Teori Atom Mekanika Kuantum yang Wajib Kamu Ketahui

By | December 29, 2019

soalbelajar.web.id – Teori Atom Mekanika Kuantum yang Wajib Kamu Ketahui. Jadi penasaran membahas tentang apa ilmu tersebut, ya?

Teori Atom Bohr

Niels Bohr mengemukakan suatu model atom hidrogen yaitu jenis atom yang hanya mengandung satu elektron pada tahun 1913. Teorinya tersebut didasarkan pada analisis spektrum atom dan teori kuantum yang dinyatakan oleh Max Plank. Bohr mengatakan bahwa elektron beredar mengitari intinya pada tingkat-tingkat energi tertentu. Seperti banyak planet yang mengitari matahari dan elektron bisa berpindah dari tingkat energi yang satu ke tingkat energi yang lain.

Kelemahan model Atom Bohr:

• Teori atom Bohr hanya bisa menerangkan spektrum atom sederhana seperti Hidrogen. Selain itu teorinya tidak mampu menerangkan yang lebih rumit (nomor atom > 1)

• Teori dari Bohr juga tidak bisa menjelaskan apa pengaruh medan magnet dalam atom hidrogen.
Sebab itulah, tidak memungkinkan untuk menggambarkan elektron beredar mengitari suatu inti menurut suatu orbit yang berbentuk lingkaran dan memiliki jari-jari tertentu.

Selanjutnya, pada tahun 1927 seorang ilmuwan dari Austria yang bernama Erwin Schrodinger menyempurnakan model atom Bohr dengan model atom mekanika kuantum.

Teori Atom Mekanika Kuantum

Teori atom mekanika kuantum berdasarkan pada dualisme dari sifat elektron yaitu sebagai partikel dan sebagai gelombang.

Broglie berpendapat bahwa cahaya yang bisa berprilaku sebagai gelombang (istilahnya dikenal sebagai dualisme gelombang partikel). Sedangkan Heisenberg berpendapat bahwa tidak mungkin untuk menentukan kecepatan dan posisi elektron pada saat yang bersamaan. Akan tetapi yang bisa ditentukannya adalah kebolehjadian dalam menemukan elektron dengan jarak tertentu dari inti.

Selanjutnya, Erwin Schrodinger mengemukakan teori atom mekanika kuantum yaitu tidak bisa secara pasti menentukan kedudukkan elektron dalam atom. Namun yang bisa ditentukannya adalah kemungkinan menemukan elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom.

Orbital adalah daerah dengan kemungkinan terbesar bisa menemukan elektron. Orbital tersebut digambarkan dengan awan yang tebal dan tipisnya menyatakan besar atau kecilnya kemungkinan menemukan elektron di daerah itu.

Lalu Werner Heisenberg menyatakan bahwa metode eksperimen yang dipakai untuk menemukan posisi atau momentum suatu partikel seperti elektron, bisa menyebabkan perubahan terhadap posisi, momentum, dan bahkan keduanya.

Prinsip ketidakpastian Heisenberg dan teori Schodinger melahirkan teori atom mekanika kuantum seperti berikut ini:

• Tidak bisa menentukan dengan pasti posisi elektron dalam sebuah atom.
• Atom memiliki kulit elektron.
• Semua kulit elektron mempunyai subkulit elektron.
• Semua subkulit elektron mempunyai sub-sub kulit elektron.

1). Bilangan Kuantum

Dalam menyatakan bentuk, kedudukan, dan orientasi dari suatu orbital bisa menggunakan empat bilangan kuantum seperti berikut ini:

Bilangan kuantum utama (n)

Bilangan di atas untuk menyatakan tingkat dari energi utama atau kulit atom. Bilangan dari kuantum utama yang paling banyak diduduki oleh 2n2 elektron (n = jumlah kulit). Contohnya, elektron maksimum yang ditempati oleh kulit N dari 2n2 = 2. (42) = 32 elektron.

Bilangan Kuantum Azimut (l)

Bilangan di atas menyatakan subkulit tempat elektron berada. Nilai dari bilangan azimut adalah dari 0 sampai (n-1). Nilai dari l = 0, 1, 2, …(n_1’).

Contohnya: tentukanlah notasi elektron jika diketahui elektron menempati Kulit n = 1 dan subkulit = 0.

Penjelasan: Kulit n = 1

Subkulit = 0, hal ini menunjukkan subkulit s

Oleh karena itu, notasi elektronnya yaitu 1s

Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Teori di atas untuk menyatakan orbital mana yang ditempati oleh elektron pada suatu subkulit.

