Model atom yang kuat dikembangkan oleh Erwin Schrödinger pada tahun 1926. Schrödinger menggabungkan persamaan perilaku gelombang dengan persamaan De Broglie untuk menghasilkan model matematika untuk distribusi elektron dalam atom. Model atom Schrödinger memungkinkan elektron menempati ruang tiga dimensi. Oleh karena itu, diperlukan tiga koordinat, atau tiga bilangan kuantum, untuk menggambarkan orbital tempat elektron dapat ditemukan.
Apa itu Model Atom Schrodinger?
Ini adalah model yang menunjukkan sifat periodik atom dan ikatan yang dapat mereka bentuk, dan memberi tahu kita bahwa elektron adalah gelombang materi yang didistribusikan di ruang angkasa tergantung pada fungsi gelombang.
Model Schródinger mengasumsikan bahwa elektron adalah gelombang dan mencoba untuk menggambarkan daerah di ruang, atau orbital, di mana elektron paling mungkin bertemu. Alih-alih mencoba memberi tahu kita di mana elektron berada kapan saja, model atom Schrodinger menggambarkan probabilitas bahwa sebuah elektron dapat ditemukan di wilayah ruang tertentu pada waktu tertentu. Model ini tidak lagi memberi tahu kita di mana elektron berada; itu hanya memberi tahu kita di mana itu bisa berada.
Sebagai model matematika tiga dimensi, diperlukan tiga koordinat yang berasal dari persamaan gelombang Schrodinger, yang merupakan bilangan kuantum utama (n), sudut (l) dan magnet (m). Angka-angka kuantum ini menggambarkan ukuran, bentuk, dan orientasi dalam ruang orbital dalam sebuah atom.
Karakteristik
Ciri Karakteristik utama dari model atom Schródinger adalah sebagai berikut:
- Model ini bertanggung jawab untuk menggambarkan pergerakan elektron sebagai gelombang berdiri.
- Ini memberitahu kita bahwa elektron berada dalam gerakan konstan, yang berarti bahwa mereka tidak memiliki posisi tetap di dalam atom.
- Model ini tidak dapat memprediksi lokasi elektron, juga tidak menggambarkan jalur yang diperlukan dalam atom.
- Model ini hanya dapat menetapkan zona kemungkinan di mana elektron bisa berada.
- Area probabilitas dikenal sebagai orbital atom, yang menggambarkan gerakan translasi di sekitar inti atom.
- Orbital atom dapat didefinisikan antara awan elektron.
- Ini adalah model yang mewakili probabilitas keberadaan elektron dalam orbital.
- Ini hanya menjelaskan struktur elektronik atom dan interaksinya dengan struktur atom lain, tetapi tidak dapat menjelaskan seperti apa inti atom itu atau kestabilannya.
Postulat Model Atom Schrodinger
Postulat dari model atom adalah sebagai berikut:
- Elektron berperilaku seperti gelombang berdiri yang didistribusikan di ruang angkasa sesuai dengan fungsi gelombang Ψ.
- Elektron bergerak di dalam atom dalam menggambarkan orbital. Ini adalah area di mana kemungkinan menemukan elektron jauh lebih tinggi. Probabilitas yang dimaksud sebanding dengan kuadrat dari fungsi gelombang Ψ2.
Kontribusi
Schródinger membuat kontribusi penting di bidang mekanika kuantum dan termodinamika. Dia menerima Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 1933 karena telah berhasil mengembangkan persamaan Schrödinger dan setelah mempertahankan hubungan kerja yang panjang dengan Albert Einstein ia mengusulkan eksperimen mental kucing Schrödinger di mana ia menunjukkan paradoks dan pertanyaan yang itu fokus pada fisika kuantum.
Persamaan Schrödinger
Schródinger berhasil mengembangkan dua model matematika, membuat perbedaan pada apa yang terjadi tergantung pada apakah keadaan kuantum berubah dengan waktu atau tidak. Untuk menganalisis atom, Schrödinger menerbitkan pada akhir 1926 persamaan Schrödinger tidak tergantung waktu. Persamaan ini didasarkan pada fakta bahwa fungsi gelombang berperilaku seperti gelombang berdiri.
Teorinya memberi tahu kita bahwa gelombang tidak bergerak dan bahwa titik-titik keseimbangan berfungsi sebagai poros bagi sisa struktur untuk bergerak di sekitarnya, menggambarkan frekuensi dan amplitudo tertentu.
Persamaan Schrödinger digunakan ketika diamati yang mewakili energi total sistem, yang dikenal sebagai operator Hamiltonian, tidak tergantung pada waktu. Meskipun demikian, fungsi yang menggambarkan gerakan gelombang total akan selalu tergantung pada waktu.
Persamaan Schrödinger tidak tergantung waktu adalah sebagai berikut:
EΨ = ĤΨ
Dimana:
- E: adalah konstanta proporsionalitas.
- Ψ: adalah fungsi gelombang dari sistem kuantum.
- Ĥ: operator Hamilton.
Masalah apa yang dihadirkan oleh model atom Schródinger?
Keuntungan dari model ini adalah ia terdiri dari persamaan matematika yang dikenal sebagai fungsi gelombang yang memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam perilaku elektron. Kelemahannya adalah sulit membayangkan model fisik elektron sebagai gelombang.
Pentingnya
Pentingnya utama model atom Schrodinger adalah penciptaan konfigurasi elektron yang darinya bilangan kuantum elektron yang ada dalam atom dapat diperoleh. Konfigurasi elektron ini adalah yang menunjukkan tingkat energi yang dimiliki elektron, orbital, dan waktu spesifik orbital tempat elektron berada, serta porosnya.