struktur atom.ppt
TRANSCRIPT
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 1/41
STRUKTUR ATOM
ELEKTRON DALAM ATOM
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 2/41
RADIASI
ELEKTROMAGNETIK Muatan listrik dan kutub magnetik
menimbulkan gaya dalam jarak tertentumelalui medan listrik dan medan magnetik
Medan ini meru!akan bentuk !enyebaranenergi yang disebut gel"mbang# dan
!engali$an energi ini dinamakan radiasielektr"magnetik
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 3/41
Gel"mbang memiliki !anjang yangmeru!akan jarak antara dua !un%ak ataulemba$ disimb"lkan dengan λ
Si&at gel"mbang lainnya adala$ &rekuensi ' ν(
yang dinyatakan dalam satuan detik )* yaitu jumla$ kejadian atau !utaran 'siklus( !erdetik
+asil kali λ dengan ν meng$asilkanke%e!atan gel"mbang
% , λν
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 4/41
Satuan &rekuensi untuk !utaran !er detik adala$ hertz (Hz)-anjang gel"mbang memiliki satuan angstr"m nama se"ranga$li &isika S.edia yang nilainya sama dengan * / *0)*0 m
* %m , * / *0)1 m* nm , * / *0)2 m , * / *0)3 %m , *0 4* 4 , * / *0)*0 m , * / *0)5 %m
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 5/41
S!ektrumelektr"magnetik
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 6/41
S!ektrum danS!ektr"gra&
S!ektrum sinar tam!ak S!ektrum at"m
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 7/41
Sinar tam!ak 'mata$ari# &ilamen( meng$asilkans!ektrum k"ntinuum 'sinambung( dari mera$) jingga)kuning)$ijau)biru)lembayung
6a$aya yang di$asilkan 7at yang di!anaskanmemberikan s!ektrum garis yang tidak k"ntinu
S!ektrum dari dari suatu at"m berbeda dariunsur lainnya dan meru!akan fingerprint suatu
unsur 'R"bert 8unsen *5**)*522( 9"$ann 8almer menurunkan rumus umum
untuk s!ektrum yang di$asilkan "le$ $idr"gen
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 8/41
:;#<#ndimana
;
=#<=;:1
1
=
−=
n
n
λ
Rumus yang lebih umumuntuk persamaan Balmer
−=
−=
−11
**:
11
*
1
*det*0155*#<
*1*
n x
n Rcν
R = konstanta Rydberg10.967.800 m-1, keepatanahaya !,9979!" # 108 m det-1 hasil kali R dan $ diberikan
diatas
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 9/41
S"al Lati$anGunakan -ersamaan 8almer untuk meng$itung
a >rekuensi radiasi dengan n , :
b -anjang gel"mbang garis dalam deret balmerdengan n , 3
% Nilai n untuk garis dalam deret 8almer !ada <50
nm
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 10/41
S!ektrum k"ntinuum da!at dijelaskan "le$te"ri gel"mbang %a$aya# teta!i s!ektrumgaris gagal dengan te"ri ini
Te"ri radiasi elektr"magnetik yangdikenalkan "le$ 9ames Ma/.ell *5=0)an juga tidak da!at menguraikan &en"mena ini
-ersamaan 8almer menimbulkan dugaanadanya !rinsi!)!rinsi! yang mendasarisemua s!ektrum garis
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 11/41
Te"ri Kuantum Ma/ -lan%k '*200( mengajukan te"ri kuantum
berdasarkan suatu gejala yang disebut radiasi benda$itam
+i!"tesisnya menyatakan ba$.a energi bersi&atdis%"ntinue dan terdiri dari banyak satuan ter!isa$yang sangat ke%il yang disebut kuanta/kuantum
Energi terkait dengan kuantum dari REM dinyatakan
dengan E , $ ν? $ , =#=1= / *0)<; 9 det)*
Te"ri kuantum mem!er"le$ !embuktian dari e&ek&"t"listrik ta$un *2:: "le$ Albert Einstein
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 12/41
E&ek>"t"listrik
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 13/41
Ketergantungan Efek Fotolistrik pada
frekuensi cahaya
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 14/41
S"alLati$an
+itung energi dalam 9@&"t"n suatu radiasidengan &rekuensi <#*0 / *0*: det)*
8era!a &rekuensi radiasi yang terukurmemiliki energi <#:; / *0)10 9@&"t"n
Suatu energi sebesar *5: k9@m"l memiliki !anjang gel"mbang sebesarB
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 15/41
At"m 8"$r
Se%ara elektr"statika# elektr"n $arus bergerakmengelilingi inti agar tidak tertarik ke inti
Namun berdasarkan &isika klasik benda yang bergerak memutar akan mele!askan energiyang lama kelamaan akan meng$abiskanenergi elektr"n itu sendiri dan kemudian
k"la!s Niels 8"$r mengungka!kan ba$.a dilema
diatas da!at di!e%a$kan "le$ te"ri -lan%k
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 16/41
Gagasan 8"$r dalam menggabungkan
te"ri klasik dan kuantum +anya ada se!erangkat "rbit tertentu yang dii7inkan
bagi satu elektr"n dalam at"m $idr"gen
Elektr"n $anya da!at ber!inda$ dari satu lintasanstasi"ner ke yang lainnya dengan melibatkansejumla$ energi menurut -lan%k
Lintasan stasi"ner yang dii7inkan men%erminkansi&at)si&at elektr"n yang mem!unyai besaran yangk$as M"mentum sudut $arus meru!akan keli!atan
bulat dari $@1π atau menjadi n$@1π
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 17/41
M"del 8"$r untuk At"m +idr"gen
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 18/41
Keterangan
Lintasan yang dii7inkan untuk elektr"n din"m"ri n, *# n , 1# n ,< dst 8ilangan ini dinamakan
bilangan kuantum# $uru& K# L# M# N jugadigunakan untuk menamakan lintasan
9ari)jari "rbit diungka!kan dengan *1# 11# <1# ;1# Cn1 Untuk "rbit tertentu dengan jari)jari minimum a0 , 0#:< 4
9ika elektr"n tertarik ke inti dan dimiliki "le$ "rbitn# energi di!an%arkan dan energi elektr"n menjadilebi$ renda$ sebesar
J n
B E n
*5)
1*0/1#*32nilaidengannumerikk"nstantaD8#
−
=
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 19/41
**:
*<;
5
1111
1111111<
det*0152#<det*0=1=#=
*0*32#1<
*
1
*?
<
*
1
*
<
*
1
*
<11<
−
−−
−
==
−=
−=∆
=∆
−=
−
=
−
−
−
=−=∆
x J x
J x
h
B
Bh B E
h E
B
B B B B
E E E
ν
ν
%onstanta B&h identik dengan hasil dari R # dalam persamaan Balmer. 'ika persamaandiatas dihitung maka (rekuensi yang diperolehadalah (rekuensi garis merah dalam deret
Balmer.
