Apa yang terjadi jika elektron berpindah ke kulit yang tingkat energi yang lebih rendah

Berkembangnya ilmu pengetahuan dari waktu ke waktu memberikan pengaruh terhadap peradaban manusia. Salah satunya mengenai atom, dimana teori tentang atom ini telah ada sejak beberapa abad sebelum masehi dan terus diteliti dengan berbagai eksperimen oleh para ilmuwan, sehingga menghasilkan teori-teori yang bermanfaat bagi ilmu pengetahuan ke depan.

Salah satu ilmuwan yang meneliti tentang atom adalah Niels Bohr yang dikenal dengan teori atom Bohr. Ilmuwan asal Denmark ini memperkenalkan model atom Bohr pada tahun 1913 dengan menggambarkan atom sebagai sebuah inti kecil bermuatan positif dikelilingi elektron yang bergerak dalam orbit sirkuler. Dimana, orbit sirkuler tersebut juga mengelilingi intinya.

Model atom Bohr menyerupai sistem tata surya, tetapi gaya gravitasinya digantikan oleh gaya elektrostatik. Penemuan sifat ganda radiasi elektromagnetik dan eksperimen yang menunjukan kuantisasi energi membantu Neil Bohr untuk memberikan model atomnya yang mampu mengatasi beberapa kelemahan model Ruherford. Ada 6 poin utama dari teori atom Bohr ini, antara lain :

1. Elektron dalam atom hidrogen berpuatar di sekitar inti di jalur melingkar tetap memiliki energi yang pasti atau disebut orbit.
2. Energi elektron pada orbit tersebut ditentukan oleh jarak elektron terhadap inti atom, semakin jauh dari inti atom energi elektron semakin tinggi.
3. Hanya pada orbit dengan tingkat energi tertentu itulah elektron dapat mengelilingi inti atau dengan kata lain tingkat energi terkwantisasi.
4. Elektron dapat berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi jika menyerap energinya yang cukup.
5. Elektron dapat berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah dengan melepaskan energi tertentu.
6. Tingkat energi lintasan elektron tersebut merupakan kelipatan dari suatu bilangan bulat dari 1 sampai dengan tak terhingga yang disebut bilangan kuantum.

(Baca juga: Kelebihan dan Kekurangan Teori Atom Rutherford)

Model Bohr untuk Atom Hidrogen

Teori atom Bohr telah berhasil menjelaskan terjadinya spektrum atom hidrogen dan atom-atom yang mempunyai elektron tunggal, tetapi gagal menjelaskan terjadinya spektrum dari atom yang berelektron banyak. Dalam model Bohr untuk atom hidrogen ini ada 6 poin penting yang perlu diperhatikan, yaitu :

1. Atom hidrogen memiliki keadaan stasioner yang diberi nomor sebagai n = 1,2,3,,,,,sampai tak terhingga. Dimana n ini dikenal sebagai bilangan kuantum utama.
2. Jari-jari dari keadaan stasioner diberikan dengan rumus : rn = n2a0,, dimana a0 dikenal sebagai radius Bohr dan memiliki nilai 52,9 pm.
3. Energi keadaan stasioner tertentu (orbit) dalam atom hidrogen diberikan sebagai : En = – RH (1/n2) J per atom, dimana RH disebut Rydberg Constant. = -2,18 x 10-18 J per atom.
4. Energi elektron dari keadaan stasioner (En) selalu negatif untuk atom hidrogen.
5. Teori Bohr untuk atom hidrogen juga dapat diterapkan pada ion seperti He+,Li 2+ ,Be 3+ yang hanya memiliki satu elektron.

Manfaat dan Keterbatasan

Sama halnya dengan teori-teori atom lainnya, teori atom Bohr ini memiliki manfaat dan keterbatasan/kelemahan. Dimana, untuk manfaatnya antara lain atom stabil karena elektron tidak dapat kehilangan energi selama berada di orbit tertentu, teori atom Bohr ini menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.

Sedangkan untuk keterbatasan dari teori atom Bohr ini antara lain ; teori ini tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom multi elektron, tidak dapat menjelaskan pemisahan haris-garis spektrum di hadapan medan magnet (Zeeman effect) atau medan listrik (stark effect), tidak bisa menjelaskan intensitas relatif dari garis spektrum.

