1. 7/24/2013 untuk Pengajar di SMA/MA Kelas XII IPA | Oleh: Nispi Hariyani (A1C410024) TUGAS KULIAH FISIKA SEKOLAH MENENGAH 3 HANDOUT FISIKA ATOM Sesuai SKL UN Lima TahunTerakhir

2. 1 Created by VieluvInF Fisika Atom Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan radioaktivitas dalam teknologi dan kehidupan sehari- hari Standar Kompetensi Mengidentifikasikan karakteristik inti atom dan radioaktivitas Kompetensi Dasar Menjelaskan berbagai teori atom dan perbedaannya. Indikator SKL UN Jika Anda pernah memperhatikan suatu batuan yang dihancurkan, batuan itu terpecah-pecah menjadi partikel-partikel kecil. Apapun benda yang kita lihat tersusun dari bagian-bagian kecil materi. Seperti halnya gambar di samping yang memperlihatkan bagian terkecil dari suatu batangan emas. Bisakah anda menyebutkan apa nama bagian terkecil dari batangan emas tersebut? PENDAHULUAN Sejak zaman purba, orang telah mencari satuan dasardari materi.Pada zaman dahulu, orang-orang Yunani menganggap bahwa materi tersusun dari berbagai gabungandari empat unsur dasar, yaitu tanah, api, udara, danair. Akan tetapi, filsuf Yunani Demokritus memiliki teori lain. Ia mengemukakan bahwa materi tersusun dari partikel-partikel kecil yang disebut atom, yang berarti tidak dapat dibagi-bagi. Selama hampir 2.000 tahun, teori Demokritus diabaikan. Baru pada 1802, seorangkimiawan-fisikawan Inggris John Dalton, menghidupkan kembali teori atom itu. Gambar 1. Bagian terkecil dari emas (Sumber: Halliday, _: 8) Materi Pokok: Model Atom Dalton Model Atom Thomson Model Atom Rutherford Model Atom Bohr Model Atom Hidrogen 3. 2 Created by VieluvInF SoalPrasyarat: 1. Apa yang Anda ketahui tentang atom, proton, elektron, dan neutron? 2. Sepengatahuan Anda bagaimanakah susunan proton, neutron, dan elektron dalam suatu atom? Tujuan Pembelajaran Menjelaskan apa itu atom, proton, elektron, dan neutron Mendeskripsikan karakteristik model atom Dalton Mendeskripsikan karakteristik model atom Thomson Mendeskripsikan karakteristik model atom Rutherford Mendeskripsikan karakteristik model atom Bohr A. PERKEMBANGAN TEORI ATOM 1. Model Atom Dalton John Dalton (1766-1844). Melakukan eksperimen Kimia untuk membuktikan pernyataan Demokritus. Hasil eksperimennya telah menghasilkan beberapa kesimpulan sebagai berikut: a. Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dan bersifat masif (pejal). b. Atom-atom dari unsur sejenis mempunyai sifat yang sama. c. Atom suatu unsure tidak dapat berubah menjadi atom unsur lain. Misalnya, atom aluminium tidak mungkin berubah menjadi atom besi atau sebaliknya. d. Dua atom atau lebih dari unsur-unsur yang berlainan, dapat membentuk suatu molekul. Misalnya atom hidrogen dan oksigen membentuk molekul H2O. e. Teori atom Dalton melandasi hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier). f. Kelemahan model atom ini tidak menyinggung tentang kelistrikan dan bagian terkecil lain dari atom (elektron). 2. Model Atom Thomson Percobaan Tabung Lucutan Gas Sebelum J.J. Thomson melakukan percobaannya, para Fisikawan telah melakukan percobaan tabung lucutan gas, yaitu berupa tabung kaca serupa tabung lampu neon yang memiliki dua buah elektroda pada kedua ujungnya, kedua elektroda tersebut dihubungkan kesuatu tegangan sumber tinggi DC. Ketika gas di dalam tabung dikurangi hingga 0,01 mmHg, kaca di dekat anoda berpendar kehijau-hijauan, sinar ini disebut sinar katoda yang berupa partikel-partikel bermuatan negatif. Gambar 2. Tabung lucutan gas (Sumber: kimia.upi.edu) IlmuwanFisika John Dalton (1766-1844) John Dalton adalah seorang ahli meteorologi yang mengetahui bahwa udara terdiri atas beberapa jenis gas. Pada 1808, John Dalton mempublikasikan teori atomnya. Gambar 2. Model atom Dalton IstilahPenting: Atom Hukum Lavoisier Masif 4. 3 Created by VieluvInF Penemuan elektron oleh J.J. Thomson dengan menggunakan tabung sinar katoda ini adalah salah satu fakta bahwa atom tersusun dari partikel-partikel penyusun atom. Ia juga berhasil menemukan suatu partikel bermuatan positif dari percobaannya. Dengan sendirinya fakta tersebut menggugurkan teori atom Dalton. Atas dasar penemuan tersebut, ia kemudian menyusun model atom yang dikenal sebagai teori atom Thomson, yaitu: a. Atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi lagi. b. Model atomnya seperti roti kismis, berbentuk bola pejal dengan muatan positif dan muatan negative tersebar merata diseluruh bagian atom, seperti diilustrasikan Gambar 5. c. Atom adalah massif. d. Jumlah muatan positif (proton) dan muatan negatif adalah sama e. Massa elektron jauh lebih kecil dari massa atom Percobaan Thomson-Tabung Sinar Katoda Thomson melakukan percobaan untuk mengukur besar muatan partikel sinar katoda, dengan skema seperti Gambar 4. Sinar katoda digambarkan sebagai sebuah muatan dengan besar () dilewatkan pada daerah bermedan listrik () dan bermedan magnet () yang saling tegak lurus. Akibatnya sinar katoda mendapat gaya listrik dan gaya megnetik dengan besar kedua gaya sama dalam arah yang berlawanan. Dari percobaan ini meskipun muatan dan massa tidak dapat ditentukan secara terpisah, tetapi nilai perbandingan dapat ditentukan yaitu sebesar 1,76 1011 C/kg. sinar katoda ini kemudian dikenal sebagai berkas partikel yang disebut elektron. Gambar 4. Skema Tabung sinar Katoda (Sumber: kimia.upi.edu) IlmuwanFisika J.J. Thomson (1856-1940) J.J. Thomson sebenarnya bercita-cita menjadi insinyur kereta api, tetapi ternyata ia menjadi ahli fisika yang hebat. Thomson berhasil mempelajari sinar katoda yang dihasilkan dari gas bertekanan rendah dalam tabung Crookes yang dimodifikasinya sendiri. Gambar 5. Model atom Thomson (Sumber: www.xtimeline.com) IstilahPenting: Elektron Proton Massa elektron Muatanelektron Sinarkatoda 5. 4 Created by VieluvInF 3. Model Atom Rutherford Teori atom Thomson pada 1911 diuji oleh seorang ahli fisika yang berasal dari Inggris, Ernest Rutherford. Ia menguji kebenaran teori Thomson dengan melakukan percobaan menggunakan partikel alfa yang ditembakkan pada sebuah keping logam emas yang sangat tipis seperti Gambar 7. Partikel alfa adalah partikel yang dipancarkan oleh unsur radioaktif bermuatan listrik positif yang besarnya dua kali muatan elektron dan massanya empat kali massa proton. Atas dasar fakta ini model atom Thomson tidak dapat diterima lagi, Rutherford kemudian berkesimpulan sebagai berikut. a. Inti atom bermuatan positif dan massa atom hamper seluruhnya terkumpul pada inti b. Orbit elektron yang bergerak mengelilingi inti seperti lintasan planet berevolusi pada Matahari. c. Sebagian besar dari atom adalah ruang hampa. Percobaan Tetes Minyak Milikan R.A. Milikan (1868-1953) berhasil menentukan muatan elektron melalui eksperimen tetes minyaknya, yaitu dengan menyemprotkan minyak melalui lubang kecil pada anode, seperti Gambar 6. Tetes- tetes minyak tersebut ada yang masuk ke daerah bermedan listrik antara anoda dan katoda. Dengan mengamati tetes minyak yang diam (pada keadaan tersebut berlaku = ) Milikan