Jurusan keperawatan sekolah tinggi ilmu kesehatan muhammadiyah manado
Yüklə 267,76 Kb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang
- BAB II PEMBAHASAN 2.1 Landasan Teori STRUKTUR ATOM
- Kelemahan Model Atom Dalton
- 3. Model Atom Rutherford
- Kelemahan Model Atom Rutherford
- 4. Model Atom Niels Bohr
- Kelemahan Model Atom Niels Bohr
- 2.2 Partikel Dasar Atom
- Sifat-sifat dari Sinar Anode
- Massa dan Muatan dari Proton
- Sejarah Penemuan Neutron
- Luar Inti Atom Electron Penemu Elektron
- Sejarah Penemuan Elektron
- Dasar Kuantum dan Model Atom Bohr 1.
- Sejarah Dasar Teori Kuantum
- E = h . f = h / T
- Teori Kuantum Memiliki 3 Dasar
- Sifat Gelombang Materi Yang Di Kembangkan Oleh De Broglie
- Persamaan Gelombang Yang Di Kembangkan Oleh Schrodinger
- Prinsip Ketidakpastian Yang Di Kembangkan Oleh Heisenberg
- Kelemahan Teori Atom Bohr
- Model Atom Mekanika Kuantum Dualisme Partikel Dalam fisika dan kimia, dualitas gelombang-partikel
- 2.5 Struktur Elektron Atom Poliatomik
|
KIMIA STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK Dosen Pembimbing : Dr. Hi. Abdul Rahim M.Pd 
Disusun Oleh : Kelompok 4 1. Ae’Nahya.Anggraeni.Hidayat 2. fentinur alulu 3. Noviaty Labagow JURUSAN KEPERAWATAN SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN MUHAMMADIYAH MANADO Jl. Satsuit Tubun No. 9 Kel. Istiqlal Kec. Wenang - Manado2017 BAB I PENDAHULUAN
Atom adalah partikel penyusun semua benda yang berukuran sangat kecil. Di dalam atom juga terdapat subatom, yaitu partikel penyusun atom yang ukurannya lebih kecil. Sulit bagi kita untuk membayangkan seberapa kecil atom ini, satu titik yang ada di akhir kalimat ini saja memiliki panjang sekitar 20 juta atom. Setiap atom memiliki inti, yang terdiri dari proton dan neutron, serta electron yang bergerak cepat disekitar inti. Electron-elektron ini terdapat pada tingkatan energi yang berbeda-beda, yang disebut kulit, tiap kulit memiliki jumlah batas untuk electron, apabila electron di kulit pertama sudah memenuhi batas, maka electron akan memenuh kult kedua dan seterusnya. Istilah atom berasal dari bahasa Yunani (tomos), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat diabgi-bagi lagi pertama kal diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa “atom” tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom. Istilah atom pertama kali digunakan oleh kimiawan asal Inggris bernama John Dalton (1766-1844), ketika ia mengajukan teori atomnya pada tahun 1807. Dalton menyatakan bahwa semua unsur kimia tersusun atas pertikel-partikel yang sangat kecil, yang disebut atom, yang tidak bisa pecah saat zat-zat kimianya direaksikan. Satu lag pendapatnya yaitu semua reaksi kimia merupakan akibat saling bergabungnya atau terpisahnya atom-atom. Teori atom Dalton menjadi dasar untuk ilmu pengetahuan modern. Berdasarkan penjelasan diatas, electron, neutron dan proton merupakan bagian terkecil dari atom, namun para ilmuan modern berpendapat bahwa proton dan neutron tersusun atas partikel-partikel yang lebih kecil lagi yang disebut kuark.
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Landasan Teori
Perkembangan Model Atom : 1. Model Atom Dalton a. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil. b. Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dipecah lagi. c. Atom suatu unsur sama memiliki sifat yang sama, sedangkan atom unsur berbeda, berlainan masa dan sifatnya. d. Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain. e. Reaksi kimia hanyalah reorganisasi dari atom-atom, sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia. 
Gambar Model Atom Dalton Teori atom Dalton ditunjang oleh 2 hukum alam yaitu :
Kelemahan Model Atom Dalton : Menurut teori atom Dalton nomor 5, tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia. Kini ternyata dengan reaksi kimia nuklir, suatu atom dapat berubah menjadi atom lain. 2. Model Atom Thomson
Gambar Model Atom Thomson 3. Model Atom Rutherford
Kelemahan Model Atom Rutherford :
Gambar Model Atom Rutherford 4. Model Atom Niels Bohr
Menurutnya :
Kelemahan Model Atom Niels Bohr :
Model Atom Niels Bohr 5. Model Atom Modern Dikembangkan berdasarkan teori mekanika kuantum yang disebut mekanika gelombang; diprakarsai oleh 3 ahli :
Menyatakan bahwa materi mempunyai dualisme sifat yaitu sebagai materi dan sebagai gelombang.
