Atom Thomson yayayayyayauayayayayayayay.ppt

mas cka dfsdfgaef

1. STRUKTUR ATOM

2. SIFAT-SIFAT DASAR ATOM
Atom sangat kecil :
Jari jari ≈ 0,1 nm
Tidak bisa dilihat dengan cahaya tampak krn λ ≈
500 nm (misal dg mikroskop).
Semua atom stabil
Tidak membelah diri secara spontan menjadi bagian2
yg lebih kecil
Semua gaya yg mengikat atom haruslah berimbang.
Semua gaya tarik dalam atom harus berlawanan shg
atom stabil
Semua atom mengandung elektron bermuatan negatif ,
namun netral
Atom memancarkan dan menyerap radiasi
elektromagnetik
Spektrumnya bermacam-macam misalnya :
Cahaya tampak λ ≈ 500 nm
Sinar UV λ ≈ 10 nm
Sinar-X λ ≈ 1 nm
Sinar infra merah λ ≈ 0,1 nm

3. Catatan.!
Atom tidak bisa dilihat dengan cahaya tampak krn
λ ≈ 500 nm (misal dg mikroskop).
Daya pisah suatu mikroskop didefinisikan sebagai jarak
terpendek antara dua objek yang masih dapat
diamati. Secara matematis daya pisah d suatu
mikroskop dapat dinyatakan dengan persamaan
dimana  panjang gelombang sinar yang digunakan,
n indeks bias media di sekitar objek
dan  adalah sudut bukaan lensa objektif mikroskop.
Dari persamaan ini terlihat daya pisah mikroskop
bergantung pada panjang gelombang sumber sinar
yang digunakan. Jika menggunakan cahaya tampak,
mikroskop memiliki daya pisah sekitar 5.000 Å.

4. Untuk meningkatkan daya pisah, sinar yang
digunakan harus memiliki panjang gelombang yang
pendek, misalnya menggunakan berkas elektron.
Saat ini telah tersedia mikroskop elektron yang
memiliki resolusi dalam orde puluhan Å. Mikroskop
seperti ini dapat digunakan untuk melihat bayangan
atom yang menyusun molekul atau kristal.
Cara lain untuk mempekirakan ukuran atom adalah
menggunakan metode difraksi sinar-X. Sinar-X
adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang
gelombang dalam orde angstrom, seorde dengan
jarak antar bidang kristal. Dari eksperimen difraksi
sinar-X diperoleh data konstanta kisi kristal serta
jarak antar atom penyusun kristal tersebut. Namun
yang perlu digaris bawahi di sini adalah sinar-X
dihamburkan oleh elektron orbit, sehingga hasil
perhitungan yang diperoleh juga kurang tepat.

5. Awal mula….
Para kimiawan telah lama mengetahui unsur-unsur dapat
digolongkan ke dalam kelompok-kelompok. Semua unsur
anggota dalam satu kelompok memiliki sifat yang sangat
mirip walaupun tidak sama persis. Dalton
mengemukakan atom yang satu dengan lainnya
dibedakan dari beratnya. Atas dasar ini kimiawan
berusaha menghubungkan antara sifat kimia unsur
dengan berat atomnya.
Pekerjaan ini dipelopori oleh kimiawan Jerman : Johann
Wolfgang Döbereiner (1780–1849), dilanjutkan oleh
kimiawan Inggris : John Alexander Reina Newland
(1838–1898) dan akhirnya disempurnakan oleh kimiawan
Rusia : Dimitri I. Mendeléev (1834–1907) yang pada
tahun 1869 mengemukakan Deret Berkala Unsur-unsur,
yang dipakai hingga sekarang. Secara hampir bersamaan
kimiawan Jerman Julius Lothar Meyer (1830–1895) juga
membuat tabel sejenis.

