PENGERTIAN, MODEL, DAN STRUKTUR PENYUSUN ATOM

PENGERTIAN ATOM 

Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. 

Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan 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 disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.

MODEL PERKEMBANGAN ATOM 

1. Model Atom Dalton 

John Dalton mengemukakan hipotesa tentang atom berdasarkan hukum kekekalan massa (Lavoisier) dan hukum perbandingan tetap (Proust). Model yang diusulkan Dalton:

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 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 ada tolak peluru. Model 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.

2. Model Atom 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. Thomson mengusulkan model atom seperti roti kismis atau kue onde-onde. Suatu bola pejal yang permukaannya dikelilingi elektron dan partikel lain yang bermuatan positif sehingga atom bersifat netral.

Kelemahan model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

3. Model Atom 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. Model atom Rutherford seperti tata surya.

Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan model 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

4. Model Atom Niels Bohr

Kelemahan dari Rutherford diperbaiki oleh Niels Bohr dengan percobaannya menganalisa spektrum warna dari atom hidrogen yang berbentuk garis. Hipotesis Bohr adalah :

1. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
2. 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.

PARTIKEL PENYUSUN ATOM 

Penggaris plastik merupakan materi yang tersusun dari atom. Apa itu materi? Silahkan baca artikel berjudul Materi dan Wujudnya. Penggaris ini bila kita gosokkan ke rambut yang kering, maka akan dapat menarik sobekan-sobekan atau potongan kertas berukuran kecil. Darisini kita akan mengetahui bahwa penggaris plastik memiliki sifat listrik. Oleh karena penggaris plastic terdiri dari atom, maka bisa dikatakan bahwa atom memiliki sifat listrik.

Sifat kelistrikan pada atom diteliti oleh para ilmuwan diantaranya J.J. Thompson, Eugen Goldstein, Ernest Rutherford, W. Bathe, H. Becker dan James Chadwick.

A. Proton
Eugen Goldstein pada tahun 1886 melakukan percobaan dengan memodifikasi tabung sinar katode yang ditemukan oleh William Crookes dengan cara melobangi lempeng katode. Dari percobaan ini ditemukan bahwa gas yang berada di belakang katode menjadi berpijar. Hal ini berarti radiasi dari anode menembus lempengan katode melalui lubang yang sebelumnya telah dibuat.

1. 1. Sifat sinar anode ini yaitu:
      Merupakan radiasi partikel karena mampu memutar baling-baling.
   2. Radiasi ini bila dibelokkan menggunakan medan magnet, maka akan menuju ke kutub magnet negatif. Itu artinya radiasi sinar ini bermuatan positif (itulah sebabkan kemudian dinamakan anode yang kemudian dinamakan proton).
   3. Partikel sinar anode bergantung pada jenis gas yang ada di dalam tabung.

Massa proton terkecil diperoleh pada atom Hidrogen yaitu Massa 1 proton = 1 sma = 1,66 × 10-24gram dengan muatan 1 proton = +1 = 1,6 × 10-19 C.

B. Elektron
Joseph John Thomson pada tahun 1897 melakukan percobaan dengan menggunakan tabung sinar katode. Terdapat dua plat elektroda dimana salah satu plat logam yang terdapat pada ujung tabung berfungsi sebagai katoda. Kedua plat ini dimasukkan ke dalam tabung kaca bertekanan rendah kemudian dialirkan listrik bertegangan tinggi hingga mampu melepas elektron dari katoda ke anoda.

Sinar katoda tidak dapat kita lihat menggunakan mata telanjang namun kita bisa mengetahui bahwa sinar ini ada dari berpenjarnya lapisan tabung kaca bagian dalam akibat adanya benturan antara elektron dengan dinding tabung. Atau kita bisa melihatnya jika sinar katoda kita benturkan ke layar ber-fluoresensi (layar yang dapat berpendar) setelah terlebih dahulu kita beri lubang pada plat logam anoda. Seperti gambar di bawah ini.

ayar yang dapat berpendar) setelah terlebih dahulu kita beri lubang pada plat logam anoda. Seperti gambar di bawah ini.

(Brown & LeMay, 1977)

Dari hasil percobaannya ditemukan sifat sinar katode yaitu:

1. 1. Merupakan radiasi partikel karena mampu memutar baling-baling.
   2. Radiasi ini bila dibelokkan menggunakan medan magnet, maka akan menuju ke kutub magnet positif. Itu artinya sinar katode bermuatan negatif.
   3. Partikel katoda merambat tegak lurus dari lempengan katode menuju anode.
   4. Sinar katoda tidak tergantung pada jenis plat logam yang digunakan.
   5. Sinar katoda dapat kita buat dengan listrik tegangan tinggi.

Dari sifat inilah kemudian oleh J.J Thomson menamakan partikel penyusun atom bermuatan negatif ini sebagai elektron. Setelain ini J.J Thomson juga menemukan perbandingan muatan elektron terhadap massa yaitu 1,76 × 108 C/g yang kemudian pada tahun 1909, Robert Millikan berhasil menemukan besarnya muatan sebuah elektron yaitu 1,6 × 10-19 C. Dengan demikian, maka kita peroleh massa 1 elektron sebesar 9,1095×10-31 Kg.

C. Neutron
Setelah ditemukan adanya proton di dalam inti atom, didapati bahwa ternyata massa inti atom selalu lebih besar daripada proton. Darisinilah kemudian para peneliti berpendapat bahwa ada partikel lain di dalam inti (selain proton) yang muatannya netral.

W. Bothe dan H. Becker pada tahun 1930 melakukan penembakan menggunakan partikel alpha (α) ke inti atom berilium. Ditemukan adanya radiasi partikel yang memiliki daya tembus besar. Dua tahun sesudahnya yaitu tahun 1932, James Chadwick melakukan penelitian lebih lanjut dimana ditemukan bahwa partikel tersebut bermuatan netral dan memiliki massa hampir sama dengan partikel proton (bermuatan positif). Partikel ini kemudian dinamakan sebagai neutron.

https://id.wikipedia.org/wiki/Atom

http://surya.blogchem.com/materi-perkembangan-model-atom/