Keterbatasan teori Niels Bohr

> Keberhasilan teori Bohr begitu menakjubkan. Teori Bohr dengan sangat baik menggambarkan struktur atom hidrogen, dengan elektron berotasi mengelilingi inti dalam orbit melingkar.

> Setelah berbagai penyempurnaan, teori Bohr mampu menerangkankan spektrum atom mirip hidrogen dengan satu elektron seperti ion helium He+. Namun, spektra atom atom poli-elektronik tidak dapat dijelaskan. Selain itu, tidak ada penjelasan persuasif tentang ikatan kimia dapat diperoleh.

> Dengan kata lain, teori Bohr adalah satu langkah ke arah teori struktur atom yang dapat berlaku bagi semua atom dan ikatan kimia. Pentingnya teori Bohr tidak dapat diremehkan karena teori ini dengan jelas menunjukkan pentingnya teori kuantum untuk memahami struktur atom dan secara lebih umum struktur materi.

Menurut Teori Bohr

Menurut teori Bohr, energi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan atom berkaitan dengan perbedaan energi dua keadaan stationer i dan j. 

Jadi, ΔE = hν = │Ej – Ej│= (2π2me4/ε02h2 )ï¼»(1/ni2 ) -(1/nj2 )ï ¼ ½ nj > ni
Bilangan gelombang radiasi elektromagnetik diberikan oleh:
ν = me4/8ε02n2h3)ï¼»(1/ni2 ) -(1/nj2 )ï ¼ ½ 

Nilai-nilai didapatkan dengan perhitungan adalah nilai yang telah didapatkan dari spektra atom hidrogen. Ketiga deret tersebut berturut-turut dinamakan deret Lyman, Balmer dan Paschen. Ini mengindikasikan bahwa teori Bohr dapat secara tepat memprediksi spektra atom hidrogen

Spektra Atom Hidrogen

1. Jari-jari orbit yg diungkapkan sebagai perkalian 1², 2², 3², 4²,…,n² dan jari-jari minimun ro=0,53Ǻ.

2. Kecepatan elektron pada setiap orbit.

3. Energinya. Jika elektron dibebaskan dari intinya =0. Jika tertarik ke inti dan dimiliki oleh orbit n, energinya sebesar En=-B/n²

Asumsi Teori Bohr

1. Elektron dalam atom diizinkan pada keadaan stasioner tertentu. Setiap keadaan stasioner berkaitan dengan energi tertentu.

2. Tidak ada energi yang dipancarkan bila elektron berada dalam keadaan stasioner ini. Bila elektron berpindah dari keadaan stasioner berenergi tinggi ke keadaan stasioner berenergi lebih rendah, akan terjadi pemancaran energi. Jumlah energinya, h ν, sama dengan perbedaan energi antara kedua keadaan stasioner tersebut.

3. Dalam keadaan stasioner manapun, elektron bergerak dalam orbit sirkular sekitar inti.

4. Elektron diizinkan bergerak dengan suatu momentum sudut yang merupakan kelipatan bilangan bulat h/2π, yakni 
 mvr = n(h/2π), n = 1, 2, 3,. …

Teori Bohr

Pada tahun  1913 ahli fisika asal Denmark memperbaiki kelemahan yang dikemukakan oleh Rutherford (suatu partikel bermuatan dan bergerak akan memancarkan energi dalam bentuk cahaya, makin lama energinya akan habis dan pada akhirnya diam sehingga akan jatuh ke inti atom dan musnah). Dia adalah Neils Bohr dengan cara menggabungkan teori dari Planck dan Maxwell.

