu proton dan satu elektron. Karena spektrum atom bersifat
khas bagi atom yang bersangkutan, adalah beralasan jika muncul dugaan
adanya hubungan yang mendasar antara spektrum atom dengan distribusi
elektron di sekeliling inti atom hidrogen yang merupakan suatu langkah
awal yang paling fundamental dalam usaha elusidasi struktur elektronik
suatu atom. Spektrum emisi atom hidrogen bebas dalam keadaan tereksitasi
terdiri atas garis-garis spektrum yaitu satu set dalam daerah uv (ultra
violet), satu set dalam daerah tampak (visible, artinya tampak oleh mata
manusia) dan beberapa set dalam inframerah (IR, infrared) dari spektrum
elektromagnetik seperti ditunjukkan oleh gambar berikut. Spektrum ini
diperoleh jika cahaya pucat kebiruan dari gas hidrogen yang dipijarkan
(artinya teratomisasi) dilewatkan pada sebuah prisma gelas.
Bertahun-tahun para ilmuwan berusaha mendapatkan suatu pola
formula yang melukiskan hubungan antar panjang gelombang garis-garis
spektrum atom hidrogen dan akhirnya pada tahun 1885 J. Balmer (Swiss)
berhasil menunjukkan bahwa grafik hubungan antara frekuensi (v) dengan
1/n2 ternyata berupa garis lurus. Balmer juga meramalkan adanya sejumlah
garis-garis spektrum yang pada waktu itu belum ditemukan, garis-garis
spektrum yang memenuhi persamaan disebut deret Balmer. Dalam kurun
waktu kira-kira 40 tahun kemudian akhirnya ditemukan beberapa deret
garis lain yang mirip dengan deret Balmer. Deret baru ini kemudian diberi
nama sesuai dengan penemunya yaitu Lyman (1906) yang terpencar pada
daerah ultraviolet , Paschen (1908) yang terpencar pada daerah inframerah-
dekat, Brackett (1922) yang terpencar pada daerah inframerah dan deret
Pfund (1923) yang terpencar pada daerah inframerah-jauh. Pada dasarnya,
sebaran garis-garis cenderung konvergen dan melemah sejalan dengan
makin pendeknya panjang gelombang atau naiknya energi.
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Lengkapi kemungkinan transisi-emisi yang lain pada Lembar
Kerja.
2. Kerjakan secara sama untuk energi transisi-emisi yang lain, yaitu
(E4-E3), (E3-E2) dan (E4-E2).
3. Lengkapi tabel 1 kolom 2 dan 3 kemudian periksa dengan teliti
dengan cermat. Ada atau tidak adakah suatu hubungan yang
bermakna antara data numeric (λ dan atau ∆λ) satu terhadap yang
lain baik dalam satu deret maupun dengan deret yang lain ?
4. Ubahlah data panjang gelombang (Tabel 1) menjadi data bilangan
gelombang (sebenarnya dapat juga frekuensi) dan masukkan
kedalam tabel 1-kolom5. Dua-tiga diantaranya untuk masing-
masing deret telah dikerjakan.
5. Untuk menjawab atau menyelesaikan masalah tersebut, secara
sama hitung harga setiap percobaan (∆v) antara garis terdekat
tersebut, secara sama hitung harga setiap percobaan (∆v) antara
garis terdekat bagi masing-masing deret, kemudian selidikilah
hubungannya dengan nilai v bagi deret yang lain. Demikian juga
hitung harga setiap (∆v) terhadap vterpendek bagi masing-masing
deret.
6. Untuk menjawab atau menyelesaikan masalah tersebut gunakan
data tabel 1 kolom 6 untuk mengidentifikasi hubungan numeric
dalam satu deret dengan deret lain.
7. (7a) Tidak peduli besarnya E1 (tingkat energi terendah tempat
berakhirnya transisi elektronik), secara sama diperoleh :
Ec-Ea=…..
Lebih informatif, hubungan-hubungan tersebut dapat disusun
sebagai berikut :
Eb-Ea(deret 1) = Ed (deret II)
Ec-Ea(deret 1) = Ee (deret II)
(7b) Oleh karena setiap harga E berbanding lurus terhadap v
(maupun v) sebagaimana dirumuskan oleh Einstein tersebut, maka
tentukanlah :
Vb-Va=…..?
Vc-Va=…..?
Demikianlah seterusnya, bila pada konsep Diagram -2 tingkat-
tingkat energinya diperbanyak lagi E5,E6,…..,E, tentulah dipenuhi
hubungan bahwa numerik perbedaan bilangan gelombang (v) pada
suatu deret muncul sebagai numeric v pada deret lain sebagaimana
diungkap oleh data menurut tugas-5.
(7c) Tambahan pula Diagram-2 menunjukan bahwa :
Ec-Eb=………atau
Vc-Vb=……..
Hubungan ini tentulah berlaku umum, yaitu bahwa
perbedaan bilangan gelombang , v, bagi setiap dua garis spektrum
terdekat pada satu deret dapat dinyatakan oleh perbedaan tersebut
pada deret lain, bila konsep Diagram-2 diperbanyak tingkat-tingkat
energinya. Tidak diragukan lagi bahwa hal ini sesuai dengan data
menurut tugas-6 atau Tabel 1 kolom
8. Gambar grafik hubungan antara v (sebagai ordinat) dan 1
n2
(sebagai absis)
a. Untuk deret Lyman:
n : 2,3,…,7,….; sesuai dengan v = L(1), L(2),…,L(6),…L( )
b. Untuk deret Balmer :
n : 3,4, …, 10,…., ; sesuai dengan v = B(1), B(2),…,B(8),…B( )
c. Untuk deret Paschen :
n : 4,5, …,9,…., ; sesuai dengan v = P(1), P(2),…,P(6),…P( )
sungguh ajaib bahwa ketiga grafik tersebut berupa garis
lurus. Hal ini berarti bahwa v bagi L( ), B( ), dan P( ) tentulah
merupakan ekstrapolasi masing-masing garis tersebut pada 1
n 2
= 0 (atau n= ).
9. (a) masukkan data diatas (E1-E) , ……, (E3-E), kedalam Tabel 2,
demikian juga untuk tingkatan energi yang lain hingga E10, dan
kemudian tentukan rata-rata masing-masing harga.
(b) tentukan kedudukan tiap-tiap energi tersebut (Tabel 2 kolom 5)
untuk E1 hingga E10 dalam suatu gambar dan kemudian lukiskan
dengan tanda anak panah diagram transisi emisi untuk ke tiga deret
tersebut yang mencerminkan data Tabel 1.10 (1) Dengan data
Tabel 2 (kolom 5), hitung nilai parameter E1−EEn−E untuk n=1-10,
kemudian masukkan hasilnya kedalam Tabel 2 kolom 6, dan
tentukan pula nilai pembulatannya (kolom 7).
10. Selidiki numeri-numerik tersebut adakah hubungan tertentu antara
bilangan kuantum n dengan parameter E1−EEn−E kemudian nyatakan
hubungan ini; selanjutnya dapatkan harga tetapan tertentu (sebagai
tetapan Rayberg) !
11. Hitung energi ionisasi atom hidrogen, dan tentukan dua tingkatan
energi manakah yang terlibat (1cm-1=11,9566 J.mol-1)
VII. HASIL PENGAMATAN
1. Tugas 1 : Melengkapi diagram transisi elektronik emisi :
Energi, E
E4 E3
E2
E1Diagram 1. Transisi (elektronik) emisi
2. Tugas 2
Energi transisi emisi pada pada Diagram 1, yaitu :
E4-E3 = (E4-E1) – (E3-E1)
Atau = (E4-E2) – (E4-E2)
E3-E2 = (E3-E1) – (E2-E1)
Atau = (E4-E1) – (E4-E1)
E4-E2 = (E4-E1) – (E2-E1)
Atau = (E5-E1) – (E3-E1)
3. Tugas 3
Lingkari dan atau lengkapi jawaban yang benar berikut ini.