6. TEORI ATOM DALTON
Asumsi Dasar Teori Dalton 
Tiap unsur kimia tersusun oleh partikel-partikel kecil
yang tidak bisa dihancurkan dan dibagi, yang disebut
atom. Selama perubahan kimia, atom tidak bisa
diciptakan dan juga tidak bisa dimusnahkan
Semua atom dari suatu unsur mempunyai massa (berat)
dan sifat yang sama, tetapi atom-atom dari suatu unsur
berbeda dengan atom dari unsur yang lain, baik massa
(berat) maupun sifat-sifatnya berlainan.
Dalam senyawa kimiawi, atom-atom dari unsur yang
berlainan melakukan ikatan dengan perbandingan
numerik yang sederhana : Misalnya satu atom A dan satu
atom B (AB) satu atom A dan dua atom B (AB2).

7. Teori atom Dalton sebagai berikut
1. Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.
2. Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi unsur atom lain.
Misalnya, atom unsur besi tidak dapat berubah menjadi atom unsur lain .
seperti emas. Atom unsur lain semuanya serupa.
3. Dua buah atom atau lebih yang berasal dari unsur-unsur yang berlainan
dapat bersenyawa membentuk molekul.
Misalnya, atom-atom hidrogen dan oksigen bersenyawa membentuk molekul
air (H2O). Jadi, molekul suatu zat dapat dibagi atas atom dan molekul yang
masih mempunyai sifat seperti zat asalnya.
4. Atom-atom yang bersenyawa dalam molekul, mempunyai perbandingan
tertentu dan jumlah massa keseluruhannya tetap. Jumlah massa sebelum
reaksi sama dengan jumlah massa sesudah reaksi.
5. Apabila dua macam atom membentuk dua macam senyawa atau lebih
maka atom-atom yang sama dalam kedua senyawa itu mempunyai
perbandingan yang sederhana.
Misalnya, unsur karbon dan unsur oksigen dapat bersenyawa membentuk
molekul CO dan CO2. Atom C pada CO dengan atom C pada CO 2
mempunyai perbandingan yang sederhana.

8. Perkembangan pemahaman partikel atomistik
sebagaimana diuraikan di muka merupakan simpulan
dari serangkaian percobaan-percobaan kimia.
Paham materi terkecil yang diperoleh dari eksperimen
fisika mulai berkembang diawali oleh ilmuwan Inggris
bernama Robert Brown yang mengamati partikel-
partikel halus yang terlarut di dalam air menggunakan
mikroskop. Brown menyimpulkan bahwa semua
partikel yang terlarut memiliki gerak acak yang mirip
satu dengan lainnya dan bertumbukan dengan
partikel lain. Untuk menghormati jasanya, gerak
partikel halus yang terlarut di dalam cairan
dinamakan gerak Brown.

9. Pada tahun 1738 Daniel Bernoulli mempelopori
pembuatan teori kinetik gas yang kemudian
disempurnakan oleh Clausius, Maxwell, Boltzmann
serta Gibbs antara tahun 1850 sampai dengan 1900.
Teori ini telah diuji kebenarannya melalui serangkaian
eksperimen. Hasil eksperimen gerak Brown serta teori
kinetik gas merupakan petunjuk sangat kuat yang
mendukung eksistensi partikel elementer atom.
Walaupun paham partikel atomistik telah mendapat
dukungan dari banyak pakar, namun masih ada yang
tidak mempercainya. Pada tahun 1908 kimiawan
Wilhelm Ostwald dan fisikawan Ernst Mach
mengemukakan keberatannya terhadap teori atom
materi. Namun keberatan mereka akhirnya dijawab
dengan eksperimen yang dilakukan oleh Perrin yang
semakin menegaskan kebenaran teori atom.

10. Sejalan dengan perkembangan ilmu kimia, ilmu Fisika juga
mulai berkembang. Salah satu bidang kajian waktu itu yang
banyak menarik perhatian adalah gejala kelistrikan. Temuan
gejala kelistrikan hayati oleh ahli biologi Luigi Galvani (1737–
1798) telah merangsang fisikawan Alessandro Volta (1745–
1927) untuk mempelajari kelistrikan sehingga akhirnya
menemukan pembangkitan arus listrik secara kimia. Temuan
ini membawa pengaruh yang luar biasa karena mulai saat itu
para ahli kimia dan fisika bersatu memahami hakekat materi.
Proses kimia listrik diteliti lebih lanjut oleh Michael Faraday
(1791–1867) yang akhirnya berhasil menjelaskan peristiwa
elektrolisa menggunakan konsep partikel atomistik yang
dinamakan ion. Eksperimen elektrolisa Faraday ini sejalan
dengan hukum perbandingan berganda yang dikemukakan
oleh Dalton. Hukum elektrolisa Faraday memberi inspirasi G.
Johnstone Stoney mengemukakan gagasan partikel tak
terbelahkan pembawa muatan listrik sebesar satu satuan,
yaitu elektron.

11. MODEL ATOM THOMSON
Eksperimen di bidang kimia–listrik akhirnya
membuka jalan diketemukannya sinar katoda. Pada
tahun 1897 Sir Joseph John Thompson melakukan
eksperimen lanjutan untuk mengetahui hakekat sinar
katoda. Dari interaksinya dengan medan listrik dan
magnet, Thompson menyimpulkan sinar katoda
adalah elektron. Penemuan elektron ditindaklanjuti
oleh Robert Millikan yang berhasil mengukur muatan
listrik elektron sehingga massa elektron dapat
dihitung.

12. Berdasarkan eksperimen sinar katoda dan sinar kanal
dapat disimpulkan atom mengandung sejumlah partikel
elektron yang bermuatan listrik negatif, tetapi secara
keseluruhan atom bersifat kelistrikan netral. Dari
eksperimen fotolistrik dan efek Compton diketahui
elektron dapat dikeluarkan dari atom. Dengan demikian
jika suatu atom memiliki Z buah elektron, maka harus
memiliki muatan listrik positif sebesar Ze.
 Berdasarkan fakta eksperimen tersebut,
Thompson membuat model atom. Atom terdiri atas Z
buah elektron masing-masing bermuatan – e yang
diselimuti oleh bola pejal homogen bermuatan muatan
listrik positif sebesar sehingga secara keseluruhan
atom bersifat kelistrikan netral. Model atom Thompson
dinamakan juga model atom plum-pudding atau roti
kismis, berbentuk bola pejal homogen berjari-jari R
sebagaimana ditunjukkan pada Gambar


14. Thomson menganggap bahwa suatu atom terdiri dari
suatu bola yang memuat sebagian besar massa atom,
dengan muatan positif yang tersebar secara merata
meliputi seluruh bola itu. Di dalam bola itu bermukim
elektron-elektron bermuatan negatif yang berkedudukan
pada titik-titik tertentu.
Dapat disimpulkan :
@ Memperbaiki TEORI ATOM DALTON
@ Mencirikan ELEKTRON
@ Mengukur NISBAH MUATAN thd MASSA ELEKTON
@ BERHASIL menerangkan SIFAT-SIFAT ATOM
(ukuran, massa, jumlah electron, dan kenetralan
muatan elektrik )
@ Menguraikan PARTIKEL BEBAS DARI ATOM
 (atom memiliki struktur internal, bukan partikel-titik.)

15. KELEMAHAN MODEL ATOM THOMSON
@ Kegagalan mencolok model Thomson muncul dari
hamburan partikel (proyektil) bermuatan atom.
@Kelemahan teori atom Thomson yang lain : belum dapat
menjelaskan inti atom dimana atom merupakan bola
bermuatan positif serbasama yang mengandung elektron
yang tersebar secara merata di dalam bola tersebut
sehingga menyerupai kue kismis.
@Kelemahannya yang paling mendasar adalah tidak dapat
menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam
bola atom tersebut

16. RUTHERFORD
BOHR
JJ THOMSON
1856-1940

17. MODEL ATOM RUTHERFORD
Penemuan sinar radioaktif oleh Henri Becquerel serta
pasangan Marie - Piere Curie telah memberi inspirasi
Ernest Rutherford untuk mempelajari atom
menggunakan sinar radioaktif . Hasil eksperimen
menunjukkan model atom Thompson tidak benar.
Sebagai gantinya, Rutherford menyatakan bahwa atom
terdiri atas inti yang sangat pejal dan elektron bergerak
mengelilinginya. Sejak saat itu lahirlah cabang kajian
ilmu baru yaitu Fisika Nuklir. Namun, model atom
Rutherford ternyata bertentangan dengan teori
elektromagnetik. Elektron yang mengorbit inti
memancarkan radiasi gelombang elektromagnetik
sehingga elektron kehilangan tenaga, akhirnya orbit
elektron makin lama makin kecil sehinga akhirnya
bergabung dengan inti.