berhasil menentukan muatan elektron, yaitu = 1,6 1019 C, dan massa elektron = 9,11 1031 kg. IlmuwanFisika Robert A. Milikan (1868- 1953) Milikan (fisikawan Amerika) memperoleh nobel Fisikanya pada 1923 untuk penemuannya tentang muatan elektron dan efekfotolistrik. Percobaannya untuk menentukan muatan elektron tunggal dikenal dengan tetes minyak Milikan Gambar 7. Hamburan alfa Rutherford (Sumber: agushardiyanto.blogspot.com) Gambar 8. Model atom Rutherford IstilahPenting: Atom stabil Hamburan alfa Orbit elektron Spektrum diskret hidrogen Gambar 6. Desain alat tetes minyak Milikan (Sumber: kimia.upi.edu) - - - - - - - - - - 6. 5 Created by VieluvInF d. Jumlah muatan inti = jumlah muatan elektron yang mengelilingi. e. Gaya sentripetal elektron selama mengelilingi inti dibentuk oleh gaya Coulomb. Ket.: =gaya Coulomb (N) =gaya sentripetal (N) =kecepatan elektron(m/s) =jejari lintasan elektron(m) = muatan elekstron = 9 109 Nm2/C2 = Energi total (J) Teori atom Rutherford masih menyimpan kelemahan,antara lain sebagai berikut: a. Elektron yang mengelilingi inti atom akan terus memancarkan energi berupa GEM sehingga lintasannya berbentuk spiral dan suatu saat bisa jatuh ke dalam inti. b. Tidak dapat menerangkan struktur stabil atom. c. Tidak dapat menerangkan spektrum diskret atom hidrogen. 4. Model Atom Bohr Ahli fisika asal Denmark, Niels Bohr(1885-1962), pada 1913 mengemukakan model atomnya yang pada dasarnya sama dengan model atom Rutherford dengan ditambah teori kuantum untuk menyempurnakan kelemahannya. Model atom Bohr ini didasarkan pada dua postulat. Postulat ini di kalangan para ilmuwan pada saat itu dipandang radikal.Berikut ini adalah kedua postulat yang dikemukakan Bohr. Postulat Pertama Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai lintasan tertentu yang disebut lintasan stasioner dan tidak memancarkan energi. Dalam gerakannya elektron mempunyai momentum anguler sebesar: = = 2 (4) Dengan: = bilangan kuantum (1, 2, 3, dst); = tetapan Planck = 6,6 1034 Js Postulat Kedua Dalam tiap lintasannya elektron mempunyai tingkat energi tertentu (makin dekat dengan inti tingkat energinya makin kecil dan tingkat energi paling kecil n = 1) = 2 2 (1) = 2 (2) = 2 2 (3) IstilahPenting: Bilangan kuantum Foton Lintasan stasioner Momentum anguler Tingkat energi IlmuwanFisika Ernest Rutherford (1871-1937) Rutherford adalah ahli Fisika kelahiran Selendia Baru yang bekerjasama dengan J.J. Thomson di Cambridge. Rutherford adalah orang pertama yang berhasil melakukan pembelahan atom di dalam laboratorium. Ia meraih nobel Kimia pada 1908 atas penelitiannya dalam berbagai tipe radiasi. 7. 6 Created by VieluvInF Bila elektron pindah dari kulit luar ke dalam maka akan memancarkan energi berupa foton, sebaliknya bila pindah dari kulit dalam keluar akan menyerap energi. = = (5) Dengan: dan = tingkat energi pada kulit A dan B; = energi GEM (J); = tetapan Planck; = 3 108 m/s; =panjang gelombang foton (m); dan = frekuensi foton (Hz). Model atom Bohr memiliki kelemahan-kelemahan sebagai berikut ini: a. Masih terdapat beberapa suborbit elektron yang tidak dapat dijelaskan dengan teori Bohr. b. Tidak dapat menerangkan atom berelektron banyak. c. Tidak dapat menerangkan proses ikatan kimia. d. Tidak dapat menerangkan pengaruh medan magnet terhadap spektrum atom. Kelemahan dari model atom Bohr adalah (UN 2013) A. Saat mengitari inti, elektron dapat berpindah lintasan B. Selama mengelilingi inti, elektron kehilangan energi C. Hanya bisa untuk menjelaskan