#Jawaban di bawah ini, bisa saja tidak akurat dikarenakan si penjawab mungkin bukan ahli dalam pertanyaan tersebut. Pastikan mencari jawaban lain dari berbagai sumber terpercaya, sebelum mengklaim jawaban tersebut adalah benar. Semangat Belajar..#

Dijawab oleh ### Pada Fri, 05 Aug 2022 15:46:13 +0700 dengan Kategori Kimia dan Sudah Dilihat ### kali

Jawaban:

Teori Atom Niels Bohr Diawali dari pengamatan Niels Bohr terhadap spektrum atom, adanya spectrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya beredar pada lintasan-lintasan dengan energy tertentu. Dengan teori Mekanika Kuantum Planck, Bohr (1913) menyampaikan 2 postulat untuk menjelaskan kestabilan atom. Dua Postulat Bohr : 1) Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu yang stasioner yang disebut orbit/kulit. Walaupun elektron bergerak cepat tetapi elektron tidak memancarkan atau menyerap energi sehingga energi elektron konstan. Hal ini berarti elektron yang berputar mengelilingi inti atom mempunyai lintasan tetap sehingga elektron tidak jatuh ke inti. 2) Elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulit yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi. Energi yang dipancarkan atau diserap ketika elektron berpindah-pindah kulit disebut foton. Energi yang dibawa foton ini bersifat diskrit (catu). Jika suatu atom menyerap energi, maka energi ini digunakan elektron untuk berpindah kulit dari tingkat energi rendah ke tingkat energi tinggi. Pada saat elektron kembali ke posisi semula akan dipancarkan energi dengan besar yang sama. Jadi, hanya elektron pada kulit tertentu dengan tingkat energi tertentu yang dapat bergerak, sehingga frekuensi cahaya yang ditimbulkan juga tertentu. Hal inilah yang digunakan untuk menjelaskan spektrum diskrit atom hidrogen. Model atom Bohr tersebut dapat dianalogkan seperti sebuah tata surya mini. Pada tata surya, planet-planet beredar mengelilingi matahari. Pada atom, elektron-elektron beredar mengelilingi atom, hanya bedanya pada sistem tata surya, setiap lintasan (orbit) hanya ditempati 1 planet, sedangkan pada atom setiap lintasan (kulit) dapat ditempati lebih dari 1elektron. Dalam model atom Bohr ini dikenal istilah konfigurasi elektron, yaitu susunan elektron pada masing-masing kulit. Data yang digunakan untuk menuliskan konfigurasi elektron adalah nomor atom suatu unsur, di mana nomor atom unsur menyatakan jumlah elektron dalam atom unsur tersebut. Sedangkan elektron pada kulit terluar dikenal dengan sebutan elektron valensi. Susunan elektron valensi sangat menentukan sifat-sifat kimia suatu atom dan berperan penting dalam membentuk ikatan dengan atom lain. Untuk menentukan konfigurasi elektron suatu unsur, ada beberapa patokan yang harus selalu diingat, yaitu: 1) Dimulai dari lintasan yang terdekat dengan inti, masing-masing lintasan disebut kulit ke-1 (kulit K), kulit ke-2 (kulit L), kulit ke-3 (kulit M), kulit ke-4 (kulit N), dan seterusnya. 2) Jumlah elektron maksimum (paling banyak) yang dapat menempati masing-masing kulit adalah: 2 n2 dengan n = nomor kulit Kulit K dapat menampung maksimal 2 elektron. Kulit L dapat menampung maksimal 8 elektron. Kulit M dapat menampung maksimal 18 elektron, dan seterusnya. 3) Kulit yang paling luar hanya boleh mengandung maksimal 8 elektron. Kelemahan teori atom Bohr: 1) Hanya mampu menjelaskan spektrum atom hidrogen tetapi tidak mampu menjelaskan spectrum atom yang lebih kompleks (dengan jumlah elektron yang lebih banyak). 2) Orbit/kulit elektron mengelilingi inti atom bukan berbentuk lingkaran melainkan berbentuk elips. 3) Bohr menganggap elektron hanya sebagai partikel bukan sebagai partikel dan gelombang, sehingga kedudukan elektron dalam atom merupakan kebolehjadian.

