Makalah Model Atom Modern
KATA PENGANTAR
Puji
syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah,
Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini
dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat
dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca.
Harapan
saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para
pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga
kedepannya dapat lebih baik.
Makalah
ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat
kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan
masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Pinrang,
DAFTAR
ISI
Kata Pengantar
Daftar Isi
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
B. Maksud
Dan Tujuan
C. Permasalahan
BAB II PEMBAHASAN
A. Perkembangan
teori atom
B.
Ciri Khas Model Atom Mekanika
Gelombang
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
Daftar
Pustaka
BAB I
PENDAHULUAN
A.
LATAR
BELAKANG
Dalam
sehari-hari kita sering mendengar kata ‘atom’. Istilah atom berasal dari Bahasa
Yunani (τομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun
sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi disebut juga dengan partikel terkecil
yang tidak dapat dibelah lagi. Dalam ilmu Kimia dan Fisika, atom adalah suatu
satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan
negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan
positif, dan neutron yang bermuatan netral.
Konsep
atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan
oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan
meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu
tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama
akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan
struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom'
tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang
digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.
B. PERMASALAHAN
Dari
latar belakang yang disebutkan di atas, Penulis menemukan permasalahan yang
dirumuskan sebagai berikut :
1. Bagaimana
perkembangan teori dasar atom?
2. Apa
yang dimaksud dengan proton, neutron, dan elektron sebagai partikel dasar atom?
3. Bagaimana
perkembangan model atom Modern (mekanika kuantum)
C. MAKSUD DAN TUJUAN
Makalah
ini diharapkan dapat membantu para
pembaca untuk mengetahui lebih mengenai :
1. Perkembangan
teori dasar atom modern
2. Proton,
neutron, dan elektron sebagai partikel dasar atom
3. Model
atom modern (mekanika
kuantum)
BAB II
PEMBAHASAN
A. Perkembangan Teori Atom
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 Ñ’ 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.
B.
Ciri Khas Model Atom Mekanika Gelombang
1. 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)
2. Bentuk
dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital
dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)
3. Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari
inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan
peluang terbesar di temukannya
Kelemahan
Model Atom Modern
Salah satu kelemahan model
atom Bohr hanya bisa dipakai untuk menjelaskan model atom hydrogen
dan atom atau ion yang memiliki konfigurasi elektron seperti atom hydrogen, dan
tidak bisa menjelaskan untuk atom yang memiliki banyak elektron.
Werner
heinsberg (1901-1976), Louis de Broglie (1892-1987), dan Erwin Schrödinger
(1887-1961) merupakan para ilmuwan yang menyumbang berkembangnya model atom
modern atau yang disebut sebagai model atom mekanika kuantum .
Pernyataan
de Broglie yang menyatakan bahwa partikel dapat bersifat seperti gelombang
telah menginspirasi Schrödinger untuk menyusun model atomnya dengan
memperhatikan sifat elektron bukan hanya sebagai partikel tapi juga sebagai
gelombang, artinya dia menggunakan dualisme sifat elektron.
Menurut
Schrödinger elektron yang terikat pada inti atom dapat dianggap memiliki sifat
sama seperti “standing wave”, anda bisa membayangkan gelombang standing wave
ini seperti senar pada gitar (lihat gambar). Ciri standing wave ini
ujung-ujungnya harus memiliki simpul sehingga ½ gelombang yang dihasilkan
berjumlah bilangan bulat.
Hal yang sama dapat
diterapkan apabila kita menganggap elektron dalam atom hydrogen sebagai
“standing wave”. Hanya orbit dengan dengan jumlah ½ gelombang tertentu saja
yang diijinkan, orbit dengan jumlah ½ gelombang yang bukan merupakan bilangan
bulat tidak diijinkam. Hal inilah penjelasan yang rasional mengapa
energi dalam atom hydrogen terkuantisasi. (lihat gambar)
Schrödinger kemudian
mengajukan persamaan yang kemudian dikenal dengan nama “persamaan gelombang
Schrödinger” yaitu :
H? = E?
? disebut sebagai fungsi
gelombang, H adalah satu set intruksi persamaan matematika yang disebut sebagai
operator, dan E menunjukan total energi dari atom. Penyelesaian persamaan ini
menghasilkan berbagai bentuk penyelesaian dimana setiap penyelesain ini
melibatkan fungsi gelombang ? yang dikarakteristikkan oleh sejumlah nilai E.
Fungsi gelombang ? yang spesisfik dari penyelesaian persamaan gelombang
Schrödinger disebut sebagai “orbital”
Apakah orbital itu?
Orbital adalah daerah kebolehjadian kita menemukan elektron dalam suatu atom
atau bisa dikatakan daerah dimana kemungkinan besar kita dapat menemukan
elektron dalam suatu atom.
Bedakan
dengan istilah orbit yang dipakai di model atom Bohr. Orbit berupa lintasan
dimana kita bisa tahu lintasan dimana elektron mengelilingi inti, tapi pada
orbital kita tidak tahu bagaimana bentuk lintasan elektron yang sedang
mengelilingi inti. Yang dapat kita ketahui adalah dibagian mana kemungkinan
besar kita dapat menemukan elektron dalam atom.
Werner
Heisenberg menjelaskan secara gamblang tentang sifat alami dari orbital,
analisis matematika yang dihasilkannya menyatakan bahwa kita tidak bisa secara
pasti menentukan posisi serta momentum suatu partikel pada kisaran waktu
tertentu. Secara matematis azas ketidakpastian Heisenberg ditulis sebagai
berikut:
?x
. ?(mv) ? h/4?
?x
adalah ketidakpastian menentukan posisi dan ?(mv) adalah ketidakpastian
momentum dan h adalah konstanta Plank. Arti persamaan diatas adalah semakin
akurat kita menentukan posisi suatu partikel maka semakin tidak akurat nilai
momentum yang kita dapatkan, dan sebaliknya.
Pembatasan
ini sangat penting bila kita memmpelajari partikel yang sangat kecil seperti
elektron, oleh sebab itulah kita tidak bisa menentukan secara pasti posisi
elektron yang sedang mengelilingi inti atom seperti yang ditunjukan oleh model
atom Bohr, dimana elektron bergerak dalam orbit yang berbentuk lingkaran.
Disinilah mulai diterimanya model atom mekanika kuantum yang diajukan oleh
Schrödinger.
Sesuai
dengan azaz Heisenberg ini maka fungsi gelombang tidak dapat menjelaskan secara
detail pergerakan elektron dalam atom, kecuali fungsi gelombang kuadrat (?2)
yang dapat diartikan sebagai probabilitas distribusi elektron dalam orbital.
Hal ini bisa dipakai unutk menggambarkan bentuk orbital dalam bentuk distribusi
elektron, atau dikenal sebagai peta densitas.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
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”.
B.
Saran
Saya
sebagai penyusun sadar bahwa makalah ini jauh dari kesempurnaan karena saya
memiliki keterbatasan-keterbatasan yang tidak dapat saya pungkiri,untuk itu
saya harapkan kritik dan saran yang membangun dari guru maupun para pembaca.
DAFTAR PUSTAKA
Comments