Teori dan Model-Model Atom

Teori dan Model Atom
Dalton, Thomson, Rutherford, dan
Bohr
Model Atom Dalton
Teori John Dalton (1766-1844) adalah sebagai berikut.
a. Atom merupakan materi yang terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi.
b. Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi unsur lain. (atom
tembaga tidak dapat berubah menjadi atom aluminium dan
sebaliknya.
c. Dua atom atau lebih yang berasal dari unsur-unsur yang berlainan,
dapat bersenyawa membentuk molekul. Misalnya atom hidrogen
dan oksigen membentuk molekul air (H2O).
d. Atom-atom yang bersenyawa dalam molekul memiliki perbandingan
tertentu dan jumlah keseluruhan yang tetap. Jumlah massa
sebelum reaksi dan sesudah reaksi adalah sama.
e. Jika dua atom membentuk dua senyawa atau lebih maka atom-atom
yang sama dalam kedua senyawa itu memiliki perbandingan yang
sederhana.
Model Atom Thomson
Teori Atom Thomson :
 Sebuah atom terdiri dari muatan-muatan listrik
positif yang disebut proton yang menyebar
merata di seluruh bagian atom, dan muatanmuatan negatif yang disebut elektron yang
tersebar di antara proton-proton sedemikian
hingga atom bermuatan netral.
 Model atom Thomson ini menyerupai model
roti kismis, dimana kismisnya menyebar merata
di dalam roti.
Model Atom Rutherford
a. Muatan listrik atom dan sebagian besar massa atom
terpusat pada suatu titik yang disebut inti atom. Inti
atom ini merupakan suatu daerah yang sangat kecil
dengan diamater sekitar 10-14 m.
b. Pada jarak yang relatif jauh dari inti atom tersebut,
terdapat elektron-elektron beredar mengelilingi inti.
Inti atom bermuatan listrik positif, sedangkan elektron
bermuatan listrik negatif yang nilainya sama besar
dengan nilai muatan listrik positif dari inti atom,
sehingga muatan atom adalah netral.
Kelemahan teori atom Rutherford
a.Teori atom Rutherford tidak dapat menjelaskan spektrum
cahaya yang dipancarkan oleh atom hidrogen ketika gas
hidrogen tersebut dipanaskan atau dimasukkan ke dalam
tabung dan diberi beda potensial listrik serah yang tinggi
antara ujung-uung tabung tersebut.
b.Teori atom Rutherford tidak dapat menjelaskan kestabilan
atom. Berdasarkan hukum Coulomb, elektron yang
berinteraksi dengan inti atom akan mengalami gaya
Coulomb yang juga berfungsi sebagai gaya sentripetal.
Akibatnya, elektron mengalami percepatan (percepatan
sentripetal). Menurut teori gelombang elektromagnetik
yang dikemukakan oleh Maxwell jika muatan (elektron)
mengalami percepatan maka muatan tersebut akan
memancarkan gelombang elektromagnetik. Jika demikian
maka energi elektron berkurang dan akhirnya akan jatuh ke
inti atom, tetapi pada kenyataannya tidak demikian.
Model Atom Niels Bohr
1.
2.
Elektron hanya dapat mengorbit stabil, tanpa memancar, dalam
orbit tertentu (disebut oleh Bohr yang "orbit stasioner”): pada set
diskrit jarak tertentu dari inti. Orbit ini berhubungan dengan energi
tertentu dan juga disebut kulit energi atau tingkat energi . Dalam
orbit, percepatan elektron tidak mengakibatkan hilangnya radiasi
dan energi yang dibutuhkan oleh elektromagnetik klasik.
Elektron hanya dapat memperoleh dan kehilangan energi dengan
melompat dari satu orbit ke orbit lainnya yang diperbolehkan,
menyerap atau memancarkan radiasi elektromagnetik dengan
frekuensi ν ditentukan oleh perbedaan energi tingkat menurut
hubungan Planck:
di mana h adalah konstanta Planck . Frekuensi radiasi yang
dipancarkan pada orbit periode T adalah seperti di mekanika
klasik :
Momentum sudut, L merupakan perkalian bilangan dengan
satuan tetap :
dimana n = 1, 2, 3, ... disebut bilangan kuantum utama ,
dan ħ = h/2π.
Nilai terendah dari n adalah 1; ini memberikan radius orbital
terkecil 0,0529 nm dikenal sebagai radius Bohr
Tingkat energi kuanta atom Hydrogen ditentukan oleh :
RUMUS RYDBERG
Energi dari foton yang dipancarkan oleh atom hidrogen diberikan
oleh selisih dua tingkat energi hidrogen:
dimana nf adalah tingkat energi final, dan ni adalah tingkat energi
awal.
Karena energi dari foton adalah :
panjang gelombang dari foton yang dilepaskan diberikan oleh :