MODEL ATOM DALTON. Atom ialah bagian terkecil suatu zat yang tidak dapat dibagi-bagi. Atom tidak dapat dimusnahkan & diciptakan

Transkripsi

1 MODEL ATOM

2 MODEL ATOM DALTON Atom ialah bagian terkecil suatu zat yang tidak dapat dibagi-bagi. Atom tidak dapat dimusnahkan & diciptakan

3 MODEL ATOM DALTON Konsep Model Atom Dalton : 1. Setiap benda (zat) tersusun atas partikel partikel terkecil yg tidak dapat dipisahkan lagi disebut atom. 2. Setiap benda (zat) mempunyai sifat yg sama dg atomatom penyusunnya. 3. Bila sifat - sifat suatu zat berbeda dg lainnya, menunjukkan atom - atom penyusun zat-zat tersebut berbeda pula. 4. Dalam peristiwa reaksi kimia pada hakekatnya merupakan penyusunan kembali atom dalam suatu zat. 5. Pada peristiwa reaksi kimia jumlah atom 2 yg terlibat dalam penyusunan zat punya perbandingan berupa bilangan bulat sederhana.

4 MODEL ATOM THOMSON Thompson melakukan percobaan lampu tabung.

5 MODEL ATOM THOMSON Menghasilkan teori yaitu : 1. Atom bukan sebagai partikel terkecil dari suatu benda. 2. Atom berbentuk bola pejal,dimana terdapat muatan listrik positif dan negative yang tersebar merata di seluruh bagian seperti roti kismis. 3. Pada atom netral jumlah muatan listrik negatif sama dengan jumlah muatan listrik positif. 4. Masa elektron jauh lebih kecil dibandingkan dengan masa atom Thompson melakukan percobaan lampu tabung.

6 MODEL ATOM RUTHERFORD RUTHERFORD mengajukan model atom dengan ketentuan sebagai berikut : Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan listrik positif, dimana masa atom hampir seluruhnya berada pada inti atom.

7 MODEL ATOM RUTHERFORD Muatan listrik negatif ( elektron ) terletak sangat jauh dari inti. Untuk menjaga kestabilan jarak muatan listrik negatif terhadap inti, maka muatan listrik negatif senantiasa bergerak mengelilingi inti.

8 Percobaan Rutherford Bila berkas hamburan sinar α ditembakkan pd lempeng emas,maka sinar yg keluar dari lempeng mengalami hamburan. Dapat diamati pada cahaya terang & gelap di layar pendar.

9 Percobaan Rutherford 1. Sebagian besar partikel sinar α dpt tembus karena melalui daerah hampa. 2. Partikel α yg mendekati inti atom dibelokkan karena mengalami gaya tolak inti. 3. Partikel α yg menuju inti atom dipantulkan karena inti bermuatan positif & sangat masif.

10 Untuk menjelaskan kestabilan jarak elektron terhadap gaya tarik inti diperhitungkan : 1. Karena muatan listrik elektron berlawanan jenis dengan muatan listrik inti atom, sehingga elektron mengalami gaya tarik inti atom berupa gaya elektrostatik atau gaya coulumb sebesar Dimana : Fc : Gaya Coulumb ( N ) e : muatan listrik elektron ( -1,6 x ) C ε o : permivisitas ruang hampa ( 8,85 x ) r : jarak elektro terhadap inti ( meter )

11 Untuk menjelaskan kestabilan jarak elektron terhadap gaya tarik inti diperhitungkan : 2. Gerak elektron menghasilkan gaya sentrifugal sebagai gaya penyeimbang, sebesar : Dimana : Fs = gaya sentrifugal (N) m = massa elektron (9,1 x ) v = kelajuan gerak elektron (m.s -1 )

12 Kelemahan Rutherford 1. Energi total akan semakin kuat, elektron jatuh ke inti tetapi kenyataannya tidak pernah. 2. Spektrum atom kontinu, padahal terputus / diskrit.

13 SPEKTRUM ATOM HIDROGEN Th 1885 J.J Balmer menemukan formulasi empiris dari 4 garis spektrum atom hidrogen. R = konstanta Ryberg Setelah Balmer, banyak ahli fisika ygberhasil melakukan percobaan, shg tersusunlah formulasi deret-deret sbb:

14 1. Deret Lyman (Deret Ultraungu ) 2. Deret Balmer (Deret Cahaya Tampak) 3. Deret Paschen (Deret inframerah I)

15 4. Deret Brackett(Deret inframerah II) 5. Deret Pfund (Deret inframerah III)

16 MODEL ATOM BOHR Pada tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan teori baru mengenai struktur dan sifat atom. Teori atom Bohr pada prinsipnya menggabungkan teori kuantum Planck dan teori atom dari Rutherford yang dikemukakan pada tahun 1911.

17 MODEL ATOM BOHR Model atom Bohr dinyatakan dalam postulat-postulat berikut : Elektron mengelilingi inti dalam orbit berbentuk lingkaran dibawah pengaruh gaya Coulomb.

18 Elektron mengelilingi inti melalui lintasan stasioner. Elektron tidak mengorbit mengelilingi inti melalui sembarang lintasan, melainkan hanya melalui lintasan tertentu dengan momentum anguler tertentu tanpa membebaskan energi. Lintasan ini disebut lintasan stasioner dan memiliki energi tertentu. momentum anguler elektron selama mengelilingi inti atom harus berupa bilangan bulat positif h :

19 Keterangan : m = massa elektron (kg) v = kecepatan linear elektron (m/s) r = jari-jari lintasan electron (m) n = nomor kulit atau bilangan kuantum utama (n=1,2,3 ) h = konstanta Planck = 6, J.s

20 Pada lintasan stasioner, elektron mengorbit tanpa memancarkan energi. Elektron bisa berpindah dari satu orbit ke orbit lainnya. Apabila elektron berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam, akan dibebaskan energi dan sebaliknya akan menyerap energi.

