FISIKA ATOMOLEH:

MARINAKRISTIN M

FADHILA ULFAFADRIAN OKTORI

KHAIRARAHMAT KURNIAWAN NASUTION

TEKNIK KIMIA S1UNIVERSITAS RIAU

APA ITU ATOM?

Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom ( Proton dan neutron) serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.

PERKEMBANGAN TEORI ATOM

TEORI ATOM DEMOKRITUS

Materi terbentuk dari partikel yang sudah tak terbagi yang mereka namai atom (Yunani: atomos=tak terbagi)

TEORI ATOM ARISTOTELES

Atom adalah suatu materi yang dapat dibagi-bagi secara terus-menerus atau sekecil-kecilnya tanpa batas.

TEORI ATOM DALTON

Senyawa terbentuk dari gabungan dua atau lebih atom yang berbeda

Atom adalah materi yang tersusun dari partikel-partikel yang terkecil

Atom tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan serta tidak dapat dipecah atau diperkecil lagi dengan sifat yang sama

Unsur disusun oleh dua atau lebih atom yang sama, di mana setiap unsur memiliki sifat dan bentuk yang berbeda

Reaksi kimia adalah penggabungan yang disertai pemisahan atom-atom dari unsur atau senyawa pada pereaksian tersebut.

PERKEMBANGAN MODEL ATOM

MODEL ATOM DALTON

Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi

Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda

Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen

Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

MODEL ATOM DALTON

KELEBIHAN MODEL ATOM DALTON

Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)

Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

KELEMAHAN MODEL ATOM DALTON

Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.

Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.

Model atom  Dalton tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.

MODEL ATOM THOMSON

Atom thomson berbentuk bola pejal dan memiliki muatan listrik positif yang tersebar merata di seluruh bagian atom

Muatan listrik dinetralkan oleh elektron-elektron yang tersebar diantara muatan-muatan listrik positif

Banyaknya jumlah muatan positif= jumlah muatan negatif

MODEL ATOM THOMSON

MODEL ATOM THOMSON(Percobaan tabung katoda)

Hasil percobaan tabung katoda membuktikan bahwa ada partikel bermuatan negatif dalam suatu atom karena sinar tersebut dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik. selanjutnya sinar katode ini merupakan partikel yang bermuatan negatif dan oleh Thomson partikel ini dinamakan elektron.

KELEMAHAN MODEL ATOM THOMSON

Tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut

MODEL ATOM RUTHERFORD

Inti atom bermuatan positif mengandung hampir seluruh massa atom yang berkumpul di tengah-tengah atom

Elektron bermuatan negatif selalu mengelilingi inti

Jumlah muatan inti=jumlah muatan elektron yang mengelilinginya

Gaya sentripetal elektron selama mengelilingi inti dibentuk gaya tarik elektrostatis oleh inti atom dan elektron

MODEL ATOM RUTHERFORD

Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh

elektron yang bermuatan negatif

KELEMAHAN MODEL ATOM RUTHERFORD

Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom

Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen

Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.

SPEKTRUM ATOM HIDROGENModel atom Rutherford tidak dapat menjelaskan spektrum cahaya yang dipancarkan oleh atom hidrogen. Dengan menggunakan spektrometer dapat diamati panjang gelombang yang dipancarkan oleh atom hidrogen.

Pada tahun 1886 John Jacob Balmer secara empiris membuat perumusan tentang deret-deret yang sesuai dengan panjang gelombang pada spektrum atom hidrogen.

1 1 1 = R - l 22 n2

l= panjang gelombang spektrum cahaya yang dipancarkan oleh spektrum atom hidrogen

R = tetapan Ryberg = 1,097x107 m-1

n = bilangan kwantum lebih besar 2

Deret LymanElektron pindah ke n =1Spektrum yang dihasilkan cahaya ultra violet

Deret BalmerElektron pindah ke n = 2Spektrum yang dihasilkan cahaya tampak

Deret Paschen Elektron pindah ke n =3Spektrum yang dihasilkan cahaya infra merah 1

Deret Bracket Elektron pindah ke n =4Spektrum yang dihasilkan cahaya infra merah 2

Deret Pfund : Elektron pindah ke n =5Spektrum yang dihasilkan cahaya infra merah 3

1 1 1 = R - l n2 n’2

n = bilangan kwantum elektron pindah

n’ = bilangan kwantum elektron sebelum pindah

n = 2

n = 1

n = 3

n = 4

n = 5

n = 6

n = 7

MODEL ATOM BOHRHanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti. Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.

MODEL ATOM BOHRPada tahun 1913 Niels Bohr mengoreksi kelemahan teori atom Rutherford dengan teori kuantum Planck. Model atom Bohr dinyatakan dengan dua postulat

1. Elektron tidak dapat bergerak mengelilingi inti melalui sembarang lintasan , tetapi hanya dapat melalui lintasan tertentu saja tanpa mebebaskan energi. Lintasan itu disebut lintasan stasioner. Pada lintasan ini elektron memiliki momentum angular (sudut)

h

mvr = n . 2p

m = massa elektronv = keecepatan linier elektronr = jaari-jari orbit elektronn = bilangan kwantumh = tetapan planck =6,626.10-34 J.s

2. Elektron dapat berpindah dari suatu lintasan ke lintasan yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi foton.

Energi footon yang dipancarkan atau diserap saat terjadi perpindahan lintasan sebanding dengan frekwensinya

EA – EB = h.f

MODEL ATOM BOHR

Elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit

elektron atau tingkat energi

KELEMAHAN MODEL ATOM BOHR

Lintasan elektron tidak sesederhana seperti yang dinyatakan Bohr

Teori atom Bohr belum dapat menjelaskan hal-hal berikut.

- Kejadian dalam ikatan kimia- Pengaruh medan magnet terhadap

atom- Spektrom atom berlektron banyak

JARI-JARI LINTASAN ELEKTRONDengan menggabungkan teori Rutherford dan teori Planck Bohr menghitung jari-jari lintasan orbit elektron

n2 h2

r = 4p2mke2

h = tetapan Planck = 6,626 x 10 -34 J.sk = tetapan = 9 x 10 9 Nm2C-2

m = massa elektron = 9,1 x 10 -31 kge = muatan elektron 1,6 x 10 -19 Cp = 3,14

Dengan memasukkan nilai-nilai variabel yang ada pada rumus di perolah nilai rr = n2 (0.529 x 10 -10)

meterJari-jsri lintasan orbit elektron yang terdekat dengan inti n =1 adalah : r1 = 12 (0.529 x 10 -10) meter = 0.529 x 10 -10 meter = 0,529 AUntuk lintasan orbit elektron lebih jauh dari inti dirumuskan : rn = n2 x r1 atau rn = n2 x 0,529 AENERGI ELEKTRON DILINTASAN STATIONER m e4 En = k2

8eo2n2h2

eo = 8,85 x 10 -12 C2N-1 m-2

-13,6 En = eV n2 1 eV = 1,6 x 10 -19 J

MODEL ATOM MEKANIKA(ERWIN SCHRODINGER)“Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”.

Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital.

Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)

PERSAMAAN SCHRODINGER

x,y dan zYmђEV

= Posisi dalam tiga dimensi= Fungsi gelombang= massa= h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14= Energi total= Energi potensial

MODEL ATOM MEKANIKA

KOMPONEN-KOMPONEN ATOM PARTIKEL LAMBANG MUATAN M A S S A

Muatan relatif thdp proton

Muatan absolut C

Massa atom relatif pada skala 12 C=12.000

Massa absolut kg

Proton + 1 + 1,6 x 10-19 1,0076 1,672 x 10-27

Neutron 0 0 1,0090 1,675 x 10-27

Elektron e ─ 1 -1,6 x 10-19 5,44 x 10-4 9,11 x 10-31