Bilangan Kuantum Spins (s)

Teori di atas untuk menyatakan ke arah mana elektron beredar. Selain mengelilingi inti elektron yang berputar pada sumbunya. Hal ini bisa ada 2 kemungkinan arah dari rotasi elektron, yaitu sebagai berikut:

v s = + 1/2, dapat digambarkan dengan tanda panah ke atas (searah jarum jam)

v s = -1/2, bisa digambarkan dengan mengunakan tanda panah ke bawah (berlawanan arah jaru jam)

2). Bentuk Orbital

Bentuk orbital ini bergantung kepada bilangan kuantum azimut (l). Orbital yang memiliki bilangan kuantum azimut yang sama akan mempunyai bentuk yang sama pula.

Orbital s

Subkulit s memiliki bentuk orbital seperti bola. Di manapun berada, elektron yang beredar akan memiliki jarak yang sama terhadap inti. Inilah menariknya mempelajari teori atom mekanika kuantum.

Orbital p

Selanjutnya, rapatan elektron terdistribusi di bagian yang saling berlawanan dengan inti atom. Inti yang terletak di simpul kerapatan elektronnya adalah nol. Orbital p berbentuk seperti balon terpilin yang mempunyai 3 harga m (-1, 0, +1), dengan begitu orbital p ada 3 jenis yaitu px, py, dan pz.

Orbital d

Subkulit d ini memiliki 5 orbital yaitu dxy, dzx, dyz, dx2, dan dx2-y2.

Orbital f

Orbital f berbentuk lebih rumit dan lebih kompleks dibanding orbital d. Semua subkulit f memiliki 7 orbital dengan energi yang setara. Orbital tersebut dipakai untuk unsur-unsur transisi yang terletak lebih dalam.

C) Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron ini memberikan gambaran tentang distribusi elektron dalam orbital atom. Elektron yang tersusun dalam atom mengikuti 3 aturan seperti berikut ini:

• Asas Aufbau

Prinsip asas ini adalah pengisian dari elektron terhadap orbital berawal dari tingkat energi yang terendah ke energi yang lebih tinggi. Urutannya adalah 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d.

Contohnya, tentukanlah berapa konfigurasi elektron berdasarkan asas Aufbau dari 36Kr.

Penjelasan: 36Kr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

• Aturan Hund

Banyak hal yang bisa Anda pelajari dari aturan Hund yaitu Dia mengemukakan pengisian orbital-orbital yang memiliki tingkat energi sama adalah orbital-orbital yang ada dalam satu subkulit. Pada mulanya elektron akan menempati sendiri-sendiri dengan spin paralel lalu berpasangan.

Contohnya: Tentukanlah berapa diagram orbital untuk unsur 7N

Penjelasan: 7N sama dengan 1s2 2s2 2p3

• Asas Larangan Pauli

Asas ini menyatakan tidak ada dua elektron dalam sebuah atom apa pun bisa memiliki keempat bilangan kuantum yang sama.

Contohnya: tentukanlah bilangan kuantum dan diagram orbitalnya dari atom 19K.

Penjelasan: 19K = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 atau (Ar) 4s1

N sama dengan 4, l = 0, m = 0, dan s = + ½

d) Hubungan antara konfigurasi elektron serta letak unsur dalam Sistem Periodik

Teori atom mekanika kuantum sangat menarik untuk dipelajari karena memiliki sistem. Sistem periodik unsur terdiri dari golongan utama A dan golonhgan transisi B. Konfigurasi elektron atom-atom unsur dikelompokkan ke dalam blok berikut ini:

• Unsur Blok s

Unsur ini memiliki konfigurasi elektron yang diakhiri dengan subkulit s yaitu golongan lA dan llA.

• Unsur Blok p

Konfigurasi elektronya diakhiri dengan subkulit p yaitu golonhgan lllA dan VlllA.

• Unsur Blok d

Konfigurasi elektronnya diakhiri subkulit d yaitu golongan lB dan VlllB.

• Unsur Blok f

Konfigurasi elektronnya diakhiri subkulit f yaitu golongan Lantanida dan golongan Aktinida.

Contohnya: tentukanlah golongan dan perioda dari unsur 14Si.

Penjelasan: konfigurasi elektron 14Si = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 atau (Ne) 3s2 3p2

Jadi elektron valensinya = 4, subkulit s dan p, dan termasuk golongan lV A.

Subkulitnya ke-3 dan termasuk perioda 3.

Itulah teori atom mekanika kuantum yang bisa Anda pelajari. Semoga bermanfaat.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *