Dasar-dasar Teori Kuantum Klasik (Resume)

Dasar-dasar Teori Kuantum Klasik

Spektrum atom

Bila logam atau senyawanya dipanaskan di pembakar, warna khas logam akan muncul. Ini yang dikenal dengan reaksi nyala. Bila warna ini dipisahkan dengan prisma, beberapa garis spektra akan muncul, dan panjang gelombang setiap garis khas untuk logam yang digunakan.

Bila gas ada dalam tabung vakum, dan diberi beda potensial tinggi, gas akan terlucuti dan memancarkan cahaya. Pemisahan cahaya yang dihasilkan dengan prisma akan menghasilkan garisspektra garis diskontinyu. Karena panjang gelombang cahaya khas bagi atom, spektrum ini disebut dengan spektrum atom. Fisikawan Swedia Johannes Robert Rydberg (1854-1919) menemukan bahwa bilangan gelombang σ garis spektra dapat diungkapkan dengan persamaan berikut (1889).

σ = 1/ λ = R{ (1/n_i² ) -(1/n_j² ) }cm^-1 … (2.1)

Jumlah gelombang dalam satuan panjang (misalnya, per 1 cm)

n_i dan n_j bilangan positif bulat(n_i < n_j) dan R adalah tetapan khas untuk gas yang digunakan. Untuk hidrogen R bernilai 1,09678 x 10⁷m^-1. Umumnya bilangan gelombang garis spektra atom hodrogen dapat diungkapkan sebagai perbedaan dua suku R/n².

Spektrum Garis Suatu Unsur

            Neils Bohr, mengembangkan teori atom hidsrogen dengan mengandaikan bahwa momentum sudut electron adalah terkuantisasi ataudiskontinu. Jika seberkas cahaya dari sumber cahaya (missal :lampu listrik/matahari) dilewatkan melaluiprisma, maka akan diperoleh spectrum kontinu (berkesinambungan). Spectrum (pita warna) itu terdiri atas semua panjang gelombang yang ada secara kontinu (tanpa adanya putus-putus), seperti gambar di bawah ini. Spektrum kontinu dari sumber  cahaya.

            Bila suatu arus listrik bertegangan sangat tinggi melewati tabung yang diisi dengan gas hidrogem, maka akan dipancarkan suatu radiasi. Jika radiasi yang dipancarkan tersebut dilewatkan melalui suatu prisma atau kisi, maka akan diperoleh suatu spectrum diskontinu atau garis. Spectrum itu hanya mengandung beberapa garis warna secara terputus-putus. Spektrum garis dari gas hidrogen

            Zat yang diselidiki spektrumnya diuapkan pada suhu tinggi, kemudian diletakkan diantara dua electrode grafit dan diberi listrik bertegangan tinggi.

Konsep Model Atom Bohr

Dengan menggunakan teori kuantum dari Max Planck, Neils Bohr menyatakan bahwa spectrum garis dihasilkan dari radiasi elektromagnetik (partikel gelombang). Tahun 1900, Max Planck mwngatakan bahwa radiasi elktromagnetik bersifat diskontinu. Tahun 1905, Enstein menguatkan kuantisasi energi radiasi tsb dengan menerapkannya pada efek fotolistik. Selanjutnya Planck berhasil menemukan persamaan yang menyatakan bahwa setiap foton (kuanta) mempunyai energy foton yang bergantung pada frekuensi atau panjang gelombangnya.

Persamaan planck : ΔE = hν atau E = h x c/λ

Teori Atom Neils Bohr

—  Elektron dalam atom diizinkan pada keadaan stasioner tertentu. Setiap keadaan stasioner berkaitan dengan energi (lintasan) tertentu. bergerak dengan suatu momentum sudut yang merupakan kelipatan bilangan bulat h/2π, yakni

                                                mvr = n(h/2π), n = 1, 2, 3,…

—  Elektron berada secara stasioner, yaitu selama Elektron beredar mengelilingi Inti Atom, Elektron tidak memancarkan dan menyerap Energi. Dan apabila atom hidrogen mendapat radiasi (energi), maka elektron akan tereksitasi.

—  Energi Elektron berbanding terbalik dengan lintasan (kulit)  E = -R_H  x ( 1/n² )

Kelemahan Teori Atom Neils Bohr

—  Teori tersebut tidak mampu menjelaskan spektrum garis unsur poli-elektronik

—  Tidak mampu menjelaskan sifat-sifat spekterum dalam magnet

—  Tidak ada penjelasan persuasif tentang ikatan kimia yang dapat diperoleh

—  Tidak dapat menjelaskan garis-garis halus pada spektrum atom hidrogen