Perkembangan Teori Atom

A.    Perkembangan Teori Atom

Dalam perkembangannya atom selalu mengalami perkembangan dari waktu ke waktu dengan berbagai penemuan yang dilakukan oleh para penemu atom, nah maka dari itu mari kita lihat teori atom tersebut.Teori atom Dalton dapat menjelaskan Hukum Kekekalan Massa dan Hukum Perbandingan Tetap dengan baik. Namun demikian teori tersebut juga mempunyai beberapa kelemahan, diantaranya:

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 berkaitan.

 Kelemahan-kelemahan seperti yang dikemukakan diatas dapat terpecahkan setelah percobaan-percobaan lebih lanjut yang dilakukan para ahli menunjukan bahwa atom bukanlah sesuatu yang tidak terbagi, melainkan  terdiri atas beberapa jenis partikel subatom. Tiga diantaranya adalah proton,elektron,dan neutron.

          Proton adalah partikel bermuatan poitif dengan massa sebesar 1,6726231 × 10^-24 gram . untuk menghindari penggunaan bilangan yang sangat kecil dan demi kepraktisan, para ahli menggunakan satuan massa khusus untuk partikel, yaitu Satuan Massa Atom (sma). Jika dinyatakan dalam sma, maka massa sebutir proton adalah 1,0073 sma, atau bisa dibulatkan menjadi 1 sma.

1 sma = 1,66 ×10^-24 gram             

         
 Elektron adalah partikel bermuatan negatif dengan massa 9,1093897 × 10^-28 gram atau sekitar 0,0005858 sma (1/1.840 sma). Karena relatif sangat kecil dibandingkan massa proton, seringkali massa elektron dianggap sama dengan nol. Neutron mempunyai massa yang kira-kira sama dengan proton, yaitu sekitar 1 sma, tetapi neutron tidak bermuatan.

1.      Penemuan Elektron dan Teori Atom Thomson

a.      Penemuan elektron

Elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson pada tahun 1900. Penemuan elektron berkaitan dengan percobaan-percobaan tentang hantaran listrik melalui tabung hampa.

b.      Percobaan tetes minyak Millikan

Pada tahun 1909, Robert Andrews Millikan dari Universitas Chicago, dapat memecahkan dilema tersebut melalui percobaan yang dokenal dengan percobaan tetes minyak. Melalui percobaan ini, millikan dapat menentukan muatan elektron.

            Dalam percobaannya, Millikan menggunakan alat berbentuk silinder. Komponen utama alat itu terdiri atas:

1.      Dua pelat logam yang menyekat silinder menjadi 2 bagian, bagian atas dan bawah. Kedua pelat logam tersebut dapat diberi beda potensial. Pelat atas sebagai kutub positif, sedangkan pelat bawah sebagai kutub negatif.

2.      Alat penyemprot untuk menyemprotkan minyak.

3.      Teropong untuk mengamati gerak tetes minyak.

4.      Sumber radiasi (sinar X) untuk mengionkan gas didalam silinder.

            Percobaan tetes minyak dilakukan sebagai berikut.

1.      Dengan menggunakan alat penyemprot, minyak disemprotkan sehingga membentuk tetesan-tetesan kecil.

2.      Dengan menggunakan teropong, diameter tetes minyak dapat ditentukan sehingga massa tetets minyak dapat diketahui.

3.      Radiasi sinar X akan mengionkan gas di dalam silinder. Ionisasi akan menghasilkan elektron. Elektron tersebut akan melekat pada tetes minyak, sehingga tetes-tetes minyak menjadi bermuatan listrik negatif.

4.      Jika pelat logam diberi beda potensial dengan pelat bawah sebagai kutup negatif, maka tetes minyak yang bermuatan negatif akan mengalami gaya tolak listrik.

5.      Dengan mengetahui massa tetes minyak dan beda potensial yang digunakan, maka muatan tetes minyak dapt ditentukan.

c.       Teori Atom Thomson

            Pada tahun 1900, J.J. Thomson mengajukan model atom yang menyerupai roti kismis. Menurut Thomsosn, atom terdiri dari materi bermuatan positif dan didalamnya tersebar elektron bagaikan kimis dalam roti kismis. Secara keseluruhan, atom bersifat netral.

2.      Penemuan Inti Atom dan Teori Atom Rutherford

a.      Penemuan inti atom

Pada tahun 1910, Ernest Rutherford bersama dua orang asistennya, yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui lebih banyak tentang susunan atom. Mereka menembaki lempeng emas yang sangat tipis dengan partikel sinar alfa berenergi tinggi. Sinar alfa adalah salah satu jenis radiasi yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Radioatif adalah atom yang tidak stabil karena intinya mudah pecah. Pecahan dari atom dapat berupa partikel yang bermuatan negatif atau elektron yang disebut sinar beta, partikel bermuatan positif berupa inti atom helium yang disebut sinar alfa, sinar gama dan lain-lain. Partikel sinar alfa bermuatan +2 dan 4 sma.

b.      Teori Atom Rutherford

Pada tahun 1911, Rutherford dapat menjelaskan penghamburan sinar alfa dengan mengajukan gagasan tentang inti ato. Menurut Rutherford, sebagian besar dari massa dan muatan positif atom terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang selanjutnya disebut inti atom. Elektron beredar mengitari inti pada jarak yang relatif sangat jauh. Lintasan-lintasan elekton itu di sebut kulit atom.