18. Sebelum membahas hamburan partikel , terlebih dahulu akan
dikenalkan tentang partikel radiasi. Unsur radioaktif
diketemukan secara tidak sengaja pada tahun 1896 ketika Henry
Becquerel mempelajari interaksi antara sinar–X dengan material
flouresens garam uranium natrium-sulfat. Becquerel menduga
garam tersebut juga akan berpendar jika dikenai sinar–X. Suatu
hari karena cuaca mendung, Becquerel membatalkan rencana
eksperimen dan semua bahan disimpan di dalam lemari. Tanpa
sengaja ia meletakkan garam uranium di atas film photo yang
telah dibungkus dengan kertas hitam. Ketika film dicuci, terlihat
bayangan kristal garam uranium. Bayangan ini dapat dipastikan
bukan berasal dari pendaran uranium akibat terkena sinar
matahari, tetapi berasal dari sinar yang keluar dari uranium itu
sendiri. Setelah melakukan eksperimen beberapa kali, diketahui
sinar aneh tersebut ternyata memiliki sifat-sifat yang sangat
mirip dengan yang dimiliki sinar–X. Sebagaimana sinar–X
dinamakan juga sinar Röntgent sesuai dengan nama penemunya,
sinar aneh ini diberi nama sinar Becquerel.

19. Untuk mengetahui hakekat sinar radioaktif, Rutherford melewatkan
seberkas sinar radioaktif melalui medan magnet sebagaimana ditunjukkan
pada Gambar ??? di bawah ini. Ia menduga sinar radioaktif bermuatan
listrik sehingga lintasan geraknya pasti dibelokkan oleh medan magnet.
Dugaannya benar, jejak sinar radioaktif terpecah menjadi dua bagian.
Bagian yang membelok ke kiri bermuatan listrik positif dinamainya sinar
. Dengan segala kesulitan teknis yang dihadapi saat itu, pada tahun1903
Rutherford berhasil mengukur perbandingan q/m partikel  dan
menyimpulkan partikel tersebut adalah atom helium yang terionisasi
ganda. Partikel yang dibelokkan ke arah kanan bermuatan listrik negatif
diberi nama sinar . Dari pengukuran q/m sinar  serta sifat-sifatnya
ketika berinteraksi dengan medan listrik maupun medan magnet,
disimpulkan bahwa sinar  tak lain adalah berkas elektron bebas. Sinar
lain yang tidak dibelokkan oleh medan magnet berhasil dicirikan oleh Paul
Ulrich Villard setahun kemudian dan diberi nama sinar . Ada 2
kemungkinan hakekat sinar  yaitu pertikel tidak bermuatan listrik atau
gelombang elektromagnetik. Berdasarkan hasil eksperimen lainnya dapat
disimpulkan sinar  merupakan gelombang elektromagnetik seperti sinar-
X tetapi memiliki panjang gelombang yang lebih pendek. Sinar inilah yang
menghitamkan pelat foto Becquerel.

20. Partikel Alpha (dinamakan sesuai huruf pertama pada abjad Yunani,
α) adalah bentuk radiasi partikel yang sangat menyebabkan ionisasi,
dan kemampuan penetrasinya rendah. Partikel tersebut terdiri dari dua
buah proton dan dua buah neutron yang terikat menjadi sebuah partikel
yang identik dengan nukleus helium, dan karenanya dapat ditulis juga
sebagai He
2+
.
Partikel Alpha dipancarkan oleh nuklei yang radioaktif seperti uranium
atau radium dalam proses yang disebut dengan peluruhan alpha.
Kadang-kadang proses ini membuat nukleus berada dalam excited state
dan akan memancarkan sinar gamma untuk membuang energi yang
lebih.
Setelah partikel alpha dipancarkan, massa atom elemen yang
memancarkan akan turun kira-kira sebesar 4 amu. Ini dikarenakan oleh
hilangnya 4 nukleon. Nomor atom dari atom yang bersangkutan turun 2,
karena hilangnya 2 proton dari atom tersebut, menjadikannya elemen
yang baru. Contohnya adalah radium yang menjadi gas radon karena
peluruhan alpha.
Partikel Alpha tidak dapat menembus kertas yang agak tebal karena
muatannya.

