Teori Kuantum dan Struktur Atom

1
Teori Kuantum dan Struktur Atom
2
Sifat Gelombang Cahaya
c ? x ?
3
Spektrum Elektromagnetik
4
Soal Latihan

• Beberapa intan menunjukkan warna kuning karena
  mengandung senyawa nitrogen yang menyerap cahaya
  purple pada frekuensi 7,23 x 1014 Hz. Hitung
  panjang gelombang (dalam nm dan Å) cahaya yang
  diserap!

5
Perbedaan Materi dan Energi

• Gelombang (Energi) jika melalui batas fasa (udara
  air) akan mengalami refraksi sedangkan materi
  tidak
• Gelombang ketika melalui slit (lubang kecil) akan
  mengalami difraksi atau melengkung disekitar slit
  sedangkan materi tidak mengalami difraksi
• Difraksi gelombang pada dua slit menghasilan
  interferensi menguatkan dan saling meniadakan

6
Interferensi
7
Sifat Partikel Cahaya

• Radiasi Benda Hitam
• Efek Photolistrik
• Spektra atom Hidrogen

8
Radiasi Benda Hitam

• Adanya perubahan warna emisi cahaya (intensitas)
  yang tergantung pada panjang gelombang (energi)
  yang diberikan ? tertentu
• Max Planck merumuskan E n h ? dimana h 6,626
  x 10-34 J.s
• ?Eatom Eradiasi emisi atau absorpsi ?n h ?
• ?E h?

9
Efek Photolistrik

• Elektron hanya akan terlepas pada ? tertentu dan
  diindikasikan oleh current meter
• Einstein mempostulatkan adanya photon (partikel
  berenergi)
• Ephoton h? ?Eatom

10
Soal Latihan

• Hitung energi satu photon dari sinar ultraviolet
  (? 1 x 10-8 m) visible (? 5 x 10-7 m)dan
  infrared (? 1 x 10-4 m)

11
Spektra Atom
12
Dualitas Gelombang-Partikel Materi dan Energi

• Kesimpulan dari 3 fenomena yang telah dibahas
  adalah materi dan energi adalah dua entitas yang
  saling berganti satu sama lain
• Energi memiliki sifat partikel dan materi
  memiliki sifat gelombang

13
Panjang Gelombang de Broglie

• Jika energi memiliki sifat partikel maka materi
  juga memiliki sifat gelombang
• Jika elektron memiliki gerak mirip gelombang dan
  orbitnya dibatasi pada jari-jari tertentu maka
  ini merujuk pada frekuensi dan energi tertentu
  pula

14
Model Mekanika Kuantum Atom
15
Bilangan Kuantum Orbital Atom

• Bilangan kuantum utama (n) adalah bulat positif
  (1, 2, 3..) menunjukkan ukuran relatif orbital
  dan jarak relatif dari inti. Bilangan ini juga
  menunjukkan tingkat energi atom H
• Bilangan kuantum momentum anguler (l) adalah
  bilangan bulat dari 0 hingga n 1. nilai n akan
  sangat mempengaruhi l, jika n 1 maka l 0 dan
  jika n 2 maka l 1 (0, 1) dst.
• Bilangam kuantum magnetik (ml) adalah bilangan
  bulat dari -l ,0 hingga l. jika l 0, maka ml
  0, namun jika l 1 maka nilai ml bisa diantara
  -1, 0 dan 1

16
Hierarki Bilangan Kuantum
17
Soal Latihan

• Berapa nilai bil kuantum momentum anguler (l) dan
  magnetik (ml) yang diperbolehkan untuk bilangan
  kuantum n 3?
• Tuliskan nilai l dan ml untuk bilangan kuantum n
  4!

18

• Tingkat energi atom atau kulit diberikan oleh
  nilai n, semakin kecil n semakin kecil pula
  tingkat energi
• Tingkatan/kulit atom memiliki subkulit yang
  ditandai dengan bentuk orbital berdasarkan garis
  spektroskopi
• l 0 ditandai subkulit s (sharp)
• l 1 ditandai subkulit p (principal)
• l 2 ditandai subkulit d (diffuse) dan
• l 3 ditandai subkulit f (fundamental)
• Sehingga untuk n 2 dan l 0 dinamakan subkulit
  2s.

19
Latihan

• Berikan nama subkulit dengan spesifikasi bilangan
  kuantum berikut
• n 3, l 2 n 2, l 0
• n 5, l 1 n 4, l 3
• Berapa nilai n, l dan ml yang dimungkinkan untuk
  subkulit 2p dan 5f?
• Berikan koreksi untuk bilangan kuantum dan nama
  subkulit berikut ini
• n 1, l 1, ml 0 ? 1p
• n 4, l 3, ml 1 ? 4d
• n 3, l 1, ml -2 ? 3p

20
Bentuk Orbital s
21
Orbital p
22
Orbital d
23
Salah satu dari 7 orbital f