            Dengan model seperti itu, penghamburan sinar alfa oleh lempeng emas tipis dapat dijelaskan sebagai berikut.

1)      Sebagian besar partikel sinar alfa dapat temus karena melalui daerah hampa.

2)      Partikel alfa yang mendekati inti atom dibelokan karena mengalami gaya tolak inti.

3)      Partikel alfa yang menuju inti atom dipantulkan karena inti bermuatan positif dan sangat pejal.

3.      Teori Niels Bohr dan Teori Atom Modern

            Pada tahun 1913, berdasarkan analisis spektrum atom, Niels Bohr mengajukan model atom sebagai berikut.

1)      Dalam atom terdapat lintasan-lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi.

2)      Elektron hanya boleh berada pada lintasan-lintasan yang diperbolehkan (lintasan yang ada), dan tidak boleh berada diantara dua lintasan.

3)      Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit yang lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu enertgi.

            Model atom Niels Bohr menjelaskan kelemahan dari teori atom Rutherford. Namun, pada perkembangan selanjutnya diketahui bahwa gerakan elektron menyerupai gelombang.

            Teori atom mekanika kuantum mempunyai persamaan dengan teori atom Niels Bohr dalam hal tingkat-tingkat energi atau kulit-kulit atom, tetapi berbeda dalam hal bentuk lintasan atau orbit tersebut.

4.      Partikel Penyusun Inti Atom

a.       Proton

Pada tahun 1886, sebelum hakikat sinar katode ditemukan, Goldstein melakukan suatu percobaan dengan tabung sinar katode dan menemukan fakta. Partikel sinar terusan terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini kemudian disebut proton.

1 Massa proton = 1,6726486 × 10^-24 gram

                         = 1 sma

 Muatan 1 proton = +1 = +1,6 × 10^-19 C

b.      Neutron

Eksperimen Rutherford mengawali penemuan neutron. Dalam eksperimennya, Ruhterford berusaha untuk menghitung jumlah muatan positif dalam inti atomdan massa inti atom. Di tahun 1920, ahli fisika Amerika William Draper Harkins menduga adanya partikel lain dalam inti atom selain proton. Partikel tersebut mempunyai massa yang hampir sama dengan proton, tetapi, tidak bermuatan. Ia menamakan partikel tersebut Neutron.

Latihan Soal :
1.  Salah satu kelemahan tentang model atom Rutherford adalah… .
 A.    atom mempunyai inti yang masif
 B.    di luar inti atom ada elektron-elektron
 C.   jumlah muatan positif inti sama dengan jumlah muatan negatif elektron
 D.   elektron bergerak melingkar dengan kecepatan sangat tinggi untuk mengatasi gaya tarik inti atom
 E.    elektron suatu saat akan bergabung dengan inti atom disebabkan kehabisan        energi karena beradiasi

 2.     Kelemahan teori atom Niels Bohr adalah… .
 A.    tidak dapat menjelaskan spektra unsur polielektron 
B.    bertentangan dengan hukum fisika klasik (Maxwell) 
C.   tidak dapat menentukan posisi elektron dengan pasti 
D.   bertentangan dengan teori atom Dalton bahwa atom-atom suatu unsur khas 
E.    tak dapat menentukan perubahan energi perpindahan elektron dalam atom 

3.  Pernyataan yang benar mengenai teori atom Bohr adalah… .
 A.    Bohr menyatakan bahwa elektron bergerak menurut lintasan lingkaran 
B.    Bohr menerima bahwa elektron dalam lintasannya akan kehilangan energi 
C.   Bohr menentang bahwa elektron dalam lintasannya mempunyai energi tertentu dan tetap selama dalam lintasan 
D.   Bohr menolak anggapan bahwa elektron dapat berpindah dari lintasan yang energinya lebih tinggi ke lintasan yang energinya lebih rendah atau sebaliknya 
E.    Bohr menyatakan bahwa elektron dapat berpindah dari lintasan yang energinya lebih tinggi ke lintasan yang energinya lebih rendah dengan menyerap energy. 

Struktur atom
Isotop,Isobar,Isotonhttp://iisidawati.blogspot.co.id/

Daftar Pustaka

Purba, Michael. 2007. KIMIA untuk SMA Kelas XI. Erlangga. Jakarta

Johari J.M.C dan Rahmawati M. 2009. KIMIA untuk SMA Kelas XI. Esis. Jakarta 
http://sikil-rayapen.blogspot.co.id/2015/09/macam-macam-model-atom-beserta-teori.html?m=1
http://chemistry35.blogspot.co.id/2011/06/soal-latihan-perkembangan-teori-atom.html