Kimia

Teori Atom Mekanika Kuantum

teori atom mekanika kuantum
Written by Andrew

Teori Atom Mekanika Kuantum – Teori atom merupakan salah satu bentuk dari teori ilmiah yang memiliki sifat alami materi, dimana teori ini menyatakan bahwa materi tersusun dari satuan terkecil yang disebut sebagai atom.

Di dalam atom sendiri terdapat beberapa jenis teori dan salah satunya adalah teori atom mekanika kuantum yang akan dibahas saat ini. Apa sebenarnya yang dimaksud dari teori atom mekanika kuantum? Simak informasi berikut.

Teori Atom  Mekanika Kuantum Menurut Para Ahli

Terdapat beberapa ahli serta ilmuwan yang mengeluarkan pendapat mereka mengenai teori atom mekanika kuantum, berikut beberapa penjelasannya.

1. Louis Victor de Broglie

Ahli yang pertama yaitu Louis Victor de Broglie mengungkapkan pendapatnya mengenai teori atom mekanika kuantum dengan mengatakan bahwa gerakan partikel seperti elektron yang memiliki berbagai sifat panjang gelombang, yang membuat berlakunya hukum gelombang sebagai berikut.

Hukum Gelombang: λ = h/p = h/(m.v)

2. Werner Heinsberg

Ahli yang kedua yaitu Werner Heisenberg mengungkapkan pendapatnya mengenai teori atom mekanika kuantum dengan mengatakan bahwa kedudukan serta momentum elektron tidak dapat ditentukan dengan tepat secara bersamaan yang dikenal dengan Asas Ketidakpastian.

Hal tersebut yang membuat elektron yang mengelilingi inti, jaraknya dari inti cuma dapat ditentukan melalui berbagai kemungkinan saja.

3. Erwin Schrodinger

Ahli yang ketiga yaitu Erwin Schrodinger mengungkapkan pendapatnya mengenai teori atom mekanika kuantum dengan mengatakan bahwa elektron dapat dianggap sebagai gelombang materi yang gerakannya dapat disamakan dengan gerakan gelombang. Pernyataan beliau tersebut juga bisa disebut dengan mekanika gelombang atau yang dikenal juga sebagai mekanika kuantum.

Erwin Schrodinger juga mengatakan mengenai kedudukan elektron yang ada di dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti, dan yang dapat ditentukan hanya probabilitasnya saja atau daerah kemungkinan keberadaannya saja. Orbital merupakan ruangan yang memiliki probabilitas terbesar yang dapat ditemukan elektron.

Pelajari lebih dalam mengenai mengenai Mekanika Kuantum melalui buku karya Vani Sugiyowo yang ada dibawah ini dan Grameds dapat menemukan bahwa mekanika kuantum ada di sekitar kita dalam kehidupan sehari-hari.

beli sekarang

Perkembangan Teori Atom

Berdasarkan lansiran dari buku Modul Perkembangan Teori Atom yang ditulis oleh Dra. Hendri Kensry Yenny, konsep dari teori atom sendiri pertama kali diperkenalkan dan dikembangkan oleh Democritus yang merupakan seorang filsuf dan berasal dari Yunani.

Sebelum membahas mengenai teori atom modern atau yang dikenal dengan teori atom mekanika kuantum, Grameds dapat memahami perkembangan teori atom terlebih dahulu melalui informasi dibawah ini.

1. Teori Atom Dalton

Teori atom yang pertama adalah teori atom dalton. Setelah kemunculan pemikiran Demokritos, konsep atom yang ada mulai mengalami perkembangan. Dimana seorang ilmuwan bernama John Dalton menjadi orang pertama yang mengembangkan teori atom.

Teori yang dibuatnya tersebut kemudian diberi nama teori atom dalton. Dimana teori tersebut menyatakan bahwa atom merupakan partikel terkecil dan tidak dapat dibagi lagi.

2. Teori Atom Thomson

Teori atom yang kedua adalah teori atom thomson. Dimana setelah kemunculan teori atom dalton, terdapat berbagai teori atom lain yang bermunculan dan salah satunya adalah teori atom thomson yang merupakan bentuk perbaikan dari model atom Dalton.

Thomson juga memiliki pemikiran mengenai atom, beliau mengatakan bahwa atom merupakan bola pejal yang terdiri atas materi yang bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron seumpama sepotong roti kismis.

3. Teori Atom Rutherford

Teori atom yang ketiga adalah teori atom rutherford yang dibuat oleh Rutherford dalam rangka memperbaiki teori atom Thomson sebelumnya. Teori atom Rutherford sendiri menyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang memiliki ukuran yang sangat kecil dan juga memiliki muatan positif yang sekitarnya dikelilingi oleh elektron yang memiliki muatan negatif.

4. Teori Atom Niels Bohr

Teori atom yang keempat adalah teori atom Niels Bohr yang merupakan bentuk teori atom yang dibuat oleh Niels Bohr karena menurutnya teori atom Rutherford sebelumnya masih memiliki kelemahan.

Melalui teori atom Niels Bohr ini, beliau memperbaiki teori sebelumnya dengan model atomnya yang berpendapat bahwa tingkat energi atau kulit yang ada dalam atom.

Selanjutnya, model atom yang terus berkembang hingga model atom mekanika kuantum yang didalamnya menjelaskan mengenai gagasan berhubungan dengan orbital. Teori tersebut yang kemudian dikenal dengan teori atom paling modern.

5. Teori Atom Modern atau yang dikenal sebagai Teori Atom Mekanika Kuantum

Teori atom yang kelima adalah teori atom modern atau yang dikenal juga dengan teori atom mekanika kuantum. Teori atom modern ini merupaakn teori yang membahas mengenai model atom yang paling modern jika dibandingkan dengan berbagai teori atom lainnya.

Teori ini sendiri disempurnakan oleh seorang ahli fisika yang berasal dari Austria yang bernama Erwin Schrodinger. Beliau menjelaskan bahwa atom memiliki inti yang mempunyai muatan positif serta dikelilingi oleh elektron yang mempunyai muatan negatif.

Atom Mekanika Kuantum sendiri memiliki daerah orbital yang terbagi menjadi empat jenis orbital, yaitu s, p, d, dan f.

Perbedaan Model Atom Bohr Dengan Model Atom Mekanika Kuantum

Terdapat beberapa perbedaan model atom bohr dengan model atom mekanika kuantum, simak informasi berikut.

  • Pada model atom Bohr, elektron mengelilingi inti atom melalui lintasan dan memiliki tingkat energi tertentu. Dibandingkan dengan model atom mekanika kuantum yang elektron mengitari inti atom melalui orbital tertentu yang membentuk kulit atom.
  • Pada model atom Bohr, elektron bergerak pada lintasannya dan membuat bentuk lingkaran seperti halnya pergerakan planet yang mengelilingi matahari. Dibandingkan dengan model atom mekanika kuantum yang elektronnya bergerak di dalam orbital dan melakukan gerakan gelombang.
  • Pada model atom Bohr, posisi dari sebuah elektron yang bergerak mengitari atom sendiri dapat ditentukan. Dibandingkan dengan model atom mekanika kuantum yang posisi dari sebuah elektronnya bergerak mengelilingi inti atom tersebut tidak dapat ditentukan secara pasti.
  • Pada teori atom Bohr tidak mampu menjelaskan mengenai pengaruh dari medan magnet dalam atom hidrogen seperti pada contohnya mengapa spektrum hidrogen memiliki garis tambahan ketika diberikan pengaruh oleh medan magnet. Dibandingkan dengan model atom mekanika kuantum yang telah dapat digunakan untuk menjelaskan sifat atom serta molekul yang berelektron lebih dari satu, serta berdasarkan kenyataannya dapat dilihat dengan teliti, spektrum gas hidrogen yang ada tidak terdiri dari hanya satu garis, namun beberapa garis yang memiliki jarak yang saling berdekatan. Berdasarkan hal tersebut, lintasan yang ada memiliki sub lintasan dimana tempat elektron ditemukan.

Model Atom Mekanika Kuantum

model atom mekanika kuantum

Pada skala atomik, sebuah elektron dapat kita lakukan peninjauan sebagai gejala gelombang yang tidak mempunyai posisi tertentu di dalam sebuah ruang. Posisi yang dimiliki sebuah elektron diwakili oleh peluang paling besar yang dapat ditemukannya elektron yang ada di dalam sebuah ruang.

Prinsip dualisme gelombang – partikel digunakan dalam rangka mendapatkan penjelasan yang selengkap mungkin dan juga umum dari struktur umum. Disini gerak elektron digambarkan menjadi sebagai sebuah gejala gelombang.

Persamaan dinamika Newton yang pada umumnya digunakan untuk menjelaskan gerak elektron digantikan oleh persamaan Schrodinger yang menyatakan mengenai fungsi dari gelombang yang dibuat elektron.

Jadi, kesimpulannya adalah model atom yang didasari oleh prinsip tersebut disebut juga dengan model atom mekanika kuantum.

Persamaan Schrodinger bagi elektron yang ada di dalam atom juga dapat menjadi solusi yang dapat diterima, hal tersebut bisa terjadi apabila ditetapkan bilangan bulat untuk tiga parameter yang berbeda serta menghasilkan tiga bilangan kuantum.

