Spektrum Nyala Atom :
A. Landasan teori:
Ketika
Anda melemparkan sebuah atom ke dalam sebuah nyala api, atom itu dapat
mengambil sebagian energi api dengan membuat elektron-elektronnya bergerak
lebih cepat. Elektron-elektron “beringas” ini sebetulnya ingin kembali ke
tingkat energi alami yang lebih santai (dalam bahasa ilmiah disebut ground
state). Cara termudah bagi mereka untuk melakukannya adalah melepaskan
energi lebihan mereka dalam bentuk semburan cahaya. Jika cukup banyak atom
dalam sebuah nyala api secara serentak mengambil energi panas dan
melemparkannya kembali dalam bentuk cahaya, kita dapat menyaksikan sebagai
cahaya yang sangat terang.
Setiap jenis atom atau molekul pada awalnya
memiliki seperangkat energi elektron yang unik. Maka, tiap jenis atom atau
molekul dalam nyala api akan mengambil dan melemparkan kembali jumlah energi
yang unik pula. Itu sebabnya atom dan molekul berbeda akan menancarkan panjang
gelombang atau warna cahaya berbeda. (Dalam bahasa ilmiah : setiap atom atau
molekul memiliki spektrum emisi unik masing-masing).
Ketika
suatu elektron terikat pada sebuah atom, ia memiliki energi potensial yang berbanding terbalik terhadap jarak elektron
terhadap inti. Hal ini diukur oleh besarnya energi yang diperlukan untuk
melepaskan elektron dari atom dan biasanya diekspresikan dengan satuan elektronvolt (eV). Dalam model mekanika kuantum, elektron-elektron
yang terikat hanya dapat menduduki satu set keadaan yang berpusat pada inti,
dan tiap-tiap keadaan berkorespondensi terhadap aras energi tertentu. Keadaan
energi terendah suatu elektron yang terikat disebut sebagai keadaan dasar,
manakala keadaan energi yang lebih tinggi disebut sebagai keadaan tereksitasi.
Agar
suatu elektron dapat meloncat dari satu keadaan ke keadaan lainnya, ia haruslah
menyerap ataupun memancarkan foton pada
energi yang sesuai dengan perbedaan energi potensial antar dua aras tersebut.
Energi foton yang dipancarkan adalah sebanding dengan frekuensinya.Tiap-tiap unsur memiliki spektrum karakteristiknya
masing-masing. Hal ini bergantung pada muatan inti, subkelopak yang terisi
dengan elektron, interaksi elektromagnetik antar elektron, dan faktor-faktor
lainnya.
Contoh
garis absorpsi spektrum:
Ketika suatu spektrum energi yang berkelanjutan
dipancarkan melalui suatu gas ataupun plasma, beberapa foton diserap oleh atom,
menyebabkan elektron berpindah aras energi. Elektron yang tereksitasi akan
secara spontan memancarkan energi ini sebagai foton dan jatuh kembali ke aras
energi yang lebih rendah. Oleh karena itu, atom berperilaku seperti bahan
penyaring yang akan membentuk sederetan pita
absorpsi. Pengukuran spektroskopi terhadap kekuatan dan lebar pita
spektrum mengijinkan penentuan komposisi dan
sifat-sifat fisika suatu zat.
Pemantauan cermat pada garis-garis spektrum menunjukkan
bahwa beberapa memperlihatkan adanya pemisahan halus. Hal ini terjadi karena kopling spin-orbit yang merupakan interaksi antara spin dengan gerak
elektron terluar.Ketika suatu atom berada dalam medan magnet eksternal,
garis-garis spektrum terpisah menjadi tiga atau lebih komponen. Hal ini disebut
sebagai efek Zeeman. Efek Zeeman disebabkan oleh interaksi medan magnet
dengan momen magnetik atom dan elektronnya.
Beberapa atom dapat memiliki banyak
konfigurasi
elektron dengan aras energi yang sama, sehingga akan
tampak sebagai satu garis spektrum. Interaksi medan magnet dengan atom akan
menggeser konfigurasi-konfigurasi elektron menuju aras energi yang sedikit
berbeda, menyebabkan garis spektrum berganda.Keberadaan medan listrik eksternal dapat menyebabkan pemisahan dan pergeseran
garis spektrum dengan mengubah aras energi elektron. Fenomena ini disebut
sebagai efek Stark.
B.
Alat
:
Beberapa jenis
kembang api dan korek api.
C. Cara kerja :
1. Nyalakanlah
beberapa jenis kembang api.
2. Amati
warna yang muncul ketika dibakar.
D. Hasil
pengamatan :
1.
Apa yang kamu temukan
?
Pada saat kembang api
dibakar,ternyata kembang api tersebut memancarkan semburan cahaya dengan warna
yang berbeda beda. Misalnya,pada kembang api yang berbentuk lidi memancarkan
semburan cahaya warna orange. Sedangkan kembang api yang berbentuk gasing
memancarkan warna lebih dari satu warna, yaitu orange, merah, hijau, dan ungu.
Kedua kembang api tersebut menghasilkan semburan cahaya ke segala arah dengan
panjang gelombang tertentu. Warna-warna yang dihasilkan tersebut merupakan
warna bahan kimia penyusunnya.
2. Apakah
atom memiliki warna ?
Atom-atom dalam
keadaan menyendiri atau tunggal tidak memiliki sifat-sifat tertentu, seperti
warna, wujud, massa jenis, daya hantar listrik, titik didih, titik leleh, dan
sebagainya. Sifat-sifat itu baru muncul jika atom-atom dalam jumlah besar
bergabung membentuk kumpulan atom dengan cara-cara tertentu, contohnya adalah
grafit dan intan.
Kesimpulan: Spektrum Nyala Atom
terjadi jika ada rangsang dari luar atom gas yang akan menyerap energi sehingga
berada dalam keadaan tereksitasi.Dalam keadaan itu atom gas tidak stabil dan
elektronnya cenderung bertransisi ke keadaan dasar dengan memancarkan radiasi
elektromagnetik. Besar energi radiasi elektromagnetik itu merupakan selisih
antara dua tingkat energi dalam atom yang bertransisi. Yang dimana hal tersebut
akan menyebabkan atom menyerap panjang gelombang tertentu dari suatu cahaya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar