Teori Atom Bohr

Dengan runtuhnya teori atom yang dikemukakan oleh Rutherford, diperlukan modifikasi teori yang lebih baik. Pada tahun 1913, Niels Bohr yang hidup pada tahun 1885-1962, mengajukan sebuah model atom yang dapat melengkapi kekurangan pada model atoom Rutherford.

Adapun model atom yang dideskripsikan oleh Bohr diantaranya adalah:

a. Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan stasioner tanpa melepas atau menyerap energi dengan besar momentum yang besarnya merupakan kelipatan dari :

Berdasarakan teori mekanika klasik tentang gerak rotasi momentum sudut besarnya adalah:

Dengan
m = massa elektron (kg)
v = kecepatan translasi elektron (m/s)
R = jari-jari lintasan elektron
n= bilangan kuantum utama (1,2,3…..)
h = konstanta Planck (6,63×10^-34Js)

Adapun bentuk model atom Bohr ini dapat dideskripsikan pada Gambar 3. Setiap lintasan elektron memiliki jarak yang berbeda terhadap inti atom. Besar jari-jari tiap lintasan elektron yang berbentuk lingkaran ini berbeda bergantung pada bilangan kuantum utama lintasannya dengan memenuhi persamaan:

Dimana
rn = jari-jari lintasan elektron pada orbit ke-n
n = bilangan kuantum utama atau urutan orbitnya
r1 = jari-jari lintasan elektron pada orbit ke-1.

b. Elektron dapat berpindah lintasan ke lintasan yang lebih dalam dengan melepaskan energi atau pindah ke linsatan yang lebih luar dengan menyerap energi.

Hal ini dipostulatkan akibat tiap lintasan yang ada pada atom masing-masing memiliki tingkat energi tertentu yang dipengaruhi oleh bilangan kuantum utamanya. Untuk setiap lintasan elektron masing-masing memiliki energi:

Dimana semakin luar lintasan elektronnya maka energinya juga semakin tinggi begitupun sebaliknya semakin dalam lintasan elektron maka energinya akan semakin rendah.

Untuk dapat memindahkan elektron menuju kulit paling luar yang jaraknya tak berhingga dibutuhkan sejumlah energi tertentu yang disebut dengan energi ionisasi. Energi ionisasi elektron dapat ditentukan nilainya dengan menggunakan persamaan:

Sekalipun model atom Bohr sudah menyempurnakan model atom Rutherford, model atom Bohr ini masih memiliki beberapa kelemahan, diantaranya adalah

1. Model atom Bohr belum dapat menjelaskan adanya sub orbital pada setiap lintasan elektron

2. Teori atom Bohr tidak dapat menerangkan berbagai fenomena dalam ikatan kimia, pengaruh medan magnet terhadap atom, dan spektrum atom berelektron banyak.

Contoh soal

1) Berapakah energi yang dilepaskan elektron saat berpindah dari orbit ke-3 menuju orbit ke-1

Penyelesaian

Dari soal kita dapat mengetahui bahwa n1 = 3; n2 = 1 sehingga untuk mengetahui energi yang dilepas kita dapat melihat dari selisih energinya yaitu:

2) Elektron atom hidrogen model Bohr mengelilingi inti atom dengan bilangan kuantum n. Bila energi ionisasi atom ini bernilai seperenam belas kali energi ionisasi atom dalam keadaan dasarnya, berapakah nilai n tersebut?

Penyelesaian

Dari soal dapat kita ketahui bahwa En=E1/16 sehingga untuk menentukan nilai n kita dapat menggunakan perbandingan sebagai berikut: