Sejarah Perkembangan Teori Atom [PDF]

Citation preview

Sejarah Perkembangan Teori Atom 5/09/2013 04:43:00 AM Sabat Awan 3



Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa "Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu berikut: 1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi 2. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda 3. Atom-atom bergabung tetap". Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen 4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini:



Kelebihan



dan



Kelebihan Mulai membangkitkan



Kekurangan



minat



terhadap



Model



penelitian



Atom



mengenai



John



model



Dalton



atom



Kelemahan Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik.Berarti ada partikel lain yang dapat menghantarkan arus listrik. B. Model Atom J.J.Thomson Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron. Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positif untuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan bahwa: “Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron” Model atom ini kemudian disebut sebagai “plum pudding model” yang lebih dikenal sebagai model roti kismis. Model atom Thomson dapat digambarkan sebagai berikut:



Kelemahan: Kelemahan model atom Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut. C. Model Atom Rutherford Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geiger dan Erners Masreden) telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih. Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut:



Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif. Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan. Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak. Model



atom



Rutherford



dapat



digambarkan



sebagai



beriukut:



Kelemahan Model Atom Rutherford Kelebihan Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti Kelemahan Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti Ambilah seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Benar. Lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala Anda karena putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut. Karena Rutherford adalah telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit. D.



Model



Atom



Niels



Bohr



Seorang Fisikawan Denmark, Niels Bohr (1885-1962) mengembangkan kekurangan teori atom yang dikemukakan oleh Rutherford. Model atom Rutherford menyatakan bahwa atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dengan elektron yang mengelilingi inti tersebut, model atom ini bisa juga dipandang seperti system tata surya kita dimana matahari sebagai inti dan planet-planet sebagai elektron. Menurut fisika klasik, obyek bermuatan yang mengalami percepatan akan mengemisikan energi.



Dari model atom Rutherford, elektron bergerak mengelilingi inti dengan lintasan berbentuk lingkaran. Kita tahu bahwa benda cenderung untuk bergerak dengan lintasan lurus, agar membentuk lintasan berbentuk lingkaran maka elektron tersebut secara konstan akan merubah arah geraknya, dengan demikian elektron mengalamai percepatan yang konstan, sebagai akibat dari peristiwa ini seperti halnya yang dikemuakan oleh teori fisika klasik diatas maka elektron seharusnya kehilangan energi dalam bentuk emisi cahaya, sehingga lama-kelamaan elektron akan jatuh ke inti. Apakah hal ini betul-betul terjadi? Tentu saja tidak, sebab kenyataannya atom-atom yang ada di alam semesta dalam keadaan yang stabil. Oleh sebab itulah maka Bohr berbendapat bahwa teori fisika klasik tidak bisa dipergunakan untuk menjelaskan model atom. Pada



tahun



1913



Bohr



mengemukakan



bahwa:



• Electron dalam atom hydrogen bergerak mengelilingi inti pada orbit dengan jarak tertentu dan tingkatan energi energi pada saat dia berpindah dari satu orbit ke orbit yang lain, energi akan diabsorbsi atau tertentu pula. • Selama elektron mengelilingi inti maka elektron tidak akan kehilangan energi. Elektron hanya kehilangan atau mendapatkan diemisikan dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan frekuensi tertentu. • Untuk menjelaskan model atomnya ini Bohr menggunakan atom hydrogen sebagai model, dia mampu menghitung radius setiap orbit yang ada di atom hydrogen sekaligus menghitung tingakatan energinya, dan yang lebih penting lagi hal ini sesuai dengan kisaran data hasil eksperimen yang ditunjukan oleh spectrum garis atom hydrogen. Tingkatan energi dalam atom hydrogen dihitung dengan E = -2.178×10-18 J ( Dimana n adalah bilangan bulat, dan Z adalah muatan inti. Model atom bohr hanya untuk atom hydrogen dan atom-atom dengan konfigurasi seperti hydrogen, contohnya dan ion Gambar



Model



Atom



Niels



rumus: Z2/n2) berlaku ion Li+ He+. Bohr:



