1.
Menurut loius
de broglie bahwa elektron mempunyai sifat gelombang sekaligus juga partikel.
jelaskan keterkaitannya dengan teori mekanika kuantum dan teori orbital
molekul.
2.
Bila
absorbsi sinar UV oleh ikatan ragkap menghasilkan promosi elektron e orbital
berenergi lebih tinggi. transisi elektron manakah memerlukan energi terkecil
bila sikloheksena berpindah ketingkat tereksitasi.
Jawab :
1. Louis de Broglie meneliti keberadaan gelombang
melalui eksperimen difraksi berkas elektron. Dari hasil penelitiannya inilah
diusulkan “materi mempunyai sifat gelombang di samping partikel”, yang dikenal
dengan prinsip dualitas. Sifat partikel dan gelombang
suatu materi tidak tampak sekaligus, sifat yang tampakjelas tergantung pada
perbandingan panjang gelombang de Broglie dengan dimensinya serta dimensi
sesuatu yang berinteraksi dengannya. Pertikel yang bergerak memiliki sifat
gelombang. Fakta yang mendukung teori ini adalah petir dan kilat. Kilat akan
lebih dulu terjadi daripada petir. Kilat menunjukan sifat gelombang berbentuk
cahaya, sedangkan petir menunjukan sifat pertikel berbentuk suara.Louis Victor de Broglie : menyatakan bahwa materi mempunyai
dualisme sifat yaitu sebagai materi dan sebagaigelombang
Pada tahun 1924, Louis de Broglie, menjelaskan bahwa cahaya dapat berada dalam suasana tertentu yang terdiri dari partikel-partikel, kemungkinan berbentuk partikel pada suatu waktu sehingga untuk menghitung panjang gelombang satu partikel diperoleh:
Pada tahun 1924, Louis de Broglie, menjelaskan bahwa cahaya dapat berada dalam suasana tertentu yang terdiri dari partikel-partikel, kemungkinan berbentuk partikel pada suatu waktu sehingga untuk menghitung panjang gelombang satu partikel diperoleh:
Hipotesis
de Broglie terbukti benar dengan ditemukannya sifat gelombang dari elektron.
Elektron mempunyai sifat difraksi seperti halnya sinar–X. Sebagai akibat dari
dualisme sifat elektron sebagai materi dan sebagai gelombang, maka lintasan
elektron yang dikemukakan Bohr tidak dapat dibenarkan. Gelombang tidak
bergerak menurut suatu garis, melainkan menyebar pada suatu daerah tertentu. Partikel yang bergerak memiliki
sifat gelombang. Fakta yang mendukung teori ini adalah petir dan kilat.
Kilat
akan lebih dulu terjadi daripada petir. Kilat menunjukan sifat gelombang
berbentuk cahaya, sedangkan petir menunjukan sifat pertikel berbentuk suara.
Hipotesis de Broglie dibuktikan oleh
C.
Davidson an LH Giermer (Amerika Serikat) dan GP Thomas (Inggris).
Berdasarkan persamaan de Broglie, diketahui bahwa teori
atom Bohr memiliki kelemahan. Kelemahan itu ada pada pernyataan Bohr yang
menyebutkan bahwa elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan
tertentu berbentuk lingkaran. Padahal, elektron yang bergerak mengelilingi inti
atom juga melakukan gerak gelombang. Gelombang tersebut tidak bergerak sesuai
garis, tetapi menyebar pada suatu daerah tertentu. Selanjutnya, pada tahun 1927, Werner
Heisenberg menyatakan bahwa kedudukan elektron tidak dapat diketahui
dengan tepat. Oleh karena itu, ia menganalisis kedudukan elektron (x) dengan
momentum electron (p) untuk mengetahui kedudukan elektron.
Hasil analisis Heisenberg, yaitu selalu terdapat
ketidakpastian dalam menentukan kedudukan elektron yang dirumuskan sebagai
hasil kali ketidakpastian kedudukan x dengan momentum p. Satu hal
yang perlu diingat adalah hasil kali keduanya harus sama atau lebih besar dari
tetapan Planck. Persamaan ini dikenal sebagai prinsip ketidakpastian Heisenberg
yang dirumuskan sebagai berikut:
Δx =
ketidakpastian kedudukan
Δp = ketidakpastian momentum
h = tetapan Planck
Selain Werner Heisenberg, ada juga ilmuwan yang menunjukkan kelemahan teori atom Bohr. Pada tahun 1927, Erwin Schrodinger menyempurnakan teori atom yang disampaikan oleh Bohr. Dari penyelidikan terhadap gelombang atom hidrogen, Schrodinger menyatakan bahwa elektron dapat dianggap sebagai gelombang materi dengan gerakan menyerupai gerakan gelombang.
Δp = ketidakpastian momentum
h = tetapan Planck
Selain Werner Heisenberg, ada juga ilmuwan yang menunjukkan kelemahan teori atom Bohr. Pada tahun 1927, Erwin Schrodinger menyempurnakan teori atom yang disampaikan oleh Bohr. Dari penyelidikan terhadap gelombang atom hidrogen, Schrodinger menyatakan bahwa elektron dapat dianggap sebagai gelombang materi dengan gerakan menyerupai gerakan gelombang.
