Teori Atom Mekanika Kuantum dan Prinsipnya

Ilustrasi teori atom mekanika kuantum. Foto: Pexels

Teori atom telah berkembang sejak zaman dahulu. Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan, pemahaman tentang atom menjadi semakin kompleks. Salah satu teori atom paling modern adalah Teori Atom Mekanika Kuantum.

Model atom mekanika kuantum adalah model atom yang menggambarkan sifat pergerakan dan kedudukan elektron. Beberapa ahli fisika yang berperan dalam perkembangan teori atom modern ini, antara lain, Louis de Broglie, Erwin Schrodinger, dan Werner Heisenberg.

Teori Atom Mekanika Kuantum

Ilustrasi teori atom mekanika kuantum. Foto: Pexels

Teori atom klasik diperkenalkan oleh Niels Henrick David Bohr (1913), tetapi dalam teori tersebut masih terdapat beberapa kelemahan.

Pertama, Teori Atom Bohr hanya menjelaskan spektrum atom hidrogen. Akibatnya, spektrum atom yang memiliki lebih dari satu elektron tak dapat dijelaskan. Kedua, teori ini tak dapat menjelaskan mengapa spektrum atom hidrogen memiliki garis-garis tambahan ketika dipengaruhi medan magnet.

Ketidakmampuan Teori Atom Bohr menjelaskan model atom selain atom hidrogen dan gejala atom dalam medan magnet disempurnakan oleh beberapa ahli fisika lain.

Mengutip buku berjudul Kimia Dasar karya Hijratur Rahmi, tokoh-tokoh yang sangat berperan dalam pengembangan model atom sekarang antara lain:

1. Prince Louis De Broglie

Atom mekanika kuantum didasari oleh hipotesis Prince Louis De Broglie pada 1924. Menurut de Broglie, elektron tak berupa partikel, melainkan dapat juga dipandang sebagai gelombang yang dikenal dengan dualisme partikel.

Berdasarkan hasil eksperimen, elektron bergerak tidak dalam sebuah lintasan garis melainkan menyebar ke suatu daerah tertentu. Hipotesis tentang dualitas sifat partikel mengantarkan pada teori baru yang disebut juga dengan mekanika gelombang.

2. Werner Heisenberg

Teori Atom Mekanika Kuantum juga didasari oleh asas ketidakpastikan Werner Heisenberg, seorang fisikawan asal Jerman. Ia mengemukakan bahwa kedudukan elektron tak dapat ditentukan secara pasti. Sebab, yang dapat ditentukan hanya peluang ditemukannya elektron pada suatu posisi. Elektron bergerak pada lintasan yang berbentuk ruang.

Hal itu bertentangan dengan orbit yang dikemukakan oleh Bohr yang menyatakan bahwa kedudukan elektron adalah tertentu pada suatu lintasan tertentu.

Baca Juga: 9 Manfaat Minyak Bumi dalam Berbagai Sektor Kehidupan

3. Erwin Schrodinger

Erwin Schrodinger merupakan fisikawan Austria yang menyusun model atom mekanika kuantum berdasarkan hipotesis Louis de Broglie. Itu membahas tentang sifat materi gelombang dan asas ketidakpastian Heisenberg.

Fungsi gelombang dapat menggambarkan daerah suatu elektron berpeluang besar untuk ditemukan, meskipun sangat sulit menentukan posisinya secara cermat.

Berdasarkan teori kuantum yang berdasar pada sifat gelombang dan sifat partikel, maka dikemukakanlah suatu model atom mekanika kuantom. Menurut model atom ini, elektron bergerak mengelilingi inti yang diungkapkan dalam bentuk kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital.

Elektron berpeluang berada atau ditemukan di dalam orbital, bentuk bervariasi sesuai persamaan matematika. Elektron yang menghuni orbital dinyatakan sebagai bilangan kuantum yang diturunkan secara matematik.

Teori atom mekanika kuantum dapat menjelaskan mengenai sebaran elektron dalam ruang, jarak rata-rata elektron dari inti, serta bentuk orbital. Dalam mekanika kuantum ditunjukkan dengan bilangan kuantum (n) dan bilangan kuantum azimuth (l).

(SA)