Atom adalah satuan unit terkecil dari sebuah unsur yang memiliki sifat-sifat dasar tertentu. Setiap atom terdiri dari sebuah inti kecil yang terdiri dari proton dan neutron dan sejumlah elektron pada jarak yang jauh. Pada tahun 1913 Neils Neils Bohr pertama kali mengajukan mengajukan teori kuantum kuantum untuk atom hydrogen. Model ini merupakan transisi antara model mekanika klasik dan mekanika gelombang. Karena pada prinsip fisika klasik tidak sesuai dengan kemantapan hidrogen atom yang teramati. Model atom Bohr memperbaiki kelemahan model atom Rutherford. Untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford, Bohr mengeluarkan empat postulat. Gagasan Bohr menyatakan bahwa elektron harus mengorbit di sekeliling inti. Dua gagasan kunci yang mendasari teori atom Neils Bohr adalah: 1.
Elektron-elektron bergerak di dalam orbit-orbit dan memiliki momentum yang
terkuantisasi, dan dengan demikian energi yang terkuantisasi. Ini berarti tidak setiap orbit, melainkan hanya beberapa orbit spesifik yang dimungkinkan ada yang berada pada jarak yang spesifik dari inti. 2.
Elektron-elektron tidak akan kehilangan energi secara perlahan-lahan sebagaimana
mereka bergerak di dalam orbit, melainkan akan tetap stabil di dalam sebuah orbit yang tidak meluruh. Namun demikian, teori atom yang dikemukakan oleh Neils Bohr juga memiliki banyak kelemahan. Model Bohr hanyalah bermanfaat untuk atom-atom yang mengandung satu elektron tetapi tidak untuk atom yang berelektron banyak. Postulat Neils Bohr
Kelemahan teori atom Rutherford dalam menjelaskan spektrum garis atom hidrogen berhasil diperbaiki oleh ahli fisika Denmark yang bernama Neils Bohr pada tahun 1913. Berdasarkan teori atom Rutherford dan teori kuantum Planck, Bohr mengajukan postulat tentang model atom. Adapun empat asumsi dasar dari teori atom Neils Bohr, yaitu: 1.
Atom hidrogen terdiri dari inti bermuatan positif tunggal dan elektron yang bermuatan negatif berputar mengelilingi inti dengan gerak melingkar, antara muatan positif dan muatan negatif terjadi gaya tarik yang disebut gaya Coulomb. Dalam elektron terdapat lintasan-lintasan tertentu
tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau menyerap energi. lintasan itu, yang juga disebut kulit atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. Setiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya, yang dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya. Lintasan pertama, dengan n = 1, dinamai kulit K, dan seterusnya.
Bilangan kuantum (n) Lambang kulit
1
2
3
4
Dan seterusnya
K
L
M
N
Dan seterusnya
Semakin besar harga n (makin jauh dari inti), makin besar energi elektron yang mengorbit pada kulit itu. Jadi tingkat energi kulit L lebih besar daripada kulit K, tingkat energi kulit M lebih besar daripada kulit L dan seterusnya. Kulit yang ditempati electron apakah kulit K, L, M atau yang lainnya bergantung pada energi elektron itu. 2.
