Tugas terstruktur

Tugas terstruktur 

menurut louis de broglie bahwa elektron mempunyai sifat gelombang dan sekaligus juga partikel.jelaskan keterkaitannya dengan teori mekanika kuantum dan teori orbital molekul.

jawab :

Pada tahun 1913, NIELS BOHR menggunakan teori kuantum untuk menjelaskan spektrum unsur. Berdasarkan pengamatan, unsur-unsur dapat memancarkan spektrum garis dan tiap unsur mempunyai spektrum yang khas. 

Menurut Bohr,Spektrum garis menunjukkan elektron dalam atom hanya dapat beredar pada lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu. Pada lintasannya elektron dapat beredar tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Oleh karena itu, energi elektron tidak berubah sehingga lintasannya tetap.
Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah energi yang harganya sama dengan selisih kedua tingkat energi tersebut.

ΔE = Ef – Ei

Keterangan:

ΔE = energi yang menyertai perpindahan elektron

Ef = tingkat energi akhir

Ei = tingkat energi awal

Namun teori Bohr ini memiliki kelemahan, yaitu:

Bohr hanya dapat menjelaskan spektrum gas hidrogen, tidak dapat menjelaskan spektrum dari unsur yang jumlah elektronnya lebih dari satu.
Tidak dapat menjelaskan adanya garis-garis halus pada spektrum gas hidrogen.

Kelemahan dari model atom Bohr dapat dijelaskan oleh LOUIS VICTOR DE BROGLIE pada tahun 1924 dengan teori dualisme partikel gelombang. Menurut de Broglie, pada kondisi tertentu, materi yang bergerak memiliki ciri-ciri gelombang.

h λ =m. ν

dimana :

λ  = panjang gelombang (m)

m = massa partikel (kg)

ν  = kecepatan (ms-1)

h = tetapan Planck (6,626.10-34 Js)

Hipotesis tersebut terbukti benar dengan ditemukannya sifat gelombang dari elektron. Elektron mempunyai sifat difraksi, maka lintasan elektron yang dikemukakan Bohr tidak dibenarkan. Gelombang tidak bergerak melalui suatu garis, melainkan menyebar pada daerah tertentu.

Pada tahun 1927, WERNER HEISENBERG mengemukakan bahwa posisi atau lokasi suatu elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti. Heisenberg berusaha menentukan sifat-sifat subatomik dan variabel yang digunakan untuk menentukan sifat atom. Sifat ini adalah kedudukan partikel (x) dan momentum (p).

Kesimpulan dari hipotesisnya adalah bahwa pengukuran subatomik selalu terdapat ketidakpastian dan dirumuskan sebagai hasil kali antara ketidakpastian kedudukan (Δx) dengan ketidak pastian momentum (Δp) dan dirumuskan sebagai berikut :

h

Δx. Δp = 2π

Kemungkinan (kebolehjadian) menemukan elektron pada suatu titik pada jarak tertentu dari intinya disebut sebagai Prinsip Ketidakpastian Heisenberg. Artinya gerakan lintasan elektron beserta kedudukannya tidak dapat diketahui dengan tepat.

MODEL ATOM MEKANIKA GELOMBANG

Hipotesis Louis de Broglie dan azas ketidakpastian dari Heisenberg merupakan dasar dari model Mekanika Kuantum (Gelombang) yang dikemukakan oleh ERWIN SCHRODINGER pada tahun1927, yang mengajukan konsep orbital untuk menyatakan kedudukan elektron dalam atom. Orbital menyatakan suatu daerah dimana elektron paling mungkin (peluang terbesar) untuk ditemukan.

Schrodinger sependapat dengan Heisenberg bahwa kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti, namun yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada suatu titik pada jarak tertentu dari intinya. Ruangan yang memiliki kebolehjadian terbesar ditemukannya elektron disebut Orbital.

Dalam mekanika kuantum, model orbital atom digambarkan menyerupai “awan”. Beberapa orbital bergabung membentuk kelompok yang disebut Subkulit.

Persamaan gelombang ( Ψ= psi) dari Erwin Schrodinger menghasilkan tiga bilangan gelombang (bilangan kuantum) untuk menyatakan kedudukan (tingkat energi, bentuk, serta orientasi) suatu orbital, yaitu: bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimut (l) dan bilangan kuantum magnetik (m).

2.BIla absorpsi sinar UV oleh ikatan            rangkap menghasilkan promosi                elektron ke orbital yang berenergi          lebih  tinggi . transaksi elektron                manakah  memerlukan energj terkecil    bila  sikloheksena berpindah                    ketingkat   tereksitasi.

 jawab : 

Spektrum UV = spektrum elektronik

Spektrum UV dan daerah tampak (visible) untuk senyawa organik berhubungan dengan transisi elektronik pada tingkat-tingkat energi elektron tertentu. Transisi itu biasanya menyangkut transisi elektronik bebas dan orbital yang tidak terisi pada non bonding atau orbital anti bonding.

Transisi elektron beberapa senyawa adalah sebagai berikut :

E            s*

p2*

p*

p1*

n

p2

p

p1

s

C-C          C=C                  C=O                   C=C-C=

Keterangan :

Pada ikatan alkana, C-C transisi yang mungkin hannya promosi satu electron dari orbital sigma (s) ke orbital antibonding sigma bintang (s*) dengan energi yang tinggi. Transisi itu memerlukan energi yang tinggi oleh karena itu diperlukan panjang gelombang sinar yang pendek (sekitar 150 nm). Jenis transisinya disebut s  à  s*.

Pada alkena sederhana (-C=C-), sejumlah transisi dapat terjadi, tetapi yang punya energi yang rendah dan yang paling penting adalah transisi p ke p*, yang memberikan serapan sekitar 170-190 nm dlm alkena tak terkonjugasi. (π ke π*  )
Pada keton alifatik jenuh (-C=O), transisi dengan tenaga yang paling rendah melibatkan electron non bonding pada oksigen, satu daripadanya dipromosikan ke orbital p* yang terletak relatif rendah. Namun demikian, transisi dari n ke p*, disebut “forbidden” atau termasuk larangan transisi, hal itu berhubungan dengan intensitas yang rendah.

Dua transisi yang lain yaitu dari n ke s* dan dari p ke s*. Keduanya memberikan serapan yang kuat, tetapi melibatkan energi yang tinggi. Intensitas serapan yang paling nyata untuk senyawa keton ini adalah transisi electron p ke p*.

Pada diena terkonjugasi (-C=C-C=C-), orbital p dari alkena terkonjugasi membentuk orbital baru, dua orbital bonding dinamakan p1 dan p2, dan dua orbital anti bondingnya adalah p3* dan p4*. Energi relatif dari orbital baru, untuk transisi p -> p* yang baru mempunyai energi yang sangat rendah. Hal ini diakibatkan sebagai hasil konjugasi, oleh karena itu system ini menyerap cahaya dengan l  yang besar (217 nm) dan juga akan menyerap pada l 220 nm untuk transisi, sedangkan penyerapan n -> p* adalah “forbidden