ayo belajar tentang bagaimana TEORI ATOM.pptx

menjelaskan bagaimana teori atom bekerja

1. Teori Atom dan Teori Kuantum Untuk Fisika SMA Oleh Ahmad Rampiki

2. Garis Waktu Sejarah Perkembangan Teori Atom

3. Model Atom Demokritus Demokritus seorang Filsuf Yunani era 400 SM. Pertama kali yang menggunakan istilah Atom. Istilah atom berasal dari kata “Atomos”: “A” artinya tidak, “ tomos ” artinya dibagi / dipotong . Atom adalah bagian terkecil dari suatu zat / materi yang tidak dapat dibagi-bagi lagi .

4. MODEL ATOM John Dalton Atom adalah bagian terkecil suatu unsur dan tidak dapat dibagi-bagi lagi. Atom-atom suatu unsur semuanya serupa dan tidak dapat menjadi atom unsur lain. (contoh: atom perak tidak bisa jadi atom emas). Dua atom atau lebih dapat dapat menjadi molekul. (contoh: O 2 dan CO 2 ). Pada reaksi kimia, berlaku hukum kekekalan massa. “ Massa sebelum reaksi sama dengan massa sesudah reaksi ”. Atom-atom yang bergabung menurut perbandigan tertentu yang sederhana John Dalton, (1766-1844) Seorang ilmuwan Inggris , dikenal sebagai fisikawan , ahli kimia dan meteorology.

5. Kelemahan Model Atom John Dalton T ernyata ada partikel lain yang lebih kecil yang terdapat di dalam atom, seperti: elektron, proton, dan neutron. Model Atom Thompson John Dalton Joseph John Thomson Model John Dalton

6. Model Atom J.J Thomson Atom seperti bola pejal. Di dalamnya terdapat partikel-p a rtikel yang lebih kecil dan bermuatan listrik: elektron (muatan elektron). Elektron dan proton tersebar merata di seluruh bagian atom. Joseph John Thomson , (1856-1940) Seorang fisikawan asal Inggris . Ia merupakan salah satu tokoh penting dalam sejarah penemuan elektron .

7. Kelemahan Model Atom J.J Thomson Ternyata , sebagian besar atom adalah ruang kosong . Model Atom Thompson Model Atom Rutherford Joseph John Thomson Ernest Rutherford

8. Desain Percobaan Ernest Rutherford B erkas sinar α ditembakkan mengenai lempeng emas. Hasil pengamatannya adalah: Sebagian besar sinar α menembus lempeng logam tanpa dibelokkan.  Atom sebagian besar adalah ruang kosong . Sedikit sekali partikel sinar α yang dipantulkan kembali.  Terdapat bagian atom yang keras (inti atom) Sebagian kecil partikel sinar α dibelokkan.  Inti atom bermuatan positif .

9. Model Atom Rutherford Semua muatan positif dan sebagian besar massa atom berkumpul pada sebuah titik di tengah-tengah atom, yang disebut inti atom. Inti atom dikelilingi oleh elektron- elektron pada jarak yang relatif jauh. Elektron- elektron berputar pada lintasan-lintasan, seperti planet-planet yang mengorbit Matahari. Ernest Rutherford , ( 1871 -1937) Seorang fisikawan asal Inggris . Dikenal sebagai Bapak Fisika Nulklir , murid J.J Thompson. Model Atom Rutherford

10. Kelemahan Model Atom Rutherford Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom/ elektron tidak bergerak ke inti atom saat memancarkan spektrum GEM. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.

11. Model Atom Niels Bohr Elektron bergerak dalam orbit-orbit melingkar di sekitar proton di bawah pengaruh gaya Coulomb. Elektron berputar mengelilingi inti melalui orbit-orbit tertentu, tanpa meradiasikan energi. Orbitnya disebut orbit stasioner . Niels Bohr , ( 1885 -1962) Seorang fisikawan asal Denmark. Ia dikenal sebagai peletak dasar fondasi pemahaman struktur atom dalam teori fisika kuantum .

12. Model Atom Niels Bohr Tiap orbit memiliki tingkat energi tertentu, dengan persamaan: Tanda minus (-), artinya dibutuhkan energi sebesar eV, agar elektron dapat berpindah ke titik tak berhingga dan meninggalkannya tanpa gerak. Saat elektron menyerap energi (atom disinari GEM), elektron akan melompat ke tingkat energi (orbit) yang lebih tinggi. E lektron akan turun ke orbit yang lebih rendah disertai pelepasan energi dalam bentuk pancaran GEM.     (urutan orbit)  

13. Model Atom Niels Bohr Besar energi yang diserap/ dilepas elektron saat berpindah tingkat energi/ orbit . , Persamaan Jari-Jari Atom Hidrogen : Orbit-orbit yang ditempati elektron adalah orbit-orbit yang momentum sudutnya, merupakan kelipatan bilangan bulat.         Keterangan: h = konstanta planck = 6,67 x 10 -34 J.s = frekuensi foton yang diemisikan (Hz) m = massa electron (9,1 x 10 -31 Kg) v = kelajuan linear electron (m.s -1 ) = konstanta dirac (J.s)  

14. Contoh Soal Sebuah elektron dalam suatu atom hydrogen, bertransisi dari orbit ke 3 ke orbit dasar, karenanya dilepaskan emisi berupa radiasi GEM. Jika 1 eV = 1,6 x 10 -19 J dan = 6,67 x 10 -34 J.s, tentukan : Tingkat energi pada orbit ke tiga (J) Besar energi yang dibebaskan (J) Frekuensi gelombang yang dilepaskan

15. Model Atom Niels Bohr Energi kinetik elektron di suatu orbit atom Hidrogen . Energi potensial elektron di suatu orbit atom hidrogen . Energi total elektron dalam suatu orbit atom hidrogen .  