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 20/41
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 21/41
S"al Lati$an 8era!aka$ &rekuensi dan !anjang
gel"mbang %a$aya yang di!an%arkan jika
elektr"n dari at"m $idr"gen jatu$ daritingkat energi n , = ke n , ;B Dalam bagian s!ektrum elektr"magnetik manaka$
sinar iniB
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 22/41
Kelema$an Te"ri 8"$r
Keber$asilan te"ri 8"$r terletak !adakemam!uannya untuk meeramalkan garis)garisdalam s!ektrum at"m $idr"gen
Sala$ satu !enemuan lain adala$ sekum!ulangaris)garis $alus# terutama jika at"m)at"m yangdieksitasikan diletakkan !ada medan magnet
Struktur garis $alus ini dijelaskan melaluim"di&ikasi te"ri 8"$r teta!i te"ri ini tidak !erna$ ber$asil memerikan s!ektrum selain at"m$idr"gen
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 23/41
Dualitas Gel"mbang ) -artikel Ne.t"n mengajukan ba$.a %a$aya mem!unyai si&at
se!erti sekum!ulan !atikel yang terdiri dari aliran !artikel berenergi
+uygens menyatakan ba$.a %a$aya terdiri darigel"mbang energi
-embuktian dengan !engukuran ke%e!atan %a$aya !ada berbagai medium menunjukkan %a$aya berkurangke%e!atannya dalam medium yang lebi$ ra!at
Teta!i Einstein mengangga! ba$.a &"t"n %a$aya bersi&atsebagai !artikel untuk menjelaskan e&ek &"t"listrik Timbul gagasan baru ba$.a %a$aya mem!unyai dua
ma%am si&at sebagai gel"mbang dan sebagai !artikel
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 24/41
Ta$un *21; L"uise de 8r"glie menyatakan Tidak hanya
cahaya yang memperlihatkan sifat-sifat partikel, tetapi
partikel-partikel kecil pun pada saat tertentu dapat
memperlihatkan sifat-sifat gelombang
Usulan ini dibuktikan ta$un *213 dimana gel"mbangmateri '!artikel( dijelaskan se%ara matematik
-anjang gel"mbang de 8r"glie dikaitkan dengan !artikel ber$ubungan dengan m"mentum !artikel dan k"nstanta-lan%k
mv
h
p
h
==λ
-anjang gel"mbang dinyatakan dengan meter# massa dalamkil"gram# ke%e!atan dalam meter !er detik K"nstanta-lan%k dinyatakan dalam kg m1 s)1
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 25/41
-rinsi!Ketidak!astian +ukum >isika klasik diangga! berlaku uniersal dan
da!at menjelaskan kejadian yang akan datang berdasarkan keadaan a.al
Ta$un *210 Niels 8"$r dan Ferner +eisenberg berusa$amenentukan sam!ai sebera!a jau$ ke%e!atan yangdi!er"le$ dalam !enentuan si&at)si&at sub)at"mik
Dua !euba$ yang ditentukan dalam menentukan si&at ini
adala$ kedudukan !artikel '/( dan m"mentumnya '!( Kesim!ulan dari !emikiran ini iala$ ba$.a dalam
!enentuan sub)at"mik selalu terda!at ketidak!astian
π 1
h p x ≥∆∆
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 26/41
-ersamaan ini dikenal dengan !rinsi!
ketidak!astian +eisenberg dan menyatakan ba$.akedudukan dan m"men tak da!at diukur dengankete!atan tinggi sekaligus
Seandainya diameter elektr"n *0)*; m# %a$aya
dengan λ ini akan mem!unyai &rekuensi < / *011 det)* dan energi !er &"t"n adala$ 1 / *0)** 9 Energiini jau$ melam!aui energi yang di!erlukan untukmengi"nkan elektr"n dalam $idr"gen
+al ini menyebabkan usa$a untuk meli$at dalamat"m dengan menggunakan sistem %a$aya justruakan mengganggu !engukuran
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 27/41
&"t"n
elektr"n elektr"n
&"t"n'a( 'b(
)ebuah (oton ahaya menumbuk elektron dan dipantulkan. *alamtumbukan (oton mengalihkan momennya kepada elektron. +oton yangdipantulkan dapat dilihat dalam mikroskop, tetapi elektron telahbergerak keluar dari (okus b. %edudukan elektron tak dapat
ditentukan
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 28/41
MekanikaGel"mbang
Sala$ satu im!likasi struktur at"m menurut !rinsi!ketidak!astian# tidak mungkin mengukur sekaligus kedudukandan m"men dari suatu elektr"n
Im!likasi lain diungka!kan "le$ S%$r"dinger ba$.a elektr"n