Dasar-dasar Teori Kuantum Klasik

A. SPECTRUM ATOM

Klasifikasi definisi spectrum atom, menurut beberapa para ahli :

1. Robert Bunsen (1811-1899) => specktrum dari sebagian besar termasuk unsur helium.

2. Angstrom (1814-1874) => empat garis pertama dari spektrum hidrogen.

3. Johann Balmer (1855) => panjang gelombang dari spektrum hidrogen (γ=c/v).

4. James Maxwell (1860) => teori fisika klasik.

5. Max Planck (1900) => radiasi benda hitam (blackbody), pancaran dari suatu benda yg dipanaskan. Energi bersifat diskontinu dan terdiri dari satuan terpisah yg sangat kecil (kunta atau kuantum) => E= h.v

Model Atom Mekanika Gelombang

 

Perkembangan model atom terbaru dikemukakan oleh model atom berdasarkan mekanika kuantum. Penjelasan ini berdasarkan tiga teori yaitu:

1. Teori dualisme gelombang partikel elektron yang dikemukakan oleh de Broglie pada tahun 1924

2. Azas ketidakpastian yang dikemukakan oleh Heisenberg pada tahun 1927

3. Teori persamaan gelombang oleh Erwin Schrodinger pada tahun 1926

   Menurut model atom ini, elektron tidak mengorbit pada lintasan tertentu sehingga lintasan yang dikemukakan oleh Bohr bukan suatu kebenaran. Model atom ini menjelaskan bahwa elektron-elektron berada dalam orbita-orbital dengan tingkat energi tertentu. Orbital merupakan daerah dengan kemungkinan terbesar untuk menemukan elektron disekitar inti atom.

Model Atom Niels Bohr

Pada tahun 1913 ,Niels Bohr  selanjutnya menyempurnakan model atom yang dikemukakan oeh Rutherford. Penjelasan Bohr didasarkan pada penelitiannya tentang spektrum garis atom hidrogen. Beberapa hal yang dijelaskan oleh Bohr adalah :

1. Elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu yang disebut kulit

2. Tiap elektron mempunyai energi tertentu yang cocok dengan tingkat energi kulit

3. Dalam keadaan stasioner, elektron tidak melepas dan menyerap energi

4. Elektron dapat berpindah posisi dari tingkat energi tinggi menuju tingkat energi rendah dan sebaliknya dengan menyerap dan melepas energi

Model Atom Ernest Rutherford

Tahun 1911, Ernest Rutherford mengungkapkan teori atom modern yang dikenal sebagai model atom Rutherford.

a. Atom tersusun dari:

> Inti atom yang bermuatan positif.

> Elektron-elektron yang bermuatan negatif dan mengelilingi inti

b. Semua proton terkumpul dalam inti atom, dan menyebabkan inti atom
bermuatan positif.

c. Sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong. Hampir semua massa atom terpusat pada inti atom yang sangat kecil.

d. Jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti, sedangkan atom bersifat netral.

Model Atom J.J Thompson

Pada tahun 1897 J. J. Thompson menemukan elektron. Berdasarkan penemuannya tersebut, kemudian Thompson mengajukan teori atom baru yang dikenal dengan sebutan model atom Thompson. Model atom Thompson dianalogkan seperti sebuah roti kismis, di mana atom terdiri atas materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis. Karena muatan positif dan negatif bercampur jadi satu dengan jumlah yang sama, maka secara keseluruhan atom menurut Thompson bersifat netral

Model Atom John Dalton

dikemukakan berdasarkan dua hukum, yaitu hukum
kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap. Teori atom Dalton
dikembangkan selama periode 1803-1808 dan didasarkan atas tiga asumsi
pokok, yaitu:

1. Setiap unsur kimia tersusun oleh partikel-partikel kecil yang tidak dapat dihancurkan dan dipisahkan yang disebut atom. Selama mengalami perubahan kimia, atom tidak bisa diciptakan dan dimusnahkan.

2. Semua atom dari suatu unsur mempunyai massa dan sifat yang sama,
tetapi atom-atom dari suatu unsur berbeda dengan atom-atom dari unsur yang lain, baik massa maupun sifat-sifatnya yang berlainan.

3. Dalam senyawa kimiawi, atom-atom dari unsur yang berlainan melakukan ikatan dengan perbandingan angka sederhana.

Model Atom

Model Atom dibagi menjadi 5 :
1. Model atom  John Dalton
2. Model atom  Joseph John Thompson 
3. Model atom Ernest Rutherford  
4. Model atom Niels Bohr  
5. Model atom Mekanika Gelombang