RAPAT PROBABILITAS DAN TINGKAT ENERGI PADA ION MOLEKUL HIDROGEN

Abstract

Atom merupakan suatu unit terkecil dari sebuah unsur yang memiliki sifatsifat dasar tertentu. Model atom Bohr merupakan transisi antara model klasik dan

mekanika gelombang, karena ketika elektron dalam keadaan stasioner, maka dapat

ditinjau secara

klasik, sedangkan ketika elektron dapat mengalami eksitasi, maka dapat ditinjau secara mekanika gelombang berdasarkan teori Max Planck. Molekul merupakan grup netral secara elektris yang mengikat atom dengan cukup kuat sehingga berperilaku sebagai partikel tunggal. Molekul dapat terbentuk karena adanya ikatan (ikatan ionik, ikatan kovalen, atau ikatan Van Der Waals) antara dua atom atau lebih. Ion molekul hidrogen

merupakan molekul paling sederhana, karena terdiri dari sebuah elektron dan dua inti atom. Ion molekul hidrogen

terbentuk karena elektron terpisahkan dari salah satu molekul hidrogen

. Elektron pada ion molekul hidrogen

dapat mengorbit pada kedua inti atom. Fungsi gelombang pergerakan elektron menggunakan pendekatan metode LCAO yang diselesaikan dengan persamaan Schrodinger tak gayut waktu. Fungsi gelombang ion molekul hidrogen

terdiri atas fungsi gelombang simetri dan fungsi gelombang anti-simetri. Tingkat energi ion molekul hidrogen

terdiri atas energi simetri dan anti-simetri. Ion molekul hidrogen

dapat berikatan apabila terdapat energi disosiasi untuk menjaga kestabilan ikatan antara kedua atom.

Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) mendeskripsikan rapat probabilitas pada fungsi gelombang ion molekul hidrogen

dalam keadaan orbital atom hidrogen 1s, dan (2) mendeskripsikan tingkat-tingkat energi ion molekul hidrogen

pada keadaan orbital atom hidrogen 1s. Jenis penelitian ini adalah penelitian teori non eksperimen yang dilaksanakan pada bulan Februari 2012 di laboratorium fisika, program studi pendidikan fisika, fakultas keguruan dan ilmu pendidikan Universitas Jember. Berdasarkan hasil simulasi rapat probabilitas menemukan elektron dengan fungsi gelombang simetri pada ion molekul hidrogen

menggunakan jarak antar inti atom diperoleh peluang sekitar 0,2 hingga 0,3, sedangkan rapat probabilitas menemukan electron fungsi gelombang anti-simetri diperoleh peluang 0. Hal ini disebabkan karena tidak terdapat tumpang tindih di antara inti atom. Pada keadaan simetri, apabila jarak antar inti atom semakin jauh, maka probabltitas menemukan elektron akan semakin kecil dan sebaliknya. Pada keadaan anti-simetri, besar tumpang tindih di antara inti atom adalah nol di semua jarak antar inti atom.

Tingkat energi ion molekul hidrogen

terdiri atas energi simetri dan antisimetri. Energi dalam keadaan simetri akan saling tarik menarik antara kedua inti

atom,

karena memiliki energi resonansi yang saling tarik-menarik dan memiliki energi kesetabilan pada jarak , sedangkan energi dalam keadaan anti-simetri akan saling tolak menolak antara kedua inti atom, karena memiliki energi resonansi yang saling tolak-menolak dan tidak memiliki energi kestabilan di semua jarak inti atom

. Berdasarkan analisis data yang diperoleh, maka kesimpulan dari penelitian ini adalah: (1) rapat probabilitas menemukan elektron pada ion molekul hidrogen

dengan fungsi gelombang simetri akan semakin besar apabila jarak antar inti atom semakin dekat, dan sebaliknya, sedangkan fungsi gelombang anti-simetri, rapat probabilitas menemukan elektron di antara inti atom adalah nol di semua jarak antar inti atom, dan (2) energi simetri, apabila inti atom saling berdekatan menuju posisi keseimbangan, maka energinya akan tarik menarik semakin kuat, sedangkan apabila inti atom saling berjauhan dari posisi keseimbangan, maka energinya akan tarik-menarik semakin lemah. Tingkat energi anti-simetri, apabila kedua inti atom saling berdekatan, maka memiliki energi tolak-menolak semakin kuat, sedangkan apabila kedua inti atom saling berjauhan, maka memiliki energi tolak-menolak semakin lemah.