atom berelektron tunggal D. Tidak bisa menjelaskan kestabilan atom E. Tidak bisa menjelaskan deret Balmer Jawab: kelemahan dari model atom Bohr adalah hanya bisa menjelaskan untuk berelektron tunggal (jawaban C) Contoh Soal 1 1. Berdasarkanpercobaan yang dilakukannya, Rutherford mengemukakanpandangannyamengenai atom antara lain 2. Jelaskan mengapa model atom Rutherford tidak bisa menjelaskan kestabilan atom? Latihan Soal IlmuwanFisika Niels Bohr (1885-1962) Niels Bohr merupakansosok yang aktifdalam pengembangan awal mekanika kuantum. Ia dianugerahi nobel (1922) atas penelitiannya tentang struktur atom dan radiasi yang dipancarkan Gambar 9.Model atom Bohr + n = 2 n = 3 e e n = 1 Inti atom Melepas energi Menyerap energi 8. 7 Created by VieluvInF Tujuan Pembelajaran Membedakan keadaan dasar, keadaan tereksitasi, dan keadaan terionisasi dari elektron. Membedakan peristiwa eksitasi dan deeksitasi. Menghitung perubahan energi elektron yang tereksitasi. Menentukan persamaan umum deret spektrum atom hidrogen. Membedakan deret Balmer, Lyman, Paschen, Brackett, dan Pfund. Menghitung panjang gelombang terbesar dan terkecil dari deret Balmer, Lyman, Paschen, Brackett, dan Pfund pada spektrum atom hidrogen. B. MODEL ATOM HIDROGEN Model atom hidrogen memperlihatkan bahwa sebuah elektron mengitari sebuah inti atom bermuatan positif. Jari- jari orbit lingkarannya r dapat di tentukan dari postulat pertama Bohr, yaitu: = 2 1 atau 1: 2: 3: = 12 : 22 : 32 : (7) Dengan: 1 = 5,3 1011 ; = bilangan kuantum utama = 1, 2, 3, dst.; dan = jari-jari lintasan elektron pada orbit ke n Dari Postulat kedua Bohr dapat ditentukan besar energi yang dipancarkan dan panjang gelombangnya, yaitu: = 1 2 (7) Maka, = = 1 2 1 2 (9) 1 = 1 2 1 2 (10) Persamaan (10) adalah persamaan umum deret spektrum, dengan: = energi yang dipancarkan (J); = bilangan kuantum utama pada kulit B; = bilangan kuantum utama pada kulit A; = tetapan Rydberg = 1,097 107 m1 ; dan 1 = 13,6 eV = energi tingkat dasar atom hidrogen. Spektrum Atom Hidrogen Pancaran energi yang terjadi akibat dari perpindahan lintasan elektron dapat menghasilkan spektrum garis pada atom hidrogen. Dengan berdasarkan pada persamaan (10) spektrum-spektrum yang ada terdiri dari: 1) Deret Lyman (deret ultraungu): 1 = 1 12 1 2 > 1 2) Deret Balmer (deret cahaya tampak): 1 = 1 22 1 2 > 2 3) Deret Paschen (deret inframerah I): 1 = 1 32 1 2 > 3Gambar 10. Model atom hidrogen IstilahPenting: Atom hidrogen Deret spektrum Energidasar Jari-jari orbit Panjang gelombang Spektrum garis SoalPrasyarat: 1. Apa yang Anda ketahui tentang atom hidrogen? 2. Apa yang dimaksud dengan keadaan dasar, keadaan tereksitasi, dan keadaan terionisasi? 3. Jelaskan yang dimaksud dengan peristiwa eksetasi dan deeksetasi? elektron + - proton 9. 8 Created by VieluvInF 4) Deret Brackett (deret inframerah II): 1 = 1 42 1 2 > 4 5) Deret Pfund (deret inframerah III): 1 = 1 52 1 2 > 5 Atom Mirip Hidrogen Unsur helium atau lithium dapat kehilangan elektronnya sehingga menyisakan satu elektron, masing-masing menjadi ion He+ dan Li2+ , seperti Gambar 12. Inti atom helium memiliki 2 proton, sedangkan inti litium memiliki 3 proton. Ion helium dan ion lithium merupakan dua contoh atom mirip hidrogen. Pada atom-atom seperti ini, teori Bohr dapat digunakan. Perbedaannya hanya pada besar muatan inti atomnya Ze, dengan Z adalah jumlah proton dalam inti atom. Energi elektron pada setiap orbit untuk atom mirip hidrogen ini memenuhi persamaan berikut: = 1 2 2 eV (10) Gambar 12. Atom mirip atom hidrogen (Sumber: www.javaelectronic.net) Gambar 11.Spektrum atom hidrogen (Sumber: http://cronodon.com) IlmuwanFisika Johan Jacob Balmer(1825-1898) Balmer dilahirkan pada 1 Mei 1825, ia dikenal dengan hasil karyanya tentang deret spektrum atom hidrogen (1855). Penemuannya ini ditulisnya dalam dua dokumen, yang pertama saat ia berusia 16 tahun dan yang kedua ditulis pada tahun 1897. 10. 9 Created by VieluvInF Energi elektron atom hidrogen pada tingkatdasar (E1 ) =-13,6 eV, maka energi yang dipancarkan elektron ketika bertransisi dari lintasan n = 2 ketingkat n = 1 adalah (UN 2009) Jawab: = 1 2 1 2 = 13,6 eV 1 4 1 = 10,2 eV Contoh Soal 2 1. Sebuah elektron dalam atom hidrogen pindah lintasan dari bilangan kuantum 4 kebilangan kuantum 2. Hitunglah: a. Frekuensi foton yang dipancarkan b. Energi foton yang dilepaskan c. Momentum foton 2. Berapa besar energi yang dipancarkan oleh atom hidrogen bila elektron pindah dari bilangan kuantum 3 ke 2? Energi tingkat dasarnya (E1 ) =-13,6 eV 3. Panjang gelombang terbesar dari deret Balmer adalah (R = 1,097 x 107 m-1 ) Latihan Soal 1 = 1 2 1 2 = 18.752 1 = 1 2 1 2 = 8.204 Besar panjang gelombang terbesar dan terkecil dari deret Paschen, bila tetapan Rydberg = 1,097 x 107 m-1 adalah (Try Out UN 2010) Jawab: Pada deret Paschen = 3 dan akan maksimum jika elektron berpindah dari kulit luar terdekat, yaitu = 4 akan minimum jika elektron melompat dari tak berhingga Contoh Soal 3 11. 10 Created by VieluvInF Tujuan Pembelajaran Mendefinisikan bilangan kuantum. Mendeskripsikan bilangan kuantum utama, bilangan kuantum orbital, bilangan kuantum magnetik, dan bilangan kuantum spin, beserta nilai-nilai yang diperbolehkan. Menjelaskan asas larangan Pauli. Menentukan nilai keempat bilangan kuantum untuk suatu orbit elektron menggunakan konsep yang ada. C. MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM Teori atom Bohr sukses menjelaskan masalah kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen, tetapi model atom Bohr ternyata masih memiliki kekurangan yaitu tidak dapat menjelaskan: 1) Efek Zeeman (yaitu gejala tambahan garis- garis spektrum jika atom-atom tereksitasi diletakkan dalam medan magnetik), dan 2) Spektrum dari atom-atom berelektron banyak. Saat ini model atom yang diterima adalah model atom mekanika kuantum atau model atom mekanika gelombang. 1. Bilangan Kuantum Dalam model atom Bohr, untuk menetapkan keadaan stasioner elektron hanya diperlukan satu bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama (n) di mana satu-satunya kuantitas yang berubah-ubah ketika elektron bergerak adalah kedudukan pada suatu orbit tertentu. Sedangkan dalam model atom mekanika kuantum diperlukan empat buah bilangan kuantum, yaitu sebagai berikut: a. Bilangan Kuantum Utama (n) Bilangan kuantum utama menentukan energi total elektron. Nilai bilangan kuantum utama adalah bulat, mulai dari 1 sampai dengan . Bilangan kuantum utama membatasi jumlah Tabel 1. Nama Kulit Nama kulit K L M N O P n 1 2 3 4 5 6 elektron yang dapat menempati suatu orbit (2n2). Orbit tempat elektron bergerak disebut kulit dan diberi diberi nama dengan huruf besar. = 1, 2, 3, (11) b. Bilangan Kuantum Orbital () Bilangan kuantum orbital () muncul karena teramatinya efek Zeeman. Bilangan ini menyatakan subkulit tempat elektron berada dan juga menentukan besar momentum sudut elektron (L). SoalPrasyarat: 1. Apa yang dimaksud dengan momentum linear dan momentum sudut 2. Apakah momentum sudut termasuk besaran vector? Jika ya, ke manakah arahnya? IstilahPenting: Bilangan kuantum Medan magnetik Momentum sudut Subkulit Gambar 13. Orbit orbit elekktron dengan energi sama tetapi berbeda momentum sudut L 12. 