16. Spektrum Atom Hidrogen Atom hidrogen memancarkan spektrum garis yang masing-masing memiliki panjang gelombang tertentu dapat dinyatakan dengan persamaan umum berikut. Keterangan : R = konstanta Rydberg = 1,097 × 10 7 m -1 = urutan orbit/ tingkat energi elektron        

17. Contoh Soal Elektron atom hidrogen bertansisi dari kulit ke-5 menuju kulit ke-2. Berapakah panjang gelombang radiasi yang diemisikan ?

18. Deret Spektrum Atom Hidrogen

19. Urutan Deret Spektrum Atom Hidrogen Deret Lyman → , | Deret Bracket → , Deret Balmer → , | Deret Pfund → , Deret Paschen →   Courtesy of Dr Rod Nave of the Department of Physics and Astronomy at Georgia State University, Atlanta. this photo about the hydrogen spektrum . → saat → saat (tak berhingga)        

20. Contoh Soal Deret Spektrum Atom Hidrogen Berapakah perbandingan panjang gelombang minimum yang dalam spektrum atom hydrogen dari deret balmer terhadap paschen .

21. Contoh Soal Deret Spektrum Atom Hidrogen Jika elektron atom hidrogen bertansisi ke kulit orbit yang lebih rendah . Maka tentukan besar Panjang gelombang radiasi minimum deret Balmer! Energi emisi radiasi maksimum deret Balmer!

22. Kelemahan Model Atom Niels Bohr Tidak dapat menjelaskan efek zeeman Tidak dapat menjelaskan Anomali Efek Zeeman (AEZ) atau struktur halus. Hanya cocok untuk model atom hidrogen , namun tidak cocok untuk model atom berelektron banyak . Melanggar prinsip ketidakpastian Heisenberg.

23. Sinar Laser

24. Sinar Laser Laser = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation . . Konsep produksi sinar laser: Cahaya perangsang diemisikan pada sekumpulan elektron-elektron yang tereksitasi . Sehingga electron, turun secara serentak menuju keadaan dasarnya . Ketika turun , elektron-elektron tersebut akan mengemisikan cahaya dengan intensitas tinggi , yang kemudian disebut laser.

25. Sinar Laser Sifat sinar laser adalah: Koheren : tiap emisi sefase , saling menguatkan Monokromatis : Satu warna cahaya Intensitas sangat tinggi : terang Mempunyai satu arah tertentu : lurus Penggunaan laser: - Pembaca Barcode - Pembaca keping CD atau DVD - Sebagai pisau laser. Sebagai pembawa data informasi digital dalam kabel serat optik , dll .

26. Teori Atom Mekanika Kuantum dan Konsep Dualisme Partikel

27. Konsep Dualisme Partikel Pandangan ini menyatakan bahwa partikel seperti elektron memiliki perilaku seperti gelombang . Paham ini diungkapkan oleh Louis de Broglie . Louis de Broglie ( 1892 –987 ), Fisikawan Perancis , penemu teori sifat gelombang pada partikel . Menurut paham ini, ciri utama gelombang ditunjukkan oleh panjang gelombangnya , sedangkan ciri utama partikel ditunjukkkan oleh momentumnya .

28. Konsep Dualisme Partikel Panjang gelombang partikel ( )/ de Broglie       Keterangan: massa elektron (kg) massa elektron (kg) beda potensial (volt)   Panjang gelombang elektron yang dipercepat dengan beda potensial V   Keterangan: 6,67 × 10 -34 J.s massa partikel (kg) massa elektron (kg)  

29. Contoh Soal Deret Spektrum Atom Hidrogen Sebuah partikel bermassa 2,2 x 10 -20 kg bergerak dengan laju 5 × 10 4 m.s -1. Diketahui 6,67 × 10 -34 J.s, tentukan besar panjang gelombang de Broglie partikel tersebut!  

30. Contoh Soal Deret Spektrum Atom Hidrogen Sebuah electron bergerak dipercepat dengan beda potensial V = 2 × 10 5 Volt dari keadaan diam. Jika diketahui 6,67 × 10 -34 J.s, massa electron 9,1 × 10 -31 kg dan muatan elektron 1,6 × 10 -19 C, maka tentukan kisaran panjang gelombang de Broglie electron tersebut!  