22. Radiasi alpha terdiri dari
nukleus helium-4 dan
dapat dengan mudah
dihentikan dengan
selembar kertas saja.
Radiasi beta, yang terdiri
dari elektron, dapat
dihentikan dengan
lempengan aluminium.
Radiasi gamma diabsorbsi
secara perlahan pada saat
mempenetrasi material
yang padat.

23. Partikel  yang dipancarkan oleh inti radioaktif
memiliki tenaga kinetik dalam orde beberapa MeV.
Karena bermuatan listrik, partikel ini mampu
mengionisasi material yang dilewatinya. Di udara
pada kondisi tekanan dan temperatur kamar,
partikel  memiliki jangkauan sekitar 3,5 cm.
Partikel kehilangan tenaga kinetiknya melalui
mekanisme ionisasi serta eksitasi. Setelah berhenti,
partikel  mengikat 2 buah elektron bebas sehingga
menjadi atom helium. Dari analisis menggunakan
teori kinetik gas, dapat dihitung besarnya jalan
bebas rata-rata atom atau molekul adalah sekitar 10
-
5
cm, sehingga partikel  dapat memasuki dan
melewati atom sekitar buah.
5
105,3

24. Eksperimen Ruhterford memakai partikel α sbg bahan peneyelidikan
atomik (lihat Beisser hal 122)

25. Dengan asumsi model atom Thomson, dpt diduga
bahwa:
Partikel α (5 MeV)dpt menembus langsung selaput Au
dg ketebalan 0,4 m ( 1µm=10
4
atom), hanya dg
mengalami sedikit defleksi.
Hanya gaya listrik lemah saja yg beraksi pd partikel α
yg menembus selaput logam Au dan momentum
awalnya sudah cukup untuk menembusnya dg sedikit
penyimpangan lintasan semula ( 1° atau kurang).
Kenyataanya :
Banyak partikel α yg muncul dr selaput Au dg deviasi
(penyimpangan) kurang dr 1°.
Beberapa terhambur dg sudut yg sangat besar.
Bahkan sebagian kecil terhambur dg arah berlawanan (“spt
menembakkan peluru 15” pd kertas tipis & peluru terpental balik
mengenai kita” ….kata Rutherford).

26. Perhitungan teoritis menunjukkan hamburan tunggal
akan menyebabkan partikel  dibelokkan dengan
sudut rad.
Jika material penghambur adalah lapisan tipis Au
setebal 1 m atau kira-kira 10
4
buah lapis atom,
maka partikel  akan dibelokkan dengan sudut
sekitar 1º.
Geiger dan Marsden melaporkan sebagian besar
partikel  mampu melewati lapisan tipis Au tanpa
dibelokkan. Sebagian kecil partikel  dibelokkan
dengan sudut sangat kecil, sesuai dengan prediksi.

4
102



27. Jadi benarkah model atom Thomson?
Karena partikel α relatif lebih berat (± 7000 × elektron) dan
kecepatannya tinggi ± 2 × 10
7
m/s , jelaslah bahwa
terdapat gaya yg kuat yg beraksi pd partikel itu supaya tjd
defleksi sebesar itu.
Satu-satunya model atom yg didapatkan Rutherford yg bisa
menerangkan hasil itu adalah model yg terdiri dr inti kecil
bermuatan positif (yg merupakan tempat
terkonsentrasinya hampir seluruh massa atom ) dg
elektron-elektron terletak pd jarak yg agak jauh spt
gambar hal 123.
Hanya model Nuklir atom yg dpt menjelaskan hamburan
partikel α
Dengan menganggap sebuah atom sbg suatu yg tdr bagian
besar ruang hampa shg kita mudah melihat mengapa
sebagian besar partikel α menembus selaput logam itu.
Namun bila partikel α mendekati inti partikel itu akan
mengalami medan listrik yg kuat dan mempunyai peluang
yg besar utk dihamburkan dg sudut besar.
Elektron atom tsb yg sangat ringan hampir tidak
mempengaruhi gerak partikel α yg datang.

