Perkenalan

Materi

Exit

FISIKA ATOM

1. Agustin Triningtyas

2. Auliya Megi K

3. Dewi Kemala Sari

4. Fikri Khoiril Reza

5. Nidia Sakanti

6. Rizal Amanulloh

SMA ISLAM SULTAN AGUNG 1 SEMARANG

2. Demokritus (SM) dan John

Dalton

3. J.J Thompson

4. E.Rutherford 5. Niels Bohr

1. ATOM

6. Bilangan Kuantum

7. Asas Pauli

8.Energi Ionisasi

dan Afinitas Elektron

Segala sesuatu yang ada di alam terdiri atas materi, yang bentuknya bermacam-macam. Tiap materi tersusun atas unsur dan tiap unsur tersusun atas atom. Atom adalah bagian terkecil dari unsur. Jika ditelitilebih dalam lagi, atom terdiri atas elektron, neutron, dan proton. Perhatikanlah demonstrasi kembang api di atas. Pada saat kembang api dibakar, ratusan juta partikel berhamburan keluar. Dapatkah kalian menghitungnya? Untuk mengetahui konsep atom, ikutilah pembahasan berikut ini.

Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.

Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral. Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul.

PERKEMBANGAN TEORI ATOM

• Demokritus (SM) dan John Dalton: Atom adalah bagian terkecil yang tak dapat dibagi lagi.

*Jhon:• Atom suatu unsur tidak dapat berubah

menjadi atom unsur yang lain.• Dua atom atau lebih dari unsur yang

berlainan dapat membentuk suatu molekul

J.J Thompson: Atom berbentuk bola padat dengan elektron bermuatan negatif menyebar di seluruh bagian bola dan bagian bola lain bermuatan positif.

Thomson menggambarkan model atom sebagai sebuah bola bermuatan positif dengan elektron tersebar merata ke seluruh isi atom.

Thomson menarik kesimpulan bahwa suatu model atom harus memenuhi dua hal berikut ini:

a. Sebuah atom harus netral, yaitu jumlah muatanpositif (proton) harus sama dengan jumlah muatannegatif (elektron).b. Sebagian besar massa atom terdapat pada muatanpositifnya.

• E.Rutherford: Atom memiliki muatan positif dan sebagian besar massa yang terkumpul dalam satu titik yang dinamakan inti atom.

Sedangkan elektron mengelilingi inti atom, inti pada jarak yang cukup jauh seperti planet-planet pada tata surya.

Kelemahan teori atom Rutherford1. Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom

2. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis hidrogen.

Elektron yang bergerak akan memancarkan gelombang elekromagnetik, maka energinya akan menyusut dan jari-jarinya akan mengecil akibatnya lintasan orbitnya bukan merupakan lingkaran tetapi seperti spiral sehingga tidak menjamin kestabilan atom, dan juga periodenya akan mengecil sehingga frekuensinya gelombang yang dipancarkan bermacam-macam (merupakan spektrum yang kontinu)

Niels Bohr; Elektron bergerak mengelilingi inti (proton) dalam pengaruh gaya elektrostatis.• Elektron hanya bisa berputar mengelilingi inti pada

orbit tertentu yang memenuhi energi tertentu dalam keadaan stabil sehingga dinamakan orbit stasioner. Karena harus memenuhi energi tertentu maka lintasan elektron ini juga dinamakan tingkat energi.

Teori Atom Niels Bohr

Elektron dapat mengelilingi inti pada sembarang lintasan , tetapi harus pada lintasan tertentu dimana momentum sudutnya kelipatan bilangan bulat h/2. Momentum Sudut (L) elektron merupakan kelipatan bilangan bulat n.

π

hnrvmL2

..

hf = Ei-Ef

Elektron akan memancarkan radiasi jika berpindah dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah dan sebaliknya. Energi radiasinya sama dengan perubahan tingkat energinya dan memenuhi rumus Planck-Einstein.

Ei = energi elektron pada kulit atom mula-mula (kulit ke-ni)

Ef = energi elektron pada kulit atom akhir (kulit ke-nf)

Teori Bohr Untuk Atom Hidrogen

Atom Hidrogen merupakan atom yang paling sederhana, karena hanya terdiri dari 1 elektron dan 1 proton pada intinya.*Jejari lintasan atom hidrogen

*Tenaga elektron atom hidrogenrn = n2 0,53 A

En = eV

Spektrum Atom HidrogenJika elektron berpindah dari tingkat energi yang tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah maka akan dipancarkan energi dengan panjang gelombang tertentu

2

22

1

111

nnR

5 deret spketrum: Lyman : n1 = 1Balmer : n1 = 2Paschen : n1 = 3Bracket : n1 = 4Pfund : n1 = 5

n1: kulit yang ditujuR: konstanta Rydberg (1,097.107 m-1)

Struktur elektrolit suatu atom mengacu pada cara elektron tersusun di sekeliling inti, dan terutama pada tingkatenergi tertentu yang ditempati atom tersebut.

Suatu bilangan yang menunjukkan orbit elektron mengelilingi inti pada kulit atau tingkat energi tertentu disebut bilangan kuantum (quantum number).

Setiap elektron dapat digolongkan

berdasarkan empat bilangan kuantum yang akan diuraikan berikut ini.

