Handout Teori Atom 5s4e2y

YAYASAN WIDYA BHAKTI

SEKOLAH MENENGAH ATAS SANTA ANGELA TERAKREDITASI A

Jl. Merdeka No. 24 Bandung  022. 4214714 – Fax. 022. 4222587 http//: www.smasantaangela.sch.id, e-mail : [email protected]

_____________________________________________________________________

HANDOUT TEORI ATOM (UNTUK KALANGAN SENDIRI)

Page

1 of 13

Page

2 of 13

1. Demokritus  Partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dinamakan atom. 2. John Dalton  Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi dan bersifat masif (pejal).  Atom-atom dari unsur sejenis mempunyai sifat yang sama.  Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi unsur lain.  Dua atom atau lebih dari unsur yang berlainan dapat membentuk suatu molekul.  Teori atom Dalton melandasi hukum kekekalan massa (Lavoiser). Kelemahan teori atom John Dalton:  Tidak menyinggung tentang kelistrikan. 3. J.J. Thomson  Atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi lagi.  Model atom seperti roti kismis, berbentuk bola pejal dengan muatan positif dan muatan negatif tersebar merata diseluruh bagian atom.  Atom adalah masif, karena partikelpartikel pembentuk atom tersebar merata.  Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif, sehingga atom bersifat netral.  Massa elektron jauh lebih kecil dari massa atom. 4. Rutherford  Inti atom bermuatan positif, mengandung hampir seluruh massa atom.  Elektron bermuatan negatif selalu mengelilingi inti seperti tata surya.  Sebagian besar atom merupakan ruang kosong.  Jumlah muatan inti = jumlah muatan elektron yang mengelilinginya.  Gaya sentripetal elektron selama mengelilingi inti dibentuk oleh gaya tarik elektrostatis (gaya Coulomb). Kelemahan teori atom Rutherford:  Elektron yang mengelilingi inti akan terus memancarkan energi berupa gelombang elektromagnet sehingga lintasannya berbentuk spiral dan suatu saat akan jatuh ke dalam inti. Page

3 of 13

 

Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.

5. Bohr Pada dasarnya teori atom Bohr sama dengan teori atom Rutherford dengan ditambah teori kuantum untuk menyempurnakan kelemahannya. Teori atom Bohr didasarkan pada dua postulat, yaitu: a. Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai litasan tertentu yang disebut lintasan stasioner dan tidak memancarkan energi. Dalam gerakannya elektron mempunyai momentum anguler sebesar: Keterangan:    



m= massa elektron (kg) v = kecepatan linear (m/s) r = jari-jari (m) n = bilangan kuantum h = tetapan Planck = 6,6 x 10-34 J/s

b. Dalam tiap lintasannya elektron mempunyai tingkat

energi tertentu (makin dekat dengan inti tingkat energinya makin kecil dan tingkat energi paling kecil n = 1). Bila elektron pindah dari kulit luar ke dalam maka akan memancarkan energi berupa foton. Sebaliknya bila pindah dari kulit dalam ke luar akan menyerap energi.  EA = tingkat energi pada kulit A  EB = tingkat energi pada kulit B  h = tetapan Planck = 6,6 x 10-34 J/s

 f = frekuensi foton (Hz)  c = kecepatan cahaya = 3 D 10O m/s



= panjang gelombang foton (m)

Kelemahan teori atom Bohr: · Lintasan elektron tidak sesederhana seperti yang dinyatakan · Teori atom Bohr belum dapat menjelaskan hal-hal berikut:

Bohr

a. Kejadian dalam ikatan kimia b. Pengaruh medan magnet terhadapatom Page

4 of 13

c. Spektrum atom berelektron banyak

Efek Foto Listrik

Efek foto listrik adalah gejala terlepasnya elektron dari permukaan logam karena logam disinari oleh gelombang elektromagnetik pada frekuensi tertentu. Cahaya dilihat sebagai energi dalam rumus: Elektron logam tersebut dapat keluar dari logam karena elektron tersebut menyerap energi yang diradiasikan pada logam. Besarnya energi kinetik elektron yang terlepas: Fungsi ambang (frekuensi batas) adalah batas frekuensi terkecil dari gelombang elektromagnetik yang menyebabkan elektron terlepas dari logam. Besaran yang terkait dengan frekuensi ambang adalah fungsi kerja ( ), yaitu: Page

