Transcript TEORI BOHR MENGENAI ATOM HIDROGEN Kompetensi Dasar : Melakukan kajian ilmiah sehubungan dengan perkembangan model atom.

TEORI BOHR MENGENAI
ATOM HIDROGEN
Kompetensi Dasar :
Melakukan kajian ilmiah sehubungan dengan
perkembangan model atom
Tujuan Pembelajaran
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Memformulasikan gaya interaksi antara proton dan elektron
Menjelaskan hubungan antara gaya yang bekerja dengan orbit
elektron (gaya cenripetal)
Memformulasikan hubungan antara kecepatan dan jari-jari orbit
elektron
Mendapatkan persamaan energi total elektron pada jejari orbit r
(dari penjumlahan energi kinetik dan energi potensial
Mendapatkan persamaan momentum sudut terkuantisasi
didasarkan pada prinsip gelombang de Broglie dari suatu gerak
elektron pada orbit
Mendapatkan persamaan energi kuantisasi elektron untuk tingkat
ke n
Membuktikan secara numerik bahwa nilai energi elektron pada
tingat dasar (n=1) adalah E1= -13,6 eV
Pengetahuan awal
Apa yang anda ketahui tentang proton dan
elektron, dan berapa muata listriknya ?
 Apa yang yang terjadi bila elektron dan
proton didekatkan?

Amati ilustrasi berikut !!
Interaksi inti dengan
elektron pada orbit
+
Fc
-
Ze 2
F  k 2
r

Gaya tarik Coulomb antara inti
dengan elektron
m v2
Fc  
r

Gerak orbit elektron mengitari inti
(berupa gaya centripetal)

Hubungan laju electron dengan
jari-jari orbit:
v2 
2
kZe
mr
Teori Bohr untuk Atom Hidrogen


+
Fc

Bohr mengembangkan
model atom berdasarkan
model susunan tata surya.
Inti (proton) bermuatan
positif, sedangkan elektron
(muatan negatif) mengelilingi
inti
Gaya tarik Coulomb yang
menyebabkan elektron
terikat pada orbit
mengelilingi inti
Energi Elektron dalam atom
m v2
K
2
Ze
V  k
r
2
kZe 2
E  K V  
2r

Energi kinetic

energi potensial elektron
pada orbit:

Energi Total elektron
pada orbit:
Postulat de Broglie
panjang
adalah:
gelombang

dikaitkan
dengan
momentum
h
mv
Orbit electron mengelilingi lingkaran berkaitan
dengan bilangan bulat panjang gelombang,
diberikan oleh:
nh
n 
 2r
mv
dan
h
L  mvr  n
2
L : momentum sudut electron (mempunyai harga
diskret),
n = 1, 2, 3, 4, … (bilangan bulat).
Hubungan orbit elektron dengan gelombang de
Broglie memberikan persamaan :
n 2 r1
rn 
Z
Zv1
vn 
n
rn : jari-jari orbit pada
lintasan n
Vn : laju orbit pada lintasan n
h2
r1 
4km e2
C
v1 
137
Jika dimasukkan harg konstanta-kontanta
maka diperoleh untuk n = 1:
r1 = 0,5292 Å;
Tingkat Energi kuantisasi
Setiap orbit bersesuaian dengan energi elektron yang berbeda.
Energi elektron pada setiap jari-jari orbit rn, diberikan oleh:
k Ze 2
En  
2 rn
Dengan memasukkan harga rn maka diperoleh (Z=1 untuk
atom hidrogen) :
4 2 k 2e 4 m
E1  
h2
Z 2 E1
En  2
n
Adalah energi tingkat dasar yang bila dimasukkan
konstanta-konstanta tersebut menghasilkan :
E1 = -13,6 eV




Energi elektron terendah adalah E1 disebut energi tingkat dasar.
E2, E3, E4 dan seterusnya disebut energi eksitasi
Energi ionisasi adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan
elektron dari ikatan atom hidrogen, dalam hal ini dibutuhkan energi
sebesar 13,6 eV.
Bila elektron berpindah dari keadaan awal ni (yang lebih tinggi) ke
keadaan akhir nf (yang rendah) maka dipancarkan foton.
Energi foton dipancarkan = energi awal - energi akhir
 1
1 

hf  Eni  En f  E1 2  2
n n 
f 
 i
 1

1
hf   E1  2  2 
n

n
f
i


EMISI RADIASI DALAM TEORI
BOHR
Postulat Bohr tentang radiasi:
Radiasi dipancarkan bila elektron pada
lintasan tertentu (Ei) melepaskan energi dan
mengalami transisi ketingkat ynag lebih
rendah (Ef).
Panjang gelombang foton yang dipancarkan
sebanding dengan selisih energi:
E = hf = Ei - Ef
EMISI RADIASI
DALAM TEORI BOHR
Energi foton yang dipancarkan
E  hf 
hc

E1o  1
1 

 2
2
 hc  n f
ni 
1
E1o
Ei   2
ni
E1o
Ef   2
nf
Ketika terjadi transisi elektron dari tingkat
energi tinggi ke yang lebih rendah, maka
dipancarkan foton
hf
Ei
ni
Ef
nf
+
n f  ni
Selesai