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
Daftar Isi
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:
- Perpindahan tersebut akan menyebabkan adanya pancaran energi ketika suatu elektron berpindah dari lintasan tinggi ke rendah.
- 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:
- Elektron mengitari inti bermuatan positif dalam lintasan lingkaran.
- Momentum angular elektron dalam orbit terkuantisasi.
- 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:
- Hanya mampu menjelaskan tentang atom H dan atom yang seperti hidrogen.
- Gagal menjelaskan mengapa elektron yang terakselerasi nggak memancarkan energi.
- Gagal menjelaskan spektrum-spektrum pada atom hidrogen.
- 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
Leave a Comment