Teori dan Model Atom

Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr

Model Atom DaltonTeori John Dalton (1766-1844) adalah sebagai berikut.a. Atom merupakan materi yang terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi.b. Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi unsur lain. (atom

tembaga tidak dapat berubah menjadi atom aluminium dan sebaliknya.

c. Dua atom atau lebih yang berasal dari unsur-unsur yang berlainan, dapat bersenyawa membentuk molekul. Misalnya atom hidrogen dan oksigen membentuk molekul air (H2O).

d. Atom-atom yang bersenyawa dalam molekul memiliki perbandingan tertentu dan jumlah keseluruhan yang tetap. Jumlah massa sebelum reaksi dan sesudah reaksi adalah sama.

e. Jika dua atom membentuk dua senyawa atau lebih maka atom-atom yang sama dalam kedua senyawa itu memiliki perbandingan yang sederhana.

Model Atom Thomson

Teori Atom Thomson : Sebuah atom terdiri dari muatan-muatan listrik

positif yang disebut proton yang menyebar merata di seluruh bagian atom, dan muatan-muatan negatif yang disebut elektron yang tersebar di antara proton-proton sedemikian hingga atom bermuatan netral.

Model atom Thomson ini menyerupai model roti kismis, dimana kismisnya menyebar merata di dalam roti.

Model Atom Rutherforda. Muatan listrik atom dan sebagian besar massa atom

terpusat pada suatu titik yang disebut inti atom. Inti atom ini merupakan suatu daerah yang sangat kecil dengan diamater sekitar 10-14 m.

b. Pada jarak yang relatif jauh dari inti atom tersebut, terdapat elektron-elektron beredar mengelilingi inti.

Inti atom bermuatan listrik positif, sedangkan elektron bermuatan listrik negatif yang nilainya sama besar dengan nilai muatan listrik positif dari inti atom, sehingga muatan atom adalah netral.

Kelemahan teori atom Rutherford

a.Teori atom Rutherford tidak dapat menjelaskan spektrum cahaya yang dipancarkan oleh atom hidrogen ketika gas hidrogen tersebut dipanaskan atau dimasukkan ke dalam tabung dan diberi beda potensial listrik serah yang tinggi antara ujung-uung tabung tersebut.

b.Teori atom Rutherford tidak dapat menjelaskan kestabilan atom. Berdasarkan hukum Coulomb, elektron yang berinteraksi dengan inti atom akan mengalami gaya Coulomb yang juga berfungsi sebagai gaya sentripetal.

Akibatnya, elektron mengalami percepatan (percepatan sentripetal). Menurut teori gelombang elektromagnetik yang dikemukakan oleh Maxwell jika muatan (elektron) mengalami percepatan maka muatan tersebut akan memancarkan gelombang elektromagnetik. Jika demikian maka energi elektron berkurang dan akhirnya akan jatuh ke inti atom, tetapi pada kenyataannya tidak demikian.

Model Atom Niels Bohr1. Elektron hanya dapat mengorbit stabil, tanpa memancar, dalam

orbit tertentu (disebut oleh Bohr yang "orbit stasioner”): pada set diskrit jarak tertentu dari inti. Orbit ini berhubungan dengan energi tertentu dan juga disebut kulit energi atau tingkat energi . Dalam orbit, percepatan elektron tidak mengakibatkan hilangnya radiasi dan energi yang dibutuhkan oleh elektromagnetik klasik.

2. Elektron hanya dapat memperoleh dan kehilangan energi dengan melompat dari satu orbit ke orbit lainnya yang diperbolehkan, menyerap atau memancarkan radiasi elektromagnetik dengan frekuensi ν ditentukan oleh perbedaan energi tingkat menurut hubungan Planck:

di mana h adalah konstanta Planck . Frekuensi radiasi yang dipancarkan pada orbit periode T adalah seperti di mekanika klasik :

Momentum sudut, L merupakan perkalian bilangan dengan satuan tetap :

dimana n = 1, 2, 3, ... disebut bilangan kuantum utama ,

dan ħ = h/2π.

Nilai terendah dari n adalah 1; ini memberikan radius orbital terkecil 0,0529 nm dikenal sebagai radius Bohr

Tingkat energi kuanta atom Hydrogen ditentukan oleh :

RUMUS RYDBERG

Energi dari foton yang dipancarkan oleh atom hidrogen diberikan oleh selisih dua tingkat energi hidrogen:

dimana nf adalah tingkat energi final, dan ni adalah tingkat energi awal. Karena energi dari foton adalah :

panjang gelombang dari foton yang dilepaskan diberikan oleh :