a. Teori atom berkembang dari model Demokritus, Dalton, Thomson, hingga Rutherford dan Bohr b. Model Bohr menjelaskan kuantisasi momentum dan energi elektron serta terjadinya spektrum diskrit c. Model ini juga menjelaskan efek Zeeman dan struktur elektron atom berelektron banyak

1. Teori atom

2. Indikator
Memformulasikan evolusi model atom : model Thomson, model
Rutherford, dan Model Bohr
Memformulasikan kuantisasi momentum dan energi pada model Bohr
Menjelaskan terjadinya spektrum diskrit pada model Bohr
Memformulasikan Efek Zeeman
Memformulasikan atom berelektron banyak kaitannya dengan azas
larangan Pauli dan perulangan sifat-sifat kimia dari unsur
Kompetensi dasar 9.2
Melakukan kajian ilmiah sehubungan dengan perkembangan
teori atom
Standar Kompetensi : 9
Menganalisis keterkaitan antara berbagai besaran fisis
pada gejala kuantum dan menerapkan batas-batas
berlakunya relativitas Einstein dalam paradigma fisika
modern.

3. evolusi model atom
Demokritus
(460 – 370 SM)
John Dalton
(1766-1844)
JJ. Thomson
( 1856 - 1940 )
Ernest Rutherford
(1871-1937)
Niels Bohr
dibuat oleh
Drs.U.Rachmat
SMAN 1 Jkt:

4. Hasil
eksperimen
Hasil
percobaan
Hasil
pemikiran
Memformulasikan model atom
Tiap zat dapat dibagi atas bagian-bagian yang lebih kecil
sampai menjadi bagian yang lebih kecil dan tidak dapat di
bagi lagi. Bagian zat yang terkecil inilah yang disebut
Atom. Atom berasal dari kata Yunani Atomos yang artinya
sebagai sesuatu yang tidak dapat dibagi lagi.
Demokritus
(460 – 370 SM)
John Dalton
(1766-1844)
a. Semua materi tersusun dari partikel-partikel yang
sangan kecil yang tidak dapat dibagi lagi disebut atom
b. Setiap unsur tersusun dari atom-atom yang sama dan
tidak dapat berubah menjadi atom unsur lain
c. Dua atau lebih atom berlainan dapat membentuk
molekul
d. Pada reaksi kimia atom-atom berpisah, kemudian
bergabung lagi dengan susunan yang berbeda dengan
semula, tapi massa keseluruhan tetap.
JJ. Thomson
( 1856 - 1940 )
Pada tahun 1897 Sir Joseph John Thomson
mengemukakan suatu model atom yaitu “Atom
merupakan bola pejal yang mempunyai muatan positif
yang tersebar merata pada seluruh bagian bola.
Muatan ini dinetralkan oleh muatan negatif(elektron-
elektron) yang tersebar diantara muatan-muatan
positif. Pada th 1911 model ini dinyatakan salah oleh
Ernest Rutherford

5. Ernest Rutherford
(1871-1937)
Model atom Rutherford
• Atom terdiri atas inti yang bermuatan listrik positif yang
mengandung hampir seluruh massa atom.
• Elektron bermuatan negatif beredar mengelilingi inti
pada lintasan-lintasan tertentu seperti planet-planet yang
beredar mengelilingi matahari pada susunan tata surya.
• Atom secara keseluruhan bermuatan netral, jumlah
muatan positif inti atom sama dengan jumlah muatan
elektron-elektronnya.
• Inti atom dan elektron tarik-menarik sehingga timbul
gaya sentripetal pada elektron yang menyebabkan
elektron tetap pada orbitnya(lintasannya)
• Pada reaksi kimia inti atom tidak mengalami perubahan
hanya elektron-elektron pada lintasan luarnya yang
saling mempengaruhi.
Hasil
Eksperimen
lempeng
tipis dari
emas
ditembaki
dengan
partikel
alpha
Model atom
Thomson salah

6. 10-14 m
Model atom
Rutherford untuk
atom hdrogen
perbandingan antara
garis lintasan
elektron dengan garis
tengah inti atom
10.000 : 1
Perbandingan antara
massa inti atom
dengan massa
elektron 1.837 : 1
F’
r
Q
e
m
v
Q.e
F = k
r2
e2
F = k
r2
Gaya sentripetal elektron
Gaya elektrostatika
elektron dan inti
m.v2
F’ =
r
Gaya sentripetal =
Gaya elektrostatika
m.v2
=
r
e2
k
r2
m.v2
e2
= k
r
Ek elektron saat mengorbit
Ek = ½ mv2 = ½
m.v2
e2
= k
r
m.v2
e2
= k
r
Ek =
e2
k
2r
Ek =
e2
k
2r
Elektron bergerak mengelilingi inti dengan
lintasan tetap karena pada elektron bekerja
dua gaya yang berlawanan sama besar yaitu
gaya elektrostatika F antara elektron
dengan inti dan gaya sentripetal F’
EP elektron pada jarak r dari inti
Energi total elektron selama mengorbit
Etotal = Ek + EP =
e2
EP =- k
r
e2
EP =- k
r
e2
- k
r
e2
k
2r
Etotal =
e2
-k
2r
Contoh soalContoh soal

7. KELEMAHAN MODEL ATOM RUTHERFORD
Karena dalam gerak orbitnya
elektron memancarkan energi,
maka energi elektron berkurang
sehingga jari-jari lintasannya
mengecil. Lintasannya tidak lagi
berupa lingkaran dengan jari-jari
tetap tetapi berupa putaran
berpilin yang mendekati inti dan
akhirnya elektron akan jatuh ke
inti. Artinya atom tidak stabil,
padahal kenyataan atom adalah
stabil
Atom stabil
Atom tidak stabil
Spektrum menurut teori Atom Rutherford
Spektrum hasil pengamatan Atom hidrogen
Apabila jari-jari lintasan
elektron semakin kecil maka
waktu putarnya semakin kecil
juga. Akibatnya frekwensi dan
panjang gelombang elektromag-
netik yang dipancarkan menjadi
bermacam macam padahal dari
hasil pengamatan kenyataannya
spektrum dari atom hidrogen
menunjukkan spektrum garis yang
khas.

8. Model Atom Bohr
J. J. ( Sir Joseph John ) Thompson ( 1856 - 1940 )
with (r) Ernest Rutherford, c. 1915
Pada tahun 1913 Niels Bohr mengoreksi kelemahan
teori atom Rutherford dengan teori kuantum Planck.
Model atom Bohr dinyatakan dengan dua postulat
1. Elektron tidak dapat bergerak mengelilingi inti
melalui sembarang lintasan , tetapi hanya dapat
melalui lintasan tertentu saja tanpa mebebaskan
energi. Lintasan itu disebut lintasan stasioner.
Pada lintasan ini elektron memiliki momentum
angular (sudut)
h
mvr = n .
2p
m = massa elektron
v = keecepatan linier elektron
r = jaari-jari orbit elektron
n = bilangan kwantum
h = tetapan planck =6,626.10-34 J.s
2. Elektron dapat berpindah dari suatu lintasan ke
lintasan yang lain dengan memancarkan atau
menyerap energi foton.
Energi footon yang dipancarkan atau diserap
saat terjadi perpindahan lintasan sebanding
dengan frekwensinya
EA – EB = h.f Contoh soal

9. Simbul atom Dalton

10. Model atom Thomson
elektron
Muatan positif

11. n=1
n=2
n=3
n=4
Memancarkan energi dari n besar ke n kecil
Menyerap energi ,dari n kecil ke n besar
Foton

12. Model atom Rutherford

13. JARI-JARI LINTASAN ELEKTRON
Dengan menggabungkan teori Rutherford dan teori Planck Bohr
menghitung jari-jari lintasan orbit elektron
n2 h2
r =
4p2mke2
h = tetapan Planck = 6,626 x 10 -34 J.s
k = tetapan = 9 x 10 9 Nm2C-2
m = massa elektron = 9,1 x 10 -31 kg
e = muatan elektron 1,6 x 10 -19 C
p = 3,14
Dengan memasukkan nilai-nilai variabel yang ada pada rumus
di perolah nilai r r = n2 (0.529 x 10 -10) meter
Jari-jsri lintasan orbit elektron yang terdekat dengan inti n =1 adalah :
r1 = 12 (0.529 x 10 -10) meter = 0.529 x 10 -10 meter = 0,529 A
Untuk lintasan orbit elektron lebih jauh dari inti dirumuskan :
rn = n2 x r1 atau rn = n2 x 0,529 A
ENERGI ELEKTRON DILINTASAN STATIONER
m e4
En = k2
8eo
2n2h2
eo = 8,85 x 10 -12 C2N-1 m-2
-13,6
En = eV
n2
1 eV = 1,6 x 10 -19 J
12

14. SPEKTRUM ATOM HIDROGEN
Model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan spektrum
cahaya yang dipancarkan oleh atom hidrogen. Dengan
menggunakan spektrometer dapat diamati panjang gelombang
yang dipancarkan oleh atom hidrogen.
Pada tahun 1886 John Jacob Balmer secara empiris membuat
perumusan tentang deret-deret yang sesuai dengan panjang
gelombang pada spektrum atom hidrogen.
1 1 1
= R -
l 22 n2
l= panjang gelombang spektrum cahaya
yang dipancarkan oleh spektrum
atom hidrogen
R = tetapan Ryberg = 1,097x107 m-1
n = bilangan kwantum lebih besar 2

15. Deret Lyman
Elektron pindah ke n =1
Spektrum yang dihasilkan
cahaya ultra violet
Deret Balmer
Elektron pindah ke n = 2
Spektrum yang dihasilkan
cahaya tampak
Deret Paschen
Elektron pindah
ke n =3
Spektrum yang
dihasilkan cahaya
infra merah 1
Deret Bracket
Elektron pindah
ke n =4
Spektrum yang
dihasilkan cahaya
infra merah 2
Deret Pfund : Elektron pindah ke n =5
Spektrum yang dihasilkan cahaya
infra merah 3
1 1 1
= R -
l n2 n’2
n = bilangan kwantum
elektron pindah
n’ = bilangan
kwantum elektron
sebelum pindah
n = 2
n = 1
n = 3
n = 4
n = 5
n = 6
n = 7

17. V
En
ENERGI TOTAL ELEKTRON
En = - eV13,6 Z 2
n2
En = energi total elektron
Z = nomor atom
n = bilangan kwantum utama
Keadaan stasioner suatu elektron
diperlukan empat bilangan kwantum
Bilangan
kwantum
utama n
Bilangan
kwantum
orbital l
Bilangan
kwantum
magnetik ml
Bilangan
kwantum
spin ms
Menyatakan kulit
utama lintasan
elektron bilangan
n mulai dari 1 sd 7
atau dari K sd Q
Menyatakan besar-
nya momentum
sudut elektron
terhadap inti bila-
ngan kuantum l
dari 1 sd (n-1) atau
s,p,d,,f…
Menentukan arah
momentum sudut
dan menunjukkan
jumlah subkulit nilai
ml mulai dari –l
melalui 0 sd +l
Elektron mengeli-
lingi inti juga ro-
tasi sehingga me-
nimbulkan medan
magnet
ms = +1/2 searah
medan magnet
luar
ms = -1/2
berlawanan arah
dengan medan
magnet luar

19. ATOM HELIUM ( Z= 2 )
Elektron n l ml ms
1 1 0 0 + 1/2
2 1 0 0 - 1/2
ATOM LITHIUM ( Z = 3 )
Elektron n l ml ms
1 1 0 0 + 1/2
2 1 0 0 - 1/2
3 2 0 0 + 1/2
Struktur elektron pada atom menurut Pauli :
1. Jumlah elektron pada bilangan kwantum utama=2n2
2. Jumlah maksimum elektron yang mempunyai
bilangan kwantum orbital l adalah 2(2l +1)

20. SPEKTRUM EMISI : Zat padat maupun zat cair pada suhu tertentu atom-atomnya meman-
carkan energi radiasi dengan panjang gelom-bang berbeda-beda, tingkat energinya bergantung pada bilangan
kwantumnya. Energi radiasi yang dipancarkan memiliki spektrum yang berisi panjang gelombang tertentu
saja. Untuk mengamati spektrum atomik seperti itu digunakan SPEKTROSKOP.
Spektroskop digunakan
untuk menganalisa kom-
posisi zat yang tidak
diketahui sehingga dapat
ditentukan jenisnya
Spektrom emisi
terdiri dari garis
terang pada latar
belakang gelap

21. SPEKTRUM ABSORBSI : Cahaya putih sebagai gelombang elektromagnetik memancar-
kan energi dalam bentuk spektrum emisi. Jika cahaya putih melalui gas , gas akan menyerap energi cahaya
tersebut dalam bentuk spektrum absorbsi. Spektrum absorbsi yang terjadi terdiri dari latar belakang yang
terang ditumpangi oleh garis gelap yang bersesuaian dengan panjang gelombang yang diserap.
Zat yang beradiasi memancarkan spektrum emisi, zat tersebut
merupakan zat yang baik untuk mengabsorbsi spektrumnya.

22. Hitunglah energi total dari elektron yang bergerak pada orbit
pertama didalam atom hidrogen, jika jari-jari orbit pertamanya
0,53 angstrum.
Penyelesaian :
Diketahui :
k = 9.109 N.m2/C2
e = 1,6.10-19C
r = 0,53 angstrum = 0,53.10-10 m
Ditanyakan : Energi total (Etot)
Jawab :
e2 (1,6.10-19)2
Etot = -k = 9.109
2r 2. 0,53.10-10
= -2,17.10-18 J

23. Dalam keadaan tereksitasi jari-jari elektron 1,2 angstrum .
Berapa kelajuan elektron itu ?
Penyelesaian :
Diketahui :
e = 1,6.10-19C ; k = 9.109 N.m2/C2
r = 1,2 angstrum = 1,2.10-10 m ; m = 9,1.10-31 kg
Ditanyakan : kelajuan elektron (v)
Jawab :
e2 (1,6.10-19)2
Etot = k = 9.109
2r 2. 1,2.10-10
1/2mv2 = 9,6.10-19
mv2 = 1,92.10-18
1,92.10-18 1,92.10-18
v2 = = = 2,1.1012
m 9,1.10-31
v = 1,5.106 m/s. Esc

24. Berapa elektron volt (ev) energi foton
yang diperlukan untuk mengeksitasikan
elekttron atom hidrogen dari bilangan
kuantum 1 ke bilangan kwantum 3 ?
Penyelesaian :
Diketahui :
n1 = 1 ; n2 = 3 ; R = 1,097.107 m-1
h = 6,626.10-34 j.s ; c = 3.108 m/s
Ditanyakan : Energi foton (E)
Jawab :
1 1 1
= R ( - )
l n1
2 n2
2
= 1,097.107 ( 1 - 1/9 ) = 1,097.107 ( 8/9) = 9,75.106 m-1
c 1
E = h = hc. = 6,626.10-34. 3.108.9,75.106 =1,94.10-18 j
l l
1,94.10-18
E = = 12,125 ev
1,6.10-19
Atau
DE = E3 – E1
-13,6
E n = ev
n2
-13,6
E1= = -13,6 ev
12
-13,6
E3= = -1,51 ev
12
DE = -1,51 – (-13,6)
= 12,1 ev

25. Jika konstanta Rydberg = 1,097.107 m-1, hitunglah panjang
gelombang terpendek dan terpanjang dari deret Lyman atom
hidrogen.
Penyelesaian :
Diketahui :
n1 = 1 ; R = 1,097.107 m-1
Ditanyakan :
-panjang gelombang terpendek
-dan terpanjang.
Jawab :
untuk panjang gelombang
terpendek n2 = ~
1 1 1
= R ( - )
l n1
2 n2
2
= 1,097.107 ( 1 - 1/~ )
= 1,097.107 ( 1) = 1,097.107
l = 9,12.10-8 m
untuk panjang gelombang
terpanjang n2 = 2
1 1 1
= R ( - )
l n1
2 n2
2
= 1,097.107 ( 1 - 1/22 )
= 1,097.107(3/4) =8,2275.106
l = 1,215.10-7 m

26. Tingkat energi hidrogen untuk bilangan kuantum 4 besarnya
E4 = 12,75 ev dan pada bilangan kuantum 2 energinya E2 =
10,2 ev. Berapa panjang gelombang foton yang dipancarkan
jika elektron pindah dari bilangan kuantum 4 ke bilangan
kuantum 2.
Penyelesaian :
Diketahui :
E2 = 10,2 ev ; E4 = 12,75 ev
h = 6,626.10-34 j.s ; c = 3.108 m/s
Ditanyakan : panjang gelombang foton (l)
Jawab :
E4 - E2 = h.f = h(c/l)
(12,75 - 10,2).1,6.10-19 = 6,626.10-34(3.108/l )
4,08.10-19 = 1,9878.10-25/l
1,9878.10-25
l = = 4,87.10-7 m
4,08.10-19
Deret Balmer

27. Berapa elektron volt (ev) energi ionisasi pada atom hidrogen ?
Penyelesaian :
Diketahui :
n1 = 1 ; n2 = ~ ; R = 1,097.107 m-1
h = 6,626.10-34 j.s ; c = 3.108 m/s
Ditanyakan : Energi ionisasi (E)
Jawab : ionisasi berarti elektron
pindah ke lintasan orbit tak
terhingga ~ ( n2 = ~ )
1 1 1
= R ( - )
l n1
2 n2
2
= 1,097.107 ( 1 - 1/~ )
= 1,097.107 ( 1) = 1,097.107
c 1
E =h =hc.
l l
=6,626.10-34.3.108.1,097.107
=2,18.10-18 j
2,18.10-18
E = = 13,63 ev
1,6.10-19

28.  Rachmat 2005- SMA 1 Jakarta

31. 1. Elektron akan
berpindah
lintasan ke
lintasan yang
lebih tinggi
apabila
menerima energi
dari foton
2. Elektron
berpindah
kelintasan lebih
randah dengan
memancarkan
energi