struktur atom.ppt

7/18/2019 STRUKTUR ATOM.ppt

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

STRUKTUR ATOM

ELEKTRON DALAM ATOM



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



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



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



S!ektrumelektr"magnetik



S!ektrum danS!ektr"gra&

S!ektrum sinar tam!ak S!ektrum at"m



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



:;#<#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



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



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



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



E&ek>"t"listrik



Ketergantungan Efek Fotolistrik pada

frekuensi cahaya



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



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



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



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



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#

−

=



**:

*<;

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.



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



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



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



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



-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 ≥∆∆



-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



&"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



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



Tiga ma%am !enggambaran "rbital *s



Orbital 1s



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



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



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



Tiga gambaran "rbital 1!



Ketiga "rbital !



Kelima "rbital d



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



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



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



Urutan !engisian sub kulit elektr"n

struktur atom.ppt

Documents