1.Menurut Louis de
Broglie bahwa electron mempunyai sifat gelombang sekaligus juga partikel.
Jelaskan keteritannya dengan teori mekanika kuantum dan teori orbital molekul?
Jawab:
A. Hipotesis
Louis de broglie
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, yang memperlihatkan sifat-sifat seperti gelombang
(James E Brady, 1990).
Argumen
de Broglie menghasilkan hal sebagai berikut.
Einstein
: E = mc2
Max
Planck : E = h ·
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.
B. Teori Mekanika Kuantum
Menurut
Heisenberg, metode eksperimen apa saja yang digunakan untuk menentukan posisi
atau momentum suatu partikel kecil dapat menyebabkan perubahan, baik pada
posisi, momentum, atau keduanya. Jika suatu percobaan dirancang untuk
memastikan posisi elektron, maka momentumnya menjadi tidak pasti, sebaliknya
jika percobaan dirancang untuk memastikan momentum atau kecepatan elektron,
maka posisinya menjadi tidak pasti. Untuk mengetahui posisi dan momentum suatu
elektron yang memiliki sifat gelombang, maka pada tahun 1927, Erwin
Schrodinger, mendeskripsikan pada sisi elektron tersebut dengan fungsi
gelombang (wave function) yang memiliki satu nilai pada setiap posisi di dalam
ruang (Oxtoby, Gillis, Nachtrieb). Fungsi gelombang ini dikembangkan dengan
notasi ϕ (psi), yang menunjukkan bentuk dan energi gelombang elektron (James E.
Brady, 1990).
Model
atom mekanika kuantum menerangkan bahwa elektron-elektron dalam atom menempati
suatu ruang atau “awan” yang disebut orbital, yaitu ruang tempat elektron
paling mungkin ditemukan. Beberapa orbital bergabung membentuk kelompok yang
disebut subkulit. Jika orbital kita analogikan sebagai “kamar elektron”, maka
subkulit dapat dipandang sebagai “rumah elektron”. Beberapa subkulit yang
bergabung akan membentuk kulit atau “desa elektron”.
C. Teori
orbital molekul
Sifat
simetri dan energi relatif orbital atom menentukan bagaimana mereka
berinteraksi untuk membentuk orbital molekul. Orbital molekul ini kemudian
diisi dengan elektron tersedia sesuai dengan aturan yang sama yang digunakan
untuk orbital atom, dan energi total elektron dalam orbital molekul
dibandingkan dengan total awal energi elektron dalam orbital atom.
Jika
energi total elektron dalam molekul orbital kurang dari dalam orbital atom,
molekul stabil dibandingkan dengan atom; jika tidak, molekul tidak stabil dan
senyawa tidak terbentuk. Kami akan pertama menggambarkan ikatan (atau kurangnya
itu) di sepuluh pertama molekul diatomik homonuclear dan kemudian memperluas
pengobatan untuk heteronuklir molekul diatomik dan molekul yang memiliki lebih
dari dua atom.
1. Bila
absorpsi sinar UV oleh ikatan rangkap menghasilkan promosi electron keorbital
yang yang berenergi yang lebih tinggi. Transisi electron manakah memerlukan
energy terkecil bila siklo heksena berpindah ketingkat tereksitasi ?
Jawab:
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. Pada zat-zat pengabsorbsi
ini berkaitan dengan tiga jenis transisi elektron, yaitu elektron-elektron π,
σ, dan n, yang meliputi molekul atau ion organik dan sejumlah anorganik.
Penyelidikan spektroskopi senyawa-senyawa organik dilakukan pada daerah UV yang
panjang gelombangnya lebih besar dari 185nm. Dan bila 2 orbital atom bergabung
maka salah satu orbital molekul bonding berenergi rendah atau orbital molekul
anti bonding berenergi tinggi dihasilkan. Orbital molekul yang diasosiasikan
dengan ikatan tunggal dalam molekul organik ditandai dengan orbital sigma dan
elektron yang terlibat adalah elektron sigma. 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
Assalamualaikum wr wb . . .
BalasHapusSaya ingin menyarankan, ada baiknya dalam menjawab soal disertakan gambar pendukung materi tersebut agar dapat memudahkan para pembaca.
Terima kasih . . .
Terimakasih atas sarannya saudara yamin
Hapusassalamualaikum.. saya ingin menambahkan sedikit jawaban no 2 yaitu 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. Pada transisi elektronik inti-inti atom dapat dianggap berada pada posisi yang tepat. Hal ini dikenal dengan prinsip Franck-Condon. Disamping itu dalam proses transisi ini tidak semua elektron ikatan terpromosikan ke orbital antiikatan.
BalasHapusTerima kasih atas penambahan jawabannya saudari dea
Hapus