Mengemukakan prinsip ketidakpastian untuk materi yang bersifat sebagai partikel dan gelombang. Jarak atau letak elektron-elektron yang mengelilingi inti hanya dapat ditentukan dengan kemungkinan – kemungkinan saja.
Berhasil menyusun persamaan gelombang untuk elektron dengan menggunakan prinsip mekanika gelombang. Elektron-elektron yang mengelilingi inti terdapat di dalam suatu orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar. 2. SISTEM PERIODIK UNSUR Perkembangan Tabel Periodik Unsur
Unsur-unsur yang ada di alam dikelompokkan ke dalam 2 kelompok yaitu logam dan non logam. Pengelompokan ini merupakan metode paling sederhana , dilakukan dengan cara mengamati ciri-ciri fisiknya.
Tahun 1817 Dobereiner menemukan adanya beberapa kelompok tiga unsur yang memiliki kemiripan sifat, yang ada hubungannya dengan massa atom. Kelompok ini dinamakan triade. Berdasarkan eksperimennya disimpulkan bahwa berat atom unsur kedua hampir sama atau mendekati berat rata-rata dari unsur sebelum dan sesudahnya. Pengelompokkan unsur dari Dobereiner dapat digambarkan sebagai berikut:
Unsur-unsur dikelompokkan berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya (Ar). Unsur ke-8 memiliki sifat kimia mirip dengan unsur pertama; unsur ke-9 memiliki sifat yang mirip dengan unsur ke-2 dst. Sifat-sifat unsur yang ditemukan berkala atau periodik setelah 8 unsur disebut Hukum Oktaf. Unsur H sifatnya sama dengan unsur F,unsur Li sifatnya sama dengan unsur Na dan seterusnya
Lothar Meyer lebih mengutamakan sifat-sifat kimia unsur sedangkan Mendeleev lebih mengutamakan kenaikan massa atom. Menurut Mendeleev : sifat-sifat unsur adalah fungsi periodik dari massa atom relatifnya. Artinya : jika unsur-unsur disusun menurut kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat tertentu akan berulang secara periodik. 3.SistemPeriodikModern(SistemPeriodikPanjang)Dikemukakan oleh Henry G Moseley, yang berpendapat bahwa sifat-sifat fisis dan kimia unsur merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya .Artinya : sifat dasar suatu unsur ditentukan oleh nomor atomnya bukan oleh massa atom relatifnya (Ar). Pengelompokkan ini dikenal dengan sistem periodik panjang yang diketahui dengan nama Sistem Periodik Modern. Sistem ini terdiri dari 2 hal yaitu golongan (lajur vertikal) dan periode(lajur horisontal) Golongan dan Periode Unsur-Unsur dalam Tabel Periodik 1.Golongan Golongan adalah lajur tegak pada Tabel Peiodik Unsur. Unsur-unsur yang ada dalam satu lajur tegak adalah unsur-unsur segolongan, terdapat 8 golongan utama dan 8 golongan transisi. Golongan utama tersebut adalah:
2. Periode Perioda adalah lajur horisontal dalam sistem periodik modern terdiri dari 7 periode
Sistem periodik modern (SPU) disusun berdasarkan kenaikan nomor atom (lajur horizontal atau periode) dan kemiripan sifat (lajur vertikal atau golongan). Sistem periodik modern terdiri atas 7 periode dan 8 golongan. Berdasarkan golongannya, unsur-unsur SPU dibedakan menjadi: a. Golongan utama (Golongan A)
Berdasarkan jenis orbital yang ditempati oleh elektron terakhir, unsur-unsur dalam sistem periodik dibagi atas blok s, blok p, blok d, dan blok f.
