Model Atom

Model Atom Dalton

• Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil.
• Atom-atom dari unsur yang sama mempunyai sifat yang sama dan atom-atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat berbeda.
• Atom suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain.
• Dua atom atau lebih yang berasal dari unsur berbeda dapat bergabung membentuk molekul.
• Kelemahan model atom Dalton, di antaranya atom ternyata dapat dibagi lagi, atom suatu unsur dapat diubah menjadi atom unsur lain, dan dapat menjelaskan tentang kelistrikan.

Model Atom Thomson

• Atom merupakan materi yang bermuatan positif.
• Muatan positif ini dinetralkan oleh elektron-elektron yang tersebar di dalam atom seperti kismis pada roti kismis.
• Teori ini tidak dapat dikembangkan karena menyimpang dari percobaan yang dilakukan Rutherford, Geiger, dan Marsden.

Model Atom Rutherford

• Inti atom bermuatan listrik positif dan sebagian besar massa atom terkumpul pada inti atom.
• Elektron-elektron bergerak mengelilingi inti atom dan lintasannya seperti planet-planet yang bergerak dalam tata surya.
• Jumlah muatan iti atom sama dengan jumlah muatan elektron-elektron yang mengelilinginya sehingga atom bersifat netral.
• Sebagian besar atom merupakan ruang hampa.
• Gaya sentripetal elektron selama mengelilingi inti atom disebabkan oleh gaya elektrostatik antara muatan inti dengan elektron.
• Dalam percobaannya, Rutherford menggunakan atom hidrogen karena mempunyai satu elektron dan satu muatan positif dalam inti.

Energi total elektron saat mengelilingi inti

Agar elektron H tidak terikat oleh inti atom, diperlukan energi sebesar 13,6 eV. Satu elektron volt merupakan besar energi yang dibebaskan oleh elektron yang keluar dari katode jika beda potensial antara anode dan katode 1 volt.

1 eV = 1,6 x 10^-19 J

Kelemahan model atom Rutherford

• Elektrron yang mengelilingi inti atom terus memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik sehingga lintasannya berbentuk spirak dan suatu saat elektron jatuh ke dalam inti atom, yang artinya lintasannya tidak stasioner.
• Frekuensi yang dipancarkan berubah-ubah sehingga menghasilkan spektrum kontinu, bukan spektrum garis.

Model Atom Bohr

Pada dasarnya model atom Bohr merupakan model atom Rutherford yang ditambah teori kuantum untuk menyempurnakan kelemahan model atom Rutherford dengan penambahan dua postulat sebagai berikut.

Postulat 1

Elektron  yang mengelilingi inti atom mempunyai lintasan tertentu dan tidak memancarkan energi yang disebut lintasan stasioner sehingga mempunyai momentum anguler yang dinyatakan dengan persamaan berikut.

mvr = nh / 2π

dengan

m = massa elektron (kg),

v = kecepatan elektron (m/s),

r = jari-jari lintasan elektron (m),

n = bilangan kuantum (1, 2, 3, . . .) , dan

h = tetapan Planck

Berdasarkan postulat 1 Bohr ini, dapat dirumuskan jari-jari lintasan elektron dan membuktikan bahwa elektron tidak jatuh ke inti.

r_n = n²r₁

r₁ = 5,3 x 10^-11 m

dengan

r₁ = jari-jari lintasan elektron pada tingkat dasar (m),

n = bilangan kuantum (1, 2, 3, . . .) , dan

r_n = jari-jari lintasan elektron pada bilangan kuantum n (m).

Postulat 2

Pada setiap lintasannya, elektron mempunyai tingkat-tingkat energi tertentu. Berdasarkan postulat 2 Bohr, dapat ditentukan tingkat energi elektron seperti berikut.

Sebuah elektron dapat berpindah dari kulit dalam ke luar jika menyerap energi dan akan memancarkan energi jika pindah dari kulit luar ke dalam. Energi yang dipancarkan berupa foton atau gelombang elektromagnetik. Misalkan elektron pindah dari kulit B ke A pada atom H, maka akan terjadi pencaran energi berupa foton dan akan dihasilkan spektrum garis yang terdiri atas deret garis-garis yang terpisah-pisah menurut aturan tertentu.

Garis-garis spektrum yang dipancarkan atom hidrogen adalah sebagai berikut.