31. Prinsip Ketidakpastian Heisenberg Menurut Heisenberg, “Tidak mungkin kita mengetahui posisi partikel secara teliti dan momentum partikel secara teliti , pada saat bersamaan . Yang ditentukan hanyalah orbital, yaitu daerah kebolehjadian terbesar untuk menemukan elektron .” Semakin kecil lebar celah ( kecil ), semakin besar lebar pola ( arah gerak electron  ( besar)    

32. Model Atom Mekanika Kuantum Model atom mekanika kuantum diawali oleh anggapan Bohr bahwa , atom terdiri atas inti atom dan elektron berada di sekelilingnya . Menurut teori mekanika kuantum : Elektron dalam mengelilingi inti terletak pada tingkat-tingkat tertentu . Akan tetapi , Keberadaan elektron tidak dapat dipastikan kedudukannya secara tepat . Yang dapat dipastikan hanyalah kebolehjadian menemukan elektron . Awan electron/orbital adalah daerah kebolehjadian ditemukannya electron.

33. Model Atom Mekanika Kuantum Bilangan Kuantum Dalam model atom mekanika kuantum, untuk menetapkan keadaan stasioner elektron diperlukan empat bilangan kuantum. Yaitu: Bilangan kuantum utama ( ) Bilangan kuatum orbital ( ) Bilangan kuantum magnetik ( ) Bilangan kuantum spin ( )  

34. Model Atom Mekanika Kuantum : Bilangan Kuantum Utama Bilangan kuantum utama menyatakan urutan orbit tempat elektron bergerak (kulit). (urutan orbit)   Nama Kulit K L M N O P ... Bilangan Kuantum Utama ( ) 1 2 3 4 5 6 ... Nama Kulit K L M N O P ... 1 2 3 4 5 6 ...

35. Model Atom Mekanika Kuantum : Bilangan Kuantum Orbital/ Azimut ( )   Bilangan kuantum yang menentukan besar momentum sudut elektron ( ). Bilangan Kuantum Orbital digunakan untuk menjelaskan fenomena efek zeeman .   ( )   Momentum S udut electron ( )    

36. menyatakan subkulit tempat elektron berada dan juga bentuk orbital. juga berkaitan dengan pemipihan elips orbital, makin kecil nilai makin pipih orbital elips.   Model Atom Mekanika Kuantum : Bilangan Kuantum Orbital/ Azimut ( )  

37. Model Atom Mekanika Kuantum : Bilangan Kuantum Orbital/ Azimut Subkulit orbital elektron memiliki nama, dengan urutan s, p, d, f, g, h, dst. Nama Subkulit ... Bilangan Kuantum Utama ( ) 1 2 3 4 5 ... Nama Subkulit ... 1 2 3 4 5 ...

38. Model Atom Mekanika Kuantum : Bilangan Kuantum Magnetik ( )   Bilangan kuantum magnetik menyatakan arah momentum sudut yang diperkenankan. Banyak nilai yang diperbolehkan.   ( )   1  

39. Model Atom Mekanika Kuantum : Bilangan kuantum spin ( )   , menyatakan arah orientasi spin elektron. digunakan untuk menjelaskan Anomali Efek Zeeman (AEZ) . Timbulnya AEZ dianggap karena adanya gerak rotasi elektron terhadap pusat massa-nya ( spin ) sehingga menghasilkan momentum sudut intrinsik.     = spin ke atas (elektron berputar beralawanan arah putaran jarum jam)   = spin ke bawah (elektron berputar searah putaran jarum jam)  

40. Model Atom Mekanika Kuantum : Bilangan kuantum spin ( )   Anomali Efek Zeeman (AEZ) adalah gejala terpecahnya garis-garis spektra menjadi garis-garis yang lebih banyak.

41. Model Atom Mekanika Kuantum : Tabel 4 Bilangan Kuantum Nama Lambang Nilai-nilai yang diperbolehkan Bilangan kuantum Utama 1, 2, 3 .... Bilangan kuantum orbital 0, 1, 2, ... ( ) Bilangan kuantum magnetik Bilangan kuantum spin , Nama Lambang Nilai-nilai yang diperbolehkan Bilangan kuantum Utama 1, 2, 3 .... Bilangan kuantum orbital Bilangan kuantum magnetik Bilangan kuantum spin “ Tidak ada dua elektron dalam sebuah atom yang dapat memiliki keempat bilangan kuantum yang persis sama . ” Asas Larangan Pauli

42. Simulasi: kemungkinan jumlah keadaan untuk atom hidrogen jika bilangan kuantum utama   n = 2 = 0   = 0   =   =   Keadaan Kuantum 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 Keadaan Kuantum 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 =   =   =   =   =   =   =   = 1   = 0   = +1  

43. Tabel: konfigurasi elektron-electron dalam atom .

44. Tabel: konfigurasi elektron-elektron pada keadaan dasar pada beberapa unsur. Z = Nomor atom

45. Model-Model Orbital Elektron

46. Kesimpulan Umum Mekanika Kuantum mengarah pada: Bahwa Kehidupan ini terjadi secara probabilistik ( kebolehjadian dari beragam kemungkinan ). Tapi ketahuilah , bahkan kebolehjadian pun, Tuhan yang menciptakan . Tuhan lebih tahu dari apa yang kita tahu . www.fastcompany.com