21 Maka energi yang dibebaskan dapat ditulis: Keterangan : E A = energi elektron pada lintasan dengan bilangan kuantum A (joule) E b = energi elektron pada lintasan dengan bilangan kuantum B (joule) f = frekuensi yang dipancarkan atau diserap (Hz)

22 STRUKTUR ATOM Model atom Thomson Bola pejal (positif) yang mengandung butiran elektron (negatif)

23 STRUKTUR ATOM Model atom Rutherford Inti (positif) yang dikelilingi elektronelektron (negatif)

24 STRUKTUR ATOM Model atom Niels Bohr Setiap elektron hanya dapat beredar pada orbit yang tertentu atom memiliki tingkat energi tertentu Perpindahan tingkat energi hanya dapat terjadi dengan pelepasan atau penerimaan sejumlah energi tertentu

25 ABSORPSI DAN EMISI Absorpsi h.υ E 2 E 1 h = konstanta Planck = 6, J s Ʋ = frekuensi cahaya

26 ABSORPSI DAN EMISI Absorpsi Laju kenaikan : dn1 W12.N dt N 1 = jumlah atom pada tingkat energi E 1 W12 σ12.f 1 F σ 12 = fluks cahaya datang = penampang absorpsi

27 ABSORPSI DAN EMISI Absorpsi Contoh gejala : garis-garis hitam pada spektrum cahaya matahari absorpsi pada gas di sekeliling matahari

28 ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan h.υ E 2 E 1 h = konstanta Planck = 6, J s Ʋ = frekuensi cahaya

29 ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Laju penurunan : N 2 = jumlah atom pada tingkat energi E 2 A = kemungkinan emisi spontan = koefisien Einstein Waktu tinggal rata-rata : dn2 A.N dt spontan τ spontan 1 A 2

30 ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Contoh gejala : lampu natrium lapisan fluoresensi bahan fosforesensi

31 ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Lampu natrium : Loncatan listrik menaikkan tingkat energi gas natrium di dalam tabung Ketika kembali ke bawah, atom natrium mengeluarkan cahaya kuning (589 nm)

32 ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Lampu natrium : λ = 589 nm ν c 14 λ m m 5, Hz ΔE h. ν 6, , , J 3, , J J ev 2,106eV

33 Cahaya Tampak Merah 622 nm 770 nm Orange 597 nm 622 nm Kuning 577 nm 597 nm Hijau 492 nm 577 nm Biru 455 nm 492 nm Violet 390 nm 455 nm Ultraviolet 300 nm 390 nm Infrared 770 nm 1,

34 ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Fluoresensi : Bahan dijatuhi pancaran (biasanya UV) tingkat energi naik Ketika turun kembali, bahan mengeluarkan cahaya (tampak)

35 ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Fluoresensi : gas merkuri lapisan fluoresensi Lampu TL berisi gas merkuri (Hg) banyak mengeluarkan UV Lapisan fluoresensi mengubah UV menjadi cahaya tampak

36 ABSORPSI DAN EMISI Emisi spontan Fosforesensi : Fluoresensi yang berlangsung lama

37 ABSORPSI DAN EMISI Emisi terangsang h.υ E 2 E 1 h = konstanta Planck = 6, J s Ʋ = frekuensi cahaya

38 ABSORPSI DAN EMISI Emisi terangsang Laju penurunan : dn2 W21.N dt terangsang 2 dengan : dan W21 σ21.f σ 21 = σ 12 = jumlah atom pada tingkat energi E 2 F = fluks foton

39 ABSORPSI DAN EMISI Perbedaan emisi spontan dan emisi terangsang Emisi spontan Terjadi dengan sendiri Ke segala arah Emisi terangsang Ada cahaya pemicu mengalami penguatan Arah dan fasa sama dengan cahaya pemicu

40 INVERSI POPULASI segmen bahan laser F F + df Emisi terangsang : Absorpsi : Keseluruhan (netto) : dz dn2 dfterangsang konst σ.f.n 2.dz dt dalamdz dn1 dfabsorpsi konst σ.f.n 1.dz dt dalamdz df konst σ.f. N2 N1.dz

41 INVERSI POPULASI Statistik Boltzmann : e N2 E2 E1 exp e N k.t 1 dengan : k=konstanta Boltzmann=1, J / K Supaya N2>N1 harus terjadi inversi populasi Usaha untuk memperoleh inversi populasi : pemompaan

42 INVERSI POPULASI Sistem Dua tingkat : inversi populasi E 2 Jika N 2 N 1 : two level saturation emisi terangsang E 1 tidak ada inversi populasi

43 INVERSI POPULASI Sistem Tiga Tingkat pemompaan E 3 E 2 E 1 E 3 langsung ke E 1 : dilarang E 3 ke E 2 : tanpa emisi ΔE pemompaan ΔE laser

44 INVERSI POPULASI Sistem Empat Tingkat pemompaan E 3 E 2 E 1 E 0 E 3 langsung ke E 0 : dilarang E 3 ke E 2 dan E 1 ke E 0 : tanpa emisi E 1 : dalam keadaan biasa kosong

45 INVERSI POPULASI Sistem Beberapa Tingkat Empat tingkat : E 3 pemompaan E 2 E 1 Jika E 3 membentuk pita : pemompaan lebih mudah E 0