SPEKTRUM ATOM HIDROGEN

Adanya aktifitas electron yang menyebabkan terjadinya transisi electron dan membuat electron berpindah dari kulit yang memiliki energy tinggi/kulit luar ke kulit yang memiliki energy lebih rendah/lebih dalam dari sebelumnya. Hal ini yang menyebabkan adanya pancaran cahaya atau bisa dibilang foton. Foton yang dihasilkan ini tentunya akan memiliki panjang gelombang yang berbeda pula, hal ini dipengaruhi oleh nilai dari selisih antar kulit. Dan untuk mempelajari lebih lanjut mengenai spectrum atom ini diperlukan alat yang disebut spectrometer. Dan untuk mengamati mengenai spectrum dari setiap atom, ilmuwan memulainya dengan awal yang sederhana, yaitu dengan mengamati spectrum atom hydrogen.

Mengapa dipilih atom hydrogen? Karena atom hydrogen itu sendiri merupakan atom yang memiliki struktur paling sederhana. Yaitu dengan memiliki 1 proton serta 1 elektron, hal ini yang membuat para ilmuwan memilih untuk memulai penelitian tentang spectrum atom pada hydrogen.

Lalu dalam percobaannya, jika ada sebuah gas yang diletakkan dalam tabung yang kemudian dialiri oleh arus listrik kedalam tabungnya, akan menyebabkan gas memancarkan cahaya. Cahaya yang dipancarkan oleh gas ini merupakan cahaya yang berbeda-beda dan merupakan karakteristik dari gas tersebut. Cahaya ini juga dipancarkan dalam bentuk spectrum garis, bukan merupakan spectrum yang kontinu. Berdasarkan hasil pengamatan tentang spektrum atom hidrogen, Balmer menemukan empat spektrum garis pada cahaya tampak yaitu pada 410,2 nm akan menghasilkan warna violet. Lalu pada 434,1 nm akan menghasilkan warna biru. Pada 486,03 nm akan menghasilkan warna hijau. Dan pada 656,01 nm menghasilkan warna merah.

Deret Balmer

            Setelah melakukan percobaan dan menemukan 4 cahaya tampak yang berbeda, pada tahun 1885 Balmer membuat rumus yang dapat digunakan untuk menentukan nilai dari 𝞴 garis absorpi atau emisi yang sulit ditentukan dengan alat spektroskopi pada zaman itu.

Lalu kemudian Jonahes Rydberg menyederhanakan persamaan Balmer dan dapat menentukan panjang gelombang dari beberapa spectrum emisi hydrogen.

                                   

dengan
λ = panjang gelombang yang dihasilkan spekrum atom hidrogen
R = tetapan Rydberg (1,097×107 m-1)
n = kulit elektron yang dituju
m = kulit elekron mula-mula atau asal

Balmer melakukan percobaannya dengan meneliti transisi electron yang terjadi dari kulit luar menuju kulit kedua. Hal ini berarti mengindikasikan banwa nilai dari (m) yang mungkin adalah 3, 4, 5, 6, …… Dan nilai dari (n) yang pasti adalah 2 karena balmer meneliti transisi electron dari kulit luar menuju kulit kedua. Pada deret balmer ini pun terletak pada spectrum cahaya tampak.

Deret Lyman

Deret lyman merupakan deret pertama dari garis emisi hidrogen yang merupakan deret garis pada daerah ultra-violet. Lyman pun melakukan penelitian transisi electron yang terjadi dari kulit luar menuju ke kulit pertama. Inilah yang membuat deret Lyman disebut deret pertama. Deret Lyman terletak pada spectrum cahaya ultraviolet.

Deret Paschen

Pada tahun 1915, dengan bantuan seorang teknisi, Paschen mengambil masalah garis helium Bohr. Garis sebelumnya ditafsirkan sebagai seri tajam hidrogen tapi sekarang menjadi helium terionisasi. Pada awalnya pekerjaannya untuk memeriksa prediksi Bohr dari perbedaan kecil antara konstanta Rydberg, N, untuk hidrogen dan helium, dan yang terhambat oleh kelonggaran dari garis. Paschen menemukan bahwa lapisan tertentu dalam glow negatif di dalam tabung silinder-katoda umum Geissler memberikan spektrum utama tajam dan lengkap. Menindaklanjuti pengamatan ini, ia mengembangkan tabung katoda berongga debit, di mana pada kondisi yang tepat retret debit cahaya seluruhnya ke dalam interior sebagian besar bidang-bebas dari katoda petak. Perangkat ini menunjukkan struktur halus dari garis Bohr helium dengan kejelasan luar biasa dan lengkap.

Hubungan antara nilai n dengan deret

Bila nilai n yang memenuhi adalah

·         1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ………         maka deret serta daerahnya adalah Lyman, Ultraviolet

·         2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ………….         maka deret serta daerahnya adalah Balmer, Visibel (tampak)

·         3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ……………..         maka deret serta daerahnya adalah Paschen, Inframerah 1

·         4, 5, 6, 7, 8, 9, …………………         maka deret serta daerahnya adalah Brachet, Inframerah 2    

·         5, 6, 7, 8, 9, …………………….         maka deret serta daerahnya adalah Pfund, Inframerah 3

Source :  

Ø  http://www.slideshare.net/yokhefrans/spektrum-garis-atom-hidrogen

Ø  https://ml.scribd.com/doc/45042860/laporan-Spektrum-Hidrogen

Ø  www.ilmukimia.org/2013/04/spektrum-atom-hidrogen.html

Ø  4muda.com/spektrum-atom-hidrogen/

Ø  Wilkinson & Cotton. 2009. Kimia Anorganik Dasar. Bandung: UI Press

Chang, Raymond. 2005. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti (3^rd vol. II). Jakarta: Erlangga