2.2 Partikel Dasar Atom Atom terbagi menjadi 2, yakni :
Setelah penemuan proton dan electron, Ernest Rutherford melalukan penelitian penembakan lempeng tipis emas. Jika atom teridir dari partikel yang bermuatan positif dan negative maka sinar alfa yang ditembakkan sehaursnya tidak ada yang diteruskan/menembus lempeng sehingga mincullah istilah inti atom. Ernest Rutherford dibantu oleh Hans Geiger dan Ernest Marsden (1911) menemukan konsep inti atom didukung oleh penemuan sinar X oleh WC. Rontgen (1895) dan penemuan zat radioaktif (1896). Percobaan Rutherford dapat digambarkan sebagai berikut : Hasil percobaan ini membuat Rutherford menyatakan hipotesisnya bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi electron yang bermuatan negative, sehingga atom bersifat netral. Massa inti atom tidak seimbang dengan massa proton yang ada dalam inti atom, sehingga dapat diprediksi bahwa ada partikel lain dalam inti atom.
Penemu Proton 
Penemu Proton untuk pertama kalinya adalah seorang Fisikawan asal Jerman. Nama penemu proton ini adalah Eugen Goldstein, dan ia lahir pada tanggal 5 September tahun 1850 di kota Gleiwitz (Gliwice, Polandia). Ia adalah penemu dari sinar anode dan juga disebut sebagai penemu proton. Ia belajar di Bresiau dan nantinya di Helmholtz, di Berlin. Goldstein bekerja di Observatorium Berlin dari tahun 1878-1890, tetapi kebanyakan menghabiskan kariernya di Observatorium Potsdam, dimana ia menjadi ketua di bagan astrofisika pada tahun 1927. Ia meninggal pada tahun 1930 dan dikubur di Pemakaman Weibensee, Berlin. Sejarah Penemuan Proton Pada tahun 1886, Eugen Goldstein memodifikasi tabung sinar katode dengan melubangi lempeng katodanya dan gas yang berada dibelakang katode menjadi berpijar. Peristiwa tersebut menunjukkan adanya radiasi yang berasal dari anode yang menerobos lubang pada lempeng katode. Sinar ini disebut sinar anode atau sinar positif. 
Sifat-sifat dari Sinar Anode
Massa dan Muatan dari Proton
Pada tahun 1910, Ernest Rytherford Bersama dua orang asistennya, yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui kedudukan partikel-partikel didalam atom. Percobaan mereka dikenal dengan hamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas. 
Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa:
Berdasarkan gejala-gejala tersebut, diperoleh beberapa kesimpulan antara lain :
Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atomnya yang menyatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif yang dikelilingi oleh electron yang bermuatan negative.
Penemu Neutron 
James Chadwick seorang fisikawan Inggris dianugerahi Penghargaan Nobel dalam fisika tahun 1935 untuk ‘penemuan neutron” yang ditemukannya tahun 1932. Pada tahun 1941 ia menulis daftar akhr dari Laporan MAUD, yang menginspirasi pemerintah AS untuk mulai penelitian secara serus tentang bom atom. Dia adalah kepala dari tim Inggris yang bekerja di Proyek Manhattan selama Perang Dunia II. Dia mendapat gelar kebangsawanan di Inggris pada tahun 1945 untuk prestasi dalam fisika. Setelah Perang Dunia I, bergabung dengan Ernest Rutherford di Cambridge. Ia memakai hamburan partikel sinar alfa untuk membuktikan bahwa nomor atom suatu unsur kimia sama dengan muatan nuklir. Ia dan Rutherford mengajukan usul yang menyatakan bahwa dalam inti terdapat partikel tak bermuatan, namun mereka belum bisa mendeteksi pertikel itu secara eksperimental samapi 1932. Pada tahun tersebut, Chadwick berhasil memperlihatkan keberadaan neutron.
Neutron merupakan partikel atom yang tidak bermuatan atau netral ditemukan oleh James Chadwick pada tahun 1932. Percobaan Rutherford yang berhasil menemukan proton dan inti atom masih menyimpan misteri. Jka atom tersusun atas proton dan electron, jumlah massa proton dan electron seharusnya sama dengan massa atom. Namun, faktanya saat ini justru memberikan informasi bahwa jumlah massa proton dan electron lebih kecil dari massa atom. Para ilmuan menduga dalam inti atom masih terdapat partikel dengan muatan lainnya yaitu netral dan beratnya merupakan selisih antara massa atom dan jumlah massa proton dan electron. Dan 20 tahun kemudian, misteri itu akhrnya terpecahkan oleh seorang ilmuan Inggris yang berhasil menemukan partikel neutron pada tahun 1932. Percobaan tersebut dilakukan dengan cara menembakkan sinar alfa bermuatan negative ke logam Berilium. Percobaan ini mendeteksi adanya partkel tidak bermuatan yang disebut neutron. Massa dari neutron itu sendri adalah 1,67 x 
Penemu Elektron 
Joseph John (JJ) Thomson lahir di Inggris dan belajar di Cambridge University, dimana ia kemudian menjadi professor. Pada tahun 1906, ia memenangkan Hadiah Nobel dalam fisika untuk penelitiannya tentang bagaimana gas listrik. Penelitian ini juga menyebabkan penemuan electron. Sejarah Penemuan Elektron Dalam penelitiannya, Thomson melewatkan arus melalui tabung sinar katoda, sebuah tabung sinar katoda adalah tabung gelas yang hampir semua udara telah dihilangkan. Ini berisi sepotong logam disebut elektroda pada setiap ujung. Satu elektroda bermuatan negative dan dikenal sebagai katoda. Elektroda lainnya bermuatan positif dan dikenal sebagai anoda. Ketika tegangan tinggi arus listrik diterapkan pada ujung play, sinar katoda perjalanan dari kaotda ke anoda. 
Tabung sinar katoda dengan medan listrik tegak lurus dengan arah sinar katode dan medan magnetik luar. Lambing U dan S menandakan kutub utara dan selatan magnet. Sinar katoda yang menumbuk ujung tabung di A dengan adanya medan listrik, di C adanya medan listrik dan di B dimana tidak ada medan luar atau ketika pengaruh medan listrik dan medan magnetik saling menghilangkan. Pada tahun 1897, Thomson mengamati pelat katoda dan pelat anoda dalam tabung hampa udara yang dialiri listrik tegangan tinggi. 
Thomson menemukan bahwa pelat katoda (elektroda negative) memancarkan sinar yang bergerak menurut garis lurus menuju pelat anoda (elektroda positif). Selain bergerak lurus, sinar katoda juga memiliki sifat yang unik, yaitu dapat dibelokkan oleh medan listrik menuju kutub positif. Percobaan ini menunjukkan bahwa sinar dari pelat katoda merupakan partikel penyusun atom bermuatan negative yang disebut electron. 
Thomson juga mengukur massa partikel yang telah didentifikasi. Dia melakukan ini dengan menentukan berapa banyak sinar katoda yang membelok ketika ia memberi variasi tegangan. Ia menemukan bahwa massa partikel adalah 2000 kali lebih kecil dari massa atom terkecil, yakni atom hidrogen. Singkatnya, Thomson telah menemukan keberadaan partikel yang lebih kecil dari atom. Ini membantah klaim Dalton bahwa atom adalah partikel terkecil dari materi. Dari penemuan tersebut, Thomson juga menyimpulkan bahwa electron adalah partikel dasar dalam atom. Massa electron = 9,11 x
Menurut Thomson, atom berbentuk bukat dimana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh electron-elektron yang berada diantara muatan positif. Elektro-elektron dalam atom diumpamakan seperti butiran kismis dalam roti, maka teori Atom Thomson juga sering dikenal dengan Teori Roti Kismis.
1.Dasar – dasar teori kuantum Pengertian Dasar Teori Kuantum Secara linguistic, kuantum [jamak: quanta], berasal dari bahasa Latin, “quantus: yang berarti berapa banyak, atau ukuran banyak sesuatu, yang juga menjadi asal kata kuantitas (quantity), memiliki arti lebih-kurang sama dengan “qadarun” dalam bahasa Arab, yang berarti kadar atau ukuran tertentu. Secara terminology, kuantum [jamak: quanta] dalam fisika, mengandung arti kantong, kadut, paket, atau bungkusan. Berdasarkan pada Teori Kuantum (Quantum Theory, QT, QUT) dalam fisika, tenaga atau energi hadir dalam satuan terpisah atau unit diskrit, sebagai paket energi yang disebut kuantum. Sebagai missal, kuantum dari tenaga cahaya atau energi radiasi elektromagnetik, dinamakan foton (photon), sedangkan dalam konteks tertentu, kuantum dari energi nuklir, dinamakan meson.
Teori Kuantum bermula di 1900 ketika fisikawan Jerman, Max Karl Erns Ludwig Planck (1858-1947), menjelaskan fenomena pancaran badan hitam (black body radiation, BBE, BABOR), bahwa energi tak dipancarkan secara rata dan sinambung, tapi terputus-putus dalam paket-paket dengan jeda tertentu, yang disebutkan kuantum, sehingga disebut Teori Kuantu Planck (Planck Quantum Theory, PQT, PLAQUT), dimana kuantitas energi sebanding dengan suatu konstanta dan sebanding dengan frekuensi radiasi atau berbanding terbalik dengan periode waktu radiasi, yang dapat dinyatakan secara matematika dalam formula fisika. 
E = h . f = h / T dimana,
E, kuantitas energi radiasi, dalam unit Joule (J), 5 dimensi h, konstanta Planck = 6,625.196 x  Joule/second (J/s) 6 dimensi
f, frekuensi radiasi, dalam unit Hertz (Hz) atau siklus per sekon (cps), 1 dimensi T, perioda waktu radiasi, dalam unit second (s), 1 dimensi Di 1905, fisikawan Jerman, Albert Einstein (1879-1955), menggunakan teori kuantum Planck untuk menjelaskan efek fotolistrik (photoelectric effect, PEE). Di 1907, ia juga menggunakan teori kuantum untuk teori tampungan panas khas (theory of specific heat capacity, TOSHC) 
Di 1913, fisikawan Denmark, Nells Bohr (1885-1962) menggunakan teori kuantum Planck dalam teori atomic Bohr (Bohr atomic theory, BAT) Sukses teori kuantum berlanjut, di 1923, efek teori tumbukan dan pencaran partikel oleh fisikawan Amerika Serikat, Arthur Holly Compton (1892-1962) [Compton Effect] Efek pergeseran spectra oleh fisikawan Jerman, Johannes Stark (1874-1957) [Stark Effect] Kemudian di 1927, pernyataan bahwa taka da electron atau partikel meson dalam satu atom dapat berada dalam status kuantum sama oleh fisikawan Austria, Wolfgang Pauli (1900-1958) [Azas Pengecualian Pauli (Pauli Exclusion Principle, PEP0, 1927] juga ditemukan bahwa status kuantum tak dapat secara eksak oleh fisikawan Jerman, Werner Karl Heisenberg (1901-1976) [Azas Ketaktentuan Ketakpastian Heisenberg (Heisenberg Uncertainty Principle, HUP), 1927], dan lain sebagainya.
Sifat Gelombang Materi Yang Di Kembangkan Oleh De Broglie Tahun 1923 seorang fisikawan Perancis, Louis De Broglie mengusulkan bahwa electron mempunyai sifat gelombang dan sebagian partikel. De Broglie menghitung bahwa setiap partikel mempunyai panjang gelombang yang sama dengan konstanta plank (h) yang dibagi dengan momentum partikel (p)
Planck dan Einstein menyatakan bahwa radiasi energi selain bersifat gelombang juga bersifat partakel. Schrodinger mengemukakan teorinya bahwa materi yang bergerak selalu disertai gelombang. Jadi, partikel selain bersifat materi juga dapat bersifat gelombang. Prinsip Ketidakpastian Yang Di Kembangkan Oleh Heisenberg Werner Heisenberg (1927) membuktikan bahwa kedudukan partikel seperti electron tidak dapat ditentukan dengan pasti pada saat yang sama. Konsep Heisenberg itu dikenal sebagai kosep ketidakpastian Heisenberg. Electron tidak mungkin mempunyai orbit (kulit) yang pasti dalam mengelilingi inti, yang mungkin dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan electron di daerah tertentu dalam atom. Daerah atau ruang tempat electron dapat ditemukan disebut orbital. Orbital merupakan tingkat energi tertentu dalam atom. Besar, bentuk, dan kedudukan dalam ruang suatu orbital ditentukan berdasarkan teori mekanika gelombang.
2.Model Atom Hidrogen dari Bohr Sejarah Perkembangan Model Atom I Pada tahun 400 SM seorang filsuf Yunani bernama Democritus, mengemukakan bahwa pembagian materi bersifat diskontinu, jika suatu materi dibagi dan dibagi lagi maka pada akhirnya akan diperoleh partikel terkecil yang tidak dapa dibagi lagi, partikel kecil tersebut disebut atom (a = tidak ; tomos = terbagi). Namun demikian teori tentang atom tersebut hanya merupakan spekulasi filsafat saja dan pengertiannya masih sangat kabur.
Model atom mengalami perkembangan seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan berdasarkan fakta-fakta eksperimen. 
 
Model Atom Bohr I Niels Bohr menyempurnakan teori Rutherford yang telah ada sebelumnya. Kelemahan teori atom Rutherford yaitu: tidak mampu untuk menerangkan mengapa electron tidak jatuh ke inti atom sebagai akibat gaya elektrostatik inti terhadap partikel. Berdasarkan asas fisika klasik, electron sebagai partikel bermuatan bila mengitari inti yang muatannya berlawanan, lintasannya akan berbentuk spiral sehingga akhirnya jatuh ke inti. Model Atom Bohr II Pada tahun 1913, Niels Henrik David Bohr melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan electron dalam menempati daerah disekitar inti atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck. Model Atom Bohr III
Huruf K, L, M dst menyatakan lintasan atau orbit electron pada setiap tingkat. Tingkat 1 (n=1) disebut orbit K, n=2 disebut orbit L, dst Tiap tingkatan energi akan diisi oleh sejumlah electron tertentu Jumlah electron maksimal setiap tingkat energi adalah Misalnya: pada tingkat energi 1, jumlah electron maksimalnya adalah 2 x
Pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), electron menempati tingkat energi terendah. Keadaan seperti itu disebut tingkat dasar.
Jika suatu atom dipanaskan atau disinari, electron akan menyerap energi dalam bentuk foton cahaya yang sesuai sehingga berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan itu disebut keadaan tereksitasi. Kelemahan Teori Atom Bohr
Dalam fisika dan kimia, dualitas gelombang-partikel menyatakan bahwa cahaya dan benda memperlihatkan sifat gelombang dan partikel. Konsep utama dalam mekanika kuantum, dualitas menyatakan kekurangan konsep konvensional seperti "partikel" dan "gelombang" untuk menjelaskan perilaku objek kuantum. Ide awal dualitas berakar pada perdebatan tentang sifat cahaya dan benda sejak 1600-an, ketika teori cahaya yang saling bersaing yang diusulkan oleh Christiaan Huygens dan Isaac Newton. Melalui hasil kerja Albert Einstein, Louis de Broglie dan lainnya, sekarang ini diterima bahwa seluruh objek memiliki sifat gelombang dan partikel (meskipun fenomena ini hanya dapat terdeteksi dalam skala kecil, seperti atom).
Adalah werner Heisenberg,fisikawan asal jerman (1901-1976) yang mengajukan ide ini.selain dari teori ketidakpastian ini, Heisenberg juga berjasa banyak bagi perkembangan teori kuantum. Misalnya,disertai doctornya mengenai mekanika gelombang,yang diselesaikannya dalam usia 25 tahun. Heisenberg berhasil merumuskan persamaan lain mekanika gelombang,sebuah persamaan baru menggunakan matriks.Pada kemudian hari teorinya ini disebut mekanika matriks.Berkat jasanya dalam perkembangan Teori Kuantum dan Teori Fisika lainnya,werner Heisenberg dianugrahkan hadiah Nobel Fisika tahun 1932. Pada 1927, Heisenberg mengumumkan Teori Ketidakpatian. Isinya adalah sebagai berikut; Ketika melakukan pengamatan terhadap posisi atau kecepatan suatu objek, mustahil untuk mengukurnya secara akurat. Ketidakpastian selalu akan muncul dalam pengamatan dan pengukuran dan hasilnya tidak pernah melebihi seperempat konstanta Planck. Heisenberg’s Uncertainty Principle [1927]
Sebelumnya kita sudah membalas tentang dualisme gelombang-partikel yang menyatakan bahwa sebuah objek dapat berperilaku baik sebagai gelombang maupun partikel. Dalam skala atomik, electron dapat kita tinjau sebagai gejala gelombang yang tidak memiliki posisi tertentu di dalam ruang. Posisi sebuah electron diwakili oleh kebolehjadian atau peluang terbesar ditemukannya electron di dalam ruang. Demi mendapatkan penjelasan yang dilengkap dan umum dari struktur atom, prinsip dualism gelombang partikel digunakan. Disini gerak electron digambar sebagai gejala gelombang. Persamaan dinamika Newton yang sedianya digunkan untuk menjelaskan gerak electron digantikan oleh persamaan Schrodinger yang menyatakan fungsi gelombang untuk electron. Model atom yang didasarkan pada prinsip ini disebut model atom mekanika kuantum. Persamaan Schrodinger untuk electron di dalam atom dapat memberikan solusi yang dapat diterima apabila ditetapkan bilangan bulat untuk tiga parameter yang berbeda yang menghasilkan tiga bilangan kuantum. Ketiga bilangan kuantum ini adalah bilangan kuantum utama,orbital,dan magnetik. Jadi, gambaran electron di dalam atom diwakili oleh seperangkat bilangan kuantum ini. 2.5 Struktur Elektron Atom Poliatomik Konfigurasi Elektron Dalam fisika atom dan kimia kuantum, konfigurasi elektron adalah susunan elektron-elektron pada sebuah atom, molekul, atau struktur fisik lainnya. Sama seperti partikel elementer lainnya, elektron patuh pada hukum mekanika kuantum dan menampilkan sifat-sifat bak-partikel maupun bak-gelombang. Secara formal, keadaan kuantum elektron tertentu ditentukan oleh fungsi gelombangnya, yaitu sebuah fungsi ruang dan waktu yang bernilai kompleks. Menurut interpretasi mekanika kuantum Copenhagen, posisi sebuah elektron tidak bisa ditentukan kecuali setelah adanya aksi pengukuran yang menyebabkannya untuk bisa dideteksi. Probabilitas aksi pengukuran akan mendeteksi sebuah elektron pada titik tertentu pada ruang adalah proporsional terhadap kuadrat nilai absolut fungsi gelombang pada titik tersebut. Elektron-elektron dapat berpindah dari satu aras energi ke aras energi yang lainnya dengan emisi atau absorpsi kuantum energi dalam bentuk foton. Oleh karena asas larangan Pauli, tidak boleh ada lebih dari dua elektron yang dapat menempati sebuah orbital atom, sehingga elektron hanya akan meloncat dari satu orbital ke orbital yang lainnya hanya jika terdapat kekosongan di dalamnya. Pengetahuan atas konfigurasi elektron atom-atom sangat berguna dalam membantu pemahaman struktur tabel periodikunsur-unsur. Konsep ini juga berguna dalam menjelaskan ikatan kimia yang menjaga atom-atom tetap bersama. 
Kelopak dan subkelopak Konfigurasi elektron yang pertama kali dipikirkan adalah berdasarkan pada model atom model Bohr. Adalah umum membicarakan kelopak maupun subkelopak walaupun sudah terdapat kemajuan dalam pemahaman sifat-sifat mekanika kuantum elektron. Berdasarkan asas larangan Pauli, sebuah orbital hanya dapat menampung maksimal dua elektron. Namun pada kasus-kasus tertentu, terdapat beberapa orbital yang memiliki aras energi yang sama (dikatakan berdegenerasi), dan orbital-orbital ini dihitung bersama dalam konfigurasi elektron. Kelopak elektron merupakan sekumpulan orbital-orbital atom yang memiliki bilangan kuantum utama n yang sama, sehingga orbital 3s, orbital-orbital 3p, dan orbital-orbital 3d semuanya merupakan bagian dari kelopak ketiga. Sebuah kelopak elektron dapat menampung 2n2 elektron; kelopak pertama dapat menampung 2 elektron, kelopak kedua 8 elektron, dan kelopak ketiga 18 elektron, demikian seterusnya. Subkelopak elektron merupakan sekelompok orbital-orbital yang mempunyai label orbital yang sama, yakni yang memiliki nilai n dan l yang sama. Sehingga tiga orbital 2p membentuk satu subkelopak, yang dapat menampung enam elektron. Jumlah elektron yang dapat ditampung pada sebuah subkelopak berjumlah 2(2l+1); sehingga subkelopak "s" dapat menampung 2 elektron, subkelopak "p" 6 elektron, subkelopak "d" 10 elektron, dan subkelopak "f" 14 elektron. Jumlah elektron yang dapat menduduki setiap kelopak dan subkelopak berasal dari persamaan mekanika kuantum,[n 1] terutama asas larangan Pauli yang menyatakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang bisa mempunyai nilai yang sama pada keempat bilangan kuantumnya. Notasi Para fisikawan dan kimiawan menggunakan notasi standar untuk mendeskripsikan konfigurasi-konfigurasi elektron atom dan molekul. Untuk atom, notasinya terdiri dari untaian label orbital atom (misalnya 1s, 3d, 4f) dengan jumlah elektron dituliskan pada setiap orbital (atau sekelompok orbital yang mempunyai label yang sama). Sebagai contoh, hidrogenmempunyai satu elektron pada orbital s kelopak pertama, sehingga konfigurasinya ditulis sebagai 1s1. Litium mempunyai dua elektron pada subkelopak 1s dan satu elektron pada subkelopak 2s, sehingga konfigurasi elektronnya ditulis sebagai 1s2 2s1. Fosforus (nomor atom 15) mempunyai konfigurasi elektron : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3. Untuk atom dengan banyak elektron, notasi ini akan menjadi sangat panjang, sehingga notasi yang disingkat sering digunakan. Konfigurasi elektron fosforus, misalnya, berbeda dari neon (1s2 2s2 2p6) hanya pada keberadaan kelopak ketiga. Sehingga konfigurasi elektron neon dapat digunakan untuk menyingkat konfigurasi elektron fosforus. Konfigurasi elektron fosforus kemudian dapat ditulis: [Ne] 3s2 3p3. Konvensi ini sangat berguna karena elektron-elektron pada kelopak terluar sajalah yang paling menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur. Urutan penulisan orbital tidaklah tetap, beberapa sumber mengelompokkan semua orbital dengan nilai n yang sama bersama, sedangkan sumber lainnya mengikuti urutan berdasarkan asas Aufbau. Sehingga konfigurasi Besi dapat ditulis sebagai [Ar] 3d6 4s2 ataupun [Ar] 4s2 3d6 (mengikuti asas Aufbau). Adalah umum untuk menemukan label-label orbital "s", "p", "d", "f" ditulis miring, walaupaun IUPAC merekomendasikan penulisan normal. Pemilihan huruf "s", "p", "d", "f" berasal dari sistem lama dalam mengkategorikan garis spektra, yakni "sharp", "principal", "diffuse", dan "fundamental". Setelah "f", label selanjutnya diikuti secara alfabetis, yakni "g", "h", "i", ...dst, walaupun orbital-orbital ini belum ditemukan. Konfigurasi elektron molekul ditulis dengan cara yang sama, kecuali bahwa label orbital molekullah yang digunakan, dan bukannya label orbital atom. Sejarah
Satu tahun kemudian, E. C. Stoner memasukkan bilangan kuantum ketiga Sommerfeld ke dalam deskripsi kelopak elektron, dan dengan benar memprediksi struktur kelopak sulfur sebagai 2.8.6.[4] Walaupun demikian, baik sistem Bohr maupun sistem Stoner tidak dapat menjelaskan dengan baik perubahan spektra atom dalam medan magnet (efek Zeeman). Bohr sadar akan kekurangan ini (dan yang lainnya), dan menulis surat kepada temannya Wolfgang Pauli untuk meminta bantuannya menyelamatkan teori kuantum (sistem yang sekarang dikenal sebagai "teori kuantum lama"). Pauli menyadari bahwa efek Zeeman haruslah hanya diakibatkan oleh elektron-elektron terluar atom. Ia juga dapat menghasilkan kembali struktur kelopak Stoner, namun dengan struktur subkelopak yang benar dengan pemasukan sebuah bilangan kuantum keempat dan asas larangannya (1925): It should be forbidden for more than one electron with the same value of the main quantum number n to have the same value for the other three quantum numbers k [l], j [ml] and m [ms]. Adalah tidak diperbolehkan untuk lebih dari satu elektron dengan nilai bilangan kuantum utama n yang sama memiliki nilai tiga bilangan kuantum k [l], j [ml] dan m [ms] yang sama.
Asas Aufbau Asas Aufbau (berasal dari Bahasa Jerman Aufbau yang berarti "membangun, konstruksi") adalah bagian penting dalam konsep konfigurasi elektron awal Bohr. Ia dapat dinyatakan sebagai: Terdapat maksimal dua elektron yang dapat diisi ke dalam orbital dengan urutan peningkatan energi orbital: orbital berenergi terendah diisi terlebih dahulu sebelum elektron diletakkan ke orbital berenergi lebih tinggi. 
Urutan pengisian orbital-orbital atom mengikuti arah panah. Asas ini bekerja dengan baik (untuk keadaan dasar atom-atom) untuk 18 unsur pertama; ia akan menjadi semakin kurang tepat untuk 100 unsur sisanya. Bentuk modern asas Aufbau menjelaskan urutan energi orbital berdasarkan kaidah Madelung, pertama kali dinyatakan oleh Erwin Madelung pada tahun 1936.[6][n 2]
Sehingga, menurut kaidah ini, urutan pengisian orbital adalah sebagai berikut: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p Asas Aufbau dapat diterapkan, dalam bentuk yang dimodifikasi, ke proton dan neutron dalam inti atom. Yüklə 267,76 Kb. Dostları ilə paylaş:
|
gram
C
bahkan lebih.
atom bersifat netral.
cm
cm
g.
= 2, dst