11 Created by VieluvInF Nilai dibatasi oleh nilai n, yaitu bilangan bulat mulai dari nol sampai dengan ( 1). = 0, 1, 2, ( 1) (12) Adapun besar momentum sudut L dari nilai bilangan kuantum orbital adalah = ( + 1) (13) Dengan = 2 = 1,054 1034 J. s Setiap orbital memiliki nama dan bentuk tertentu. Nama orbital yang dinyatakan oleh nilai adalah seperti dalam tabel berikut: Tabel 2. Nama Subkulit Nama subkulit s (sharp) p (principal) d (diffuse) f (fundamental) 0 1 2 3 c. Bilangan Kuantum Magnetik () Untuk menyatakan arah momentum sudut diperkenalkan bilangan kuantum magnetik (). nilai dibatasi oleh nilai l, yaitu bilangan bulat mulai dari sampai dengan +. = , , 0, , + (14) Dari persamaan 14, banyaknya nilai yang diperbolehkan untuk suatu nilai tertentu adalah: 2 + 1. Jika ditetapkan arah medan magnetik luar sejajar dengan sumbu z kemungkinan dalam arah z dinyatakan dengan persamaan: = (15) d. Bilangan Kuantum Spin (ms) Bilangan kuantum spin (ms) menyatakan arah perputaran elektron terhadap sumbunya (spin) yang dapat menimbulkan momen magnetik. Nilai ms ada dua, yaitu ms = + 1 2 untuk arah putaran ke kanan dan ms = 1 2 untuk arah putaran ke kiri. Masing-masing ditulis dengan notasi arah panah ke atas dan ke bawah. ms = 1 2 (16) Benda yang berputar memiliki momentum sudut. Vector momentum sudut yang berkaitan dengan bilangan kuantum spin ini adalah S yang besarnya: = 1 2 1 2 + 1 = 3 4 (17) Arah momentum sudut ditentukan oleh komponen vector pada sumbu z (sumbu tegak pada sistem koordinat 3 dimensi) Gambar 13. Arah dan besar momentum sudut (Sumber: en.wikipedia.org) 13. 12 Created by VieluvInF = ms (18) 2. Asas Larangan Pauli Pada tahun 1925, Wolfgang Pauli (1900- 1958) menemukan asas yang mengatur konfigurasi elektronik atom-atom berelektron banyak. Asas Pauli berbunyi: tidak terdapat dua elektron dalam sebuah atom yang dapat berada dalam keadaan kuantum yang sama. Ini berarti elektron-elektron dalam sebuah atom tidak mungkin memiliki keempat bilangan kuantum (n, l, , ms) tepat sama, melainkan sedikitnya satu bilangan kuantum harus berbeda. Daftarkan 16 bilangan kuantum yang mungkin dari keadaan n = 4 atom hidrogen tanpa memperhitungkan spin elektron. Jawab: 16 buah bilangan kuantum yang mungkin antara lain, kumpulan (n, , m) (4, 0, 0) (4, 1, -1) (4, 1, 0) (4, 1, 1) (4, 2, -2) (4, 2, -1) (4, 2, 0) (4, 2, 1) (4, 2, 2) (4, 3, -3) (4, 3, -2) (4, 3, -1) (4, 3, 0) (4, 3, 1) (4, 3, 2) (4, 3, 3) mn 4 0 0 1 -1 0 1 2 -2 -1 0 1 2 3 -3 -2 -1 0 1 2 3 Contoh Soal 4 Gambar 13. Arah momentum sudut- sudut orbital s 14. 13 Created by VieluvInF Rangkuman 1. Perkembangan model atom a. Model atom Dalton b. Model atom Thomson c. Model atom Rutherford d. Model atom Bohr 2. Persamaan-persamaanpada model atom Bohr untuk atom hidrogen a. Energi total elektron: = 13,6 eV 2 b. Momentum sudut elektron: = = 2 c. Jari-jari orbit elektron: = 2 1 3. Spektrum atom hidrogen a. Spektrum emisi dan spektrum absorbsi b. Deret-deret spektrum: 1) Deret Lyman (deret ultraungu): 1 = 1 12 1 2 > 1 2) Deret Balmer (deret cahaya tampak): 1 = 1 22 1 2 > 2 3) Deret Paschen (deret infra merah I): 1 = 1 32 1 2 > 3 4) Deret Brackett (deret inframerah II): 1 = 1 42 1 2 > 4 5) Deret Pfund (deretinframerah III): 1 = 1 52 1 2 > 5 4. Model atom mekanika kuantum. Bilangan kuantum beserta nilai-nilai yang diperbolehkan a. Bilangan kuantum utama (n): 1, 2, 3, b. Bilangan kuantum orbital (): 0, 1, 2, ( 1) c. Bilangan kuantum magnetik (): , , 0, , + d. Bilangan kuantum spin (ms): 1 2 1. Jumlah maksimum elektron yang menempati kulit M dengan bilangan kuantum n = 3 adalah 2. Daftarkanlah bilangan kuantum yang mungkin dimiliki atom dengan karakteristik seperti soal no 1 di atas Latihan Soal 15. 14 Created by VieluvInF DAFTAR PUSTAKA: ______. ______. Atoms - Models of the Atom. Diakses melalui http://cronodon.com/Atomic/AtomTech2.html pada tanggal 24 Juli 2013. ______. ______. Model Atom Dalton. Diakses melalui http://feeds.feedburner.com/BelajarIsFun pada tanggal 24 Juli 2013. ______. ______. Model Atom Thomson. Diakses melalui http://www.xtimeline.com/evt/view.aspx?id=710189 pada tanggal 24 Juli 2013. ______. ______. Partikel-partikelDasar Atom. Diakses melalui http://www.chem-is- try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/partikel-partikel-dasar-atom/ pada tanggal 24 Juli 2013. ______. ______. Perkembangan Model Atom. Diakses melalui http://www.chem-is- try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_x/perkembangan-model-atom/ pada tanggal 24 Juli 2013. ______. ______. The End of the Dark Ages: First Light and Reionization. Diakses melalui http://ngst.gsfc.nasa.gov/firstlight.html pada tanggal 24 Juli 2013. ______. 2012. Sejarah dan Manfaat Sinar Laser. Diakses melalui http://icksan.wordpress.com/2012/01/01/sejarah-dan-manfaat-sinar-laser/ pada tanggal 19 Agustus 2013. 1. Pada eksperimen Thomson, medan magnet dan medan listrik yang digunakan masing-masing bernilai 2 104 T & 3,52 102 V/m. tentukan jari-jari lintasan elektron yang terukur sehingga menghasilkan / = 1,76 1011 C/kg. 2. Ketika sinar alfa ditembakkan pada lempeng tipis logam, ternyata sebagian besar sinar alfa menembus lempeng emas tanpa di belokkan. Hal ini menunjukkan bahwa 3. Perbedaan utama antara model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah 4. Dari postulat Bohr tentang momentum sudut tersirat sifat gelombang elektron. Buktikan bahwa panjang gelombang elektronnya memenuhi = 2 5. Transisi elektron dari kulit 3 ke kulit 1 adalah eV 6. Apabila elektron berpindah dari orbit ketiga ke orbit kedua, foton akan dipancarkan dengan panjang gelombang pada daerah 7. Elektron atom hidrogen melakukan transisi dan menghasilkan frekuensi terkecil dari deret Paschen. Energi transisinya adalah Uji Kompetensi 16. 15 Created by VieluvInF Hardiyanto, Agus. 2011. Perkembangan Teori atom. Diakses melalui http://agushardiyanto.blogspot.com/2011/01/perkembangan-teori-atom.html pada tanggal 24 Juli 2013. Lasmi, Ni Ketut. 2008. Seri Pendalaman Materi Fisika SMA dan MA. Bandung: ESIS. Mirda, Hanum. ______. Tabung Sinar Katoda. Diakses melalui http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/MIRDA%20HANUM% 20%28060238%29/tabung_sinar%20katoda.html pada tanggal 24 Juli 2013. Mutiara, Vera. ______. Model Atom J.J. Thomson. Diakses melalui http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/VERA%20N%20MUTI ARA_0601918/thomson.html pada tanggal 24 Juli 2013. Saripudin, Aip, Dede R., dan Adit S. 2009. Praktis Belajar Fisika untuk Kelas XII SMA/ MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Supiyanto. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Phibeta. Susanti, Vika. 2007. Model Atom Thomson. Diakses melalui http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/Tho mson.html pada tanggal 24 Juli 2013.