Kelemahan model atom Bohr: 1. Lintasan electron yg sebenarnya, masih mempunyai sub kulit orbital bukan hanya berupa lingkaran, jadi tidak sesederhana teori Bohr 2. Model atom Bohr hanya dapat menerangkan model atom hydrogen, belum dapat menerangkan model atom berelektron banyak



3. Teori Bohr tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam kimia dengan baik, termasuk pengaruh medan magnetik terhadap atom KElebihan model atom Bohr: 1. Elektron tidak mengorbit mengelilingi inti melalui sembarang lintasan, tapi hanya melalui lintasan tertentu dengan momentum sudut tertentu tanpa melepaskan energi (= Lintasan Stasioner ) 2. Elektron dapat berpindah hanya dengan melepaskan dan menyerap energi sebesar hf (energi foton) E. Model Atom Modern Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”. Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi. Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini.



Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama. CIRI KHAS MODEL ATOM MEKANIKA GELOMBANG Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom) Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)



Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron Kelemahan Model Atom Modern Persamaan gelombang Schrodinger hanya dapat diterapkan secara eksak untuk partikel dalam kotak dan atom dengan elektron tunggal



Struktur atom Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas Artikel ini perlu dirapikan agar memenuhi standar Wikipedia Merapikan artikel bisa berupa membagi artikel ke dalam paragraf atau wikifikasi artikel. Setelah dirapikan, tolong hapus pesan ini.



Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.[1] 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 komponenkomponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi.[1] Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom. [1] 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. [1]



Perkembangan Model Atom Seorang filsuf Yunani yang bernama Democritus berpendapat bahwa jika suatu benda dibelah terus menerus, maka pada saat tertentu 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 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. Got it!



This website uses cookies to ensure you get the best experience on our website      



Home Contact Categories Blogspot Pemrograman Link Exchange







Back to Home »



 



teknologi , Umum » SEJARAH PERKEMBANGAN TEORI DAN STRUKTUR ATOM



SEJARAH PERKEMBANGAN TEORI DAN STRUKTUR ATOM Posted by : nur rokhman Minggu, 27 April 2014



Dari zaman yunani kuno hingga sekarang, model dan teori atom terus berkembang. Melalui model dan teori atom, kita dapat mengetahui struktur suatu atom. Perkembangan tersebut tidak dapat dilepaskan dari upaya para ilmuwan diantaranya Democritus, John Dalton, J.J. Thomson, Rutherford, Niels Bohr, Schrodinger, de Broglie dan lain sebagainya.



Leukippos dan Demokritus (460 – 380 SM)



Leukippos merupakan orang pertama yang mencetuskan tentang keberadaan atom. Beliau bersama dengan Demokritus muridnya mengemukakan bahwa materi terbentuk dari partikel yang sudah tidak terbagi lagi. Yang kemudian mereka namai dengan sebutan atom (Yunani: atomos = tak terbagi). Namun, Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles, Dia berpendapat bahwa materi bersifat kuntinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak berhingga). Oleh karena Aristosteles termasuk orang yang sangat berpengaruh pada masa itu, gagasan tentang atom memudar dan tidak mengalami perkembangan selama berabad-abad lamanya.



Gassendi (1592-1655 M)



Pemikiran tentang keberadaan atom muncul kembali. Sekitar tahun 1592 – 1655 Gasendi mengemukakan bahwa atom merupakan bagian terkecil suatu zat. Isaac Newton (1642 – 1727), seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh pada masa itu, mengemukakan dukungannya tentang keberadaan atom.



Konsep atom pertama kali dikemukakan oleh Democritus. Atom berasal dari kata atomos (dalam bahasa Yunani a = tidak, tomos = dibagi), jadi atom merupakan partikel yang sudah tidak dapat dibagi lagi. Menurut Dalton konsep atom Democritus ini tidak bertentangan dengan Hukum Kekekalan Massa dan Hukum Kekekalan Energi, sehingga Dalton membuat teori tentang atom yang salah satunya adalah materi tersusun atas partikel-partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Tetapi konsep atom Dalton belum memuaskan para ilmuwan pada masa itu. Ditemukannya elektron, proton, neutron, dan radioaktivitas menyebabkan timbulnya teori baru tentang atom. Mulai dari teori atom Thomson, Rutherford, Bohr, dan Mekanika Kuantum.



TEORI ATOM DALTON



Berdasarkan pemikiran bahwa konsep atom Democritus sesuai dengan Hukum Kekekalan Massa (berbunyi: massa zat sebelum dan sesudah reaksi sama) dan Hukum Perbandingan Tetap (berbunyi: perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tetap dan tertentu), maka John Dalton tahun 1803 merumuskan teori atom sebagai berikut. Materi tersusun atas partikel-partikel terkecil yang disebut atom. Atom-atom penyusun unsur bersifat identik (sama dan sejenis). Atom suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain. Senyawa tersusun atas 2 jenis atom atau lebih dengan perbandingan tetap dan tertentu. Pada reaksi kimia terjadi penataulangan atom-atom yang bereaksi. Reaksi kimia terjadi karena pemisahan atom-atom dalam senyawa untuk kemudian bergabung kembali membentuk senyawa baru.



. Dalam perkembangannya tidak semua teori atom Dalton benar, karena pada tahun 1897 J.J.Thomson menemukan partikel bermuatan listrik negatif yang kemudian disebut elektron. Tahun 1886 Eugene Goldstein menemukan partikel bermuatan listrik positif yang kemudian disebut proton. Dan tahun 1932 James Chadwick berhasil menemukan neutron.



Salah satu hipotesis Dalton adalah reaksi kimia dapat terjadi karena penggabungan atom-atom atau pemisahan gabungan atom. Misalnya, logam natrium bersifat netral dan reaktif dengan air dan dapat menimbulkan ledakan. Jika logam natrium direaksikan dengan gas klorin yang bersifat racun dan berbau merangsang, maka akan dihasilkan NaCl yang tidak reaktif terhadap air, tidak beracun, dan tidak berbau merangsang seperti logam natrium dan gas klorin. Karena ada banyak hal yang tidak dapat diterangkan oleh teori atom Dalton, maka para ilmuwan terdorong untuk melakukan penyelidikan lebih lanjut tentang rahasia atom



Berdasarkan berbagai penemuan pada masa itu, John Dalton merumuskan teori atom yang pertama sekitar tahun 1803-1807, yang kita kenal sebagai teori atom Dalton. Berikut adalah postulat-postulat dalam teori atom Dalton.    



Setiap unsur terdiri atas partikel yang sudah tak terbagi yang dinamai atom. Atom-atom dari suatu unsur adalah identik. Atom-atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat-sifat yang berbeda, teimasuk mempunyai massa yang berbeda. Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain, tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan. Reaksi kimia hanya merupakan penataan ulang atom- atom. Senyawa terbentuk ketika atom-atom dari dua jenis unsur atau lebih bergabung dengan perbandingan tertentu.



Namun pada perkembangannya, terdapat kelemahan dari teori atom Dalton, di antaranya :   



Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi. Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan. Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.



Meskipun demikian, Teori atom Dalton diterima karena dapat menjelaskan dengan baik beberapa fakta eksperimen pada masa itu, di antaranya Hukum Kekekalan Massa dan Hukum Perbandingan Tetap dengan baik.



Hipotesa Prout (1785-1855)



Hipotesis Prout adalah upaya yang dilakukan di awal abad kesembilan belas untuk menjelaskan keberadaan beberapa unsur kimia melalui hipotesis tentang struktur internal dari atom . Pada 1815 dan 1816 , kimiawan Inggris William Prout menerbitkan dua artikel di mana ia mencatat bahwa berat atom yang telah ditetapkan untuk unsur yang dikenal pada saat itu tampaknya menjadi beberapa dari semua berat atom hidrogen . Akibatnya, hipotesis bahwa atom hidrogen adalah satu-satunya benar-benar mendasar, dan bahwa atom elemen lain sebenarnya kelompok dari beberapa atom hidrogen.



Teori Atom Thomson



Setelah tahun 1897 Joseph John Thomson berhasil membuktikan dengan tabung sinar katode bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negatif (berkas elektron) yang ada pada setiap materi maka tahun 1898 J.J.Thomson membuat suatu teori atom. Menurut Thomson, atom berbentuk bulat di mana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh elektron-elektron yang berada di antara muatan positif. Elektron-elektron dalam atom diumpamakan seperti butiran kismis dalam roti, maka Teori Atom Thomson juga sering dikenal Teori Atom Roti Kismis.



Teori Atom Rutherford



Pada tahun 1903 Philipp Lenard melalui percobaannya membuktikan bahwa teori atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom adalah tidak benar. Hal ini mendorong Ernest Rutherford (1911) tertarik melanjutkan eksperimen Lenard. Dengan bantuan kedua muridnya Hans Geiger dan Ernest Marsden, Rutherford melakukan percobaan dengan hamburan sinar alfa. Partikel alfa bermuatan positif. Berdasarkan percobaan tersebut disimpulkan bahwa:   



Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa; partikel alfa diteruskan (panah a). Di dalam atom terdapat suatu bagian yang sangat kecil dan padat yang disebut inti atom; partikel alfa dipantulkan kembali oleh inti atom (panah b). Muatan inti atom dan partikel alfa sejenis yaitu positif; sebagian kecil partikel alfa dibelokkan (panah b).



Hasil percobaan tersebut menggugurkan teori atom Thomson. Kemudian Rutherford mengajukan teori atom sebagai berikut: atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif sebagai pusat massa dan dikelilingi elektron-elektron yang bermuatan negatif. Massa atom berpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Atom bersifat netral, karena itu jumlah muatan positif dalam atom (proton) harus sama dengan jumlah elektron. Diameter inti atom berkisar 10–15 m, sedang diameter atom berkisar 10–10 m.



Teori atom Rutherford hanya mampu menjelaskan bahwa elektron-elektron yang beredar mengelilingi inti atom berada dalam ruang hampa, tetapi belum mampu menjelaskan distribusi elektron-elektron secara jelas. Kelemahan teori atom Rutherford:











Tidak dapat menjelaskan bahwa atom bersifat stabil. Teori atom Rutherford bertentangandengan Hukum Fisika Maxwell. Jika partikel bermuatan negatif (elektron) bergerak mengelilingi partikel bermuatan berlawanan (inti atom bermuatan positif), maka akan mengalami percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik. Akibatnya energi elektron semakin berkurang. Jika demikian halnya maka lintasan elektron akan berupa spiral. Pada suatu saat elektron tidak mampu mengimbangi gaya tarik inti dan akhirnya elektron jatuh ke inti. Sehingga atom tidak stabil padahal kenyataannya atom stabil. Tidak dapat menjelaskan bahwa spektrum atom hidrogen berupa spektrum garis (diskrit/diskontinu). Jika elektron berputar mengelilingi inti atom sambil memancarkan energi, maka lintasannya berbentuk spiral. Ini berarti spektrum gelombang elektromagnetik yang dipancarkan berupa spektrum pita (kontinu) padahal kenyataannya dengan spektrometer atom hidrogen menunjukkan spektrum garis.



Teori Atom Bohr



Diawali dari pengamatan Niels Bohr terhadap spektrum atom, adanya spektrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya beredar pada lintasan-lintasan dengan energi tertentu. Dengan teori Mekanika Kuantum Planck, Bohr (1913) menyampaikan 2 postulat untuk menjelaskan kestabilan atom. Dua Postulat Bohr: 







Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu yang stasioner yang disebut orbit/kulit. Walaupun elektron bergerak cepat tetapi elektron tidak memancarkan atau menyerap energi sehingga energi elektron konstan. Hal ini berarti elektron yang berputar mengelilingi inti atom mempunyai lintasan tetap sehingga elektron tidak jatuh ke inti. Elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulit yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi. Energi yang dipancarkan atau diserap ketika elektron berpindah-pindah kulit disebut foton. Besarnya foton dirumuskan --> E = hv = hc/panjang gelombang Energi yang dibawa foton ini bersifat diskrit (catu). Jika suatu atom menyerap energi, maka energi ini digunakan elektron untuk berpindah kulit dari tingkat energi rendah ke tingkat energi tinggi. Pada saat elektron kembali ke posisi semula akan dipancarkan energi dengan besar yang sama. Jadi, hanya elektron pada kulit tertentu dengan tingkat energi tertentu yang dapat bergerak, sehingga frekuensi cahaya yang ditimbulkan juga tertentu. Hal inilah yang digunakan untuk menjelaskan spektrum diskrit atom hidrogen.



