Model
Atom Modern
Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin
Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner
Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian
yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda
secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian
menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”.
Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk
mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital
dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan
untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya
elektron dalam tiga dimensi.
Persamaan Schrodinger :
x,y dan z
Y
m
ђ
E
V
|
= Posisi dalam tiga dimensi
= Fungsi gelombang
= massa
= h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14
= Energi total
= Energi potensial
|
Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut
model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat
ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini.
|
Model atom mutakhir atau model atom mekanika gelombang
|
|
Awan elektron disekitar inti menunjukan
tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron.
Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk
sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit
terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital.
Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama.
CIRI KHAS MODEL ATOM MEKANIKA GELOMBANG
Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga
lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi
mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital
(bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron
dengan keadaan tertentu dalam suatu atom)
Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari
ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan
dalam bilangan kuantum tersebut)
Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H
menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan
peluang terbesar ditemukannya elektron
Percobaan Chadwick
|
Kelemahan Model Atom Modern:
Persamaan gelombang Schrodinger hanya dapat diterapkan
secara eksak untuk partikel dalam kotak dan atom dengan elektron tunggal.
Model
Atom Thomson
Berdasarkan penemuan tabung katode
yang lebih baik oleh William Crookers,
maka J.J.
Thomson meneliti lebih lanjut
tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan
partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan
anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode
merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan
selanjutnya disebut elektron.
Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena
elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan
positifuntuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya
tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan
teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan
bahwa:
"Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan
didalamya tersebar muatan negatif elektron"
Model atomini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah
dikelupas kulitnya. biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar marata
dalam bola daging jambu yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan
sebagai bola positif yang pejal. Model atom Thomson dapat digambarkan sebagai
berikut:
Percobaan Sinar Katode
Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Thomson
Kelebihan
Membuktikan adanya partikel lain yang
bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari
suatu unsur.
Kelemahan
Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan
susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
Pada tahin 1908,
ilmuwan Inggris yang lain, E.Rutherford melakukan
suatu percobaan, teknik yang dilakukan oleh Rutherford ini adalah dengan
menembakkan seberkas partikel alpha yang ditembakkan melalui celah pelat timbal
dan akhirnya menumbuk lempeng emas. Untuk mendeteksi seberkas partikel alpha
tersebut yang keluar dari lempeng emas, dipasang lempeng yang berlapis seng
sulfida. Bila partikel alpha menumbuk lempeng ini, maka akan nampak sutu nyala
sekilas yang dapat diamati secara visual. Hasil pengamatan Ruherford adalah
sebagian besar partikel alpha lewat tanpa mengalami pembelokkan, sebagian kecil
dibelokkan, dan sedikit sekali yang dipantulkan kembali.
|
Gambar :
Eksperimen yang dilakukan oleh Rutherford
|
Kemudian, Rutherford menyatakan 3
kesimpulan dari hasil eksperimennya :
Sebagian besar partikel alpha diteruskan lempeng logam
tanpa dibelokkan. Peristiwa ini menunjukkan bahwa sebagian besar ruang
dalam atom-atom emas adalah ruang kosong.
Sedikit sekali partikel alpha yang dipantulkan kembali.
Peristiwa ini menunjukkan bahwa partikel alpha ini telah mnumbuk suatu
bagian yang keras dari atom, yang disebut nukleus atau inti atom.
Sebagian kecil partikel alpha dibelokkan dengan
sudut-sudut tertentu. Peristiwa ini menunjukkan bahwa dalam atom tersebut
terdapat muatan sejenis dengan muatan alpha ( muatannya positif ), seperti
yang kita ketahui, bahwa muatan sejenis akan terjadi tolak-menolak pada
kedua muatannya, dan jika berlainan jenis, maka akan terjadi gaya tarik
menarik.
Dari hasil percobaan Rutherford
tersebut, tampak bahwa model atom Thomson pun telah gugur dan tidak dapat
diterima lagi, karena ternyata muatan positif dan negatif tidak tersebar merata
seperti teori yang dikemukakannya dalam teori kue kismis.
Dari kesimpulannya tersebut, Rutherford mengajukan model atom baru, yang
disebut Model atom Rutherford yang berbunyi :
|
Gambar :
Model atom Rutherford
|
Rutherford reasoned that all of an atom’s positively
charged particles were contained in the nucleus. The negatively
charged particles were scattered outside the nucleus around the
atom’s edge.
Sumber :
