Struktur Atom

I.                    Teori atom dalton

John dalton merumuskan teori atom yang pertama sekitar tahun 1803-1807, yang kita kenal dengan teori atom dalton. Berikut adalah postulat-postulat dalam teori atom dalton :

1.       Setiap unsur terdiri atas partikel yang sudah tak terbagi yang dinamai atom

2.       Atom-atom dari suatu unsur adalah identik. Atom-atom dari unsur yang berbeda memounyai sifat-sifat yang berbeda,termasuk memounyai massa yang berbeda.

3.       Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain, tidak dapat dimusnahkan/diciptakan. Reaksi kimia hanya merupakan pernataan ulan atom-atom.

4.       Senyawa terbentuk ketika atom dari dua jenis unsur/lebih bergabung dengan perbandingan tertentu.

Beberapa postulat dalam teori atom dalton ternyata kurang tepat namun dalton tetap menjadi yang pertama bagi perkembangan teori atom selanjutnya.

Teori atom dalton yang dapat diterima hingga kini yaitu :

1.       Atom adalh unit pembangunan dari segala macam material

2.       Atom merupakan bagian kecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat sama dengan unsurnya.

3.       Dalam reaksi kimia,atom tidak dimusnahkan,tidak diciptakan dan tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain. Reaksi kimia hanyalah penataan ulang susunan atom-atom yang terlibat dalam reaksi.

II.                  Perkembangan teori atom

Teori atom dalton dapat menjelaskan hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap dengan baik, namun teori tersebut mempunyai beberapa kelemahan-kelemahan seperti ini dapat terpecahkan setelah percobaan-percobaan selanjutnya dilakukan para ahli.

1.       Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain

2.       Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi

3.       Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.

Para ahli menunjukkan bahwa atom bukanlah sesuatu yang tidak terbagi,melainkan terdiri atas beberapa jenis partikel subatom. Tiga diantaranya adalah proton,neutron dan elektron.

·  Penemuan elektron

·         Elektron ditemukan oleh joseph john thomson pada tahun 1990. Thomson menemukan patikel subatom bermuatan negatif yang disebut elektron. Penemuan ini menggugurkan model atom dalton tentang partikel terkecil karena didalam atom ternyata masih ada partikel-partikel. Thomson menemukan e/m = 1,76x10⁸ c.g^-1 .

·         Percobaan tetes minyak millikan

Pada tahun 1909, robert andrews millikan dapat memecahkan dilema untuk menentukan nilai e atau m, dan percobaan yang dilakukannya dikenal dengan percobaan tetes minyak.melalui percobaan ini millikan dapat menentukan muatan elektron pada percobaan tersebut, akhirnya didapatkan bahwa :

ü     Thomson : e/m = 1,76x10⁸ c.g^-1

ü     Millkan    : e      = 1,602x10^-19 c

ü     Maka massa elektron, m = 9,11x10^-28 g

·         Teori dalton tidak diterima lagi. Pada tahun 1900, j.j thomson mengajukan model atom yang menyerupai roti kismis . Menurut thomson atom terdiri dari materi bermuatan positif dan didalamnya tersebar elektron bagaikan kismis didalam roti kismis. Secara keseluruhan atom bersifat netral. Model atom thomson dapat terlihat pada gambar berikut.

·  Penemuan inti atom dan teori atom rutherford

Pada tahun 1901 ernest rutherford melakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui lebih banyak tentang susunan atom. Percobaan tersebut dengan penembakan lempeng logam tipis dengan sinar α sebagian diteruskan,sebagian dibelokkan,sebagian dipantulkan. Fakta yang ditemukan rutherford tidak sesuai dengan model yang ditemukan oleh j.j thomson. Rutherford dapat menjelaskan penghamburan sinar α dengan mengajukan gagasan tentang inti atom. Dalam model atom rutherford, elektron terus berputar mengelilingi inti atom.

·      Teori niels bohr dan atom modern

-          Teori niels bohr

Merupakan penyempurnaan model atom rutherford yang berkaitan dengan lintasan elektron dilakukan oleh muridnya sendiri yaitu niels bohr. Bohr memiliki pendpt sebagai berikut :

Ø  Elektron beredar mengeliingi inti atom dengan tingkat-tingkat tertentu. Semakin dekat ke inti atom,tingkat energi semakin rendah, dan sebaliknya. Elektron tidak adak hilang energinya selama tetap berada dalam orbitnya.

Ø  Perpindahan elektron dapat terjadi dengan cara menyerap energi dan membebaskan energi.

Spektrum cahaya/gelombang elektromagnetik atom hidrogen dijadikan bukti oleh bohr untuk model atomnya.

·         Teori atom modern

Teori mekanika kuantum mempunyai kesamaan dengan teori atom bohr dalam hal tingkat-tingkat energi/kulit atom tetapi berbeda dalam hal bentuk lintasan/orbit tersebut.dalam teori ini posisi elektron tidak pasti,elektron kemungkinan berada didalamnya, tidak dibagian terang.

·         Partikel penyusun inti atom

a)      Proton

      pada tahun 1886, sebelum hakikat sinar katoda ditemukan goldstein melakukan suatu percobaan dengan tabung sinar katoda. Hasil percobaan tersebut menunjukkan bahwa sinar terusan merupakan radiasi partikel (dapat memutar kincir) yang bermuatan positif (dalam medan listrik dibelokkan kekutub negatif). Partikel sinar terusan ternyata bergantung pada jenis gas dalam tabung. Artinya jika dalam gas tabung diganti, ternyata dihasilkan partikel sinar terusan dengan ukuran yang berbeda. Partikel sinar terusan kecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini kemudian disebut proton.

     pada tahun 1919, rutherford menemukan proton yang terbentuk ketika partikel α ditembakkan pada inti atom nitrogen. Hal serupa juga terjadi pada penembakan inti atom lain. Hal ini membuktikan bahwa inti atom terdiri atas proton,sebagimana diduga oleh goldstein.

b)      Neutron

   pada 1932, dua belas tahun setelah hipotesis rutherford, james chadwick melakukan percobaan penembakkan atom berilium dengan sinar α. Percobaan ini menghasilkan penemuan partikel tidak bermuatan, disebut neutron. Partikel neutron memiliki massa hampir sama dengan partikel proton. Massa proton dan neutron dapat dianggap sama, yakni 1,6x10­­^-24 gram/1 sma.

     sebenarnya masih ada berbagai jenis partikel lain dalam inti atom, namun demikian berbagai partikel tersebut tidak begitu berpengaruh terhadap sifat kimia unsur, sebab sifat kimia unsur hanay ditentukan oleh 3 jenis partikel dasar, yaitu proton,neutron dan elektron.

III.                Susunan atom

1.       Nomor atom

Jumlah proton dalam suatu atom disebut nomor atom/nomor proton

Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron

2.       Nomor massa

Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron

3.       Notasi susunan atom

               

  keterangan :

A : nomor massa

Z : nomor atom

X : lambang atom

Jumlah neutron (n) = a-z

4.       Isotop

Isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda. Isotop terjadi karena perbedaan jumlah neutron dalam inti atom.

5.       Isobar dan isoton

a.       Isobar adalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda),tetapi mempunyai nomor massa sama

b.      Isoton adalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda), tetapi mempunyai jumlah neutron sama

6.       Susunan ion

Suatu atom dapat kehilangan elektron/mendapat elektron tambahan. Atom yang kehilangan elektron akan menjadi ion positif, sedangkan atom yang mendapat tambahan elektron akan menjadi ion negatif.