2. Sifat Gelombang
Panjang gelombang (λ) menyatakan jarak di antara titik-
titik yang identik pd gelombang2 yang berurutan.
Amplitudo adalah jarak vertikal dari garis tengah
gelombang ke puncak atau lembah.
7.1
3. Sifat Gelombang
Frekuensi (ν) adalah jumlah gelombang yang melewati titik
tertentu dalam 1 dtk (Hz = 1 siklus/dt).
laju (u) gelombang = λ x ν
7.1
4. Maxwell (1873), menyatakan bahwa cahaya yang
terlihat terdiri dari gelombang elektromagnetik.
Radiasi Elektromagnetik
adalah emisi dan transmisi
energi dalam bentuk
gelombang
elektromagnetik.
Kecepatan cahaya (c) dlm tabung = 3,00 x 108 m/dt
Seluruh radiasi elektromagnetik
λxν=c
7.1
6. foton memiliki frekuensi 6,0 x 104 Hz. Ubahlah
frekuensi ini menjadi panjang gelombang (nm). Apakah
frekuensi ini dapat terlihat?
λ
λxν=c
λ = c/ν ν
λ = 3,00 x 108 m/dt / 6,0 x 104 Hz
λ = 5,0 x 103 m
λ = 5,0 x 1012 nm
Gelombang
radio
7.1
7. Masalah #1, “Black Body Problem”
Diselesaikan oleh Planck pada tahun 1900
Energi (cahaya) dapat
dipancarkan atau diserap
hanya dalam kuantitas
diskrit (kuantum).
E=hxν
Konstanta Planck (h)
h = 6,63 x 10-34 J•s
7.1
8. Masalah #2, “Efek Fotolistrik”
hν
Ditemukan Einstein di th 1905
Caya memiliki:
KE e-
1. sifat2 gelombang
2. sifat2 partikel
foton merupakan “partikel” cahaya
hν = EK + EB
EK = hν - EB
7.2
9. Jika tembaga disinari dengan elektron berenergi tinggi,
Sinar X akan dipancarkan. Hitung energi foton (dlm
joule) jika panjang gelombang sinar X 0,154 nm.
E=hxν
E=hxc/λ
E = 6,63 x 10-34 (J•s) x 3,00 x 10 8 (m/s) / 0,154 x 10-9 (m)
E = 1,29 x 10 -15 J
7.2
12. Model Atom Bohr
(1913)
1. e- hanya dapat memiliki
besaran energi yg
spesifik (terkuantisasi).
2. cahaya dipancarkan
sebagai gerakan e- dari
suatu tingkat energi level
tingkat energi yg lebih
rendah.
1
En = -RH ( )
n2
n (bilangan kuantum utama) = 1,2,3,…
RH (konstanta Rydberg) = 2,18 x 10-18J
7.3
14. Efoton = ∆E = Ef - Ei
ni = 3 ni = 3
1
Ef = -RH ( 2 )
nf
ni = 2
1
nf = 2 Ei = -RH ( 2 )
ni
1 1
∆E = RH( 2 )
ni n2
f
nnf= 11
f =
7.3
15. Hitung panjang gelombang (dlm nm) dari
suatu foton yg dipancarkan oleh atom
hidrogen ketika elektron turun dari kondisi n =
5 menjadi kondisi n = 3.
1 1
Efoton = ∆E = RH( 2 2 )
ni nf
Efoton = 2,18 x 10-18 J x (1/25 - 1/9)
Efoton = ∆E = -1,55 x 10-19 J
Efoton = h x c / λ
λ = h x c / Efoton
λ = 6,63 x 10-34 (J•s) x 3,00 x 108 (m/dt)/1,55 x 10-19J
λ = 1.280 nm
7.3
16. Kenapa energi e-
terkuantisasi?
De Broglie (1924)
menyatakan bahwa e-
merupakan partikel dan
gelombang.
2πr = nλ λ = h/mu
u = kecepatan e-
m = massa e-
7.4
17. Berapakah panjang gelombang Broglie
(dlm nm) pada bola Ping-Pong seberat
2.5 g yg bergerak 15,6 m/dt?
λ = h/mu h dlm J•s m dlm kg u dlm (m/dt)
λ = 6,63 x 10-34 / (2,5 x 10-3 x 15,6)
λ = 1,7 x 10-32 m = 1,7 x 10-23 nm
7.4
18. Kimia dalam Kehidupan:
Unsur dari Matahari
Pd th 1868, Pierre Janssen mendeteksi garis gelap baru
dalam spektrum pancaran matahari yang tidak sesuai dengan
garis pancaran yang diketahui
Unsur misterius tersebut dinamakan Helium
Pd th 1895, William Ramsey menemukan helium pada suatu
mineral uranium.
7.4
19. Kimia dalam Kehidupan: Laser – Sinar yang Kuat
Sinar Laser (1) intens, (2) monoenergetik, dan (3) koheren
7.4
20. Kimia dalam Kehidupan: Mikroskop Elekton
λe = 0,004 nm
Gambar STM dari atom besi
Pd permukaan tembaga
7.4
21. Rumus Gelombang Schrodinger
In 1926 Schrodinger menulis suatu rumusan yang
mendeskripsikan sifat-sifat partikel dan gelombang
dari e-
Fungsi gelombang (Ψ) menyatakan:
1. energi e- memiliki jml tertentu Ψ
2. probabilitas memperoleh e-
dalam suatu volume ruang
Rumus Schrodinger hanya dapat memprediksi atom
hidrogen. Untuk sistem dg banyak elektron hanya
dapat dilakukan perkiraan.
