Struktur Elektron Atom
Bab 7
Presentasi Powerpoint PengajarolehPenerbit ERLANGGADivisi Perguruan Tinggi
Sifat Gelombang
Panjang gelombang () menyatakan jarak di antara titik-titik yang identik pd gelombang2 yang berurutan.
Amplitudo adalah jarak vertikal dari garis tengah gelombang ke puncak atau lembah.
7.1
Sifat Gelombang
Frekuensi () adalah jumlah gelombang yang melewati titik tertentu dalam 1 dtk (Hz = 1 siklus/dt).
laju (u) gelombang = x 7.1
Maxwell (1873), menyatakan bahwa cahaya yang terlihat terdiri dari gelombang elektromagnetik.
Radiasi Elektromagnetik adalah emisi dan transmisi energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik.
Kecepatan cahaya (c) dlm tabung = 3,00 x 108 m/dt
Seluruh radiasi elektromagnetik x c
7.1
7.1
x = c = c/ = 3,00 x 108 m/dt / 6,0 x 104 Hz = 5,0 x 103 m
Gelombang radio
foton memiliki frekuensi 6,0 x 104 Hz. Ubahlahfrekuensi ini menjadi panjang gelombang (nm). Apakahfrekuensi ini dapat terlihat?
= 5,0 x 1012 nm
7.1
Masalah #1, “Black Body Problem”Diselesaikan oleh Planck pada tahun 1900
Energi (cahaya) dapat dipancarkan atau diserap hanya dalam kuantitas diskrit (kuantum).
E = h x Konstanta Planck (h)h = 6,63 x 10-34 J•s
7.1
Caya memiliki:1. sifat2 gelombang2. sifat2 partikel
h = KE + BE
Masalah #2, “Efek Fotolistrik”Ditemukan Einstein di th 1905
foton merupakan “partikel” cahaya
KE = h - BE
h
KE e-
7.2
E = h x
E = 6,63 x 10-34 (J•s) x 3,00 x 10 8 (m/s) / 0,154 x 10-9 (m)
E = 1,29 x 10 -15 J
E = h x c /
7.2
Jika tembaga disinari dengan elektron berenergi tinggi, Sinar X akan dipancarkan. Hitung energi foton (dlm joule) jika panjang gelombang sinar X 0,154 nm.
7.3
Alur Spektrum Pancar dari Atom Hidrogen
7.3
1. e- hanya dapat memiliki besaran energi yg spesifik (terkuantisasi).
2. cahaya dipancarkan sebagai gerakan e- dari suatu tingkat energi level tingkat energi yg lebih rendah.
Model Atom Bohr (1913)
En = -RH ( )1n2
n (bilangan kuantum utama) = 1,2,3,…
RH (konstanta Rydberg) = 2,18 x 10-18J7.3
E = h
E = h
7.3
Efoton = E = Ef - Ei
Ef = -RH ( )1n2
f
Ei = -RH ( )1n2
i
i fE = RH( )
1n2
1n2
nf = 1
ni = 2
nf = 1
ni = 3
nf = 2
ni = 3
7.3
Efoton = 2,18 x 10-18 J x (1/25 - 1/9)
Efoton = E = -1,55 x 10-19 J
= 6,63 x 10-34 (J•s) x 3,00 x 108 (m/dt)/1,55 x 10-19J
= 1.280 nm
Hitung panjang gelombang (dlm nm) dari suatu foton yg dipancarkan oleh atom hidrogen ketika elektron turun dari kondisi n = 5 menjadi kondisi n = 3.
Efoton = h x c /
= h x c / Efoton
i fE = RH( )
1n2
1n2Efoton =
7.3
De Broglie (1924) menyatakan bahwa e- merupakan partikel dan gelombang.
2r = n = h/mu
u = kecepatan e-
m = massa e-
Kenapa energi e- terkuantisasi?
7.4
= h/mu = 6,63 x 10-34 / (2,5 x 10-3 x 15,6) = 1,7 x 10-32 m = 1,7 x 10-23 nm
Berapakah panjang gelombang Broglie (dlm nm) pada bola Ping-Pong seberat 2.5 g yg bergerak 15,6 m/dt?
m dlm kgh dlm J•s u dlm (m/dt)
7.4
Kimia dalam Kehidupan: Unsur dari Matahari
Pd th 1868, Pierre Janssen mendeteksi garis gelap baru dalam spektrum pancaran matahari yang tidak sesuai dengan garis pancaran yang diketahui
Pd th 1895, William Ramsey menemukan helium pada suatu mineral uranium.
Unsur misterius tersebut dinamakan Helium
7.4
Kimia dalam Kehidupan: Laser – Sinar yang Kuat
Sinar Laser (1) intens, (2) monoenergetik, dan (3) koheren7.4
Kimia dalam Kehidupan: Mikroskop Elekton
Gambar STM dari atom besiPd permukaan tembaga
e = 0,004 nm
7.4
Rumus Gelombang SchrodingerIn 1926 Schrodinger menulis suatu rumusan yang mendeskripsikan sifat-sifat partikel dan gelombang dari e-
Fungsi gelombang () menyatakan:
1. energi e- memiliki jml tertentu
2. probabilitas memperoleh e-
dalam suatu volume ruang
Rumus Schrodinger hanya dapat memprediksi atom hidrogen. Untuk sistem dg banyak elektron hanya dapat dilakukan perkiraan.
7.5
Rumus Gelombang Schrodingerfn(n, l, ml, ms)
bilangan kuantum utama n
n = 1, 2, 3, 4, ….
n=1 n=2 n=3
7.6
jarak e- dari inti
kerapatan e- (orbital 1s) turun dg cepat ketika jarak dari inti bertambah
Dimana 90% dari kerapatan e- untukorbital 1s
7.6
= fn(n, l, ml, ms)
Bilangan kuantum momentum sudut l
Untuk nilai tertentu n, l = 0, 1, 2, 3, … n-1
n = 1, l = 0n = 2, l = 0 or 1
n = 3, l = 0, 1, or 2
Ukuran “volume” ruangan yang ditempati e-
l = 0 orbital sl = 1 orbital p l = 2 orbital d l = 3 orbital f
Rumus Gelombang Schrodinger
7.6
l = 0 (orbital s)
l = 1 (orbital p)
7.6
l = 2 (orbital d)
7.6
= fn(n, l, ml, ms)
Bilangan kuantum magnetik ml
Untuk nilai tertentu lml = -l, …., 0, …. +l
orientasi orbital dlm ruang
Jika l = 1 (orbital p), ml = -1, 0, or 1Jika l = 2 (orbital d), ml = -2, -1, 0, 1, or 2
Rumus Gelombang Schrodinger
7.6
ml = -1 ml = 0 ml = 1
ml = -2 ml = -1 ml = 0 ml = 1 ml = 27.6
= fn(n, l, ml, ms)
bilangan kuantum spin elektron ms
ms = +½ or -½
Rumus Gelombang Schrodinger
ms = -½ms = +½
7.6
Eksistensi (dan energi) elektron pd atom dideskripsikanoleh fungsi gelombang khas .
Prinsip larangan Pauli – tidak ada elektron2 dlm satuatom yg memiliki keempat bilangan kuantum yg sama.
Rumus Gelombang Schrodinger= fn(n, l, ml, ms)
Tiap kursi teridentifikasi secara khusus (E, R12, S8)Tiap posisi hanya dapat menampung satu individu pada suatu waktu
7.6
7.6
Rumus Gelombang Schrodinger= fn(n, l, ml, ms)
Kulit – elektron dengan nilai n yang sama
Subkulit – elektron dengan nilai n dan l yang sama
Orbital – elektron dg nilai n, l, dan ml yang sama
Berapa banyak elektron yg dapat ditampung orbital?
Jika n, l, dan ml tetap, maka ms = ½ or - ½
= (n, l, ml, ½)or= (n, l, ml, -½)
Satu orbital dapat menampung 2 elektron 7.6
Berapa banyak orbital 2p terdapat pada atom?
2p
n=2
l = 1
jika l = 1, maka ml = -1, 0, or +1
3 orbital
Berapa banyak elektron dapat ditempatkan pada subkulit 3d?
3d
n=3
l = 2
If l = 2, maka ml = -2, -1, 0, +1, or +2
5 orbital dapat menampung total 10 e-
7.6
Energi di orbital pada atom dg satu elektron
Energi hanya ditentukan oleh bilangan kuantum utama n
En = -RH ( )1n2
n=1
n=2
n=3
7.7
Energi di orbital pd atom dg banyak elektron
Energi ditentukan oleh n dan l
n=1 l = 0
n=2 l = 0n=2 l = 1
n=3 l = 0n=3 l = 1
n=3 l = 2
7.7
“Tata cara pengisian” elektron pd orbital dg energi terendah(prinsip Aufbau)
H 1 elektron
H 1s1
He 2 elektron
He 1s2
Li 3 elektronLi 1s22s1
Be 4 elektron
Be 1s22s2
B 5 elektron
B 1s22s22p1
C 6 elektron
? ?
7.7
C 6 elektron
Susunan elektron yang paling stabil dalam subkulit adalah susunan dengan jumlah spin paralel terbanyak (aturan Hund).
C 1s22s22p2
N 7 elektron
N 1s22s22p3
O 8 elektron
O 1s22s22p4
F 9 elektron
F 1s22s22p5
Ne 10 elektron
Ne 1s22s22p67.7
Urutan pengisian subkulit pada atom berelektron banyak
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s7.7
Konfigurasi electron merupakan bagaimana elektron tersebar di antara berbagai orbital atom.
1s1
Bilangan kuantum utama n Bilangan kuantukmomentum sudut l
jumlah elektronpd orbital atau subkulit
diagram orbital
H
1s1
7.8
Berapakah konfigurasi elektron Mg?
Mg 12 elektron
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s
1s22s22p63s2 2 + 2 + 6 + 2 = 12 elektron
7.8
Tersusun menjadi [Ne]3s2[Ne] 1s22s22p6
Berapakah nomor kuantum yang mungkin bagi elektron subkulit terluar Cl?
Cl 17 elektron 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s
1s22s22p63s23p5 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 elektron
Elektron terakhir ditambahkan pd orbital 3p
n = 3 l = 1 ml = -1, 0, or +1 ms = ½ or -½
Subkulit terluar yang terisi dengan elektron
7.8
7.8
ParamagnetikElektron tdk berpasangan
2p
DiamagnetikSeluruh elektron berpasangan
2p7.8
Top Related