ÁNGSTROM: SEJARAH, PENGGUNAAN, DAN KESETARAAN - KIMIA - 2025

The angstrom adalah satuan panjang yang digunakan untuk mengekspresikan jarak linear antara dua titik; terutama antara dua inti atom. Setara dengan 10 ^-8 cm atau 10 ^-10 m, kurang dari satu miliar meter. Oleh karena itu, ini adalah satuan yang digunakan untuk dimensi yang sangat kecil. Ini diwakili oleh huruf alfabet Swedia Å, untuk menghormati fisikawan Ander Jonas Ångström (gambar bawah), yang memperkenalkan unit ini selama penelitiannya.

Angstrom digunakan dalam berbagai bidang fisika dan kimia. Karena ukuran panjang yang kecil, sangat berharga dalam akurasi dan kemudahan dalam pengukuran rasio atom; seperti jari-jari atom, panjang ikatan, dan panjang gelombang spektrum elektromagnetik.

Potret Anders Ångström. Sumber: http://www.angstrom.uu.se/bilder/anders.jpg.

Meskipun dalam banyak penggunaannya, ia diturunkan oleh satuan SI, seperti nanometer dan pikometer, ia masih berlaku di bidang-bidang seperti kristalografi, dan dalam studi struktur molekul.

Sejarah

Munculnya persatuan

Anders Jonas Ångström lahir di Lödgo, sebuah kota Swedia, pada 13 Agustus 1814, dan meninggal di Uppsala (Swedia), pada 21 Juni 1874. Ia mengembangkan penelitian ilmiahnya di bidang fisika dan astronomi. Ia dianggap sebagai salah satu pelopor dalam studi spektroskopi.

Ångström menyelidiki konduksi panas dan hubungan antara konduktivitas listrik dan konduktivitas termal.

Melalui penggunaan spektroskopi, ia dapat mempelajari radiasi elektromagnetik dari benda langit yang berbeda, menemukan bahwa matahari terbuat dari hidrogen (dan elemen lain yang mengalami reaksi nuklir).

Sebuah Ångström akan menghasilkan peta spektrum matahari. Peta ini diuraikan sedemikian detail sehingga terdiri dari seribu garis spektrum, di mana ia menggunakan satuan baru: Å. Selanjutnya, penggunaan unit ini menjadi luas, dinamai sesuai nama orang yang memperkenalkannya.

Pada tahun 1867, Ångström memeriksa spektrum radiasi elektromagnetik dari cahaya utara, menemukan adanya garis terang di wilayah hijau-kuning cahaya tampak.

Pada tahun 1907, Å digunakan untuk menentukan panjang gelombang garis merah yang memancarkan kadmium, nilainya menjadi 6.438,47 Å.

Spektrum yang terlihat

Ångström menganggap mudah untuk memperkenalkan unit untuk mengekspresikan panjang gelombang berbeda yang membentuk spektrum sinar matahari; terutama di wilayah cahaya tampak.

Ketika sinar matahari mengenai sebuah prisma, cahaya yang muncul dipecah menjadi spektrum warna yang berkelanjutan, mulai dari ungu hingga merah; melalui indigo, hijau, kuning dan oranye.

Warna adalah ekspresi dari perbedaan panjang yang ada dalam cahaya tampak, antara sekitar 4.000 Å dan 7.000 Å.

Saat pelangi diamati, dapat dijelaskan bahwa pelangi terdiri dari berbagai warna. Ini mewakili panjang gelombang berbeda yang membentuk cahaya tampak, yang diuraikan oleh tetesan air yang melewati cahaya tampak.

Meskipun panjang gelombang berbeda (λ) yang menyusun spektrum sinar matahari dinyatakan dalam Å, ekspresinya dalam nanometer (nm) atau milimikron yang setara dengan 10 ^-9 m juga cukup umum .

The Å dan SI

Meskipun satuan Å telah digunakan dalam berbagai investigasi dan publikasi di jurnal ilmiah dan buku teks, satuan ini tidak terdaftar dalam Sistem Satuan Internasional (SI).

Selain Å, ada unit lain yang tidak terdaftar di SI; namun, mereka terus digunakan dalam publikasi dengan sifat berbeda, ilmiah dan komersial.

Aplikasi

Jari-jari atom

Satuan Å digunakan untuk menyatakan dimensi jari-jari atom. Jari-jari atom diperoleh dengan mengukur jarak antara inti dua atom kontinu dan identik. Jarak ini sama dengan 2 r, jadi jari-jari atom (r) adalah setengahnya.

Jari-jari atom berosilasi sekitar 1 Å, jadi lebih mudah untuk menggunakan satuan ini. Ini meminimalkan kesalahan yang dapat dibuat dengan penggunaan unit lain, karena tidak perlu menggunakan pangkat 10 dengan eksponen negatif atau angka dengan banyak tempat desimal.

Misalnya, kami memiliki jari-jari atom berikut yang diekspresikan dalam angstrom:

-Chloro (Cl), memiliki jari-jari atom 1 Å

-Lithium (Li), 1,52 Å

-Boro (B), 0,85 Å

-Karbon (C), 0,77 Å

-Oksigen (O), 0,73 Å

-Fosfor (P), 1,10 Å

-Sulfur (S), 1,03 Å

-Nitrogen (N), 0,75 Å;

-Fluorin (F), 0,72 Å

-Bromo (Br), 1,14 Å

-Iodine (I), 1,33 Å.

Meskipun ada unsur kimia dengan jari-jari atom lebih besar dari 2 Å, di antaranya:

-Rubidium (Rb) 2,48 Å

-Strontium (Sr) 2.15 Å

-Cesium (Cs) 2,65 Å.

Picometer vs Angstrom

Biasanya dalam teks kimia menemukan jari-jari atom yang dinyatakan dalam pikometer (ppm), yang seratus kali lebih kecil dari angstrom. Perbedaannya hanyalah mengalikan jari-jari atom di atas dengan 100; misalnya jari-jari atom karbon adalah 0,77 Å atau 770 ppm.

Kimia dan Fisika Solid State

Å juga digunakan untuk menyatakan ukuran molekul dan jarak antar bidang atom dalam struktur kristal. Karena Å ini digunakan dalam fisika keadaan padat, kimia, dan kristalografi.

Selanjutnya, ini digunakan dalam mikroskop elektron untuk menunjukkan ukuran struktur mikroskopis.

Kristalografi

Satuan Å digunakan dalam studi kristalografi yang menggunakan sinar-X sebagai basis, karena memiliki panjang gelombang antara 1 dan 10 Å.

Å digunakan dalam studi kristalografi positron dalam kimia analitik, karena semua ikatan kimia berada pada kisaran 1 sampai 6 Å.

Panjang gelombang

Å digunakan untuk menyatakan panjang gelombang (λ) radiasi elektromagnetik, terutama di wilayah cahaya tampak. Misalnya, warna hijau menunjukkan panjang gelombang 4.770 Å, dan warna merah menunjukkan panjang gelombang 6.231 Å.

Sedangkan radiasi ultraviolet yang mendekati cahaya tampak memiliki panjang gelombang 3.543 Å.

Radiasi elektromagnetik memiliki beberapa komponen, antara lain: energi (E), frekuensi (f), dan panjang gelombang (λ). Panjang gelombang berbanding terbalik dengan energi dan frekuensi radiasi elektromagnetik.

Oleh karena itu, semakin panjang panjang gelombang radiasi elektromagnetik, semakin rendah frekuensi dan energinya.

Persamaan

Akhirnya, beberapa persamaan Å tersedia dengan satuan berbeda, yang dapat digunakan sebagai faktor konversi:

-10 ^-10 meter / Å

-10 ^-8 sentimeter / Å

-10 ^-7 mm / Å

-10 ^-4 mikrometer (mikron) / Å.

-0,10 milimikra (nanometer) / Å.

-100 pikometer / Å.

Referensi

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (05 Desember 2018). Definisi Angstrom (Fisika dan Kimia). Diperoleh dari: thinkco.com
2. Wikipedia. (2019). Angstrom. Diperoleh dari: es.wikipedia.org
3. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
4. Bupati Universitas California. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Spektrum elektromagnetik. Diperoleh dari: cse.ssl.berkeley.edu
5. AVCalc LLC. (2019). Apa itu angstrom (unit). Diperoleh dari: aqua-calc.com
6. Angstrom - Pria dan unit. . Diperoleh dari: phycomp.technion.ac.il