7.5
22. Rumus Gelombang Schrodinger
Ψ = fn(n, l, ml, ms)
bilangan kuantum utama n
n = 1, 2, 3, 4, ….
jarak e- dari inti
n=1 n=2 n=3
7.6
23. Dimana 90% dari
kerapatan e- untuk
orbital 1s
kerapatan e- (orbital 1s) turun dg cepat
ketika jarak dari inti bertambah
7.6
24. Rumus Gelombang Schrodinger
Ψ = fn(n, l, ml, ms)
Bilangan kuantum momentum sudut l
Untuk nilai tertentu n, l = 0, 1, 2, 3, … n-1
l=0 orbital s
n = 1, l = 0
l=1 orbital p
n = 2, l = 0 or 1
l=2 orbital d
n = 3, l = 0, 1, or 2
l=3 orbital f
Ukuran “volume” ruangan yang ditempati e -
7.6
27. Rumus Gelombang Schrodinger
Ψ = fn(n, l, ml, ms)
Bilangan kuantum magnetik ml
Untuk nilai tertentu l
ml = -l, …., 0, …. +l
Jika l = 1 (orbital p), ml = -1, 0, or 1
Jika l = 2 (orbital d), ml = -2, -1, 0, 1, or 2
orientasi orbital dlm ruang
7.6
28. ml = -1 ml = 0 ml = 1
ml = -2 ml = -1 ml = 0 ml = 1 ml = 2
7.6
29. Rumus Gelombang Schrodinger
Ψ = fn(n, l, ml, ms)
bilangan kuantum spin elektron ms
ms = +½ or -½
ms = +½ ms = -½
7.6
30. Rumus Gelombang Schrodinger
Ψ = fn(n, l, ml, ms)
Eksistensi (dan energi) elektron pd atom dideskripsikan
oleh fungsi gelombang khas Ψ.
Prinsip larangan Pauli – tidak ada elektron2 dlm satu
atom yg memiliki keempat bilangan kuantum yg sama.
Tiap kursi teridentifikasi secara khusus (E,
R12, S8)
Tiap posisi hanya dapat menampung satu
individu pada suatu waktu
7.6
32. Rumus Gelombang Schrodinger
Ψ = fn(n, l, ml, ms)
Kulit – elektron dengan nilai n yang sama
Subkulit – elektron dengan nilai n dan l yang sama
Orbital – elektron dg nilai n, l, dan ml yang sama
Berapa banyak elektron yg dapat ditampung orbital?
Jika n, l, dan ml tetap, maka ms = ½ or - ½
Ψ = (n, l, ml, ½) or Ψ = (n, l, ml, -½)
Satu orbital dapat menampung 2 elektron 7.6
33. Berapa banyak orbital 2p terdapat pada atom?
n=2
jika l = 1, maka ml = -1, 0, or +1
2p
3 orbital
l=1
Berapa banyak elektron dapat ditempatkan pada
subkulit 3d?
n=3 If l = 2, maka ml = -2, -1, 0, +1, or +2
3d 5 orbital dapat menampung total 10 e-
l=2 7.6
34. Energi di orbital pada atom dg satu elektron
Energi hanya ditentukan oleh bilangan kuantum utama n
n=3
n=2
1
En = -RH ( )
n2
n=1
7.7
35. Energi di orbital pd atom dg banyak elektron
Energi ditentukan oleh n dan l
n=3 l = 2
n=3 l = 1
n=3 l = 0
n=2 l = 1
n=2 l = 0
n=1 l = 0
7.7
36. “Tata cara pengisian” elektron pd orbital dg energi terendah
(prinsip Aufbau)
C 6 elektron
B 5 elektron
??
Be 4 elektron
Li 3 elektron
Li 1s22s1
Be 1s22s2
B 1s22s22p1
He 2 elektron H 1 elektron
H 1s1 He 1s2
7.7
37. Susunan elektron yang paling stabil dalam
subkulit adalah susunan dengan jumlah
spin paralel terbanyak (aturan Hund).
Ne 10 elektron
F 9 elektron
O 8 elektron
N 7 elektron
C 6 elektron
C 1s22s22p2
N 1s22s22p3
O 1s22s22p4
F 1s22s22p5
Ne 1s22s22p6
7.7
38. Urutan pengisian subkulit pada atom berelektron banyak
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s
7.7
39. Konfigurasi electron merupakan bagaimana elektron
tersebar di antara berbagai orbital atom.
jumlah elektron
pd orbital atau subkulit
1s1
Bilangan kuantum utama n Bilangan kuantuk
momentum sudut l
diagram orbital
H
1s1
7.8
40. Berapakah konfigurasi elektron Mg?
Mg 12 elektron
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s
1s22s22p63s2 2 + 2 + 6 + 2 = 12 elektron
Tersusun menjadi [Ne]3s2 [Ne] 1s22s22p6
Berapakah nomor kuantum yang mungkin bagi
elektron subkulit terluar Cl?
Cl 17 elektron 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s
1s22s22p63s23p5 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 elektron
Elektron terakhir ditambahkan pd orbital 3p
n=3 l=1 ml = -1, 0, or +1 ms = ½ or -½
7.8