Baca Juga: Hasil dari 4/5-3/4 = tolong ya kakak kakak sebentar lagi deadline tugas

nya plsssss​

op.dhafi.link/jawab Merupakan Website Kesimpulan dari forum tanya jawab online dengan pembahasan seputar pendidikan di indonesia secara umum. website ini gratis 100% tidak dipungut biaya sepeserpun untuk para pelajar di seluruh indonesia. saya harap pembelajaran ini dapat bermanfaat bagi para pelajar yang sedang mencari jawaban dari segala soal di sekolah. Terima Kasih Telah Berkunjung, Semoga sehat selalu.

Halo, Sobat Zenius. Di artikel kali ini gue akan ajak elo belajar lebih jauh tentang model atom Niels Bohr. Simak teorinya mulai rumus hingga kelemahannya di sini ya!

Malam tahun baru memang paling asik melihat kembang api yang berwarna-warni di langit malam. Tapi, pernah nggak sih elo kepikiran gimana kembang api bisa berwarna-warni, padahal awalnya cuma batang yang kemudian disulut api?

Jadi, di dalam kembang api itu ada yang namanya black powder sebagai bahan peledak, terdiri dari potasium nitrat, charcoal, dan sulfur. Selain itu, ada juga garam logam yang berperan memberikan warna kembang api.

Jadi, ketika kembang api disulut api, maka terjadi pemanasan bahan peledak yang bisa memberikan energi pada atom-atom garam logam. Elektron-elektron dalam atom tersebut akan mengalami transisi antar kulit, sesuai dengan postulat atom Bohr hingga memancarkan energi dalam bentuk foton.

Yap, jadi kasus kembang api yang bisa memancarkan warna-warni itu nggak jauh dari aplikasi ilmu Fisika, khususnya model atom Niels Bohr.

Baca Juga: 5 Contoh Model Atom dan Ciri-Cirinya – Materi Kimia Kelas 10

Teori Atom Niels Bohr

Duh, apa sih model atom Niels Bohr itu? Kalau elo diminta untuk jelaskan teori model atom menurut Niels Bohr, maka elo bisa menjawabnya seperti ini. 

“Atom Bohr merupakan model struktur atom pertama yang dengan benar menjelaskan spektrum radiasi atom hidrogen. Bisa dikatakan juga sebagai pencetus atom bergerak.”

Maksudnya atom bergerak itu apa ya? Jadi, model atom Bohr itu mirip sama tata surya, guys. Suatu atom memiliki inti dan muatannya, yang kemudian ada elektron berputar mengelilingi inti atom tersebut sesuai dengan orbitnya dengan tingkat energi tertentuーselanjutnya dikenal sebagai kulit atom.

Berikut adalah gambar deskripsi model atom Niels Bohr:

Kulit paling dalam atau yang paling dekat dengan inti atom memiliki tingkat energi paling rendah, sedangkan yang memiliki tingkat energi paling tinggi terletak pada kulit paling luar atau paling jauh dari inti atom. Nah, suatu elektron bisa berpindah dari kulit yang satu ke kulit yang lain tergantung dari tingkat energi yang dimilikinya dengan catatan sebagai berikut:

1. Perpindahan tersebut akan menyebabkan adanya pancaran energi ketika suatu elektron berpindah dari lintasan tinggi ke rendah.
2. Perpindahan tersebut akan menyebabkan penyerapan energi ketika suatu elektron berpindah dari lintasan rendah ke tinggi.

Oke, sampai sini paham ya. Singkatnya, atom Bohr punya 3 postulat atau bisa kita sebut juga dengan gagasan utama dalam teori atom Niels Bohr sebagai berikut:

1. Elektron mengitari inti bermuatan positif dalam lintasan lingkaran.
2. Momentum angular elektron dalam orbit terkuantisasi.
3. Elektron bisa mengalami transisi dari orbit dengan energi En ke orbin dengan Em.

