Perkembangan sains dari semasa ke semasa mempunyai pengaruh terhadap peradaban manusia. Salah satunya adalah mengenai atom, di mana teori atom telah wujud sejak beberapa abad SM dan terus dikaji dengan pelbagai eksperimen oleh para saintis, sehingga menghasilkan teori-teori yang berguna untuk sains di masa depan.
Salah satu saintis yang meneliti atom adalah Niels Bohr, yang dikenali sebagai teori atom Bohr. Saintis Denmark memperkenalkan model atom Bohr pada tahun 1913 dengan menggambarkan atom sebagai nukleus kecil yang bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bergerak dalam orbit bulat. Di mana, orbit bulat juga mengelilingi inti.
Model atom Bohr menyerupai sistem suria, tetapi daya gravitinya digantikan oleh daya elektrostatik. Penemuan sifat ganda radiasi elektromagnetik dan eksperimen yang menunjukkan kuantisasi tenaga membantu Neil Bohr untuk menghasilkan model atom yang dapat mengatasi beberapa kelemahan model Ruherford. Terdapat 6 perkara utama dari teori atom Bohr, termasuk:
- Elektron dalam atom hidrogen berputar di sekitar nukleus dalam jalur bulat tetapi mempunyai tenaga yang pasti disebut orbit.
- Tenaga elektron dalam orbit ini ditentukan oleh jarak elektron ke nukleus atom, semakin jauh dari nukleus tenaga elektron lebih tinggi.
- Hanya dalam orbit dengan tahap tenaga tertentu elektron dapat mengelilingi nukleus, atau dengan kata lain, tahap tenaga yang dikuantisasi.
- Elektron boleh bergerak dari tahap tenaga yang lebih rendah ke tahap tenaga yang lebih tinggi jika mereka menyerap tenaga yang mencukupi.
- Elektron boleh bergerak dari tahap tenaga yang lebih tinggi ke tahap yang lebih rendah dengan melepaskan tenaga tertentu.
- Tahap tenaga lintasan elektron adalah gandaan bilangan bulat dari 1 hingga tak terhingga yang disebut nombor kuantum.
(Baca juga: Kelebihan dan Kekurangan Teori Atom Rutherford)
Model Bohr Atom Hidrogen
Teori atom Bohr telah berjaya menjelaskan spektrum atom dan atom hidrogen dengan elektron tunggal, tetapi gagal menjelaskan spektrum atom dengan banyak elektron. Dalam model Bohr untuk atom hidrogen, terdapat 6 perkara penting yang perlu diperhatikan, iaitu:
- Atom hidrogen mempunyai keadaan pegun yang dibilang n = 1,2,3 ,,,,, hingga tak terhingga. Di mana n dikenali sebagai nombor kuantum utama.
- Jejari keadaan pegun diberikan oleh formula: r n = n2a 0 ,, di mana 0 dikenali sebagai jejari Bohr dan mempunyai nilai 52.9 pm.
- Tenaga keadaan pegun tertentu (orbit) dalam atom hidrogen diberikan sebagai: En = - R H (1 / n2) J per atom, di mana R H dipanggil Pemalar Rydberg. = -2.18 x 10-18 J setiap atom.
- Tenaga elektron dari keadaan pegun (En) selalu negatif bagi atom hidrogen.
- Teori Bohr untuk atom hidrogen juga dapat diterapkan pada ion seperti He +, Li 2+, Be 3+ yang hanya mempunyai satu elektron.
Faedah dan Batasan
Seperti teori atom lain, teori atom Bohr mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Di mana, untuk faedah, antara lain, atom stabil kerana elektron tidak dapat kehilangan tenaga ketika berada di orbit tertentu, teori atom Bohr menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.
Adapun batasan teori atom Bohr, antara lain; Teori ini tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom multi-elektron, tidak dapat menjelaskan pemisahan garis spektrum dengan adanya medan magnet (kesan Zeeman) atau medan elektrik (kesan tegas), tidak dapat menjelaskan intensiti relatif garis spektrum.
