struktur atom.ppt

41
 STRUKTUR ATOM ELEKTRON DALAM ATOM

Upload: nita-amafilia

Post on 01-Mar-2016

16 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 1/41

STRUKTUR ATOM

ELEKTRON DALAM ATOM

Page 2: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 3: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 4: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 5: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 5/41

S!ektrumelektr"magnetik 

Page 6: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 7: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 8: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 9: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 10: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 11: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 12: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 12/41

E&ek>"t"listrik 

Page 13: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 13/41

Ketergantungan Efek Fotolistrik pada

frekuensi cahaya

Page 14: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 15: STRUKTUR ATOM.ppt

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 

Page 16: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 17: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 17/41

M"del 8"$r untuk At"m +idr"gen

Page 18: STRUKTUR ATOM.ppt

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#

=

Page 19: STRUKTUR ATOM.ppt

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.

Page 20: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 20/41

Page 21: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 22: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 23: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 24: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 25: STRUKTUR ATOM.ppt

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   ≥∆∆

Page 26: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 27: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 28: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 29: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 29/41

Tiga ma%am !enggambaran "rbital *s

Page 30: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 30/41

Page 31: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 31/41

Orbital 1s

Page 32: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 33: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 34: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 35: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 35/41

Tiga gambaran "rbital 1!

Page 36: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 36/41

Ketiga "rbital !

Page 37: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 37/41

Kelima "rbital d

Page 38: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 39: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 40: STRUKTUR ATOM.ppt

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

Page 41: STRUKTUR ATOM.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/struktur-atomppt 41/41

Urutan !engisian sub kulit elektr"n