apa kelemahan teori atom bohr jelaskan

HOME KIMIA SMA STRUKTUR ATOM

Edutafsi.com - Model Atom Bohr. Kelemahan teori atom Rutherford yang tidak dapat menjelaskan pengaruh gaya tarik elektrostatik elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif akhirnya terjawab melalui serangkaian analisis yang dilakukan oleh ilmuwan bernama Niels Bohr. Bohr merupakan salah satu murid Rutherford yang berhasil menyempurnakan model atom Rutherford berdasarkan analisis spektrum atom. Spektrum cahaya pada atom hidrogen menjadi suatu bukti yang mendukung model atom Bohr. Lalu, apa kelemahan teori atom Bohr sehingga tergeser oleh model atom mekanika kuantum?
Dalam perkembangannya, para ilmuwan sepakat bahwa sebuah atom terdiri dari inti atom dan elektron yang mengitarinya. Akan tetapi, gambaran mengenai lintasan elektron yang digambarkan oleh model atom Rutherford masih belum sempurna untuk menjelaskan struktur suatu atom sebab gambaran itu bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik Maxwell. Berangkat dari kelemahan tersebut, Niels Bohr kemudain berusaha melakukan serangkaian percoban dan analisis untuk menyempurnakan teori atom Rutherford. Berdasarkan penelitian dan analisis spektrum garis atom Hidrogen, Niels Bohr akhirnya memperoleh suatu kesimpulan dan mengajukan teori atom yang kini dikenal dengan teori dan model atom Bohr. Model atom yang diajukan oleh Niels Bohr menyerupai peredaran planet dalam mengitari pusat tatasurya sehingga model atom Bohr disebut juga model atom miniatur tatasurya Niels Bohr. Masih sama seperti teori terdahulu, Niels Bohr setuju bahwa atom terdiri dari inti atom bermuatan positif dan elektron-elektron bermuatan negatif yang beredar di sekitarnya.

Bohr menjelaskan bahwa di dalam atom terdapat lintasan-lintasan tertentu yang menjadi tempat elektron mengorbit tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi. Dengan kata lain, Bohr menyatakan bahwa elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu yang disebut kulit atom. Orbit tersebut berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. Elektron beredar mengelilingi inti atom dengan tingkat-tingkat energi tertentu. Semakin dekat ke inti atom, maka akan semakin rendah tingkat energinya. Tingkat energi inilah yang membentuk lintasan atau orbit berupa lingkaran. Setiap elektron mempunyai energi tertentu yang sesuai dengan tingkat energi kulit dimana elektron tersbut berada. Karena setiap elektron memiliki energi tertentu yang sesuai dengan tingkat energi kulit, maka peredaran elektron dalam lintasannya tersebut tidak membebaskan atau menyerap energi sehingga bersifat stabil. Kondisi tersebut disebut juga dalam keadaan statisioner. Dengan demikian, berikut beberapa poin dalam teori atom Bohr : 1]. Elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu yang disebut kulit atom 2]. Tiap elektron mempunyai energi tertentu yang sesuai dengan tingkat energi kulit 3]. Dalam keadaan stasioner, elektron tidak menyerap atau melepas energi 4]. Elektron dapat berpindah dengan cara menyerap atau melepas energi. Elektron hanya dapat berada pada lintasan-lintasan yang diperbolehkan dan tidk dapat berada di antara dua lintasan. Lintasan yang akan ditempati oleh elektron bergantung pada tingkat energinya. Pada keadaan normal, elektron akan menempati tingkat energi terendah atau disebut tingkat dasar [ground state]. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah energi tertentu, dengan ketentuan sebagai berikut: 1]. Perpindahan ke kulit lebih luar [tingkat energi lebih tinggi] disertai penyerapan energi 2]. Perpindahan ke kulit lebih dalam [tingkat energi lebih rendah] disertai pelepasan energi. Salah satu kelebihan dari terori atom Niels Bohr adalah kemampuannya untuk menjelaskan atau menyempurnakan kelemahan yang ada pada teori atom Rutherford. Teori atom Bohr mengaplikasian teori kuantum dan dapat menjelaskan spektrum atom Hidrogen. Pada teori sebelumnya, Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak tersedot dan jatuh ke inti atom. Niels Bohr mampu menjelaskan hal tersebut dan mengajukan bahwa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom sebab elektron berada pada lintasan dengan tingkat energi tertentu yang sesuai dengan energi elektron tersebut sehingga bersifat stabil. Meski mampu menyempurnakan kelemahan teori atom Rutherford, sayangnya teori atom Bohr tidak dapat menjelaskan spektrum untuk atom yang lebih besar daripada Hidrogen. Teori atom Bohr juga tidak dapat menjelaskan efek Zeeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit jika atom ditempatkan pada medan magnet. Kelebihan teori atom Bohr : 1]. Dapat menyempurnakan kelemahan teori atom Rutherford 2]. Dapat menjelaskan dengan jelas spektrum atom Hidrogen 3]. Menjelaskan bahwa atom tediri dari kulit-kulit dengan tingkat energi tertentu. Kelemahan teori atom Bohr : 1]. Tidak dapat menjelaskan spektrum atom lebi besar dari hidrogen

2]. Tidak dapat menerangka efe Zeeman.

MENU KIMIA SMA STRUKTUR ATOM

Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.

Simak gambar di bawah. Bagaimana perubahan energi pekerja ini saat ia memanjat dan menuruni tangga? Memanjat tangga membutuhkan energi. Pada setiap langkah, Anda mendorong badan melawan gravitasi, dan mengumpulkan energi potensial.

Kembali ke bawah dengan melepaskan energi potensial saat Anda turun langkah demi langkah. Jika Anda tidak berhati-hati, Anda dapat melepaskan energi potensial sekaligus ketika Anda jatuh dari tangga [ini bukan cara yang baik].

Selain itu, saat Anda lakukan mendaki atau menuruni dalam langkah-langkah kecil. Kaki Anda tidak pernah berada diantara dua posisi tangga, kaki Anda akan selalu menyentuh salah satu anak tangga untuk dapat berdiri di atasnya.

Sejarah awal Model Atom Bohr

Teori atom telah berkembang jauh selama beberapa ribu tahun terakhir. Dimulai pada abad ke-5 SM dengan teori Democritus tentang “sel-sel” yang tidak terpisahkan yang berinteraksi satu sama lain secara mekanis, kemudian beralih ke model atom Dalton pada abad ke-18, dan kemudian jatuh tempo pada abad ke-20 dengan penemuan partikel subatom dan teori kuantum, perjalanan penemuan telah lama dan berliku.

Bisa dibilang, salah satu tonggak paling penting di sepanjang jalan adalah model atom Bohr, yang kadang-kadang disebut sebagai model atom Rutherford-Bohr. Diusulkan oleh fisikawan Denmark Niels Bohr pada tahun 1913, model ini menggambarkan atom sebagai inti kecil bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bergerak dalam orbit melingkar [ditentukan oleh tingkat energinya] di sekitar pusat.

Teori Atom ke Abad ke-19:

Contoh-contoh teori atom yang paling awal diketahui berasal dari Yunani kuno dan India, di mana para filsuf seperti Democritus mendalilkan bahwa semua materi terdiri dari unit-unit kecil, tak terpisahkan, dan tidak bisa dihancurkan. Istilah “atom” diciptakan di Yunani kuno dan memunculkan aliran pemikiran yang dikenal sebagai “atomisme”. Namun, teori ini lebih merupakan konsep filosofis daripada konsep ilmiah.

Baru pada abad ke-19 teori atom diartikulasikan sebagai masalah ilmiah, dengan eksperimen berbasis bukti pertama dilakukan. Misalnya, pada awal 1800-an, ilmuwan Inggris John Dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur kimia bereaksi dengan cara-cara tertentu yang dapat diamati dan diprediksi. Melalui serangkaian percobaan yang melibatkan gas, Dalton melanjutkan untuk mengembangkan apa yang dikenal sebagai Teori Atom Dalton.

Teori ini berkembang pada hukum-hukum percakapan massa dan proporsi tertentu dan turun ke lima premis: unsur, dalam keadaan paling murni, terdiri dari partikel yang disebut atom; atom-atom dari unsur tertentu semuanya sama, sampai ke atom terakhir; atom-atom dari unsur-unsur yang berbeda dapat dipisahkan oleh bobot atomnya; atom unsur bergabung untuk membentuk senyawa kimia; atom tidak dapat dibuat atau dihancurkan dalam reaksi kimia, hanya pengelompokan yang pernah berubah.

Penemuan Elektron:

Pada akhir abad ke-19, para ilmuwan juga mulai berteori bahwa atom terdiri dari lebih dari satu unit mendasar. Namun, sebagian besar ilmuwan memberanikan diri bahwa unit ini akan menjadi ukuran atom-hidrogen terkecil yang diketahui. Pada akhir abad ke-19, ini akan berubah secara drastis, berkat penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan seperti Sir Joseph John Thomson.

Melalui serangkaian percobaan menggunakan tabung sinar katoda [dikenal sebagai Crookes ‘Tube], Thomson mengamati bahwa sinar katoda dapat dibelokkan oleh medan listrik dan magnet. Dia menyimpulkan bahwa alih-alih tersusun dari cahaya, mereka terdiri dari partikel bermuatan negatif yang 1ooo kali lebih kecil dan 1800 kali lebih ringan dari hidrogen.

Apa itu Model Bohr Atom

Setelah penemuan spektrum emisi hidrogen dan efek fotolistrik, fisikawan Denmark Niels Bohr [1885 – 1962] mengusulkan sebuah model baru dari atom pada tahun 1915 Bohr mengusulkan bahwa elektron tidak memancarkan energi saat mereka mengorbit inti, tetapi ada di keadaan-keadaan energi konstan yang disebutnya keadaan stasioner.

