KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: TEORI ATOM
KELOMPOK KOMPETENSI I
75
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata pelajaran Fisika SMA
Latihan Soal
1. Panjang gelombang salah satu garis pada deret Balmer adalah 6,5628 x10
-7
meter. Hitung frekwensi dan energi foron yang menyebabkan terjadinya garis tersebut
2. Tentukan jari-jari sebuah elektron dengan bilangan kuantum 4 3. Tentukan energi yang dibutuhkan untuk mengionisasi atom hidrogen
elektron berada pada bilangan kuantum ke 1 4. Tentukan panjang gelombang terkecil dalam deret Lyman
5. Tentukan panjang gelombang garis spectrum yang bersesuaian dengan transisi hidrogen dari keadaan n = 6 ke n = 3
6. Tentukan panjang gelombang foton yang dipancarkan bila atom hidrogen bertransisi dari keadaan n = 10 ke keadaan dasar.
7. Berapa besar energi yang diperlukan untuk mengeluarkan elektron dalam keadaan n =2 dari atom hidrogen.
Tugas Mengembangkan Soal
Pada tugas pengembangan soal ini Anda diminta untuk membuat soal USBN berdasarkan kisi-kisi yang dikeluarkan oleh Kementerian Pendidikan
dan Kebudayaan. Soal yang dikembangkan disesuaikan dengan kurikulum yang digunakan oleh sekolah Anda Kurikulum 2006 atau Kurikulum 2013
dengan materi sesuai dengan materi yang dibahas pada Kegiatan Pembelajaran 1 ini.
Prosedur Kerja
Bacalah bahan bacaan berupa Modul Pengembangan Instrumen
Penilaian di Modul G Kelompok Kompetensi Pedagogik.
Pelajari kisi-kisi yang dikeluarkan oleh Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan seperti pada Lampiran 1 dan 2.
Buatlah kisi-kisi soal UNUSBN pada lingkup materi yang dipelajari
sesuai format berikut pada Lampiran 3. Sesuaikan dengan kurikulum yang berlaku di sekolah anda.
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: TEORI ATOM
KELOMPOK KOMPETENSI I
76
Berdasarkan kisi-kisi diatas, buatlah soal UNUSBN pada lingkup materi
yang dipelajari pada modul ini.
Kembangkan soal-soal yang sesuai dengan konsep HOTs.
Kembangkan soal Pilhan Ganda PG sebanyak 3 Soal
Kembangkan soal uraian Essay sebanyak 3 Soal.
Masing-masing soal dibuat dalam kartu soal seperti pada Lampiran 4 dan lampiran 5
Sebagai acuan pengembangan soal yang baik Anda bisa menelaah
soal tersebut secara mandiri atau dengan teman sejawat dengan menggunakan instrumen telaah soal seperti terlampir pada Lampiran 6
dan 7.
F. Rangkuman
1. Model atom Thomson
Atom berbentuk bola padat dengan muatan-muatan listrik positif tersebar merata di seluruh bagian bola; muatan-muatan positif ini dinetralkan oleh
elektron-elektron bermuatan negatif yang melekat pada bola seragam bermuatan positif tersebut, seperti kismis yang melekat pada sebuah kue
model plum-pudding.
2. Model atom Rutherford
Rutherford menyatakan teori atomnya sebagi berikut.
Semua muatan positif dan sebagian besar massa atom berkumpul pada sebuah titik di tengah-tengah atom, yang disebut inti atom
Inti atom dikelilingi oleh elektron, elektron-elektron berputar pada
lintasan tertentu, seperti planet-planet mengelilingi matahari dalam tatasurya.
3. Model atom Bohr
Teori Bohr berkaitan dengan atom adalah sebagai berikut.
Elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan atau orbit berupa lingkaran
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: TEORI ATOM
KELOMPOK KOMPETENSI I
77
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata pelajaran Fisika SMA
Jari-jari orbit ke-n dinyatakan dengan persamaan berikut.
1,2,3,....
2
= =
n ;
n a
r
n
dengan a = 0,529 Å
dan besarnya energi elektron pada lintasan ke-n adalah sebagai berikut 1,2,3,....
eV 6
13
2
= −
= n
n ,
E
n
hanya ada beberapa lintasan dimana elektron dalam keadaan
stasioner, maksudnya selama elektron berada pada lintasan tersebut tidak ada radiasi yang dipancarkan sehingga energinya tetap,
radiasi hanya akan dipancarkan kalau elektron pindah dari keadaan
stasioner yang lebih tinggi ke yang lebih rendah. Teori atom Bohr didukung oleh fakta-fakta hasil eksperimen yang dilakukan
oleh Balmer, seorang ahli fisika Swiss, mendapatkan bahwa panjang gelombang dalam spektrum garis atom hidrogen atau spektrumnya bersifat
diskrit, dengan persamaan matematis sebagai berikut.
6 5
4 3
n dengan
2 -
n n
nm 6
364 λ
2 2
2
, ,
, ,
n
= =
Selanjutnya, Rydberg mengusulkan bahwa rumus deret dapat ditulis
sebagai perbedaan antara dua variabel peubah, sehingga deret Balmer
untuk spektrum hidrogen dapat dinyatakan dengan persamaan berikut. ,...
6 ,
5 ,
4 ,
3 n
dengan ,
1 2
1 1
2 2
=
−
= n
R
λ
dengan R = 1.097 x 10
7
m
-1
. Secara umum persamaan tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan
sebagai berikut : m
n dengan
m 1
n 1
λ 1
2 2
− =
, R
.
Untuk deret Lyman, n = 1; deret Balmer, n = 2 ; deret Paschen, n = 3; deret Brackett, n = 4 ; dan deret Pfund, n = 5.
Hasil eksperimen Franck-Hertz: elektron-elektron pada orbit tertentu memiliki energi tertentu, yang disebut tingkat energi.
Tingkat dasar atau keadaan dasar E
1
menyatakan energi elektron di dalam atom sebelum mengambil energi. Tingkat-tingkat energi yang lebih
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: TEORI ATOM
KELOMPOK KOMPETENSI I
78
besar dari tingkat dasar E
1
, E
2
, E
3
, … menyatakan keadaan eksitasi. Keadaaan ionisasi adalah keadaan dimana elektron terpental keluar dari
ikatan atom. Transisi elektron dari tingkat energi m ke tingkat energi n. Selisih energi
antara kedua tingkat energi adalah sebagai berikut. J
m 1
n 1
10 x
1,6 x
13,6 Δ
atau eV
m 1
n 1
6 13
Δ
2 2
19 -
2 2
− =
− =
− =
E ,
E E
E
n m
Bila m n, maka
E Δ
0 sehingga dalam transisi ini diperlukan energi dari luar. Sebaliknya bila m n, maka
E Δ
0 sehingga dalam transisi dikeluarkan energi dalam bentuk cahaya.
Untuk ion-ion dengan jumlah muatan inti atom Ze dan elektronnya hanya satu.
2 2
πε 4
1 r
Ze F
e
=
sehingga
mr Z
e v
πε 4
=
dengan energi kinetikn:
r Ze
mv K
2 2
πε 8
1 2
1 =
=
energi potensial elektronnya
r Ze
V
2
πε 4
1 −
=
Energi total elektronnya
r Ze
E
2
πε 8
1 −
=
Jari-jari lintasan ke-n :
2
n Z
a r
n
= ; n = 1, 2, 3, …
Dan terakhir, energi total elektron pada tingkat energi ke-n menjadi sebagai berikut.
eV 6
13
2 2
n Z
, E
n
− =
; n = 1, 2, 3, … Teori atom Bohr masih mengandung beberapa kekurangan, sebagai
berikut.
Hanya berlaku untuk atom atau ion dengan satu elektron karena dalam perhitungannya hanya melibatkan interaksi antara satu elektron dengan
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: TEORI ATOM
KELOMPOK KOMPETENSI I
79
Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata pelajaran Fisika SMA
inti atom. Bila atom terdiri dari banyak elektron maka perlu diperhitungkan juga interaksi antara elektron-elektron.
Dengan menggunakan spektrometer berdaya pisah tinggi ternyata
garis-garis spektra terdiri dari beberapa garis, bukannya sebuah garis seperti yang diramalkan oleh teori Bohr.
Teori Bohr tidak dapat menentukan besar intensitas masing-masing
spektra.
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Setelah menyelesaikan latihan, Anda dapat memperkirakan tingkat keberhasilan Anda dengan membandingkan dengan kuncirambu-rambu jawaban yang
terdapat pada bagian akhir modul ini. Jika pencapaian Anda sudah melebihi 80, silakan Anda terus mempelajari Kegiatan Pembelajaran berikutnya, namun
jika Anda menganggap pencapaian Anda masih kurang dari 80, sebaiknyaAnda ulangi kembali kegiatan pembelajaran ini dengan lebih cermat,
kreatif, disiplin dan jika memungkinkan diskusikan dengan rekan sejawat. ������� ���������� =
�����ℎ ������� ���� ����� �����ℎ ����
× 100 Arti tingkat penguasaan:
90-100 = baik sekali 80-89 = baik
79-79 = cukup 70 = kurang
