Model Bohr dari Atom

Model Bohr memiliki atom yang terdiri dari nukleus bermuatan positif kecil yang mengorbit oleh elektron bermuatan negatif. Berikut ini adalah model Bohr yang lebih dekat, yang kadang-kadang disebut Model Rutherford-Bohr.

Niels Bohr mengusulkan Model Bohr Atom pada tahun 1915. Karena Model Bohr merupakan modifikasi dari Model Rutherford sebelumnya, beberapa orang menyebut Model Bohr sebagai Model Rutherford-Bohr. Model modern atom didasarkan pada mekanika kuantum. Model Bohr mengandung beberapa kesalahan, tetapi ini penting karena menggambarkan sebagian besar fitur teori atom yang diterima tanpa semua matematika tingkat tinggi dari versi modern. Tidak seperti model sebelumnya, Model Bohr menjelaskan rumus Rydberg untuk garis emisi spektral hidrogen atom.

Model Bohr adalah model planet di mana elektron bermuatan negatif mengorbit inti kecil bermuatan positif mirip dengan planet yang mengorbit matahari (kecuali bahwa orbitnya bukan planar). Gaya gravitasi tata surya secara matematis mirip dengan gaya Coulomb (listrik) antara inti bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif.

• Elektron mengorbit nukleus dalam orbit yang memiliki ukuran dan energi yang ditentukan.
• Energi orbit terkait dengan ukurannya. Energi terendah ditemukan di orbit terkecil.
• Radiasi diserap atau dipancarkan ketika elektron bergerak dari satu orbit ke orbit lainnya.

Contoh paling sederhana dari Model Bohr adalah untuk atom hidrogen (Z = 1) atau untuk ion seperti hidrogen (Z> 1), di mana elektron bermuatan negatif mengorbit inti kecil bermuatan positif. Energi elektromagnetik akan diserap atau dipancarkan jika sebuah elektron bergerak dari satu orbit ke orbit lainnya. Hanya orbit elektron tertentu diizinkan. Jari-jari orbit yang mungkin meningkat n², di mana n adalah bilangan kuantum utama. Transisi 3 → 2 menghasilkan baris pertama dari Seri Balmer. Untuk hidrogen (Z = 1) ini menghasilkan foton yang memiliki panjang gelombang 656 nm (lampu merah).

Atom yang lebih berat mengandung lebih banyak proton dalam nukleus daripada atom hidrogen. Diperlukan lebih banyak elektron untuk membatalkan muatan positif semua proton ini. Bohr percaya setiap orbit elektron hanya dapat menampung sejumlah elektron. Setelah level penuh, elektron tambahan akan dinaikkan ke level berikutnya. Dengan demikian, model Bohr untuk atom yang lebih berat menggambarkan kulit elektron. Model tersebut menjelaskan beberapa sifat atom dari atom yang lebih berat, yang belum pernah direproduksi sebelumnya. Sebagai contoh, model shell menjelaskan mengapa atom menjadi lebih kecil bergerak melintasi periode (baris) dari tabel periodik, meskipun mereka memiliki lebih banyak proton dan elektron. Ini juga menjelaskan mengapa gas-gas mulia bersifat lembam dan mengapa atom-atom di sisi kiri tabel periodik menarik elektron, sedangkan yang di sisi kanan kehilangannya. Namun, model tersebut mengasumsikan elektron dalam cangkang tidak saling berinteraksi dan tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tampak menumpuk secara tidak teratur.

• Itu melanggar Prinsip Ketidakpastian Heisenberg karena menganggap elektron memiliki jari-jari dan orbit yang diketahui.
• Model Bohr memberikan nilai yang salah untuk kondisi dasar momentum sudut orbital.
• Itu membuat prediksi yang buruk mengenai spektrum atom yang lebih besar.
• Itu tidak memprediksi intensitas relatif dari garis spektral.
• Model Bohr tidak menjelaskan struktur halus dan struktur hyperfine dalam garis spektral.
• Itu tidak menjelaskan Efek Zeeman.

Penyempurnaan yang paling menonjol untuk model Bohr adalah model Sommerfeld, yang kadang-kadang disebut model Bohr-Sommerfeld. Dalam model ini, elektron bergerak dalam orbit elips di sekitar inti daripada di orbit melingkar. Model Sommerfeld lebih baik dalam menjelaskan efek spektral atomik, seperti efek Stark dalam pemisahan garis spektral. Namun, model tersebut tidak dapat mengakomodasi bilangan kuantum magnetik.

Pada akhirnya, model dan model Bohr yang didasarkan padanya diganti model Wolfgang Pauli berdasarkan mekanika kuantum pada tahun 1925. Model itu diperbaiki untuk menghasilkan model modern, diperkenalkan oleh Erwin Schrodinger pada tahun 1926. Saat ini, perilaku atom hidrogen dijelaskan menggunakan mekanika gelombang untuk menggambarkan orbital atom.

• Lakhtakia, Akhlesh; Salpeter, Edwin E. (1996). "Model dan Pemodel Hidrogen". American Journal of Physics. 65 (9): 933. Bibcode: 1997AmJPh..65..933L. doi:10.1119/1.18691
• Linus Carl Pauling (1970). "Bab 5-1". Kimia Umum (Edisi ke-3). San Francisco: W.H. Freeman & Co. ISBN 0-486-65622-5.
• Niels Bohr (1913). "Tentang Konstitusi Atom dan Molekul, Bagian I" (PDF). Majalah Filsafat. 26 (151): 1–24. doi:10.1080/14786441308634955
• Niels Bohr (1914). "Spektrum helium dan hidrogen". Alam. 92 (2295): 231–232. doi: 10.1038 / 092231d0