Kelemahan teori atom Bohr:   



Hanya mampu menjelaskan spektrum atom hidrogen tetapi tidak mampu menjelaskan spektrumatom yang lebih kompleks (dengan jumlah elektron yang lebih banyak). Orbit/kulit elektron mengelilingi inti atom bukan berbentuk lingkaran melainkan berbentuk elips. Bohr menganggap elektron hanya sebagai partikel bukan sebagai partikel dan gelombang, sehingga kedudukan elektron dalam atom merupakan kebolehjadian.



Teori Atom Mekanika Kuantum



Konsep Bohr tentang tingkat-tingkat energi mendasari perkembangan teori atom Mekanika Kuantum. Elektron terletak pada orbital-orbital. Orbital merupakan suatu ruang di mana kebolehjadian ditemukannya elektron.



Pak schrodinger



Setelah teori Niehl Bohr ternyata juga mempunyai kelemahan, ilmuwan berikutnya yang berusaha memperbaiki adalah Erwin Schrodinger. Berdasar pengembangan selanjutnya yang mengatakan bahwa lintasan electron itu tidak berbentuk bulat mengelilingi inti namun menyerupai gelombang. Oleh karena itu, posisinya tidak dapat diketahui secara pasti. Teori atom mekanika kuantum memiliki persamaan dengan teori Niels bohr mengenai tingkat-tingkat energy atau kulit atom, tetapi berbeda dalam hal lintasan atau orbit tersebut.    



Home Posts RSS Comments RSS Edit



Ndaru Belajar Kimia



Sabtu, 31 Oktober 2009 Konsep dan Teori Atom Klasik



Atom berasal dari kata “a” yang berarti tidak dan kata “tomos” yang berarti potong, sehingga atom adalah satuan terkecil yang tidak bias dibadi. Selanjutnya satuan terkecil dalam sebuah zat



disebut dengan atom. Atom terdiri dari electron(muatan negatif), proton(muatan positif) dan neutron(tidak bermuatan). Perkembangan Teori Atom 1. Demokritus Konsep dasar tentang atom pertama diungkapkan oleh Demokritus (460-370 SM) ilmuan dari Yunani. la menggambarkan atom sebagai materi terkecil yang sedemikian kecilnya sehingga tidak dapat dibagi-bagi lagi. Inilah konsep tentang atom pertama yang tercatat oleh sejarah ilmu pengetahuan. Konsep tersebut lahir murni dari hasil pemikiran, dan bukan merupakan hasil percobaan 2. Aristoteles Atom adalah suatu materi yang dapat dibagi-bagi secara terus-menerus atau sekecil-kecilnya tanpa batas. 3. John Dalton John Dalton pada tahun 1803 menemukakan pendapat yang didasarkan pada hukum kekekalan massa Lavoiser (Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi)dan hukum susunan tetao Prouts (perbandingan masssa unsur dalam suatu senyawa selalu tetap) Teori Dalton ada 5, yaitu : a. Unsur-unsur terdiri dari partikel-partikel yang luar biasa kecil yang tidak dapat dibagi kembali(disebut atom).Dalam reaksi kimia,mereka tidak dapat diciptakan,dihancurkan atau diubah menjadi jenis unsur yang lain. b. Semua atom dalam unsur yang sejenis adalah sama dan oleh karena itu memiliki sifat-sifat yang serupa;seperti massa dan ukuran. c. Atom dari unsur-unsur yang berbeda jenis memiliki sifat-sifat yang berbeda pula. d. Senyawa dapat dibentuk ketika lebih dari 1 jenis unsur yang digabungkan. e. Atom-atom dari 2 unsur atau lebih dapat direaksikan dalam perbandinganperbandingan yang berbeda untuk menghasilkan lebih dari 1 jenis senyawa. Pendapat dari Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola yang pejal.



Kelemahan Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan listrik.Bagaimana mungkin suatu bola pejal dapat menghantarkan listrik, padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menyebabkan terjadinya daya hantar listrik.



4. J.J Thomson Dalam penelitiannya dia mempelajari bahwa tabung katoda pada kondisi vakum parsial (hampir vakum) yang diberi tegangan tinggi akan mengeluarkan “berkas sinar” dimana Thomson menyebut sinar ini sebagai “berkas sinar katoda” disebabkan berkas sinar ini berasal dari katoda



(elektroda negatif). Berkas sinar katoda ini apabila didekatkan dengan medan listrik negative maka akan dibelokan (berkas sinar katoda ini tertolak oleh medan negative), berdasarkan hal ini maka Thomson menyatakan bahwa berkas sinar katoda itu adalah partikel-partikel yang bermuatan negative yang ia sebut sebagai “corpuscle”.Dia juga meyakini bahwa corpuscle itu berasal dari atom-atom logam yang dipakai sebagai elektroda pada tabung katoda. Dengan menggunakan jenis logam yang berbeda-beda sebagai elektroda yang dia gunakan pada tabung katoda maka percobaan Thomson tetap menghasilkan berkas sinar katoda yang sama. Akhirnya Thomson menyimpulkan bahwa setiap atom pasti tersusun atas corpuscle. Corpuscle yang ditemukan oleh Thomson ini kemudian disebut sebagai “electron” oleh G. Johnstone Stoney. Dari asumsi tersebut dia akhirnya meyakini bahwa atom sebenarnya tidak berbentuk masiv (berbentuk bulatan yang pejal) akan tetapi tersusun atas komponen-komponen penyususn atom. Di alam atom berada dalam keadaan yang stabil dan memiliki muatan yang netral, dengan demikian Thomson lebih lanjut mengasumsikan bahwa didalam atom itu sendiri pasti terdapat bagian yang bermuatan positif. Dari asumsi tersebut maka Thomson mengajukan struktur atom sebagai bulatan awan bermuatan posistif dengan elektron yang terdistribusi random di dalamnya.



5. Rutherford Eksperimen yang dilakukan Rutherford adalah penembakan lempeng tipis dengan partikel alpha. Ternyata partikel itu ada yang diteruskan, dibelokkan atau dipantulkan. Berarti di dalam atom terdapat susunan-susunan partikel bermuatan positif dan negatif. Hipotesa dari Rutherford adalah atom yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom. Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti 6. Neils Bohr Kelemahan dari Rutherford diperbaiki oleh Niels Bohr dengan percobaannya menganalisa spektrum warna dari atom hidrogen yang berbentuk garis. Hipotesis Bohr adalah : a. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan. b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan memancarkan energi. Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron. Kelemahan model atom ini adalah: tidak dapat menjelaskan spekrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.



    



About Contact Us Privacy Policy Disclaimer Site Map



   



Berpendidikan Rujukan Online Dunia Pendidikan        



Home MTK B. Indo IPA IPS Beasiswa Pendaftaran Berita



Home » Kimia » Pelajaran IPA » Perkembangan Teori Atom Modern (Dalton, Thomson, Rutherford, Niels Bohr) Dilengkapi Pengertian Atom, Ion dan Molekul Wednesday, 2 December 2015 Kimia, Pelajaran IPA



Perkembangan Teori Atom Modern (Dalton, Thomson, Rutherford, Niels Bohr)



Dilengkapi Pengertian Atom, Ion dan Molekul Pada pembahasan kali ini akan dibahas secara lengkap tentang pengertian atom, pengertian ion, pengertian molekul, perkembangan teori atom modern, teori atom thomson, teori atom dalton, teori atom rutherford, teori atom niels bohr, teori atom mekanika kuantum, perkembangan model atom, pengertian senyawa, sistem periodik, pengertian proton, kation anion dan molekul senyawa ion, partikel penyusun atom dan contoh molekul unsur serta teori atom democritus. Ingatkah kamu jatuhnya bom atom di Hirosima? Wah… sungguh dahsyat bukan? Apa itu atom? Bagaimanakah sebenarnya bentuk atom itu? Mari ikuti pembahasan ini!



