STRUKTUR ATOM DAN PERKEMBANGAN TEORI ATOM 0leh: Ramadani
B. PEMBAHASAN
A. PENDAHULUAN Istilah
atom
pertama
kali
dikemukakan oleh filsuf Yunani bernama
1. Partikel Dasar Atom a. Elektron
Demokritus dengan istilah βatomosβ yang
Penemuan
artinya tidak dapat dibagi. Kemudian
oleh percobaan yang dilakukan
dilanjutkan oleh Dalton. Menurut Dalton
oleh
atom dianggap sebagai bola kaku yang
dengan menggunakan tabung
tidak dapat diurai lagi menjadi partikel-
sinar
partikel
Namun
menghasilkan sinar mengalir
berdasarkan hasil temuan dari penelitian
dari kutub negatif ke kutub
dibuktikan bahwa ternyata atom masih
positif
memiliki partikel-partikel dasar yang lebih
sinar bermuatan negatif.
kecil pembentuk atom tersebut yaitu
Penyelidikan
elektron, proton, dan neutron. Untuk
menunjukkan
mengetahui lebih jelas tentang struktur
katoda
merupakan
partikel
atom maka dalam tulisan ini dibahas
paling
kecil
ringan.
tentang pertikel dasar atom, perkembangan
Penelitian ini dilanjutkan oleh
teori atom, konfigurasi elektron, dan sifat
Thomson dengan mengganti
atom.
katoda
yang
lebih
kecil.
elektron
Crookes
diawali
tahun
1875
katoda
yang
menunjukkan
dengan
ternyata Thomson
bahwa
selanjutnya bahwa
dan
sinar
logam
hasilnya
lain sama.
menyimpulkan
bahwa sinar katoda
adalah
partikel negatif yang terdapat 1
pada semua atom yang disebut elektron dengan lambang
0 β1π,
melalui
percobaan
menembakkan
inti
berilium
Ξ±
ternyata
massanya sangat kecil yaitu
dengan
9,11 x 10-28 gram sehingga
menghasilkan
dianggap tak bermuatan.
bermuatan atau netral bermassa
partikel
tak
sebesar 1 atom H, lambangnya
b. Proton Proton
sinar
dengan
ditemukan
oleh
1 0π.
Goldstein tahun 1886, dengan
Sejak ditemukannya neutron
menggunakan alat mirip tabung
diyakini bahwa atom terdiri
Crookes.
dari
Katoda
dibuat
inti
atom
berlobang, tabung diisi dengan
mengandung
gas
neutron, sedangkan
hidrogen
menghasilkan
yang
proton
dan
disekitar
sinar saluran terusan melalui
nya terdapat elektron yang
lobang (saluran) pada katoda,
berputar
sinat tersebut dibelokkan ke
Antara satu atom dengan atom
medan
yang
listrik
negatif.
lain
mengelilinginya.
dibedakan
oleh
sinar
jumlah partikel tersebut dan
tersebut bermuatan positif yang
bukan jenisnya. Setiap atom
disebut proton dengan muatan
netral mempunyai muatan inti
sebesarmuatan
tapi
sama dengan muatan elektron.
berlawanan,
Secara umum lambang atom
Disimpulkan
tandanya
bahwa
elektron
lambangnya 11π. c. Neutron
ditulis sebagai : π΄π π Dimana
Neutron ditemukan oleh James
A = jumlah p dan jumlah n
Chadwick tahun 1932 yaitu
Z = jumlah e = jumlah p
:
2
N = A- Z = jumlah neutron
bermuatan negatif. Model ini disebut juga model roti kismis
2. Perkembangan Teori Atom a. Teori atom Dalton
karena mirip dengan roti yang
Menurut Dalton atom adalah
ditaburi
bagian
memiliki kelemahan yaitu tidak
terkecil
dari
suatu
kismis.
Teori
materi yang tidak dapat dibagi
menjelaskan
lagi. Namun ternyata pendapat
elektron,
hanya
ini
bahwa
elektron
tidak
benar
karena
kedudukan mengatakan berada
ditemukannya partikel-partikel
dipermukaan
dasar
oleh muatan positifnya.
elektron,
proton
dan
neutron.
ini
karena
ditarik
c. Teori Atom Ernest Rutherford
b. Teori Atom Thomson
Penelitian yang dilakukan oleh
Menurut Thomson bentuk atom
Rutherford,
menyerupai agar-agar tersusun
Mersden pada permulaan abad
dari muatan listrik positif dan
ke-20
negatif.
informasi tentang susunan atom
Muatan
positif
Geiger
memberikan
yang
bulatan yang merupakan atom
partikel negatif dan sebagian
dan
yang positif.
terdapat
di
dalamnya. Thomson
merumuskan
teori
dari
banyak
menyebar secara merata dalam
elektron
terdiri
dan
partikel-
Rutherford
melakukan
percobaan
dengan
yaitu: atom merupakan sebuah
menembakkan sinar Ξ± pada
bola kecil
lempeng platinum tipis, hasil
positif tersebar
dan
yang bermuatan dipermukaannya elektron
yang
pengamatan
menunjukkan
bahwa sinar Ξ± tersebut ada yang
3
tembus,
membelok
dan
Namun model atom Rutherford
memantul. Sinar tembus karena
ini
atom mengandungdung ruang
oleh
hampa, sinar membelok karena
dengan teori elektrodinamika
dipusat
unti
listrik. Menurut teori ini suatu
partikel yang bermuatan positif
partikel yang bermuatan listrik
sehingga
apabila
atomterdapat
sinar
membelok
menimbulkan karena
kesukaran
bertentangan
dipercepat
akan
ketika mendekati inti karena
meradiasi energi. Elektron yang
tolak menolak. Sinar memantul
bergerak mengelilingi inti akan
karena
kehilangan
menabrak
inti
tapi
energi
sedikit sekali. Di luar inti tidak
menerus
hanya kosong tapi terdapat
sehingga akhirnya akan jatuh
elektron
berputar
ke inti. Hal ini tidak dapat
Elektron
dijelaskan
yang
mengelilingi
inti.
karena
terus-
oleh
radiasi,
Rutherford.
tidak mempengaruhi sinar Ξ±
Kesulitan ini dapat diatasi oleh
karena kecil dan ringan.
Bohr
Dari
percobaan
Rutherford
tersebut
menyimpulkan
bahwa : atom terdiri dari inti bermuatan
positif
yang
yang
mengaplikasikan
teori kuantum pada model atom ini. d. Teori Atom Bohr Teori atom ini bertitik tolak
merupakan terpusatnya massa,
dari
model atom Rutherford
di sekitar inti terdapat elektron
dan teori kuantum Planck. Bohr
yang mengelilingi inti dalam
merumuskan teori atom yang
ruang hampa..
disebut teori atom Bohr yaitu sebagai berikut:
4
-
Atom terdiri atas
inti
bermuatan positif -
Elektron
yang lain. Suatu atom yang bergerak
mengelilingi
inti
dalam
lintasan tertentu -
berada
menyerap
memancarkan karena
tiap
atau energi, lintasan
tertentu
Energi
terendah
ionisasi
yang
dihitung dengan teori atom Bohr hanya sesuai dengan energi ionisasi
ketiga.
Jadi
dapat
disimpulkan bahwa teori atom
maka
pindah
berelektron satu misalnya Li2+
terjadi Gagasan
perubahan energi sebesar
E2 dan E1 energi lintasan pada tingkat rendah dan
el
tertentu seperti halnya bulan mengitari
matahari
mudah
dimengerti orang sehingga teori
tinggi
atom Teori atom dapat dengan menerangkan
tentang
ektron mengitari inti dalam orbit
ΞE = E2 β E1
jelas
energi
stabil
Bohr hanya berlaku untuk atom elektron
lintasan,
keadaan
yang disebut tingkat dasar.
mempunyai tingkat energi
Jika
pada
mempunyai
Elektron dalam lintasannya tidak
-
elektron dari satu orbit ke orbit
garis
spektrum emisi dan absorbsi dari atom hidrogen. Cahaya akan diserap atau dipancarkan pada frekwensi tertentu yang khas sebagai akibat perpindahan
Bohr
dapat
diterima.
Namun lama kelamaan disadari bahwa teori ini tidak dapat menjelaskan banyak hal. Jika atom ditempatkan dalam medan magnet dijumpai medan emisi yang lebih rumit. Peristiwa ini yang disebut efek Zeeman yang 5
tidak dapat dijelaskan oleh teori
λλlintasan yang bergelombang
Bohr. Sommerfeld seorang ahli
berarti
fisika
Jerman menyarankan
jarak yang bervariasi terhadap
bahwa selain orbit berbentuk
inti dan bukan pada lintasan
lingkaran terdapat juga orbit
tetap. Pendapat ini diperkuat
berbentuk ellips. Meskipun teori
oleh
Bohr-Sommerfeld
Menurut Einstein massa dapat
menjelaskan
dapat
efek
Zeeman
namun teori ini tidak mampu menjelaskan
Einstein
mempunyai
dan
Planck.
disetarakan dengan energi E = mc2
dari
Dengan m = massa materi dan
banyak.
c = kecepatan cahaya. Artimya
Akhirnya. Setelah tahun 1920
materi yang bermassa 1 gram
menyusul
Groglie
setara dengann energi sebesar 1
tentang gelombang elektron<
x( 2,9979 x 102)2 = 8,9874 x
Schrodinger
Heisenberg
1010 kj. Menurut Planck energi
berhasil meletakkan dasar untuk
cahaya hanya bergantung pada
teori atom modern.
frekwensinya
atom
spektrumm
elektron
berelektron
gagasan
dan
π
e. Teori
Atom
Mekanika
E = hv dimana v = π
Gelombang
Jika energi materi dan energi
Teori ini diawali oleh hipotesa
cahaya di atas disamakan maka
de
didapat
Broglie
bahwa
materi
(elektron)
bersifat
sebagai
gelombang
dan
partikel
β
π = ππ Panjang
gelombang
(dualisme). Sifat gelombang cahaya sama dengan tetapan makin nampak jika ukuran 6
Planck
(h)
dibagi
momentumnya.
Berdasarkan
hal ini de Broglie berhipotesis
gelombang
setiap
materi
yang
bergerak. Artinya suatu benda bermassa m yang bergerak dengan
kecepatan
v
akan
membentuk gelombang dengan panjang gelombang sebesar
dalam
lintasan tertentu seperti teori Bohr.
bahwa persamaan ini berlaku untuk
bukan
Elektron disekitar inti posisinya tidak dapat ditentuka dengan pasti karena selalu bergerak yang dapat ditentukan hanya kebolehjadian terbesar menemukan
elektron
yang
disebut orbital. Hal ini sesuai
β
dengan
π = ππ£
prinsip
Heisenberg
yaitu prinsip ketidaktentuan, Gerakan benda yang besar
menghasilkan
gelombang yang sangat kecil, sifat materi
gelombang yang
gerakan
besar
dapat
diabaikan tetapi untuk partikel
menurutnya yang
suatu
bergerak
partikel mempuyai
posisi dan momentum tertentu. Orbital atom diperoleh secara teori yaitu hasil penyelesaian persamaan Schrodinger.
yang kecil harus dipehitungkan seperti
neutron.
Sejak
itu
lahirlah mekanika gelombang atau makanika kuantum untuk menangani kecil.
gerakan partikel
Menurut
de
broglie
elektron bergerak berbentuk
3. Konfigurasi Elektron Konfigurasi
elektron
adalah
susunan elektron dalam atom atau penyebaran elektron dalam orbitalorbital
atom.
Suatu
atom
mempunyai beberapa orbital yaitu s, p, d, f tetapi yang terisi elektron 7
hanya
sebagian
sesuai
dengan
mungkin tidak berpasangan
jumlah elektronnya. Pengisian
atau menyendiri
elektron
mengikuti
-
Jika dua elektron atau lebih
beberapa aturan yaitu:
yang
a. Prinsip aufbau
maka
tidak
berpasangan
energi
terendah
Menurut prinsip ini elektron-
adalah bila semua spinnya
elektron dalam atom sedapat
sejajar atau searah.
mungkin
memiliki
energi
4. Sifat Atom
terendah, sehingga pengisian
Sifat atom dipengaruhi oleh
elektron harus dimulai dari
jumlah proton dan elekton dari
orbital yang rendah ke yang
atom tersebut. Sifat itu antara lain
lebih tinggi energinya.
jari-jari atom, energi ionisasi, dan
b. Prinsip larangan Pauli
afinitas elektron
Yaitu tidak boleh dalam satu
a. Jari-jari atom, yaitu setengah
atom terdapat dua elekton yang
jarak antara dua atom sejenis
keempat bilangan kuantumnya
yang
sama.
tunggal
c. Aturan Hund Menurut
Hund
Pengisian
pengisian
ikatan
orbital
harus
minimum
yang
diperlukan
untuk melepaskan satu elektron yang
mempunyai tingkat energi sama
dalam
b. Energi ionisasi, yaitu energi
elektron sebagao berikut: -
terikat
sedemikian
sehingga elektron sebanyak
terlemah dari suatu atom atau ion c. Afinitas elektron, yaitu energi yang
dilepas
diperlukan
saat
atau
yang
masuknya
8
elektron ke dalam atom atau ion dalam keadaan gas
C. PENUTUP Atom terdiri dari partikel dasar yaitu elektron, proton, dan neutron. Istilah atom pertamakali dikemukan oleh Demokritus yaitu atomos yang berarti
tidak
dapat
dibagi.
Perkembangan teori atom dimulai dari teori atom Dalton, kemudian teori atom Thomson, teori Rutherford, teori atom Bohr dan terakhir teori mekanika gelombang. Elektron βelekron dalam atom tersebar dalam orbital yang disebut dengan konfigurasi elektron, pengisian orbital tersebut berdasarkan beberapa aturan yaitu aturan aufbau, aturan hund dan larangan Pauli. Atom memiliki
sifat-sifat
yaitu
jari-jari
atom, energi ionisasi dan afinitas elektron.
9
DAFTAR PUSTAKA Achmad, H, 1988. Struktur atom Struktur Molekul Sistem Perodik. Jurusan Kimia FMIPA. ITB. Bandung Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur. Jilid 1. Edisi 5. Jakarta:Binarupa Aksara Chang, R. 2005. Kimia Dasar. Jilid 1. Erlangga, Jakarta Syukri,S. 1999, Kimia Dasar, Jilid 1, ITB. Bandung
10