28. Perkiraan Numerik intensitas Medan listrik.
Model Atom Thomson
Muatan positif dlm atom emas tersebar merata ke seluruh
volume (kita dpt mengabaikan elektron sepenuhnya) maka
intensitas listrik pd permukaan atom maximum ± 10
13
V/m
Model Atom Rutherford
Muatan positif dalam atom emas terkonsentrasi dalam inti
kecil pd pusatnya, maka intensitas listrik pd permukaan inti
melebihi ± 10
21
V/m ( 10
8
lebih besar ) . Medan sekuat itu
dpt mendefleksi bahkan membalik arah partikel α yg
energitik yg datang dekat dg inti. Hal ini tidak ditemui
dalm Model Atom Thomson krn medan lemah tdk dpt
mendefleksikan partikel α.
Eksperimen hamburan menghasilkan informasi mengenai
muatan nuklir .
Defleksi yg dialami partikel ketika lewat dekat sebuah inti
bergantung dr besar muatan inti, shg dg membandingkan
hamburan relatif partikel α oleh selaput yg berbeda-beda
merupakan cara untuk memperkirakan muatan inti atom yg
bersangkutan.

29. Ternyata muatan inti selalu merupakan kelipatan dari +e ,
bilangan Z merupakan bilangan yg menyatakan besar
muatan positif dalam inti suatu unsur ( sekarang disebut
bil atomik), proton bermuatan +e dan merupakan penentu
muatan suatu inti (Z = banyaknya proton dlm suatu inti )
MODEL ATOM RUTHERFORD dpt dirangkum sbb :
1.Atom tdr dr inti yg dikelilingi oleh elektron disekitarnya.
2.Inti bermuatan positif dan sebagian besar massa atom
(sekitar 99,9%) berkumpul di intinya .jika nomor atom Z
menunjukkan jumlah muatan positif (proton) maka
muatan inti = Ze
3.Jarak antara inti atom dg elektron yg mengelilingi jauh
lebih besar dibandingkan ukuran inti atom dan elektron.
Ditemukan kmd utk atom H perbandingan garis tengah
lintasn elektron dg jari-jari inti kira-kira 10.000 : 1

30. 4.Secara keseluruhan atom bersifat netral shg jumlah
muatan negatif yg dibawa elektron sama dg jumlah
muatan positif yg dibawa olah intinya. ∑p = ∑e.
5.Dalam reakasi kimia hanya komposisi elektron-
elektron bagian luar yg mengalami perubahan
sedangkan bagian inti tidak. Atom yg kehilangan
elektron atau kelebihan elektron disebut ion.
6.Karena inti bermuatan positif sedangkan elektron
bermuatan negatif, maka terdapat gaya elektrostatik
yg bertindak sbg gaya sentripetal thd elektron.
A = Nomor Massa = jumlah proton dan netron dlm inti
Z = Nomor Atom = jumlah proton dlm inti = jumlah
elektron
yang mengedari inti

31. Gambaran atom menurut Rutherford

32. Kelemahan model atom Rutherford
1.Teori atom Rutherford tidak dapat menerangkan
kestabilan atom.
Sewaktu mengelilingi proton, elektron mempunyai
kecepatan yg berubah-ubah yg menyiratkan elektron tsb
dipercepat. Menurut teori elektromagnetik klasik :”
sebuah partikel bermuatan yg mengalami percepatan
akan memancarkan radiasi elektromagnetik,”. Dg dmk
elektron yg mengorbit selalu memancarkan radiasi dan
pd akhirnya akan kehilangan segenap energinya,
kemudian jatuh ke inti. Jika ini tjd atom akan musnah.
Dalam dunia yg nyata kita tdk menemukan hal yg
demikian, krn pd kenyataannya atom stabil.
2.Radiasi yg dipancarkan oleh atom seharusnya
mempunyai spektrum pita/ kontinu, jika mengikuti teori
atom Rutherford.
Pada kenyataanya spektrum atom hidrogen yg diamati
dlm spektrometer mempunyai spektrum garis.

33. 4.4 DIMENSI INTI
Mencari jarak pendekatan terpendek .
Partikel α akan mempunyai r
0 terkecil jika mendekati inti dan
terdefleksi dg sudut 180 °
Jika energi kinetik awal K dr partikel α seluruhnya diubah mjd
energi potensial listrik shg :
dimana muatan
partikel α =2e
dan muatan inti Ze
r
0

34. LIAT KENNETH KRANE HAL 238

35. sehingga
Dimana
Harga K
max
y g didpt dr partikel α yg diamati secara
alamiah ialah 7,7 MeV = 1,2 ×10
-12
J sehingga :
sehingga
Z=79
Atau r
0
(Au) = 3,0 × 10
-14

Jadi jari-jari inti emas < 3,0 × 10
-14
m lebih kecil dari jari-jari
atom secara keseluruhan ( 1/10.000 dari jari-jari atom)
Kesimpulannya : inti mempunyai ukuran yg terbatas

36. 4.5 . ORBIT ELEKTRON
Model planet atom dan mengapa model ini gagal
Model atom hidrogen merupakan elektron orbit dan
inti /proton.
Persyaratan orbit elektron yg stabil dinamis :
adalah gaya setripetal , dimana :
m = massa elektron, v=
kecepatan elektron
r = jari-jari elektron
adalah gaya elektrostatik
dimana :
e = muatan elektron
Sehingga persyaratan kemantapan orbit adalah :

37. adalah kecepatan
elektron.
Energi total atom H tdr dr : tenaga kinetik K & tenaga
potensial V
dan
Jadi : E = K + V

38. Jadi E = K + V

Energi total atom
Hidrogen
Teori elektromagnetik tdk mengijinkan orbit elektron yg
mantap
Karena teori tsb ; muatan listrik yg dipercepat memancarkan
energi dlm bentuk gelombang elektromagnetik
Sebuah elektron yg melintasi lengkung merupakan partikel
yg dipercepat, jd harus kehilangan energi terus menerus ,
membuat spiral menuju inti dalam suatu fraksi dalam 1
detik

39. Teori elektromagnetik selalu cocok dg eksperimen
tetapi atom tidak ambruk ….kenapa?
Karena Hukum Fisika dalam dunia makro tidak
berlaku di dunia mikro.

MODEL ATOM BOHR

40. POSTULAT NIELS BOHR .
1.Atom hidrogen tdr dr sebuah elektron yg bergerak
dlm suatu lintas edar berbentuk lingkaran
mengelilingi inti atom, gerak elektron tsb di
pengaruhi oleh gaya tarik coulomb sesuai dg kaidah
klasik.( memberikan susunan atom H, dan gaya yg
bekerja antara inti atom & elektron )
2.Lintas edar elektron dlm atom H yg mantap hanya
memiliki harga momentum anguler L yg merupakan
kelipatan dr tetapan Planck dibagi 2π. L = n dg n = bil
bulat. ( memberikan kuantisasi sistem atom yg berarti kuantisasi
momentum anguler L dan berarti kuantisasi lintas edar)
3.Dalam lintas edar yg mantap, elektron yg mengelilingi
inti atom tdk memancarkan energi elektromagnetik,
dalam hal ini E total tetap.( Dlm orbit yg stabil
elektron tdk memancarkan energi elektromagnetik )

41. 4.Energi elektromagnetik dipancarkan oleh sistem
atom bila suatu elektron yg melintasi orbit
mantap dg energi E
i , secara tak sinambung
berpindah ke suatu orbit mantap lain yg
bernergi E
f. Pancaran energi elektromagnetiknya
memiliki frekuensi .

42. SPEKTRUM ATOMIK
Spektrum pancaran, pendaran dan serapan
Peristiwa serapan dan pancaran radiasi gelombang
elektromagnetik oleh atom atau molekul dapat
dijelaskan secara ringkas sebagai berikut

43. Misalkan suatu sistem berada pada keadaan paling
stabil dengan tenaga minimum yang dinamakan aras
dasar (ground state). Ketika sistem ini menyerap
tenaga gelombang elektromagnetik, sistem dieksitasi
dan dikatakan berada pada aras tereksitasi (excited
state). Sistem yang berada pada aras tereksitasi akan
kembali ke aras dasar dengan memancarkan
kelebihan tenaganya dalam bentuk radiasi
elektromagnetik. Frekuensi-frekuansi yang teramati
pada radiasi pancaran dinamakan spektrum
pancaran (emmision spectrum ). Eksperimen
memperlihatkan frekuensi-frekuensi yang teramati
pada spektrum serapan juga teramati pada spektrum
pancaran. Selain spektrum pancaran dan serapan
juga dikenal spektrum fluoresensi.

44. Keadaan tereksitasi dapat diupayakan salah satunya
melalui pemanasan. Jika atom-atom tersebut dipanaskan,
akan terjadi tumbukan antar atom dan mengakibatkan
elektron bergetar. Oleh karena elektron merupakan partikel
bermuatan listrik, ketika bergetar akan memacarkan tenaga
dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi getaran. Cara
lainnya adalah menggunakan gelombang elektromagnetik.
Ketika gelombang elektromagnetik mengenai sistem muatan
listrik seperti atom, molekul, akan terjadi interaksi antara
keduanya. Atom atau molekul dipaksa bergetar dengan
frekuensi yang sama dengan frekuensi gelombang dan
sebagian tenaga gelombang diserap oleh sistem. Getaran
terpaksa akan lebih mudah terjadi jika frekuensinya sama
degan frekuensi gelombang pemaksa. Peristiwa seperti ini
dinamakan resonansi. Selain itu atom, jika molekul atau
sistem partikel bermuatan listrik lainnya yang memiliki
beberapa frekuensi resonansi , pada frekuensi lainnya
peristiwa serapan dapat diabaikan.

45. Unsur logam natrium ditempatkan pada tabung
hampa udara dan dipanaskan sehingga di dalam
tabung penuh dengan uap natrium. Di depan tabung
diletakkan lampu natrium kemudian dinyalakan
sehingga terlihat cahaya berwarna kuning yang
dinamakan cahaya pancaran. Ketika cahaya lampu
natrium yang berwarna kuning melewati tabung, gas
sodium yang berada di dalam tabung akan berpendar
ke segala arah dengan warna kuning pula yang
dinamakan cahaya pendaran. Frekuensi cahaya
pancaran sama persis dengan frekuensi cahaya
pendaran. Lampu pijar sodium memiliki panjang
gelombang rata-rata 5,89 Å atau frekuensi .

46. Biasanya atom-atom sodium berada dalam keadaan
aras dasar. Atom sodium hanya dapat menyerap
photon yang panjang gelombangnya 5,89 Å. Jika
photon dengan panjang gelombang semambung
dilewatkan pada uap unsur sodium, maka spektrum
photon yang lewat akan berkurang karena photon
dengan panjang gelombang 5,89 Å diserap oleh atom-
atom sodium. Akibatnya pada detektor akan teramati
sektrum latar yang terang dan garis-garis gelap. Posisi
garis gelap ini tepat sama dengan panjang gelombang
5,89 Å. Spektrum seperti ini dinamakan spektrum
serapan (absorption).

47. Spektrum optik atom hidrogen
Spektrum atom hidrogen memainkan peranan yang
sangat penting dalam pembuatan model atom.
Hidrogen adalam atom paling sederhana hanya terdiri
atas sebuah proton dan sebuah elektron sehingga
spekrum optik yang dipancarkan juga paling sederhana
berupa garis-garis tajam yang saling terpisah dalam
daerah cahaya tampak. Pada Gambar ??? diperlihatkan
contoh spektrum atom hidrogen. Garis-garis tersebut
memiliki panjang gelombang 6.563 Å (warna merah
dan dinamakan garis H

), 4.861 Å (biru H

) dan 4.340 Å
(ungu H

), 4.102 Å (ultra ungu H

) dan seterusnya dan
garis terakhir yang teramati adalah 3.646 Å,
dinamakan garis batas panjang gelombang terpendek
H
∞. Sedangkan garis-garis dengan panjang gelombang
lebih kecil tampak sebagai spektrum semambung.