Salah satu kelemahan model atom Bohr hanya
bisa dipakai untuk menjelaskan model atom hydrogen dan atom atau ion
yang memiliki konfigurasi elektron seperti atom hydrogen, dan tidak bisa
menjelaskan untuk atom yang memiliki banyak elektron.
Werner heinsberg (1901-1976), Louis de
Broglie (1892-1987), dan Erwin Schrödinger (1887-1961) merupakan para
ilmuwan yang menyumbang berkembangnya model atom modern atau yang
disebut sebagai model atom mekanika kuantum.
Pernyataan de Broglie yang menyatakan
bahwa partikel dapat bersifat seperti gelombang telah menginspirasi
Schrödinger untuk menyusun model atomnya dengan memperhatikan sifat
elektron bukan hanya sebagai partikel tapi juga sebagai gelombang,
artinya dia menggunakan dualisme sifat elektron.
Menurut Schrödinger elektron yang
terikat pada inti atom dapat dianggap memiliki sifat sama seperti
“standing wave” , anda bisa membayangkan gelombang standing wave ini
seperti senar pada gitar (lihat gambar). Ciri standing wave ini
ujung-ujungnya harus memiliki simpul sehingga ½ gelombang yang
dihasilkan berjumlah bilangan bulat.
H? = E?
? disebut sebagai fungsi gelombang, H
adalah satu set intruksi persamaan matematika yang disebut sebagai
operator, dan E menunjukan total energi dari atom. Penyelesaian
persamaan ini menghasilkan berbagai bentuk penyelesaian dimana setiap
penyelesain ini melibatkan fungsi gelombang ? yang dikarakteristikkan
oleh sejumlah nilai E. Fungsi gelombang ? yang spesisfik dari
penyelesaian persamaan gelombang Schrödinger disebut sebagai “orbital”
Apakah orbital itu? Orbital adalah
daerah kebolehjadian kita menemukan elektron dalam suatu atom atau bisa
dikatakan daerah dimana kemungkinan besar kita dapat menemukan elektron
dalam suatu atom.
Bedakan dengan istilah orbit yang
dipakai di model atom Bohr. Orbit berupa lintasan dimana kita bisa tahu
lintasan dimana elektron mengelilingi inti, tapi pada orbital kita tidak
tahu bagaimana bentuk lintasan elektron yang sedang mengelilingi inti.
Yang dapat kita ketahui adalah dibagian mana kemungkinan besar kita
dapat menemukan elektron dalam atom.
Werner Heisenberg menjelaskan secara
gamblang tentang sifat alami dari orbital, analisis matematika yang
dihasilkannya menyatakan bahwa kita tidak bisa secara pasti menentukan
posisi serta momentum suatu partikel pada kisaran waktu tertentu. Secara
matematis azas ketidakpastian Heisenberg ditulis sebagai berikut:
?x . ?(mv) ? h/4?
?x adalah ketidakpastian menentukan
posisi dan ?(mv) adalah ketidakpastian momentum dan h adalah konstanta
Plank. Arti persamaan diatas adalah semakin akurat kita menentukan
posisi suatu partikel maka semakin tidak akurat nilai momentum yang kita
dapatkan, dan sebaliknya.
Pembatasan ini sangat penting bila kita
memmpelajari partikel yang sangat kecil seperti elektron, oleh sebab
itulah kita tidak bisa menentukan secara pasti posisi elektron yang
sedang mengelilingi inti atom seperti yang ditunjukan oleh model atom
Bohr, dimana elektron bergerak dalam orbit yang berbentuk lingkaran.
Disinilah mulai diterimanya model atom mekanika kuantum yang diajukan
oleh Schrödinger.
Sesuai dengan azaz Heisenberg ini maka
fungsi gelombang tidak dapat menjelaskan secara detail pergerakan
elektron dalam atom, kecuali fungsi gelombang kuadrat (?2) yang dapat
diartikan sebagai probabilitas distribusi elektron dalam orbital. Hal
ini bisa dipakai unutk menggambarkan bentuk orbital dalam bentuk
distribusi elektron, atau dikenal sebagai peta densitas.
0 komentar:
Posting Komentar