Rumus Perhitungan Atom Bohr

Elo juga bisa menghitung dan memperkirakan berapa energi yang dibutuhkan suatu elektron untuk berpindah ke kulit yang lain. Rumus model atom Bohr untuk menentukan energi level adalah sebagai berikut:

Keterangan:

En: energi level ke-n

n: kulit atom

eV: satuan energi pada atom (elektronvolt)

Besaran energi pada keadaan dasar adalah -13,6 eV.

Nah, sekarang gini, kalau ada pertanyaan berapa energi yang dibutuhkan untuk suatu elektron berpindah dari kulit atom 1 ke kulit atom 2? Gampang kok, elo hitung dulu energi level pada kulit ke 2, setelah itu cari selisihnya.

Kita udah tahu kalau besaran energi pada keadaan dasar adalah -13,6 eV, kita hitung menggunakan rumus di atas, maka akan menghasilkan nilai energi pada kulit ke-2.

Selanjutnya, mari kita hitung selisihnya → E1 – E2 = -13,6 – (-3,4) = – 10,2 eV.

Jadi, untuk berpindah dari kulit 1 ke kulit 2, suatu elektron membutuhkan energi sebesar 10 eV.

Baca Juga: Konsep dan Proses Efek Fotolistrik – Materi Fisika Kelas 12

Kenapa Teori Atom Bohr Digantikan?

Oke, kita tahu nih kalau teori model atom Niels Bohr itu bagus banget dalam menjelaskan spektrum atom hidrogen (H). Ia bisa menjelaskan jari-jari dan kecepatan atomnya. Jika model atom hidrogen menurut teori atom Niels Bohr adalah elektron-elektron dengan muatan negatif mengorbit pada kulit atom pada lintasan tertentu yang mengelilingi inti atom dengan muatan positif

Kelemahan teori atom Niels Bohr adalah:

1. Hanya mampu menjelaskan tentang atom H dan atom yang seperti hidrogen.
2. Gagal menjelaskan mengapa elektron yang terakselerasi nggak memancarkan energi.
3. Gagal menjelaskan spektrum-spektrum pada atom hidrogen.
4. Gagal menjelaskan efek Zeeman dan efek Stark.

Contoh Soal dan Pembahasan Model Atom Niels Bohr

Gimana nih, udah paham kan mengenai model atom Niels Bohr? Untuk menguji sejauh mana pemahaman elo mengenai materi di atas, gue ada beberapa contoh soal dan pembahasan yang bisa dijadikan sebagai referensi.

Contoh Soal 1

Energi yang dimiliki elektron pada tingkatan energi kedua adalah … eV.

a. 0

b. -3,4

c. 3,4

d. -13,6

e. 13,6

Jawab: b. -3,4

Pembahasan: 

Contoh Soal 2

Jika suatu elektron bertransisi dari kulit atom ke-3 menuju kulit atom ke-2, maka elektron akan ….

a. Menyerap energi sebesar 1,89 eV

b. Menyerap energi sebesar 2,27 eV

c. Mengemisi energi sebesar 1,89 eV

d. Mengemisi energi sebesar 2,27 eV

e. Mengemisi energi sebesar 0 eV

Jawab: c. Mengemisi energi sebesar 1,89 eV

Pembahasan: Pertama, cari dulu energi yang dimiliki elektron pada kulit atom ke-2 (n=2).

Kemudian, cari energi yang dimiliki elektron pada tingkatan energi ke-3 (n=3).

Sehingga, energi eksitasi dari n=3 ke n=2 bisa dihitung sebagai berikut.

Baca Juga: Konsep Dilatasi Waktu dan Rumusnya – Materi Fisika Kelas 12

*****

Gimana nih, sampai sini udah paham kan tentang model atom Niels Bohr? Buat yang lebih menyukai belajar dengan nonton video, elo bisa mengakses materi ini di video belajar Zenius dengan klik banner di bawah ini menggunakan akun yang sudah didaftarkan di website dan aplikasi Zenius sebelumnya, ya!

Lanjut ke latihan soal atau live class biar makin paham model atom Niels Bohr. Itu semua bisa elo dapatkan dengan beli paket belajar Zenius. Belajar jadi lebih mudah dan asyik tentunya. Yuk langganan sekarang!

Originally published: 24 January 2022
Updated by: Silvia Dwi