FISIKA ATOM Oleh : Zahra Muliati, S. Pd Apa sih atom itu???..... Istilah Atom berasal dari bahasa Yunani atomos yang berarti tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep ini mula-mula dicetus oleh DEMOKRITOS. Tujuan Pembelajaran Siswa dapat, 1. Menjelaskan tentang model-model atom 2. Menjelaskan tingkat-tingkat energi kulit atom 3. Mengidentifikasi deret spektrum atom Hidrogen Pemetaan SK dan KD Standar Kompetensi : 3. Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala kuantum dan batas-batas berlakunya relativitas Einstein dalam paradigma fisika. Kompetensi Dasar : 3.2.Mendeskripsikan perkembangan teori atom. Struktur Atom Partikel Penyusun Atom • Elektron (-1e0) : J.J. Thomson • Proton (+1p1) : Eugene Goldstein • Neutron (0n1) : James Chadwick Perkembangan Teori Atom -Model atom Dalton -Model atom Ernest Rutherford -Model atom J.J Thompson -Model atom Niels Bohr Model Atom Dalton • Bola pejal yang sangat kecil • Partikel terkecil unsur (yang masih punya sifat unsur) • Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibagi lagi • Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi atom unsur lain • Tak dapat diciptakan / dimusnahkan (bukan radioaktif / bukan reaksi inti) • Pada suatu reaksi kimia atom-atom berpisah tetapi dapat bergabung lagi dengan susunan yang berbeda menurut perbandingan tertentu 7 Model Atom Rutherford + • Atom terdiri dari Inti atom yang bermuatan (+) • Elektron bermuatan negatif mengelilingi inti atom • Atom bersifat netral (jumlah muatan e inti sama dengan jumlah muatanmuatan elektron); • Elektron tetap berada diorbit • Dalam reaksi kimia hanya elektron terluar yang saling mempengaruhi, inti atom tidak mengalami perubahan 8 Model Atom Thomson e e e e e • Bola pejal bermuatan (+) tersebar merata diseluruh bagian • Di dalamnya elektron bermuatan (–) • Model atom kue kismis 9 Model Atom Niels Bohr + e e e • Inti atom bergerak mengelilingi inti atom menurut lintasan tertentu • Elektron dapat berpindah ke lintasan yang energinya lebih rendah disertai pelepasan energi (foton) • Elektron dapat berpindah ke lintasan yang energinya lebih tinggi (tereksitasi) dengan cara menyerap energi Bilangan Kuantum • Kedudukan elektron dalam atom dapat diterangkan dengan persamaan fungsi gelombang Schrödinger () • Penyelesaian diperoleh 3 Bilangan: Bilangan Kuantum Utama (n) Bilangan Kuantum Azimuth (l) Bilangan Kuantum Magnetik (m) • 2 elektron dalam 1 orbital dibedakan dengan Bilangan Kuantum Spin (s) Bilangan Kuantum Utama (n) Menunjukkan tingkat energi elektron (kulit) n= 1 2 3 4 5 6 7 … Kulit = K L M N O P Q … 12 Bilangan Kuantum Azimuth (l) Menunjukkan subtingkat energi elektron (subkulit) l = 0, …, sampai (n – 1) l= 0 1 2 3 … Subkulit = s p d f … 13 Bilangan Kuantum Magnetik (m) Menunjukkan orbital, m = – l, …,sampai + l l= 0 l= m = –2 –1 0 +1 +2 m= 0 Orbital = s l= m = –1 Orbital = Orbital = 1 0 p 2 +1 l= m= Orbital = d 3 –3 –2 –1 0 +1 +2 +3 f 14 Bilangan Kuantum Spin (s) Menunjukkan arah putar pada porosnya (spin) s = + ½ atau = ↑ s = – ½ atau = ↓ 15 Energi Kuantisasi atom hidrogen 13,6 E n 2 eV , n 1,2,3,.... n Energi elektron diorbit ke n E n E1 2 n Spektrum Atom Hidrogen . Panjang Gelombang deret hidrogen 1 1 R 2 2 m n 1 dengan n < m R = tetapan Rydberg 1,098 x 107 m-1 Rumus Umum untuk setiap Deret 1. Lyman 1 1 R 2 2 m 1 1 dengan m = 2,3,4,…. 2. Balmer 1 1 R 2 2 m 2 1 dengan m = 3,4,5,…. 3. Paschen 1 1 R 2 2 m 3 1 dengan m = 4,5,6,…. 4. Brackett 1 1 R 2 2 m 4 1 dengan m = 5,6,7,…. 5. Pfund 1 1 R 2 2 m 5 1 dengan m = 6,7,8,…. Soal Latihan 1. Pengertian atom sebagai partikel terkecil yang tidak mampu dibagi lagi dikemukakan oleh… A. Dalton B. Thomson C. Rutherford D. Bohr E. Rontgen 2. Atom mempunyai muatan positif dan tersebar merata keseluruh isi atom. Pemahaman tersebut disampaikan oleh … A. Dalton B. Thomson C. Rutherford D. Bohr E. Einstein 3. Percobaan Thomson bertujuan untuk mengetahui… A. Perbandingan muatan dan massa proton B. Perbandingan massa proton dan elektron C. Perbandingan muatan dan massa elektron D. Jumlah elektron dalam atom E. Energi orbit elektron 4. Suatu elektron menyerap energi jika … A. Bertumbukan dengan elektron lainnya B. Berpindah lintasan dari luar ke dalam C. Berpindah lintasan dari dalam ke luar D. Melakukan transisi dari lintasannya E. Menuju ke keadaan dasarnya 5. Spektrum gelombang hidrogen dibawah ini yang paling panjang yaitu … A. Pfund B. Lyman C. Balmer D. Paschen E. Bracket 6. Pada model atom Bohr , energi elektron atom Hidrogen pada keadaan dasar -13,6 eV. Jika elektron mengalami eksitasi dari kulit M ke kulit L, maka besar perubahan energi elektron adalah…. A. 1,89 eV B. 2,27 eV C. 3,4 eV D. 13,6 eV E. 68 eV UN 2010 7. Jika elektron berada dalam lintasan ketiga, besar energinya adalah… A. -2,57 eV B. -2,51 eV C. -1,67 eV D. -1,51 eV E. -1,21 eV 8. Energi elektron pada keadaan dasar di dalam atom hidrogen adalah -13,6 eV. Energi elektron pada orbit dengan bilangan kuantum n = 4 adalah… A. 1,36 eV B. 1,24 eV C. 0,96 eV D. 0,85 eV E. 0,76 eV • UN 2009 9. Jika konstanta Rydberg 1,097 x 107 m -1 panjang gelombang terpanjang dari deret Balmer adalah… A. 1215 Ao B. 3436 Ao C. 6563 Ao D. 18752 Ao E. 40516 Ao 10. Bila elektron berpindah dari kulit m ke kulit k pada atom Hidrogen dan R adalah konstanta Rydberg, panjang gelombang yang terjadi sebesar… A. 5/9R B. 9/8R C. 7/9R D. 9/17R E. 1/R Jawaban : 1. 2. 3. 4. 5. A B C C A 6. A 7. D 8. D 9. C 10. B