Pengertian Atom, Ion dan Molekul Suatu zat dapat dibagi-bagi menjadi bagian-bagian (partikel) yang ukuran partikelnya lebih kecil. Partikel terkecil dari suatu zat yang masih mempunyai sifat sama dengan sifat zat asal partikel itu disebut molekul. Senyawa dari molekul ini dapat berupa ikatan antara unsur yang sama (molekul unsur), tetapi dapat juga berupa ikatan unsur-unsur yang berbeda (molekul senyawa). Jika suatu senyawa dielektrolisis dengan arus listrik searah maka akan terionisasi. Partikel dari senyawa yang terionisasi ini disebut ion. Ion adalah partikel yang bermuatan listrik. Anion merupakan ion yang bermuatan listrik negatif, sedangkan kation merupakan ion yang bermuatan listrik positif. Perkembangan Teori Atom Modern Istilah atom pertama kali ditemukan oleh Democritos yang menyatakan bahwa atom sangat kecil sehingga tidak dapat dibagi-bagi. Kemudian, Dalton menyempurnakan definisi atom menjadi partikel terkecil dari suatu unsur yang sudah tidak dapat dibagi-bagi lagi dengan cara kimia biasa. Beberapa pendapat mengenai bentuk atom dikemukakan oleh Dalton, J.J Thomson, E. Rutherford, dan Niels Bohr, serta pelu diketahui bahwa masing-masing teori atom tersebut memiliki kelebihan dan kelemahan (kekurangan). a. Teori Atom Dalton Menurut Dalton, atom berupa butiran-butiran yang sangat kecil yang digambarkan dalam bentuk bola kecil. Diameter bola atom untuk setiap unsur berbeda-beda. Bola atom paling kecil adalah atom hidrogen.



b. Teori Atom J.J Thomson Thomson memperbaiki kelemahan atom Dalton. Hasil penelitiannya menyatakan bahwa ada partikel bermuatan negatif dalam atom yang disebut elektron. Thomson mengusulkan model atom, seperti roti kismis atau kue onde-onde. Menurutnya, atom berbentuk bola pejal yang permukaannya dikelilingi elektron dan partikel lain yang bermuatan positif. Pada atom netral, jumlah muatan positif sama dengan jumlah elektronnya. c. Teori Atom E. Rutherford Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif (proton) dan elektron yang bermuatan negatif. Elektron bergerak pada orbitnya mengelilingi inti atom. Pada atom netral, jumlah elektron sama dengan jumlah proton pada inti atom.



Gambar: Perkembangan Teori Atom Modern



d. Teori Atom Niels Bohr Pendapat Niels Bohr pada dasarnya menyempurnakan teori atom Rutherford. Niels Bohr menjelaskan bahwa elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu dengan energi tertentu. Ketika ada elektron yang melepaskan energi, elektron akan berpindah ke lintasan/kulit elektron yang lebih dalam. Sebaliknya, jika ada elektron yang menerima energi, elektron tersebut akan berpindah ke lintasan/kulit yang lebih luar. Di samping terdapat proton, di dalam inti atom terdapat partikel neutron yang tidak bermuatan listrik. Orbit elektron tidak terdapat pada satu bidang datar, tetapi berada dalam ruang. Banyaknya elektron pada tiap kulit mempunyai jumlah maksimum. Artinya, jumlah elektron pada tiap kulit tidak pernah melebihi jumlah tertentu. Jumlah maksimum elektron pada suatu kulit dinyatakan dengan rumus 2n2, n adalah nomor kulit. Kulit pertama merupakan kulit yang paling dekat dengan inti atom disebut kulit K, jumlah maksimum elektronnya = 2 x 12 = 2 elektron. Kulit kedua disebut kulit L, maksimum elektronnya = 2 x 22 = 8. Kulit ketiga, yaitu kulit M, maksimum elektronnya = 2􀂖 x 32 = 18. Kulit keempat N, maksimum elektronnya = 2 x 42 = 32.



Gambar: Teori Atom Niels Bohr



Jumlah maksimum elektron pada kulit-kulit berikutnya (O, P, Q, dan R) adalah sama dengan angka-angka di atas dan maksimum 32 elektron. Jumlah elektron pada kulit paling luar tidak pernah lebih dari 8, kecuali untuk jumlah 18 dan 32. Banyaknya elektron pada kulit paling luar dan jumlah kulit elektron menentukan sifat unsur. Elektron bergerak mengelilingi inti atom sambil berputar pada sumbunya, seperti gerak planet-planet mengelilingi matahari. Gerakan tersebut disebut gerak spin. Elektron-elekton berputar pada sumbunya dan bergerak mengelilingi inti atom pada orbit elektronnya. Makin jauh kedudukan elektron terhadap inti atom, makin cepat gerak berputarnya. Oleh karena itu, elektron yang berada di kulit luar mempunyai energi lebih besar daripada energi pada kulit yang lebih dalam. Jadi, energi elektron pada kulit M lebih besar daripada energi elektron pada kulit L (EM > EL). Akibat pengaruh sesuatu, elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulit di dekatnya. Perpindahan elektron dari kulit dalam ke kulit luar disebut eksitasi. Baca juga: Pengertian Isotop, Isoton dan Isobar Pengertian Ion Elektron yang mengelilingi inti atom terus bergerak sambil berputar pada sumbunya. Akan tetapi, elektron dapat meninggalkan atom karena sesuatu hal, seperti pemanasan, medan listrik, dan medan magnet. Elektron yang keluar dari suatu atom dapat masuk ke atom lainnya. Akibatnya, atom yang kehilangan elektron akan menjadi atom yang bermuatan listrik positif karena jumlah proton menjadi lebih besar daripada jumlah elektronnya, sedangkan atom yang kedatangan elektron menjadi atom bermuatan listrik negatif karena jumlah elektronnya melebihi jumlah protonnya. Peristiwa terurainya suatu zat menjadi ion–ion disebut ionisasi. Hasil ionisasi disebut ion. Elektron yang dapat keluar atau masuk ke suatu atom adalah elektron yang berada di kulit terluar. Ionisasi atom hanya terjadi pada atom-atom yang jumlah elektron paling luarnya tidak sama dengan 8, 18, atau 32. Atom-atom yang jumlah elektronnya sama dengan bilangan-bilangan tersebut sangat sulit terionisasi sehingga disebut unsur gas mulia.



Jumlah elektron yang terlepas atau masuk tergantung pada jumlah elektron pada kulit terluar dengan ketentuan sebagai berikut.     



Jika jumlah elektron terluar kurang dari 4 elektron maka atom ini cenderung melepaskan elektron; jika jumlah elektron terluar antara 4 dan 8 maka atom ini cenderung menerima elektron; jumlah elektron yang diterima atau dilepaskan membuat jumlah elektron di kulit itu menjadi 8; jika jumlah elektron pada kulit terluar sama dengan 4 maka atom ini dapat melepas atau menerima elektron, tergantung dengan unsur apa atom itu berinteraksi; jika jumlah elektron pada kulit terluar sama dengan 8 maka atom itu sangat sukar melepas maupun menerima elektron.



Secara umum, unsur logam lebih mudah melepaskan elektronnya dibanding unsur nonlogam. Ionisasi juga dapat terjadi pada zat elektrolit, seperti asam, basa, dan garam. Ada ion yang berupa partikel atom dan molekul. Perbedaan Molekul Unsur dan Molekul Senyawa Gabungan dua atom atau lebih, baik atom sejenis maupun berbeda dapat bergabung membentuk molekul. Gabungan atom sejenis disebut molekul unsur. Contohnya, molekul oksigen terdiri dari dua atom oksigen. Ayo, sekarang coba kamu gambarkan, berapa buah atom fosfor untuk membentuk satu molekul fosfor?



Sebaliknya, gabungan atom tidak sejenis disebut molekul senyawa. Contohnya, molekul air (H2O) terbentuk dari 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen Ayo, coba kamu gambarkan molekul garam dapur (NaCl). Atom apa saja yang membentuk molekul tersebut?