5 of 13

Jadi, besarnya energi kinetik elektron dipengaruhi oleh fungsi kerja: Artinya, syarat terjadinya efek foto listrik adalah: 1. Frekuensi cahaya harus lebih besar dari frekuensi ambang logam ( ) 2. Panjang gelombang cahaya harus lebih kecil dari panjang gelombang ambang logam ( ) 3. Energi foton sinar harus lebih besar dari fungsi kerja logam ( )

Efek Compton

Efek Compton adalah terhamburnya foton setelah ditumbukkan pada elektron. Setelah foton bertumbukan dengan elektron secara lenting sempurna, maka energi foton berkurang, frekuensi gelombang mengecil, dan panjang gelombang memanjang. 2. 3. Panjang gelombang foton setelaha tumbukan adalah

Page

6 of 13

Panjang gelombang de Broglie

Soal solal efek foto listrik Soal No 1 Cermati gambar percobaan penyinaran suatu lempeng logam dengan cahaya berikut. Jika fungsi kerja logam adalah 2,2 eV dan cahaya yang disinarkan memiliki panjang gelombang λ dan frekuensi f tentukan:

a) energi cahaya minimal yang diperlukan agar elektron lepas dari logam b) frekuensi cahaya minimal yang diperlukan agar elektron lepas dari logam c) panjang gelombang maksimum yang diperbolehkan agar elektron lepas dari logam Gunakan data berikut : Page

7 of 13

Cepat rambat cahaya c = 3 x 108 m/s Tetapan Planck h = 6,6 x 10−34 Js 1 eV = 1,6 x 10−19 joule Soal No 2 Cermati gambar percobaan penyinaran suatu lempeng logam dengan cahaya berikut:

Jika fungsi kerja logam adalah 2,1 eV dan cahaya yang disinarkan memiliki panjang gelombang 2500 Å dengan konstanta Planck 6,6 x 10−34 Js dan 1 eV = 1,6 x 10−19 joule, tentukan a) energi ambang logam dalam satuan joule b) frekuensi ambang c) panjang gelombang maksimum yang diperlukan untuk melepas elektron dari logam d) panjang gelombang dari cahaya yang disinarkan dalam meter e) frekuensi dari cahaya yang disinarkan dalam Hz f) energi foton cahaya yang disinarkan g) energi kinetik dari elektron yang lepas dari logam Soal No. 3 Sebuah keping logam yang mempunyai energi ambang 2 ev disinari dengan cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6000 Å hingga elektron meninggalkan permukaan logam. Jika h = 6,6 × 10−34 Js dan kecepatan cahaya 3 × 108 m/detik, maka energi kinetik elektron yang lepas.... A. 0,1 × 10–19 joule B. 0,16 × 10–19 joule C. 1,6 × 10–19 joule D. 3,2 × 10–19 joule E. 19,8 × 10–19 joule Sumber soal : Ebtanas tahun 1986 Page

8 of 13

Soal No. 4 Hubungan energi kinetik elektron dan frekuensi penyinaran pada gejala foto listrik terlihat pada grafik di bawah ini.

Apabila konstanta Planck h, besarnya fungsi kerja logam adalah … A. 1 h B. 2 h C. 3 h D. 4 h E. 8 h Sumber soal : Ebtanas 1989 Soal No. 5 Frekuensi ambang natrium adalah 4,4 x 1014 Hz. Besar potensial penghenti dalam volt bagi natrium saat disinari dengan cahaya yang frekuensinya 6,0 x 10 14 Hz adalah... A. 0,34 B. 0,40 C. 0,44 D. 0,66 E. 0,99 Sumber soal : UMPTN 1999

SOAL SOAL PILIHAN GANDA UN Fisika 2009 P04 No. 35 Perbedaan utama antara model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah.... A. Elektron berputar mengelilingi inti dengan membebaskan sejumlah energi B. Elektron merupakan bagian atom yang bermuatan negatif C. Atom berbentuk bola kosong dengan inti berada di tengah D. Secara keseluruhan atom bersifat netral E. Massa atom terpusat pada inti atom

Page

9 of 13

UN Fisika 2009 P04 No. 36 Energi elektron atom Hidrogen pada tingkat dasar (E 1) = −13,6 eV, maka energi yang dipancarkan elektron ketika bertransisi dari lintasan n = 2 ke tingkat n = 1 adalah.... A. 6,82 eV B. 8,53 eV C. 9,07 eV D. 10,20 eV E. 12,09 eV UN Fisika 2009 P45 No. 35 Energi elektron pada keadaan dasar di dalam atom hidrogen adalah −13,6 eV. Energi elektron pada orbit dengan bilangan kuantum n = 4 adalah.... A. 1,36 eV B. 1,24 eV C. 0,96 eV D. 0,85 eV E. 0,76 Ev UN Fisika 2009 P45 No. 36 Manakah pernyataan yang berasal dari model atom E. Rutherford ? A. Atom adalah bagian partikel yang tidak dapat dibagi lagi. B. Atom berbentuk bola yang bermuatan positif dan negatifnya tersebar merata. C. Atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan sejumlah elektron yang mengelilinginya. D. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain. E. Elektron tidak menyerap dan membebaskan energi pada lintasan stasioner. UN Fisika 2009 P45 No. 38 Tiga pernyataan di bawah ini terkait dengan teori atom. (1) Elektron mengorbit inti dalam lintasan-lintasan tertentu (2) Tidak ada pancaran / serapan energi oleh elektron saat berpindah lintasan (3) Elektron memiliki energi yang besarnya sembarang Pernyataan yang sesuai teori kuantum adalah.... A. (1) dan (2) B. (1) dan (3) C. (1) saja Page

10 of 13

D. (2) saja E. (3) saja UN Fisika 2010 P04 No. 35 Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut: (1) Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif. (2) Elektron mengorbit inti atom seperti planet mengorbit matahari (3) Elektron mengorbit inti atom pada orbit yang stasioner tanpa memancarkan energi. Yang membedakan model atom Rutherford dan model atom Thomson adalah pernyataan.... A. (1), (2), dan (3) B. (1) saja C. (2) saja D. (3) saja E. (1) dan (3) saja

UN Fisika 2010 P04 No. 36 Jika persamaan energi lintasan elektron tunggal dari sebuah atom hidrogen adalah En = 13,6/n2 maka, sebuah elektron yang tereksitasi dari lintasan n = 1 ke n = 4 mengalami perubahan energi elektron sebesar.... A. 12,75 eV B. 10,20 eV C. 7,20 eV D. 6,85 eV E. 3,40 eV

UN Fisika 2009 P04 No. 38 Grafik berikut ini menginformasikan energi kinetik maksimum elektron yang disebabkan dari logam 1, 2, 3, 4, dan 5 yang disinari cahaya.

Page

11 of 13

Frekuensi ambang terbesar logam adalah.... A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 E. 1 UN Fisika 2010 P04 No. 37 Benda hitam dengan daya radiasi 150 watt, meradiasi gelombang inframerah sebesar 22% dari total radiasi cahaya yang dilepaskan. Jika panjang gelombang cahaya merah 6000 Å, maka jumlah foton yang dipancarkan tiap sekon adalah.... (h = 6,6 x 10−34 Js; c = 3 x 107 ms−1) A. 2,0 x 1019 foton B. 1,0 x 1020 foton C. 1,2 x 1020 foton D. 1,8 x 1020 foton E. 2,0 x 1021 foton UN Fisika 2010 P04 No. 38 Elektron bermassa 9,0 x 10−31 kilogram bergerak dengan kecepatan 2,2 x 107 ms−1 (Tetapan Planck = 6,6 x 10−34 Js) memiliki panjang gelombang de Broglie sebesar..... A. 3,3 x 10−11 m B. 4,5 x 10−11 m C. 5,2 x 10−11 m D. 6,7 x 10−11 m E. 8,0 x 10−11 m

Page

12 of 13

Referensi www.fisikastudycenter.com http://adiwarsito.wordpress.com Bse fisika kelas xii sri handayani FISIKA KELAS XII Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd

Page

13 of 13