Satu elektron memungkinkan gerak putar ke kanan dan ke kiri masing-masing 1/2

Bilangan Kuantum Utama (n)

Bilangan ini menyatakan tingkat energi utama dan memiliki nilai 1, 2, 3 dan seterusnya. Semakin besar nilai n, maka semakin jauh letak elektron dari inti. Kulit dinyatakan denganhuruf K, L, M, N, ... . Kulit K (n = 1) adalah kulit yang letaknya paling dekat dengan inti. Jumlah elektron dalam kulit adalah 2n2.

Bilangan Kuantum Orbital atau Azimuth

Nilai l tergantung pada nilai bilangan kuantum utama n. Untuk nilai n tertentu, l mempunyai nilai bilangan bulat yang mungkin dari 0 sampai (n-1).

Bila n = 1, hanya ada satu nilai l yang mungkin, yaitu l = n – 1 = 1 – 1 = 0. Bila n = 2 ada dua nilai l, 0 dan 1. Bila n = 3, ada tiga nilai l, yaitu 0, 1, 2.

Subkulit l = 0 disebut subkulit s (sharp), subkulit l = 1 adalah p (principle), subkulit l = 2 disebut d (diffuse), dan subkulit l = 3 disebut f (fundamental). Jadi, bila l = 0, kita mempunyai sebuah orbital s, bila l = 1 kita mempunyai orbital p, dan seterusnya.

Nilai bilangan kuantum orbital () mulai dari nol.

L=

Bilangan kuantum ini menentukan orientasi dari orbit elektron dalam medan magnet. Nilai ml yang mungkin yaitu -l, -(l - 1), ..., -1, 0, 1, ..., (l - 1), + l.

Di subkulit s (yaitu bila l = 0) nilai ml = 0. Di subkulit p (yaitu bila l = 1) nilai ml yang mungkin adalah +1, 0, dan -1, jadi ada tiga orbital p pada subkulit p, yang biasanya dibedakan dengan px, py, dan pz.

Dalam keadaan normal, ketiga orbital ini memiliki tingkat energi yang sama.

Dalam setiap nilai bilangan kuantum orbital (l ) memiliki nilai bilangan kuantum magnetik (ml ) sebanyak (2l +1).

Lz= ml

Bilangan Kuantum Spin

Bilangan kuantum ini memberikan gambaran tentang arah putaran elektron pada sumbunya sendiri.

Nilai bilangan kuantum spin yang mungkin adalah +1/2 atau -1/2 (kemungkinan putar kanan = 1/2 dan kemungkinan putar kiri = 1/2 ).

Konfigurasi Elektron

Asas Pauli;Menyatakan bahwa tidak mungkin ada dua

elektron yang mempunyai empat bilangan kuantum sama. Dalam hal ini, dua buah elektron dapat mempunyai bilangan kuantum n, l, dan m yang sama, tetapi bilangan kuantum s tidak mungkin sama sebab yang mungkin ½ atau –½.

Sehingga, setiap orbital dapat diisi oleh maksimal dua elektron (sepasang elektron). Asas Pauli menentukan banyaknya elektron pada masing-masing kulit dan subkulit.

Energi Ionisasi dan Afinitas Elektron

Sifat-sifat kimia setiap atom ditentukan oleh konfigurasi elektron valensi atom tersebut. Kestabilan elektron terluar ini tercermin secara langsung pada energi ionisasi atom tersebut. Energi ionisasi ini adalah energi minimum yang diperlukan untuk memindahkan atau melepaskan satu elektron atom pada keadaan dasarnya.

Bentuk ikatan kimia berasal dari pemindahan elektronelektron, sehingga energi yang dibutuhkan untuk memindahkan elektron adalah ukuran yang sangat penting dalam pembentukan sebuah ikatan atom

Besarnya energi ionisasi merupakan ukuran usaha yang diperlukan untuk memaksa satu atom untuk melepaskan elektronnya, atau seberapa erat elektron terikat dalam atom. Makin besar energi ionisasi, makin sukar untuk melepaskan elektronnya.

Pada tabel periodik unsur, berbagai macam radiasi atom yang memiliki atom kecil secara khas memiliki energi ionisasi yang tinggi, dan atom yang besar memiliki energi ionisasi yang kecil.

Dengan demikian, elemen dengan energi ionisasi terendah ditemukan di tabel kiri, dan energi ionisasi tertinggi ditemukan di tabel sebelah kanan atas.

Variasi dari energi ionisasi berhubungan dengan variasi radius atom, karena valensi elektron dalam atom yang besar rata-rata jauh dari inti, maka daya tariknya sangat lemah. Sebaliknya, valensi elektron dalam atom yang kecil dekat dengan sumber inti, maka daya tariknya kuat

Sifat lain yang memengaruhi pembentukan ikatan adalah kemampuannya untuk menerima satu atau lebih elektron. Kemampuan ini disebut afinitas elektron.

Afinitas elektron positif berarti bahwa energi dilepaskan ketika satu elektron ditambahkan ke suatu atom, dan negatif ketika satu elektron diterima oleh atom suatu unsur.

Afinitas yang bernilai besar dan positif berarti bahwa ion negatifnya sangat stabil, yaitu atom tersebut memiliki kecenderungan kuat untuk menerima elektron, seperti energi ionisasi suatu atom yang tinggi yang berarti bahwa atom itu sangat stabil.

Sekian dan Terimakasih