Teori ini lebih dikenal dengan mekanika gelombang
(mekanika kuantum).Teori model atom Schrodinger memiliki persamaan
dengan model atom Bohr berkaitan dengan adanya tingkat energi dalam atom.
Perbedaannya yaitu model atom Bohr memiliki lintasan elektron yang pasti.
Sedangkan pada model atom Schrodinger, lintasan elektronnya tidak pasti karena
menyerupai gelombang yang memenuhi ruang (tiga dimensi).
Fungsi matematik untuk persamaan
gelombang dinyatakan sebagai fungsi gelombang [ dibaca psi (bahasa Yunani)] yang
menunjukkan bentuk dan energi gelombang elektron.Berdasarkan teori yang disampaikan oleh Schrodinger,
diketahui bahwa elektron menempati lintasan yang tidak pasti sehingga electron
berada pada berbagai jarak dari inti atom dan berbagai arah dalam ruang. Jadi,
daerah pada inti atom dengan kemungkinan terbesar ditemukannya elektron dikenal
sebagai orbital.
2.
Penyerapan
sinar tampak atau UV menyebabkan terjadinya eksitasi molekul dari ground state
(energi dasar) ke tingkat Exited state (energi yang lebih tinggi.
Pengabsorbsian sinar UV atau sinar tampak oleh suatu molekul menghasilkan
eksitasi elektron bonding. Akibatnya panjang gelombang absorbsi maksimum dapat
dikorelasikan dengan jenis ikatan yang ada dalam molekul yang diselidiki. Oleh
karena itu spektroskopi serapan molekul berguna untuk mengidentifikasi gugus
fungsional yang ada dalam suatu molekul. Akan tetapi yang lebih penting adalah
penggunaan spektroskopi serapan UV dan sinar tampak untuk penentuan kuantitatif
senyawa-senyawa yang mengandung gugus pengabsorbsi.
Spektrum gelombang
elektromagnetik dan transisi elektron adalah perpindahan elektron dari orbit
yang satu ke orbit yang lain dengan memancarkan gelombang elektromagnetik.
Ketika berpindah dari orbit yang luar ke orbit yang dalam, elektron akan
memancarkan energy sebesar E=hf, dengan f adalah frekuensi gelombang yang
dipancarkan. Energi yang dimiliki sinar UV mampu menyebabkan perpindahan elektron
(promosi elektron) atau yang disebut transisi elektronik. Transisi elektronik
dapat diartikan sebagai perpindahan elektron dari satu orbital ke orbital yang
lain. Disebut transisi elektronik karena elektron yang menempati satu orbital
dengan energi terendah dapat berpindah ke orbital lain yang memiliki energi
lebih tinggi jika menyerap energi, begitupun sebaliknya elektron dapatberpindah
dari orbital yang memiliki energi lebih rendah jika melepaskan energi. Energi
yang diterima atau diserap berupa radiasi elektromagnetik.
Transisi elektronik
menimbulkan spektra serapan pada daerah sinar tampak dan ultra violet pada
senyawa-senyawa organik. Umumnya dalam molekul poliatomis terutama dalam
molekul organik, orbital pengikatan atom bukan pengikatan di isi sehingga
transisi elektron dengan panjang gelombang terpanjang melibatkan pengikatan
elektron dari orbital molekul tidak terisi yang tertinggi ke orbital molekul
tidak terisi yang terendah.
Spektrum gelombang
elektromagnetik dan transisi elektron adalah perpindahan elektron dari orbit
yang satu ke orbit yang lain dengan memancarkan gelombang elektromagnetik.
Ketika berpindah dari orbit yang luar ke orbit yang dalam, elektron akan
memancarkan energy sebesar E=hf, dengan f adalah frekuensi gelombang yang dipancarkan
.
Energi yang
dimiliki sinar UV mampu menyebabkan perpindahan elektron (promosi elektron)
atau yang disebut transisi elektronik. Transisi elektronik dapat diartikan
sebagai perpindahan elektron dari satu orbital ke orbital yang lain. Disebut transisi
elektronik karena elektron yang menempati satu orbital dengan energi terendah
dapat berpindah ke orbital lain yang memiliki energi lebih tinggi jika menyerap
energi, begitupun sebaliknya elektron dapat berpindah dari orbital yang
memiliki energi lebih rendah jika melepaskan energi. Energi yang diterima atau
diserap berupa radiasi elektromagnetik.
Transisi elektronik
menimbulkan spektra serapan pada daerah sinar tampak dan ultra violet pada
senyawa-senyawa organik. Umumnya dalam molekul poliatomis terutama dalam
molekul organik, orbital pengikatan atom bukan pengikatan di isi sehingga
transisi elektron dengan panjang gelombang terpanjang melibatkan pengikatan
elektron dari orbital molekul tidak terisi yang tertinggi ke orbital molekul
tidak terisi yang terendah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar