STRUKTUR ATOM
Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.
Inti atom mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron
yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki
neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh
gaya elektromagnetik. Demikian pula sekumpulan atom dapat berikatan
satu sama lainnya membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah
proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung
jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif
dan merupakan ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron
pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia
atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.
Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani, yang berarti tidak dapat
dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom
sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan
oleh para filsuf India dan Yunani.
Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar
pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat
dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama
akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan
struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa
'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.
Relatif terhadap pengamatan sehari-hari, atom merupakan objek yang
sangat kecil dengan massa yang sama kecilnya pula. Atom hanya dapat
dipantau menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop penerowongan
payaran. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom, dengan
proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak
memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil yang dapat mengalami peluruhan radioaktif.
Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi yang mengubah jumlah proton dan
neutron pada inti. Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah
aras energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi
di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang
sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom
menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur dan memengaruhi sifat-sifat
magnetis atom tersebut.
Perkembangan Model Atom
Seorang filsuf Yunani yang bernama Democritus
berpendapat bahwa jika suatu benda dibelah terus menerus, maka pada
saat tertentu akan didapat akan didapat bagian yang tidak dapat dibelah
lagi. Bagian seperti ini oleh Democritus disebut atom. Istilah atom
berasal dari bahasa yunani “a” yang artinya tidak, sedangkan “tomos”
yang artinya dibagi. Jadi, atom artinya tidak dapat dibagi lagi.
Pengertian ini kemudian disempurnakan menjadi, atom adalah bagian
terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibelah lagi namun namun
masih memiliki sifat kimia dan sifat fisika benda asalnya.
Atom dilambangkan dengan ZXA,
dimana A = nomor massa (menunjukkan massa atom, merupakan jumlah proton
dan neutron), Z = nomor atom (menunjukkan jumlah elektron atau proton).
Proton bermuatan positif, neutron tidak bermuatan (netral), dan
elektron bermuatan negatif. Massa proton = massa neutron = 1.800 kali
massa elektron. Atom-atom yang memiliki nomor atom sama dan nomor massa
berbeda disebut isotop, atom-atom yang memiliki nomor massa sama dan
nomor atom berbeda dinamakan isobar, atom-atom yang memiliiki jumlah
neutron yang sama dinamakan isoton.
Macam-macam Model Atom
Dalton mengatakan bahwa atom atom seperti bola pejal atau bola tolak
peluru JJ.Thomson mengatakan bahwa atomm seperti roti kismis
E.Rutherford mengemukakan atom seperti tata surya
1. Model Atom John Dalton
Pada tahun 1808, John Dalton
yang merupakan seorang guru di Inggris, melakukan perenungan tentang
atom. Hasil perenungan Dalton menyempurnakan teori atom Democritus.
Bayangan Dalton dan Democritus adalah bahwa atom berbentuk pejal. Dalam renungannya Dalton mengemukakan postulatnya tentang atom:
- Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat kecil yang dinamakan dengan atom
- Atom dari unsur yang sama memiliiki sifat yang sama
- Atom dari unsur berbeda memiliki sifat yang berbeda pula
- Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan reaksi kimia, atom tidak dapat dimusnahkan dan atom juga tidak dapat dihancurkan
- Atom-atom dapat bergabung membentuk gabungan atom yang disebut molekul
- Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap
Teori atom Dalton mulai membangkitkan minat terhadap penelitian
mengenai model atom. Namun, teori atom Dalton memiliki kekurangan, yaitu
tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik.
Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik padahal
listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang
dapat menghantarkan arus listrik.
2. Model Atom J.J. Thomson
Kelemahan dari Dalton diperbaiki oleh JJ. Thomson, eksperimen yang
dilakukannya tabung sinar kotoda. Hasil eksperimennya menyatakan ada
partikel bermuatan negatif dalam atom yang disebut elektron. Suatu bola
pejal yang permukaannya dikelilingi elektron dan partikel lain yang
bermuatan positif sehingga atom bersifat netral. Gambar atom model
Thomson :
Kelemahan model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
3. Model Atom Rutherford


Model atom Rutherford
Rutherford
melakukan penelitian tentang hamburan sinar α pada lempeng emas. Hasil
pengamatan tersebut dikembangkan dalam hipotesis model atom Rutherford.
a. Sebagian besar dari atom merupakan permukaan kosong.
b. Atom memiliki inti atom bermuatan positif yang merupakan pusat massa atom.
c. Elektron bergerak mengelilingi inti dengan kecepatan yang sangat tinggi.
d. Sebagian besar partikel α lewat tanpa mengalami
pembelokkan/hambatan. Sebagian kecil dibelokkan, dan sedikit sekali yang
dipantulkan.
- Kelemahan Model Atom Rutherford
a. Menurut hukum fisika klasik, elektron yang bergerak mengelilingi
inti memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik.
Akibatnya, lama-kelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan akhirnya
menempel pada inti.
b. Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap inti atom.
c. Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil.
d. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H).
4. Model Atom Niels Bohr


Model Atom Niels Bohr
Pada tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan pendapatnya bahwa elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom. Model atom Bohr merupakan penyempurnaan dari model atom Rutherford.
Kelemahan teori atom Rutherford diperbaiki oleh Neils Bohr dengan postulat bohr :
a. Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai lintasan dan energi tertentu.
b. Dalam orbital tertentu, energi elektron adalah tetap. Elektron
akan menyerap energi jika berpindah ke orbit yang lebih luar dan akan
membebaskan energi jika berpindah ke orbit yang lebih dalam
Kelebihan model atom Bohr
atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.
Kelemahan model atom Bohr
a. tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack.
b. Tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam ikatan kimia
dengan baik, pengaruh medan magnet terhadap atom-atom, dan spektrum atom
yang berelektron lebih banyak.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar