Teori Model Atom Modern
Teori model atom modern adalah penyempurnaan dari kelemahan teori-teori sebelumnya yang lebih bisa diterima melalui ujicoba dan eksperimen yang dapat dipertanggung jawabkan. Namun inspirasi mereka berdasarkan pemikiran-pemikiran ilmuan terdahulu. Kelemahan teori atom Democritus yang menjadi dasar penyempurnaan teori atom Dalton. Terlepas dari kelebihan dan kekurangan model atom Dalton tersebut. Walaupun demikian Dalton tetap pelopor inspirasi terciptanya teori atom mdern yang kemudian disempurnakan ilmuan selanjutnya.
Penemu Teori Model Atom modern
Teori ini dipelopori oleh tiga orang ilmuan yaitu
- Louise de Broglie (1923)dengan penemuannya eletron bersifat gelombang dan partikel
- Erwin Scrodinger (1926) dengan persamaan gelombang elektron dalam atom yang akhirnya dikenal dengan model mekanika kuantum
- Werner Heisenberg (1927) dengan asas ketidakpastian yaitu “tidak mungkin dapat menemukan kedudukan dan momentum benda pada saat bersamaan, yang mungkin ditentukan yaitu kemungkinan menemukan elektro pada jarak tertentu di inti atom.
Dengan memadukan asas ketidakpastian dari Werner Heisenberg dan mekanika gelombang dari Louise de Broglie, Erwin Scrodinger merumuskan konsep orbital sebagai ruang tempat peluang elektron dapat di temukan. Teori ini ditambahkan juga oleh Paul Dirac, Max Born, dan Pauli. Keunggulan teori atom mekanika kuantum dapat menjelaskan materi berskala kecil seperti elektron dalam atom sehingga penyusunan (keberadaan) elektron dalam atom dapat digambarkan melalui penulisan konfigurasi elektron dan diagram orbital.Teori model atom modern membantah bahwa atom tidak dapat dibagi lagi dengan ditemukannya bagian –bagian atom di dalamanya.
Konsep Teori Atom Modern
- Atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton (muatan positif) dan neutron dan elektron-elektron mengelilingi inti atom.
Gerakan elektron – elektron yang mengelilingi inti atom tersebut berada pada orbital tertentu membentuk kulit atom dengan konsep orbital dipengaruhi oleh sifat dualisme yaitu sebagai partikel dan gelombang. orbital adalah daerah kebolehjadian terbesar ditemukannya elektron dalam atom. Persamaan yang menyatakan gerakan elektron dalam mengelilingi inti atom dihubungkan dengan sifat dualisme materi yang diungkapkan dalam bentuk koordinat Cartesius. Persamaan ini dikenal sebagai persamaan Schrodinger.
- Kedudukan elektron pada orbital dinyatakan dengan bilangan kuantum
Dari persamaan Schrodinger ini dihasilkan tiga bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (ℓ), dan bilangan kuantum magnetik(m). Ketiga bilangan kuantum ini merupakan bilangan bulat sederhana yang menunjukkan peluang adanya elektron di sekeliling inti atom. Penyelesaian persamaan Schrodinger menghasilkan tiga bilangan kuantum. Persamaan Schrodinger menurunkan konsep orbital sehingga terdapat hubungan antara orbital dan ketiga bilangan kuantum tersebut.
- Bilangan Kuantum Utama (n) : merupakan fungsi jarak yang dihitung dari inti atom (sebagai titik nol) dengan nilai n = 1, 2, 3, …, n. Semakin besar nilai n, semakin jauh jaraknya dari inti. Setiap tingkat energi terdapat satu atau lebih bentuk orbital yang membentuk kulit (shell). Kulit merupakan kumpulan orbital dalam bilangan kuantum utama yang sama. Kulit-kulit ini diberi lambang mulai dari K, L, M, N, …, dan seterusnya. Hubungan bilangan kuantum utama dengan lambang kulit sebagai berikut. Jumlah orbital dalam setiap kulit sama dengan n2, n adalah bilangan kuantum utama.
- Bilangan Kuantum Azimut (ℓ): disebut juga dengan kuantum momentum sudut yang menentukan bentuk orbital. Nilai bilangan kuantum azimut adalah ℓ = n–1. Oleh karena nilai n merupakan bilangan bulat dan terkecil sama dengan satu maka harga ℓ juga merupakan deret bilangan bulat 0, 1, 2, …, (n–1). Di dalam kulit terdapat ruang-ruang dengan bentuk tertentu. Bentuk ini dinamakan subkulit. Di dalam subkulit terdapat tempat elektron berada. Tempat ini dinamakan orbital.
- Bilangan Kuantum Magnetik (m): disebut juga bilangan kuantum orientasi karena menunjukan arah orbital dalam ruang subkulit dalam kulit. Nilai bilangan kuantum magnetik berupa deret bilangan bulat dari –m melalui nol sampai +m. Untuk ℓ1, nilai m=0, ±l. Jadi, nilai bilangan kuantum magnetik untuk ℓ=1 adalah –l melalui 0 sampai +l.
- Bilangan Kuantum Spin (s): ditemukan dari hasil pengamatan radiasi uap perak yang dilewatkan melalui medan magnet, oleh Otto Stern dan W. Gerlach. Terdapatdua macam spin elektron yang berlawanan juga meniadakan dan spin yang tidak meniadakan. Sehingga elektron memiliki medan magnet. Bilangan kuantum ini memiliki dua harga yang berlawanan tanda, yaitu +1/2 dan – 1/2. Tanda (+) menunjukkan putaran searah jarum jam dan tanda (–) arah sebaliknya (perhatikan Gambar 7). Adapun harga 1/2, menyatakan fraksi elektron.
- Konfigurasi Elektron Atom Polielektron menggunakan tingkat energi orbital dan distribusi elektron
Kelemahan dari persamaan Schrodinger hanya dapat diterapkan secara eksak untuk atom berelektron tunggal seperti hidrogen, sedangkan pada atom berelektron banyak tidak dapat diselesaikan. Sehingga untuk atom berlektron banyak digunakan metode pendekatan berdasarkan hasil penelitian dan teori para ahli.
- Tingkat Energi Orbital: Atom poliektron memiliki orbital-orbital dengan nilai bilangan kuantum utama sama memiliki tingkat energi yang sedikit berbeda. Misalnya, orbital 2s dan 2p memiliki tingkat energi berbeda, yaitu energi orbital 2p lebih tinggi.
- Distribusi Elektron dalam Atom: Kulit terdiri atas subkulit yang berisi orbital-orbital dengan bilangan kuantum utama yang sama. Jumlah orbital dalam setiap kulit dinyatakan dengan rumus n2 dan jumlah maksimum elektron yang dapat menempati setiap kulit dinyatakan dengan rumus 2n2.
Baca juga:
Demikian uraian penjelasan mengenai teori model atom modern yang telah dipelajari dan bermanfaat secara global dengan terinspirasi dari perkembangan model atom sebelumnya. Semoga dengan artikel ini dapat memberikan gambaran dan pemahaman bagi yang membaca. sampai jumpa lagi di postingan berikutnya.