Elektron dalam mengelilingi inti ada dalam keadaan stasioner dengan momentum anguler, mvr , sama dengan kelipatan bilangan bulat dari . Dimana m adalah massa elektron, v adalah kecepatannya dan r adalah jari-jari lintasan (lingkaran). 3. Radiasi diemisikan (dipancarkan) hanya bila elektron mengalami transisi dari keadaan stasioner atau tingkat energi E 2 ke tingkat energi yang lebih rendah E 1. transisi atau loncatan terjadi hanya antara keadaan stasioner untuk kuantum tertentu. 4. Bila elekron meloncat dari keadaantingkat energi tinggi ke tingkat energi rendah, radiasi diemisikan dengan frekuensi radiasi menurut persamaan yang diberikan oleh Einstein :
Gambar gerak elektron dalam orbit. Kecepatannya diberikan oleh ωr , dimana ω adalah kecepatan anguler. (a) Model sederhana dari elektron dengan massa me berputar disekitar inti dengan masa M dan muatan +Ze yang berada pada pusat lingkaran. (b) Ilustrasi dari rotasi elektron dan inti disekitar pusat massa. Posisi pusat massa ditentukan oleh mer e= MR. Niels Bohr mengintroduksi konsep kuantisasi dari momentum anguler dan konsep kuantisasi energi. Dengan asumsi ini kita dapat menentukan tingkat energi atom hidrogen dan frekuensi spektra garis yang diemisikan oleh atom hidrogen. Elektron bermuatan –e berputar disekitar inti masih bermuatan +Ze. Simbul Z menyatakan nomor atom, untuk hidrogen Z = 1, He+ Z = 2, Li 2+ Z = 3. Kecepatannya adalah v dan jari-jari lintasan adalah r . Mekanika mengharuskan atom dalam keadaan stabil, dimana gaya sentripetal sama dengan gaya tarik inti terhadap elektron ,
Daftar Pustaka
Muderawan, I Wayan. 2008. Buku Ajar Kimia Kuantum Dasar . Singaraja : Ganesha Bieser, Arthur. 1987. Konsep Físika Modern. Jakarta : Erlangga
Universtas Pendidikan
Anonim. 2009. Model Bohr . Diakses dari http://Id.Wikipedia.Org/Wiki/Model_Bohr pada tanggal 27 September 2009 Dipojono, Hermanan K. 2000. Fisika Modern. Bandung : ITB Tabung dari gelas yang hampir hampa udara di dalamnya dipasang elektroda C dan A, A’ (potensial pemercepat). Elektroda A dan A’ sebagai anoda, dan elektroda C sebagai katoda. Elektroda C adalah katode tempat electron terpancar sedangkan elektroda A adalah anoda yang potensialnya posiyif dan dijaga tetap tinggi. Elektron yang terpancar dari katoda akan membentur elektroda A, tetapi sebagian bergerak lurus melewati lubang kecil pada elektroda A, selanjutnya electron yang berhasil melewati elektroda A akan dihambat oleh elektroda A’ yang ditengahnya terdapat lubang kecil. Hasil electron yang melewati lubang elektroda A’ berupa berkas kecil electron yang akan bergerak terus kedaerah yang terletak antara pelat P dan P’. Setelah melewati pelat ini electron akan membentur ujung tabung yang menyebabkan fluores en di S menjadi pijar.
Jika atom terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan negatif maka sinar alfa yang ditembakkan seharusnya tidak ada yang diteruskan/menembus lempeng sehingga muncullah istilah inti atom. Dalam percobaannya, Ernest Rutherford (1871-1937) menembakkan partikel
(alfa) pada kepingan emas yang tipis dengan tebal 1/100 mm. partikel alfa adalah
partikel yang mempunyai massa 7000 kali massa elektron. Hipotesa dari Rutherford adalah atom yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom
Prinsip ini dikenal dengan Prinsip Mekanika Kuantum, yang mempunyai ciri diantaranya: 1. Adanya kuantisasi besaran-besaran fisika. 2. Sifat dualisme gelombang – partikel. 3. Ketidakpastian Heisenberg. Sehingga dari beberapa prinsip di atas, model atom mekanika kuantum menghasilkan bilangan-bilangan kuantum untuk menjelaskan konfigurasi elektron yang dimiliki oleh atom tersebut. Bilangan-bilangan kuantum yang dimaksud diantaranya, bilangan kuantum utama n yang menyatakan tingkat energi elektron, bilangan kuantum orbital l menyatakan besar momentum sudut elektron, bilangan kuantum magnetik m menyatakan arah momentum sudut elektron, bilangan kuantum spin s menyatakan besar momentum sudut
intrinsik dari elektron.