Data numerik λ dan ∆λ pada Tabel 1 kolom 2 dan 3 ternyata :
a. Tidak menunjukkan adanya hubungan yang jelas baik dalam satu
deret maupun antar deret.
b. Menunjukkan adanya hubungan yang bermakna yaitu bahwa :
Angka 18,995 pada data numerik ∆λ pada tabel 1 kolom 1
diperoleh dengan mengurangkan data numerik λ pada kolom 2
yaitu 121.567-102.572 ( L(1)-L(2)).
4. Tugas 4 : Melengkapi Tabel 1 kolom 5, yaitu data ṽ
Tabel 1. Data panjang gelombang spektrum garis atom hidrogen .
∆λ / (nm) Deret λ / (nm) V / cm-1 V / cm-1
λ 1 – λn λn – λ(n+1) V (n+1) – v
n
Vn-V1
Deret Lyman
13677
3038
1086
489
18.995
5.318
2280
1194
705
L(1)
L(2)
L(3)
L(4)
L(5)
L(6)
L( )
121.567
102.572
97.254
94.974
93.780
93.075
82259
97492
102823
105291
106632
107440
109679
15233
5331
2468
1341
808
15233
20564
23032
24373
25181
Deret Balmer
118059
28213
10706
5065
170.145
52.086
23873
13167
8102
B(1)
B(2)
B(3)
B(4)
B(5)
656278
486133
434047
410714
397007
15237
20570
23038
24379
25188
5333
2408
1341
809
525
5333
7801
9142
9951
10476
2736
1617
5366
7349
B(6)
B(7)
B(8)
B( )
388905
383589
379790
25713
26072
26330
27427
359
258
10835
11093
Deret Paschen
405309
99125
38530
18646
593305
187996
88871
50341
31695
P(1)
P(2)
P(3)
P(4)
P(5)
P(6)
P( )
1875.110
1281.805
1093.89
1004.938
954.597
922.902
5333
7801
9142
9950
10475
10835
12190
2468
1341
808
525
360
2468
3809
4617
5142
5502
5. Tugas 5 :
(a) Melengkapi Tabel 1 kolom 6.
(b) Hubungan antara ∆ṽ (terhadap ṽterpendek) dalam satu deret (Tabel
1 kolom 7) dengan ṽ sebagai anggota deret lain yang lebih
rendah ( Tabel 1 kolom 5) yaitu sebagai berikut :
B(1) = L(2)-L(1), sebab:97492-82259 = 15233 B(1) = 15237
B(2) = L(3)-L(1), sebab:102823-82259 = 20564 B(2) = 20570
B(3) = L(4)-L(1), sebab:105291-82259 = 23032 B(3) = 23038
B(4) = L(5)-L(1), sebab:106632-82259 = 24373 B(4) = 24379
P(1) = L(3)-L(2), sebab:102823-97492 = 5331 P(1) = 5333
Juga= B(2)-B(1), sebab:20571-15237 = 5334 P(1) = 5333
P(2) = L(4)-L(2), sebab:105291-97492 = 7799 P(2) = 7801
=B(3)-B(1), sebab:23038 - 15237 = 7801 P(2) = 7801
P(3) = L(5)-L(2), sebab:106632-97492 = 9140 P(3) = 9142
=B(4)-B(1), sebab:24379 - 15237 = 9142 P(3) = 9142
P(4) = L(6)-L(2), sebab:107440-97492 = 9948 P(4) = 9950
=B(5)-B(1), sebab:25188 - 15237 = 9951 P(4) = 9950
P(5) = L( )-L( ), sebab:…….. - …….. = …… P(5) = 10476
=B(6)-B1 ), sebab:25713 - 15237 = 10476P(5) = 10476
P(6) = L( )-L( ), sebab:……..-………. = …… P(6) = 10835
=B(7)-B(1), sebab:26072 - 15237 = 10835P(6) = 10835
Jadi secara umum : B(n) = L(n+1) – L (1), dan
P(n) = L(n+2) – L (2)
= B(n+1) – B (1)
6. Tugas-6
a. Melengkapi data tabel 1 kolom 7 (lihat tugas-5)
b. Hubungan ∆ṽ untuk setiap garis spektrum terdekat antara
masing-masing deret dapat diperoleh melalui perhitungan-
perhitungan berikut.
