Struktur Atom (Ringkasan)


Teori kuantum yang dikembangkan Planck berhasil menjelaskan emisi radiasi ketika zat padat dipanaskan. Teori kuantum menyatakan bahwa energi cahaya yang dipancarkan atom dan molekul dalam jumlah diskrit (kuanta) di atas daerah kontinu. Perilaku ini dirumuskan berdasarkan hubungan E = hv, di mana E adalah energi radiasi, h adalah konstanta Planck, dan v adalah frekuensi radiasi. Energi selalu dipancarkan dalam perkalian bilangan sederhana dari hv (1 hv, 2 hv, 3 hv, …).

Dengan menggunakan teori kuantum, Einstein menyelesaikan misteri lain dalam fisika—efek fotolistrik. Einstein mengusulkan bahwa cahaya dapat berperilaku seperti berkas partikel (foton).

Garis spektrum hidrogen, misteri lainnya yang dihadapi fisikawan pada abad sembilanbelas, juga dapat dijelaskan dengan menggunakan teori kuantum. Bohr mengembangkan model atom hidrogen di mana energi satu elektron dikuantisasi—pembatasan nilai energi tertentu yang ditentukan oleh bilangan sederhana, bilangan kuantum utama.

Elektron dalam keadaan energi paling stabil dikatakan berada dalam keadaan dasar, dan elektron pada level energi lebih tinggi keadaan paling stabilnya berada dalam keadaan tereksitasi. Dalam model Bohr, elektron memancarkan foton ketika ia berpindah dari keadaan berenergi lebih tinggi (keadaan tereksitasi) kepada keadaan energi lebih rendah (keadaan dasar atau keadaan tereksitasi yang lebih rendah). Pelepasan sejumlah energi dalam bentuk foton diperhitungkan dalam garis spektrum emisi hidrogen.

De Broglie memperluas deskripsi cahaya dapat berupa partikel-gelombang menurut Einstein untuk seluruh materi yang bergerak. Panjang gelombang partikel yang bergerak dengan massa m dan kecepatan u diberikan oleh persamaan de Broglie λ = h/mu.

Persamaan Schrodinger menggambarkan gerakan dan energi dari partikel submikroskopik. Persamaan ini memunculkan mekanika kuantum dan era baru dalam fisika.

Persamaan Schrodinger mengatakan keadaan energi yang mungkin bagi elektron dalam atom hidrogen dan probabilitas lokasinya dalam daerah tertentu di sekitar inti. Hasil ini dapat digunakan dengan akurasi yang masuk akal untuk atom polielektron.

Orbital atom merupakan fungsi (ψ) yang mendefinisikan distribusi kerapatan elektron (ψ2) di dalam ruang. Orbital direpresentasikan oleh diagram kerapatan elektron atau diagram batas permukaan.

Keempat bilangan kuantum mengkarakterisasi setiap elektron dalam atom: bilangan kuantum utama n mengidentifikasi level energi utama, atau kulit dari orbital; bilangan kuantum momentum sudut l menunjukkan bentuk orbital; bilangan kuantum magnetik ml secara khusus untuk orientasi orbital di dalam ruang; dan bilangan kuantum spin elektron ms mengindikasikan arah spin elektron pada aksisnya.

Satu orbital s untuk setiap level energi adalah sferik dan terpusat pada inti. Tiga orbital p berada pada n = 2 dan yang lebih tinggi dari itu; setiap orbital p memiliki dua cuping, dan pasangan cuping disusun pada sudut tegak lurus satu sama lainnya. Dimulai dengan n = 3, terdapat lima orbital d dengan bentuk dan orientasi yang lebih kompleks.

Energi elektron dalam atom hidrogen hanya ditentukan oleh bilangan kuantum utama. Dalam atom polielektron, bilangan kuantum utama dan bilangan kuantum momentum sudut bersama-sama menentukan energi elektron.

Tidak ada dua elektron dalam atom yang sama dapat memiliki keempat bilangan kuantum yang sama (prinsip eksklusi Pauli).

Susunan paling stabil elektron dalam sub-kulit adalah jumlah terbesar dari spin paralelnya (aturan Hund). Atom dengan satu atau lebih spin elektron tak-berpasangan adalah paramagnetik. Atom di mana semua elektronnya berpasangan adalah diamagnetik.

Prinsip Aufbau memberikan panduan untuk membangun unsur. Tabel periodik mengklasifikasi unsur berdasarkan nomor atom dan konfigurasi elektronnya.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: