Mengenal Teori Atom Bohr dan Kekurangannya
Teori Atom Bohr adalah model yang diajukan pada 1913 oleh ilmuwan Denmark Niels Henrik Bohr. Teori Atom Bohr dianggap sebagai model yang paling dekat dengan teori ini, yang membentuk dasar model atom modern yang diterima saat ini.
Niels Henrik Bohr mengungkapkan model atom ini menggunakan teori kuantum Foton Einstein dan Planck. Bohr menyebutkan lintasan tertentu dalam Teori Atom Bohr.
Ia juga menjelaskan konsep jari-jari atom, tingkat energi, eksitasi, ionisasi dan teleportasi dalam teorinya. Dalam semua model atom yang dijelaskan sejauh ini, telah dijelaskan bahwa ada proton bermuatan (+) dan neutron tidak bermuatan di dalam inti atom, dan elektron beredar dalam orbit melingkar di sekitar inti.
Tidak ada hasil yang ditemukan mengenai letak orbit elektron-elektron ini di sekitar nukleus, berapa kecepatan dan momentumnya. Bohr dengan eksperimennya mempelajari pergerakan elektron dari titik ini dalam Teori Atom Bohr.
Dalam Teori Atom Bohr, elektron mengikuti orbit melingkar pada jarak tertentu dari inti. Lapisan K, yang mengorbit paling dekat dengan inti (n = 1), memiliki energi paling rendah.
Saat menjauh dari nukleus, jari-jari lapisan dan energi elektron di kulit meningkat. Ketika elektron jauh dari inti (n =), tidak ada gaya tarik menarik antara elektron dan inti.
Dalam hal ini, energi potensial elektron adalah nol, di mana elektron telah menjauh dari atom. Fenomena ini disebut ionisasi.
Sifat Atom dalam Teori Atom Bohr
Mengutip Modul Kimia Kelas X (2020:9) karya Fadillah Okty Myranthika, terdapat sejumlah empat poin kesimpulan yang didapatkan dari sifat atom menurut teori atom Bohr. Berikut ini poin-poin sifat tersebut:
- Atom terbentuk dari sebuah inti yang memiliki muatan positif lalu dikelilingi oleh elektron yang menyerupai lintasan (bermuatan negatif).
- Elektron yang mengelilingi atom bisa pindah dari satu lintasan ke jalur lain Jika elektron pindah ke lintasan yang lebih tinggi.
- Atom akan melakukan penyerapan energi, apabila pindahnya ke lintasan yang lebih rendah, akan memancarkan energi.
Saat elektron semakin dekat dengan inti, terjadi gaya tarik menarik. Dalam hal ini, energi potensial elektron terbentuk. Saat elektron mendekati nukleus, atom menjadi stabil dan energi potensialnya berkurang.
Dengan demikian, energi potensial elektron pada setiap tingkat energi kurang dari nol, sehingga akan negatif. Bohr menemukan energi elektron, yang berada pada tingkat energi yang paling dekat dengan inti (orbital K) dalam atom hidrogen, sebagai –313,6 kkral/mol.
Secara garis besar, elektron yang melintas di orbit terendah mempunyai energi yang kecil. Sedangkan lintasan yang berada lebih tinggi, memiliki energi elektron yang takarannya lebih besar dibanding yang bawahnya.
Posisi elektron yang terdapat di lintasan berdasarkan tingkat energinya ini kadang dikenal juga dengan rangkaian kulit-kulit elektron atom. Mengingat elektron dapat berpindah ke lintasan atau kulit lain, tentu ada juga sebab-akibat yang berlangsung selama prosesnya.
Menurut catatan Muchtaridi dan Sandri Justiana dalam Kimia 1 (2007:30), tingkatan energi pada teori atom Bohr mengisyaratkan beberapa baris lintasan yang diisi oleh elektron sebagai pengeliling atom. Elektron ini dapat berpindah dari sebuah lintasan ke lintasan lain melalui proses eksitasi dan deeksitasi.
Proses eksitasi ini dijabarkan sebagai kasus ketika tingkat energi pindah dari lintasan rendah ke tempat yang lebih tinggi. Biasanya, hal ini terjadi akibat adanya penyerapan energi. Sedangkan deeksitasi, dijelaskan sebagai perpindahan energi dari tingkat tinggi ke yang lebih rendah dari sebelumnya. Proses ini terjadi akibat adanya sebuah pemancaran energi.
Kekurangan Teori Atom Bohr
Teori Atom Bohr sudah menjelaskan kebaruan dalam penelitian atom, tetap terdapat kekurangan dari teori yang diungkapkannya.
- Jarak dan orbit yang ditekankan dalam model atom Bohr tidak sejalan dengan “Prinsip Ketidakpastian Heisenberg”, yakni jarak/radius tak bisa bersama dengan orbit.
- Teori atom Bohr juga tidak mampu memberikan jawaban atas Efek Zeeman, yaitu efek yang ketika garis spectrum terbagi-bagi akibat adanya sebuah medan magnet.
Kelebihan Teori Atom Bohr
- Dapat menerangkan kenapa elektron tidak jatuh ke inti atom
- Teori Atom Niels Bohr memperbaiki Teori Atom Rutherford yang tidak bisa menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom.
Dilansir dari Chemistry LibreTexts, Bohr menjelaskan bahwa elektron tidak memancarkan energi saat mengorbit inti, tetapi ada dalam keadaan energi konstan yang disebut sebagai keadaan stasioner. Artinya, elektron berada dalam lintasan dengan tingkat energi yang tetap.
Tetapnya energi dalam suatu elektron tersebutlah alasan mengapa elektron yang bermuatan negatif tidak jatuh ke inti atom yang bermuatan positif. Dapat menjelaskan energi eksitasi dan deeksitasi elektron Teori Atom Bohr dapat menerangkan energi eksitasi dan deeksitasi saat elektron berpindah dalam suatu atom.
Mengutip Encyclopedia Britannica, Teori Atom Bohr menerangkan bahwa atom menyerap dan memancarkan radiasi hanya ketika elektron melompat di antara keadaan yang diizinkan. Ketika elektron berpindah, akan terjadi penambahan energi. Adapun ketika energi hilang, atom akan kembali ke keadaan dasarnya.
Energi yang hilang tersebut, lalu akan terpancar sebagai radiasi. Dilansir dari Lumen Learning, teori atom Bohr mampu menghitung setiap tingkat energi elektron sesuai dengan spektrum emisi atom hidrogen. Namun, model tersebut Bohr tersebut tidak dapat diterapkan dengan baik pada atom-atom yang lebih kompleks.
Pada atom dengan jumlah elektron banyak, perhitungan spektrum atom Bohr kerap kali menimbulkan penyimpangan. Kelemahan Teori Atom Bohr adalah hanya mampu menjelaskan spektrum atom sederhana seperti hidrogen dan tidak dapat menjelaskan atom-atom yang lebih kompleks.
Tidak bisa menjelaskan Efek Zeeman menjadi Kelemahan lain Teori Atom Bohr. Efek Zeeman adalah terpecahnya garis spektral atom menjadi dua atau tiga di bawah pengaruh medan magnet.