L(3)-L(2) = B(2) - B(1)
L(4)-L(3) = B(3) - B(2) =P(2) - P(1)
L(4)-L(3) = B(4 ) - B(3) =P(3) - P(2)
L(4)-L(3) = B(5) - B(4) =P(4) - P(3)
= B(6) - B(5) =P(5) - P(4)
= B(7) - B(6) =P(6) - P(5)
Jadi, secara umum diperoleh hubungan :
L(n+2) – L(n+1) = B(n+1) – B(n) = P(n) – P(n-1)
7. Tugas-7
Energi E
Deret 1 deret II
E4
E3
∆Eb ∆Ec ∆Ed ∆Ee E2
∆Ea E1
Diagram-2. Transisi (elektronik) emisi
Hubungan perbedaan tingkat energi menurut Diagram 2 yaitu :
(a) ∆Eb-∆Ea = (E3-E1) – (E2-E1) = ∆Ed
∆Ec-∆Ea = (E4-E1) – (E2-E1) = ∆Ee
(b) Deret I Deret II
Vb - Va = ∆Vd
Vc - Va = ∆Ve
(c) Deret I Deret II
Vc - Vb = ∆Ef
Vc - Vb = ∆Vf
Simpulan
(1) Hubungan antara ∆v antara dua garis terdekat dalam suatu deret
dengan ṽ bagi deret yang lain yaitu bahwa : Perbedaan bilangan
gelombang ∆ṽ bagi setiap dua garis spektrum terdekat pada
satu deret dapat dinyatakan oleh perbedaan pada deret lain.
(2) Hubungan ∆v antar deret (tugas 6) dengan Diagram 2 yaitu
bahwa : Bila konsep diagram 2 diperbanyak tingkat energinya.
Tidak diragukan lagi bahwa hal ini sesuai dengan data menurut
tugas 5/tabel 1 kolom 6.
8. Tugas-8 : Grafik hubungan antara ṽ dengan 1
n 2 untuk deret
Lyman, Balmer, dan Paschen, dapat dilukiskan sebagai berikut :
Grafik hubungan antara ṽ dengan 1
n 2 untuk deret Lyman
ṽ/103 cm-1
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.380
85
90
95
100
105
110
115
120
Y-Values
a. Persamaaan garis lurus : y = ax + b
b. Titik ekstrapolasi, L∞= 82259 cm-1
c. Harga batas deret, L∞= 109679 cm-1
Grafik hubungan antara v dengan 1/n2 untuk deret Balmer
V / 103 cm-1
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.1214
16
18
20
22
24
26
28
Y-Values
a. Persamaan garis lurus : y = ax+b
b. Titik ekstrapolasi, B∞= 15237 cm-1
c. Harga batas deret, B∞= 27427 cm-1
Grafik hubungan antara v dengan 1/n2 untuk deret Paschen
V / 103 cm-1
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.070
2
4
6
8
10
12
Y-Values
a. Persamaan garis lurus : y = ax+b
b. Titik ekstrapolasi, P∞= 53330 cm-1
c. Harga batas deret, P∞= 12190 cm-1
9. Tugas-9
a. Melengkapi tabel 2 kolom 2-5
Tabel 2. Data perhitungan energi transisi emisi untuk deret
Lyman, Balmer dan Paschen
n
(En-E)/cm-1 untuk Nilai
Dari garis
Lyman
Dari garis
Balmer
Dari garis
Paschen
Numerik
rerata
E1−EEn−E
Dan
Pembulatan
1 -109679 - - -109679 1 1
2 -27420 -27427 - -27673,5 3,99 4
3 -12187 -12190 -12190 -12189 8,99 9
4 -6855 -6856 -6857 -6856 15,99 16
5 -4387 -4388 -4389 -4388 24,99 25
6 -3046 -3047 -3049 -3047,3 35,99 36
7 - -2239 -2240 -2239,5 48,97 49
8 - -1714 -1715 -1714,5 63,97 64
9 - -1354 -1355 -1354,5 80,97 81
10 - -1097 - -1097 99,98 100
b. Diagram transisi (elektronik) emisi untuk deret Lyman,
Balmer, dan Paschen secara kuantitatif menurut data tabel 2
kolom 5 dapat dilukiskan sebagai berikut.
E/103 cm-1
(E∞) 0,00
-15,00
-30,00
-60,00
-90,00
-120,00
Deret Lyman Deret Balmer Deret Paschen
10. Tugas-10 : Melengkapi tabel 2 kolom 6 dan 7
Dari data tersebut ternyata diperoleh rumusan bahwa :
¿ =E1 – E dimana n .=1,2,3,4…
Atau −109679Cm−1
109679 = E-En
Harga konstan, 16-36 cm-1, inilah yang disebut sebagai tetapan Rydberg
yang sering diberi notasi RH, sehingga hubungan tersebut dapat ditulis
ulang sebagai berikut :
a.RH
h(n)2 =E−En demikian juga
b.RH
h(n)2 =E−Em
Maka gabungan (a) dan (b) menghasilkan : RH(E - E) - Em-En, tu lebih
informatif dinyatakan dalam bentuk hubungan (Rumus Ritz):
ṽ = RH (Em – En) dimana Em > En
selanjutnya untuk bilangan-bilangan diskrit ini ada hubungannya
dengan nama deret sebagai berikut:
n1 n2 Nama deret
1 2,3,4,5,6,7 Lyman
2 3,4,5,6,7,8,9,10 Balmer
3 4,5,6,7,8,9 Pascen
Tugas-11
Energi ionitas atom hidrogen yaitu energy yang dibutuhkan untuk
mengeluarkan elektron dari tingkat energy dasar n = 1 untuk atom
hidrogen ketingkat energy tidak terhingga besarnya yaitu 98,990 cm-1
atau 1195,42 . 10-3 kj. Mol-1 (1 cm-1 = 11,9566 J. mol-1)
Adapun dua tingkat energy yang terlibat yaitu : 1 dan 10.
VIII. PEMBAHASAN
Konsep atom pertama kali dinyatakan oleh filsuf Yunani Democritus
pada abad ke-5 masehi, yang mengungkapkan keyakinannya bahwa semua
materi terdiri dari atas partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi
lagi, yang ia namakan atomos. Bukti percobaan yang diperbolehkan dari
penyelidikan ilmiah pada waktu itu mendukung konsep atomisme dan
menghasilkan definisi modern tentang unsur dan senyawa. Teori ini
didukung oleh seorang ilmuwan Inggris, John Dalton yang presisi tentang
blok penyusun materi yang tidak dapat dibagi lagi yang disebut atom.
Sprektrum merupakan hasil yang diperoleh bila suatu berkas energi
radiassi dibagi-bagi kedalam panjang-panjang gelombang komponennya.
Jika radiasi yang terbagi-bagi itu berasal dari atom yang tereksitasi maka
spektrum itu disebut spektrum atom. Berdasarkan bentuknya spektrum
dibagi 2, yaitu : spektrum kontinou dan spektrum diskontinou. Spektrum
kontinou adalah spektrum sinar yang mengandung semua jenis gelombang
yang ada didaerah tertentu, sehingga terlihat seperti sambung-menyambung
dan tidak ada bagian yang kosong, contohnya pelangi. Spektrum
diskontinou adalah spektrum yang hanya mengandung gelombang tertentu,
sehingga terdapat daerah kosong. Spektrum jenis ini terbagi dua, yakni :
spektrum emisi dan spektrum absorpsi. Pada spektrum emisi, sinar berasal
dari zat yang memancarkan sinar dengan gelombang tertentu, dan tampak
berupa garis-garis terpisah, seperti spektrum hidrogen. Spektrum arbsorpsi
adalah spektrum sinar yang pada bagian-bagian tertentu tidak terisi atau
kosong. Spektrum ini dapat terjadi bila seberkas cahaya yang mengandung
berbagai panjang gelombang dilewatkan kedalam zat yang hanya menyerap
beberapa gelombang dengan panjang tertentu.
Atom hidrogen merupakan unsur yang mempunyai satu elektron
sehingga spektrumnya paling sederhana dibandingkan spektrum unsur yang
lain. Pada daerah sinar tampak terdapat empat garis dengan masing-masing
410,432,486 dan 656 nm. Dan juga terdapat garis-garis didaerah UV dan
IR. Garis-garis yang berdekatan disebut deret, yaitu : deret Lyman, deret
Balmer, Paschen, Brackett, dan Pfund. Pancaran radiasi dari atom
berenergi, dapat dihubungkan dengan jatuhnya elektron dari orbit berenergi
tinggi keorbit yang berenergi lebih rendah, dan memberikan satu kuantum
energy (foton) dalam bentuk cahaya. Dengan menggunakan argumen yang
didasarkan interaksi elektrostatik dan hokum Newton tentang gerak, Bohr
menunjukkan bahwa elektron dalam atom hidrogen dapat memiliki energy
yang diperoleh dari rumus.
Proses pemancaran dalam atom hidrogen yang tereksitasi, menurut
Bohr sebuah elektron yang awalnya dalam orbit dengan energi lebih tinggi
(n=3) jatuh kembali ke orbit berenergi lebih rendah (n=2). Akibatnya, foton
dengan energi hv dilepaskan.
Dimana adalah konstanta Rydberg (2,18x10-18 J), n adalah bilangan
kuantum utama (n=1,2,3,…) Tanda negatif menunjukkan bahwa energi
elektron dalam atom lebih rendah dari energi elektron bebas, atom elektron
yang berada pada jarak tak hingga dari inti atom. Semakin dekat elektron
ke inti (semakin kecil nilai n), En menjadi lebih besar dalam nilai
mutlaknya, tetapi juga semakin negatif. Nilai paling negatif didapat bila
n=1, yang berkaitan dengan orbit yang paling stabil.
Kestabilan elektron berkurang untuk n=2,3,… dan keadaan ini disebut
keadaan tereksitasi yakni keadaan berenergi lebih tinggi dari keadaan
dasar. Elektron dalam hidrogen yang menempati orbit dengan n lebih besar
dari 1 disebut dalam keadaan tereksitasi. Jari-jari tiap orbit melingkar
bergantung pada n2. Jadi, bila n meningkat dari 1 ke 2 ke 3, ukuran jari-jari
orbit meningkat dengan cepat. Semakin tinggi keadaan tereksitasi, semakin
jauh elektron dari inti (semakin lemah elektron diikat oleh inti). Nilai n1
dan n2 didapat dari perhitungan semat dan bukan dari hokum atau teori,
maka persamaan Rydberg disebut persamaan empiris. Dan jumlah garis
tiap deret selalu kurang satu dari deret sebelumnya.
Bohr mempertahankan beberapa ciri model planet arti ia
membayangkan atom sebagai suatu inti positif yang dikitari oleh satu
elektron atau lebih yang bergerak dalam suatu lintasan bulat tertentu.
Namun ia melontarkan dua pengandaian umum yang diterapkan pada
atom-atom meskipun prilaku semacam itu tidak dikenal dalam sistem skala
besar. Pengandaian ini diringkaskan sebagai berikut :
a. Selama sebuah elektron tetap tinggal dalam lintasannya, atau keadaan
stasioner, elektron itu tidak bertambah ataupun berkurang energinya.
b. Bila sebuah elektron meloncat dari satu lintasan (keadaan stasioner)
kelintasan yang lain, maka transisi semacam itu disertai dengan
penyerapan atau pemancaran sejumlah tertentu energi yang sama
dengan selisih energi antara kedua keadaan transisi itu.
Keadaan-keadaan stasioner, atau tingkat energi, yang biasanya
dihuni oleh elektron, ialah keadaan yang berenergi relatif rendah, yang
disebut keadaan dasar. Bila atom itu dinaikkan temperaturnya, atau
dieksitasi dengan cara-cara lain, seperti dalam busur listrik, maka elektron-
elektron, terutama yang terletak diluar dalam atom-atom tereksitasi,
menyerap energi dan dipaksa meloncat ketingkatan dengan energi yang
lebih tinggi, yang disebut keadaan eksitasi. Bila suatu elektron tereksitasi
jatuh kembali ke tingkatan energi yang rendah, akan dipancarkan sejumlah
tertentu energi radiasi, dan jumlah energi ini akan menentukan panjang
gelombang dari radiasi yang dipancarkan itu.
IX. KESIMPULAN
1. Atom merupakan partikel yang sangat kecil.
2. Spektrum merupakan hasil yang diperoleh bila suatu berkas energi
radiasi dibagi-bagi kedalam panjang gelombang komponennya.
3. Model atom Bohr menunjukkan bahwa elektron-elektron didalam
atom berada didalam garis-garis lingkaran (orbit) dengan tingkat
energi yang berbeda mengelilingi inti.
4. Model atom mekanika gelombang (model atom modern) menyatakan
bahwa elektron tidak dapat dipastikan keberadaannya, hanya dapat
ditentukan kebolehjadian terbesar elektron (orbital).
5. Konfigurasi elektron, yaitu penyebaran elektron dalam orbital-orbital
atom. Pengisian orbital tersebut mengikuti aturan yang disebut prinsip
aufbau dimana elektron-elektron dalam atom sedapat mungkin
memiliki energi terendah.
6. Data numerik λ dan ∆λ pada tabel 1 kolom 2 dan 3 tidak menunjukkan
adanya hubungan yang jelas dalam satu deret maupun antar deret.
7. Hubungan antara ∆ṽ antara dua garis terdekat dalam suatu deret
dengan ṽ bagi deret yang lain yaitu bahwa: perbedaan bilangan
gelombang ∆ṽ bagi, setiap dua garis spektrum terdekat pada suatu
deret dapat dinyatakan oleh perbedaan pada deret lain.
8. Hubungan ∆ṽ antar deret (tugas 6) dengan Diagram 2 yaitu bahwa :
bila konsep diagram 2 diperbanyak tingkat energinya. Tidak diragukan
lagi bahwa hal ini sesuai dengan data menurut tugas 5 atau tabel 1
kolom 6.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2014.Struktur Atom. http://id.wikipedia.org/wiki/struktur_atom.html
diakses tanggal 02 September 2015
M.Hadeli L.2014.Petunjuk Praktikum Kimia Anorganik 1.Indralaya:Unsri.
Winarto,Dwi.2013.Spektrum Atom Hidrogen.
http://www.ilmukimia.org/2013/04/spektrum-atom-hidrogen.html diakses tanggal
02 September 2015