da!at di!erlakukan sebagai gel"mbang materi# gerakannyada!at disamakan dengan gerakan gel"mbang Gerakan gel"mbang yang berkenaan dengan elektr"n $arusla$
terkait dengan !"la terijinkan -"la ini da!at di!erikan dengan !ersamaan matematis yang
ja.abannya dikenal dengan &ungsi gel"mbang 'ψ ( ψ mengandung tiga bilangan kuantum yang jika ditentukan
akan di!er"le$ $asil beru!a "rbital ψ 1 menggambarkanra!atan muatan elektr"n atau !eluang menemukan elektr"n
!ada suatu titik dalam at"m
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 29/41
Tiga ma%am !enggambaran "rbital *s
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 30/41
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 31/41
Orbital 1s
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 32/41
Orbital Elektr"n dan 8ilangan Kuantum 8ilangan kuantum utama 'n( 8ilangan ini $anya mem!unyai
nilai !"siti& dan bilangan bulat bukan n"l
n , *# 1# <# ;# C
8ilangan kuantum "rbital 'a7imut(# l yang mungkin bernilain"l atau bulat !"siti& 8ilangan ini tidak !erna$ negati& dantidak lebi$ besar dari n *
l , 0# *# 1# <# C# n *
8ilangan kuantum magnetik 'ml( Nilainya da!at !"siti&#negati&# n"l dan berkisar dari l sd Hl 'l bilangan kuantum"rbital(
ml , )l# )l H *# )l H 1# C# 0# *# 1# C # Hl
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 33/41
S"al Lati$an
Nyatakan !erangkat bilangan kuantum berikut yangtidak terijinkan
n , <# l , 1# ml , )*
n , 1# l , <# ml , )*
n , ;# l , 0# ml , )*
n , :# l , 1# ml , )*
n , <# l , <# ml , )<
n , :# l , <# ml , H1
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 34/41
Setia! k"mbinasi tiga bilangan kuantum n# l dan m berkaitan dengan "rbital elektr"n yang berbeda)beda
Orbital yang memiliki bilangan kuantum n yang samadikatakan berada dalam kulit elektr"n atau !eringkatutama yang sama
Sementara elektr"n yang mem!unyai nilai l yang samadikatakan berada dalam sub kulit atau sub !eringkat yangsama
Nilai bilangan n ber$ubungan dengan energi elektr"n dankemungkinan jaraknya dari inti
Nilai bilangan kuantum l menentukan bentuk ge"metrisdari a.an elektr"n atau !enyebaran !eluang elektr"n
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 35/41
Tiga gambaran "rbital 1!
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 36/41
Ketiga "rbital !
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 37/41
Kelima "rbital d
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 38/41
Kulit elektr"n# "rbital dan bilangan kuantum
%ulitutama
% /
n = 1 ! ! ! !
l = 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 ! ! ! !
ml = 0 0 -1 0 1 0 -1 0 1 -! -1 0 1 !
2andaorbital
1s !s !p !p !p s p p p d d d d d
'mlorbital
pdsubkulit
1 1 1 "
'ml totalorbitaln!
1 3 9
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 39/41
S!in 'R"tasi( Elektr"n 8ilangan Kuantum Keem!at
2ahun 19!" 4hlenbek dan 5oudsmitmengaukan si(at yang tak dapat dielaskanmengenai garis halus pada spektrum hidrogen,
apabila elektron dianggap memiliki bilangankuantum keempat
)i(at elektron yang berkaitan dengan bilangan iniadalah spin elektron
lektron berotasi menurut sumbunya saat ia
mengelilingi inti atom, terdapat duakemungkinan rotasi elektron
Bilangan kuantum ini dinyatakan dengan ms bisabernilai atau
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 40/41
K"n&igurasi
Elektr"nAda tiga aturan dalam !enentuan k"n&igurasi
* Elektr"n menem!ati "rbital sedemikian ru!a untuk
meminimumkan energi at"m tersebut1 Tak ada dua elektr"n dalam sebua$ at"m yang
b"le$ memiliki keem!at bilangan kuantum yangsama '!rinsi! eksklusi -auli(
< -rinsi! !enggandaan maksimum# jika terda!at"rbital "rbital dengan energi yang sama# elektr"nmenem!atinya sendiri)sendiri sebelummenem!atinya se%ara ber!asangan
7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 41/41
Urutan !engisian sub kulit elektr"n