Teori Atom Bohr, juga dikenal sebagai Model Atom Bohr, dikemukakan oleh fisikawan Denmark bernama Niels Bohr pada tahun 1913. Teori ini merupakan pengembangan dari model atom Rutherford yang sebelumnya diusulkan.
Berikut adalah beberapa prinsip utama dari Teori Atom Bohr:
1. Orbit Stasioner: Menurut Teori Atom Bohr, elektron-elektron dalam sebuah atom mengorbit di sekitar inti atom dalam jalur orbit tertentu yang disebut orbit stasioner atau orbit energi tetap. Setiap orbit memiliki tingkat energi yang berbeda.
2. Kuantisasi Energi: Menurut teori ini, elektron hanya dapat bergerak dalam orbit-orbit tertentu yang memiliki energi tetap. Elektron tidak dapat mengambil nilai energi apa pun, tetapi hanya tingkat energi diskrit atau terkuantisasi. Ketika elektron bergerak dari satu orbit ke orbit lain, ia menyerap atau memancarkan energi dalam bentuk paket energi yang disebut kuantum.
3. Transisi Elektronik: Elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit lain dengan memancarkan atau menyerap kuantum energi. Ketika elektron berpindah ke orbit yang lebih rendah, ia memancarkan energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik (misalnya, cahaya tampak). Sebaliknya, jika elektron mendapatkan energi dari luar, misalnya melalui pemberian energi dalam bentuk cahaya, ia dapat berpindah ke orbit yang lebih tinggi.
4. Orbit Stasioner yang Stabil: Menurut teori ini, elektron akan tetap dalam orbit stasioner yang stabil tanpa memancarkan energi. Orbit stasioner ini terjadi ketika gaya tarik elektrostatik antara inti atom dan elektron menyeimbangkan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh gerakan elektron mengelilingi inti.
Teori Atom Bohr memainkan peran penting dalam memahami struktur atom dan menjelaskan fenomena spektrum garis atom. Dengan mempertimbangkan konsep kuantisasi energi, teori ini dapat menjelaskan mengapa atom hanya memancarkan atau menyerap energi dalam jumlah tertentu dan mengapa spektrum garis atom terdiri dari garis-garis diskrit.
Meskipun Teori Atom Bohr memberikan kontribusi penting dalam pemahaman awal tentang struktur atom, model ini memiliki beberapa keterbatasan. Misalnya, teori ini tidak dapat menjelaskan secara lengkap fenomena perilaku elektron dalam atom yang lebih kompleks seperti atom dengan banyak elektron atau interaksi elektron-elektron yang kompleks. Namun, Teori Atom Bohr tetap menjadi tonggak penting dalam pengembangan mekanika kuantum dan pemahaman kita tentang struktur atom.
Pengertian
Teori Atom Bohr adalah representasi dari atom yang diusulkan oleh Niels Bohr, yang menyatakan bahwa elektron memiliki kemampuan untuk bergerak dalam orbit pada jarak tertentu di sekitar inti atom, dalam gerakan melingkar yang seragam.
Seperti apa model atom Bohr?
Model Atom Bohr terdiri dari sebuah teori yang memberi tahu kita bahwa setiap kali elektron mengubah orbitnya, ia dapat memancarkan atau menyerap energi dalam jumlah tetap yang dikenal sebagai “kuanta”. Bohr menjelaskan dalam teorinya bahwa ketika sebuah elektron bergerak dari satu orbit ke orbit lain dan menuju ke inti, ada kehilangan energi dan cahaya yang dipancarkan, dengan panjang gelombang dan energi yang khas.
Teori Atom Bohr memperbaiki beberapa elemen model Rutherford yang bermasalah. Ini termasuk masalah yang timbul dari mekanika klasik, yang meramalkan bahwa elektron akan melepaskan radiasi elektromagnetik sambil mengorbit nukleus. Karena kehilangan energi, elektron seharusnya dengan cepat berputar ke dalam dan runtuh dalam nukleus. Singkatnya, model atom ini menyiratkan bahwa semua atom tidak stabil.
Karakteristik
Karakteristik utama model atom Bohr adalah sebagai berikut:
- Model ini didasarkan pada model dan teori lain waktu itu, terutama model atom Rutherford dan ide-ide Einstein.
- Itu adalah model pertama yang menggabungkan teori kuantum.
- Atom menyerap atau memancarkan radiasi hanya ketika elektron melompati orbit yang diizinkan.
- Elektron ada dalam tingkat energi dan mengelilingi nukleus.
- Elektron dijelaskan dalam bilangan kuantum.
- Energi ada sebagai fungsi dari angka atau bilangan kuantum utama.
- Tanpa energi tidak ada pergerakan elektron
- Kuantum adalah energi yang dibutuhkan oleh elektron untuk bergerak dari satu tingkat ke tingkat lainnya.
- Tingkat energi terendah yang ditempati elektron dikenal sebagai “keadaan dasar”.
- “Status tereksitasi” adalah keadaan yang lebih tidak stabil, hasil dari elektron yang bergerak ke orbital berenergi lebih tinggi.
- Elektron berputar dalam orbit melingkar tanpa memancarkan energi
Postulat Model Atom Bohr
Bohr mempresentasikan tiga postulat dalam teori atomnya berikut:
- Postulat Pertama: Dijelaskan bahwa elektron bergerak mengelilingi inti dalam orbit yang pada saat yang sama menggambar lingkaran, tetapi itu tidak memancarkan energi dan dalam orbit-orbit ini momentum sudut orbital konstan. Elektron yang hanya memiliki satu atom memiliki orbit dengan jari-jari tertentu yang sesuai dengan tingkat energi yang telah ditentukan.
- Postulat Kedua: Dia menjelaskan bahwa tidak semua orbit dimungkinkan, tetapi ketika elektron berada dalam orbit yang diizinkan, ia memiliki keadaan energi spesifik dan konstan dan tidak dapat memancarkan energi.
- Postulat Ketiga: Dikatakan bahwa elektron memiliki kemampuan untuk berubah dari satu orbit stasioner energi ke yang lain melalui emisi atau penyerapan energi.
Kontribusi
Kontribusi Teori atom Bohr dianggap yang paling penting dari abad ke-20 bagi dunia kimia, fisika, dan sains. Model atom yang ditemukan oleh Niels Bohr dianggap sebagai salah satu kontribusi paling penting bagi dunia fisika dan sains secara umum.
Dia adalah yang pertama berbicara tentang atom sebagai inti bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang mengorbit. Dia menemukan cara kerja dalam sebuah atom, bahwa elektron dapat mengorbit secara independen di sekitar nukleus.
Dari interpretasinya tentang model atom, Bohr mampu menyusun secara terperinci tabel periodik unsur-unsur yang ada pada masanya dan menyatakan bahwa sifat-sifat kimiawi dan kapasitas pengikatan suatu unsur terkait dengan beban valensinya. Karya Bohr pada tabel periodik mengarah pada pengembangan bidang kimia baru: kimia kuantum.
Percobaan
Eksperimennya terdiri dari mempelajari atom hidrogen dengan proton dan elektron. Apa yang dia lakukan adalah menganalisis spektrum serapan dan emisi dengan memanaskan atom sehingga memancarkan cahaya ke dalam atom. Dengan eksperimennya ia menyimpulkan bahwa elektron berputar dalam orbit bola di sekitar proton.
Kelemahan Teori atom Bohr
Teori Bohr tentang model atom memiliki tiga kelemahan utama atau keterbatasan, yaitu:
- Teori atom Bohr ini sesuai dengan spektrum atom hidrogen tetapi tidak dapat menjelaskan spektrum yang dimiliki atom lain.
- Sifat-sifat gelombang elektron tidak terwakili dalam deskripsi elektron sebagai partikel kecil yang berputar di sekitar inti atom.
- Bohr tidak dapat menjelaskan mengapa elektromagnetisme klasik tidak dapat diterapkan pada modelnya. Artinya, dia tidak bisa menjelaskan mengapa elektron tidak memancarkan radiasi elektromagnetik ketika mereka berada di orbit stasioner.
Pentingnya
Berkat Rutherford, model atom planet itu disimpulkan; yaitu, elektron yang mengorbit di sekitar inti.
Meskipun teori Bohr tidak dianggap sebagai teori yang tepat, teori ini sangat penting secara historis, karena ini adalah model pertama yang memasukkan dan mempostulatkan kuantisasi, yang memberi tahu kita bagaimana elektron dapat memiliki orbit stabil di sekitar dari inti atom.
Post terkait
Apa perbedaan antara model atom Bohr dan model atom Schrödinger?
Apa peran Teori Atom Bohr dalam pengembangan mekanika kuantum?