Ini berarti bahwa elektron mengorbit pada jarak tetap dari inti [lihat Gambar di bawah]. Karya Bohr terutama didasarkan pada spektrum emisi hidrogen. Hal ini juga disebut sebagai model planet atom. Ini menjelaskan cara kerja bagian dalam atom hidrogen. Bohr dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1922 untuk karyanya.

Bohr menjelaskan bahwa elektron dapat pindah ke orbit yang berbeda dengan penambahan energi. Ketika energi dihilangkan, elektron kembali ke keadaan dasar mereka, memancarkan jumlah energi yang sesuai – sebuah kuantum cahaya, atau foton. Ini adalah dasar untuk apa yang kemudian dikenal sebagai teori kuantum. Ini adalah teori yang didasarkan pada prinsip bahwa materi dan energi memiliki sifat-sifat baik partikel dan gelombang. Ini menyumbang berbagai fenomena fisik, termasuk keberadaan paket diskrit energi dan materi, prinsip ketidakpastian, dan prinsip eksklusi.

Menurut model Bohr, sering disebut sebagai model planet, elektron mengelilingi inti atom pada jalur yang diijinkan tertentu yang disebut orbit. Ketika elektron adalah di salah satu orbit, energinya adalah tetap. Keadaan dasar dari atom hidrogen, di mana energi yang terendah, adalah ketika elektron berada dalam orbit yang paling dekat dengan inti. Orbit yang jauh dari inti semua energi berturut-turut lebih besar.

Elektron tidak diperbolehkan untuk menduduki salah satu ruang di antara orbit. Sebuah analogi sehari-hari untuk model Bohr adalah anak tangga. Ketika Anda bergerak ke atas atau bawah tangga, Anda hanya dapat menempati anak tangga tertentu dan tidak bisa di ruang-ruang di antara anak tangga. Bergerak menaiki tangga meningkatkan energi potensial Anda, saat bergerak menuruni tangga akan menurunkan energi Anda.

model atom hidrogen Bohr

Kelemahan Teori Atom Bohr

Secara ringkas kelemahan teori atom bohr yaitu:

• Berlaku untuk partikel makroskopik. Model atom Bohr didasarkan pada spektrum atom dan juga Mekanika Newton ini yang berlaku untuk benda-benda makroskopik, bukan untuk partikel mikroskopis.
• Jari-jari atom tetap. Dia mengatakan bahwa elektron berputar mengelilingi inti pada jarak tetap tetapi sebenarnya menurut Schrodinger elektron dapat berputar di sekitar inti pada jarak apapun.
• Struktur multi-elektron. Tidak menjelaskan spektrum atom multi-elektron
• Spektrum atom hidrogen. Ketika spektroskop berdaya tinggi digunakan, teramati bahwa garis spektral dalam spektrum hidrogen bukanlah garis sederhana namun koleksi beberapa baris yang sangat dekat satu sama lain. Ini dikenal sebagai spektrum halus. Teori Bohr tidak menjelaskan spektrum halus bahkan untuk atom hidrogen
• Bertentangan dengan ketidakpastian Heisenberg. Teori Bohr tidak sesuai dengan prinsip ketidakpastian Heisenberg.
• Efek Zeeman. Tidak menjelaskan pemisahan garis spektrum menjadi kelompok garis halus di bawah pengaruh medan magnet yang disebut efek Zeeman dan di bawah pengaruh listrik yang disebut efek Stark.

Karya Bohr memiliki pengaruh yang kuat pada pemahaman modern kita tentang cara kerja atom. Namun, modelnya bekerja dengan baik untuk penjelasan emisi atom hidrogen, tetapi serius terbatas bila diterapkan pada atom lain. Tak lama setelah Bohr mempublikasikan model planet atom nya, beberapa penemuan baru dibuat, yang mengakibatkan, lagi-lagi, merevisi pandangan tentang atom.

Aplikasi fisika atom

Program fisika atom sering melibatkan pekerjaan dari sistem atom dan molekul sederhana dalam fase gas, pada permukaan, dan dalam padatan. Ketepatan yang melekat dari pengukuran pada sistem atom dan molekul sederhana digunakan dalam studi fisika fundamental serta untuk aplikasi tertentu. Karya eksperimental yang sering digunakan dalam: Sinar laser, dioda laser, optik, ultraviolet dan spektrometer inframerah, mikrowave dan frekuensi radio spektrometer dan peralatan pengolahan sinyal.

Ringkasan

Model atom Bohr mendalilkan bahwa elektron mengorbit inti pada tingkat energi tetap. Orbit yang jauh dari inti ada pada tingkat energi yang lebih tinggi. Ketika elektron kembali ke tingkat energi yang lebih rendah, mereka memancarkan energi dalam bentuk cahaya.