Ketiga bilangan kuantum tersebut terdiri dari bilangan kuantum utama, orbital, serta magnetik. Oleh sebab itu, gambaran elektron yang ada di dalam atom dapat diwakili oleh seperangkat bilangan kuantum tersebut.

Pelajari berbagai hal lainnya yang berhubungan dengan kimia fisika serta teori dan juga kimia nuklir melalui buku Eniklopedia Kimia Volume 3: Kimia Fisika&Teori, Kimia Nuklir di bawah ini.

beli sekarang

Bilangan Kuantum

Bilangan kuantum yang terdapat di persamaan gelombang dapat digunakan untuk menentukan kedudukan elektron, simak informasi berikut untuk penjelasan mengenai bilangan tersebut.

1. Bilangan Kuantum Utama atau n

Bilangan kuantum utama dapat menyatakan tingkat energi dari atom yang ada tersebut. Tingkat energi sendiri juga dapat dikatakan sebagai jumlah orbital maupun jalanan elektron yang dimiliki dari atom tersebut.

Nilai energi merupakan sesuatu yang diwakilkan dari banyaknya elektron yang dimiliki dari atom tersebut. Semakin banyak atau besar tingkatan energi yang dimiliki dari sebuah atom, maka nilai bilangan kuantum utama yang dimilikinya juga akan semakin besar.

Bilangan kuantum utama atau n ini dimulai dari angka 1,2,3,4,6,8 dan juga seterusnya.

2. Bilangan Kuantum Azimut atau I

Bilangan kuantum azimuth dapat digunakan untuk melambangkan sub kulit atom dimana tempat elektron berada. Dimana berbeda dengan bilangan kuantum utama yang digunakan untuk melambangkan kulit atom.

Bilangan kuantum azimuth sendiri bergantung terhadap nilai bilangan kuantum utama. Dimana jika sebuah atom memiliki 2 kulit (n=2), maka elektron yang mungkin berada di subkulit 2s serta 2p dengan bilangan azimuth yaitu 0 dan juga 1.

3. Bilangan Kuantum Magnetiork atau m

Bilangan kuantum magnetik digunakan untuk menyatakan orientasi elektron. Hal tersebut dikarenakan kuantum magnetik berada di dalam medan magnet.

Bilangan kuantum magnetik sendiri bergantung pada bilangan pada kuantum azimuth. Dimana, jika bilangan kuantum azimuth memiliki nilai 1, maka bilangan kuantum magnetik akan bernilai -1, 0, serta +1.

4. Bilangan Kuantum Spin atau s

Bilangan kuantum spin tidak memiliki hubungan dengan persamaan gelombang, namun digunakan untuk menyatakan arah rotasi elektron.

Bilangan kuantum spin sendiri ada dua yang terdiri dari searah dengan jarum jam yaitu -½ serta berlawanan arah dengan jarum jam yaitu +½.

Grameds juga dapat mempelajari lebih dalam mengenai listrik dan elektron dengan cara yang menyenangkan melalui buku Why? Electricity & Electron – Listrik & Elektron yang menyajikan informasi dengan animasi.

beli sekarang

Kelebihan serta Kekurangan yang dimiliki Teori Atom Mekanika Kuantum

Teori serta model atom mekanika kuantum yang ditemukan oleh Erwin Schrodinger yang ada saat ini berhasil menyempurnakan beberapa kelemahan yang ada pada teori atom Bohr serta membuka berbagai pemahaman baru mengenai struktur atom serta pergerakan elektron yang ada di dalam atom.

Berikut ini beberapa kelebihan serta kekurangan yang ada pada baik teori maupun model dari atom mekanika kuantum. Simak informasi berikut.

1. Kelebihan dari atom mekanika kuantum

  • Kelebihan yang pertama dari atom mekanika kuantum dapat menjelaskan posisi peluang ditemukannya sebuah elektron.
  • Kelebihan yang kedua dari atom mekanika kuantum dapat menjelaskan mengenai posisi elektron saat mengorbit.
  • Kelebihan yang ketiga dari atom mekanika kuantum dapat mengukur perpindahan energi eksitasi serta emisi.
  • Kelebihan yang keempat dari atom mekanika kuantum adalah mampu mengidentifikasi proton serta neutron yang ada pada inti, sedangkan elektron berada pada orbit.

2. Kekurangan dari atom mekanika kuantum

  • Kekurangan yang pertama dari atom mekanika kuantum adalah persamaan tersebut hanya dapat diterapkan secara eksak untuk partikel dalam kotak serta atom yang memiliki elektron tunggal.
  • Kekurangan yang kedua dari atom mekanika kuantum adalah sulit untuk diterapkan dalam sistem makroskopis dengan kumpulan atom, seperti contohnya adalah hewan.

Bentuk Orbital Atom

Bentuk dari orbital atom bergantung pada bilangan kuantum azimut atau I. Orbital yang mempunyai bilangan kuantum azimut dan memiliki nilai yang sama akan memiliki bentuk yang sama pula.

1. Orbital s

Bentuk orbital atom yang pertama yaitu orbital s yang memiliki bentuk subkulit s menyerupai bola, dimanapun elektron beredar maka akan memiliki jarak yang sama terhadap inti.

2. Orbital p

Bentuk orbital atom yang kedua yaitu orbital p memiliki rapatan elektron yang terdistribusi di bagian yang saling berlawanan antara satu sama lain dengan inti atom. Inti atom sendiri berada di simpul dengan kerapatan elektron yaitu 0.

Orbital p sendiri memiliki bentuk yang menyerupai balon terpilin. Bentuk orbital ini juga memiliki tiga harga m (-1,0, +1), oleh sebab itu orbital p terdapat tiga macam yang terdiri dari px, py, dan pz.

3. Orbital d

Bentuk orbital atom yang ketiga yaitu orbital d yang merupakan orbital dengan 1=2. Orbital d sendiri memiliki lima jenis orientasi dimana terdapat lima nilai m yang memungkinkan, yang terdiri dari -2, -1, 0, +1, maupun +2.

Empat dari kelima orbital d yang ada, yang terdiri dari dxy, dxz, dyz, serta dx2-y2, memiliki empat cuping dan bentuknya menyerupai daun semanggi. Sedangkan orbital d kelima yaitu dz2 memiliki dua cuping utama yang terletak pada sumbu z serta satu bagian yang menyerupai bentuk donat dan terletak di bagian tengah.

4. Orbital f

Bentuk orbital atom yang keempat yaitu orbital f yang merupakan orbital dengan 1=3. Bentuk orbital f ini sendiri memiliki tujuh jenis orientasi, seperti halnya terdapat tujuh nilai m yang memiliki kemungkinan (2l + 1 = 7).

Ketujuh orbital f sendiri memiliki bentuk yang kompleks yang dilengkapi dengan beberapa cuping. Bentuk orbital ini sendiri cuma dapat digunakan untuk berbagai unsur transisi yang memiliki letak lebih dalam.

Konfigurasi Elektron

Setelah Grameds memahami mengenai hubungan keberadaan elektron yang ada di dalam sebuah atom dengan orbital yang ada pada teori atom mekanika kuantum. Selanjutnya terdapat konfigurasi elektron yang merupakan penyusun elektron yang ada di dalam orbital kulit atom multi elektron

Berikut ini beberapa jenis konfigurasi elektron beserta penjelasannya. Simak informasi berikut.

1. Asas Aufbau

Jenis konfigurasi elektron yang pertama yaitu aturan aufbau menyatakan bahwa elektron menempati berbagai orbital yang dimulai dari tingkat energi yang terendah dan seterusnya seperti urutan yang ada pada subkulit. Tingkat energinya sendiri dimulai dari 1s, 2s, 2p dan seterusnya.

2. Asas Larangan Pauli

Jenis konfigurasi elektron yang kedua yaitu asas larangan pauli dimana dinyatakan bahwa tidak terdapat dua elektron di dalam satu atom yang mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Setiap orbital itu memiliki maksimum dimana hanya dapat diisi oleh dua elektron yang memiliki spin yang berlawanan.

3. Kaidah Hund

Jenis konfigurasi elektron yang ketiga yaitu kaidah hund yang menyatakan bahwa kalau ada orbital yang memiliki tingkat energi yang sama, konfigurasi elektron dengan energi terendah merupakan dengan jumlah elektron yang tidak berpasangan dengan spin paralel dengan jumlah paling banyak.

Seperti itulah penjelasan mengenai teori atom mekanika kuantum. Bagi Grameds yang ingin mempelajari lebih dalam mengenai ilmu kimia yang lain, kamu dapat membaca berbagai buku yang hanya tersedia di Gramedia yang dapat membantu kamu dalam memperkaya ilmu yang kamu miliki.

Rekomendasi Buku & Artikel Terkait



ePerpus adalah layanan perpustakaan digital masa kini yang mengusung konsep B2B. Kami hadir untuk memudahkan dalam mengelola perpustakaan digital Anda. Klien B2B Perpustakaan digital kami meliputi sekolah, universitas, korporat, sampai tempat ibadah."

logo eperpus

  • Custom log
  • Akses ke ribuan buku dari penerbit berkualitas
  • Kemudahan dalam mengakses dan mengontrol perpustakaan Anda
  • Tersedia dalam platform Android dan IOS
  • Tersedia fitur admin dashboard untuk melihat laporan analisis
  • Laporan statistik lengkap
  • Aplikasi aman, praktis, dan efisien