Perkembangan teori atom

Nama   : Muliono Saragih

Nim     : 140208036

MK      : Kimia Anorganik

PERKEMBANGAN TEORI ATOM

            Istilah “atom” berasal dari kata a = tidak dan tomos = potong; tidak dapat dibagi. Istilah atom tersebut pertama kali dikemukakan oleh filsuf Yunani Democritus (460-370 SM) untuk menyatakan keberadaan partikel terkecil dari suatu materi yang tidak dapat dibagi lagi. Seiring dengan perkembangan peralatan eksperimen, maka setelah 2000 tahun berlalu, teori atom berkembangan dengan pesat.

A.    Perkembangan Teori Atom

1.      Teori Atom Dalton

Pada tahun 1808 ilmuwan berkebangsaan inggris, John Dalton, mengemukakan teorinya tentang materi atom yang dipublikasikan dalam A New System of Chemicel Philosophy, yang memuat lima pernyataan berikut.

a.       Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi.

b.      Semua atom dari unsur kimia tertentu mempunyai massa yang sama begitu pula semua sifat lainnya.

c.       Unsur kimia lain akan memiliki jenis atom yang berbeda.

d.      Atom tidak dapat dihancurkan dan tidak dapat diubah selama reaksi kimia.

e.       Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya melalui penggabungan atom yang tidak sejenis dengan perbandingan yang sederhana.

Kelebihan:

Ø  Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lovoisier).

Ø  Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust).

Kelemahan:

Ø  Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom.

Ø  Pada kenyataanya atom dapat dibagi lagi menjadi partikel yang lebih kecil yang disebut subatomik.

2.      Model Atom Thomson

Pada tahun 1897 seorang fisikawan Inggris, Joseph John Thomson menemukan elektron, yaitu suatu partikel yang bermuatan negatif yang lebih ringan dari pada atom. Dia memperlihatkan bahwa elektron merupakan partikel subatomik. Dari penemuan ini J.J.Thomson mengemukakan hipotesis sebagai berikut: “karena elektron bermuatan negatif, sedangkan atom bermuatan listrik netral, maka haruslah dalam atom ada muatan listrik pisitif yang menyimbangi elektron tersebut”. Maka diusulkanlah suatu model atom  yang terkenal dengan model atom roti kismis sebagai berikut.

a.       Atom berbentuk bola pejal bermuatan positif yang homogen.

b.      Elektron bermuatan negatif tersebar didalamnya (seperti kismis yang tersebar didalam roti).

Kelebihan:

Ø  Dapat menerangkan adanya partikel yang terkecil dari pada atom yang disebut partikel subatomik.

Ø  Dapat menerangkan sifat listrik atom.

Kekurangan:

Ø  Tidak dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas.

3.      Model Aom Rutherford

Pada tahun 1911, ahli fisika inggris, Ernest Rutherford beserta koleganya Geiher dan Marsden melakukan eksperimen yang dikenal dengan penghamburan sinar alfa oleh lempeng tipis emas. Hasil dari percobaan tersebut mengungkapkan bahwa:

a.       Sebagian besar sinar alfa menembus lempeng tipis emas, hal ini berarti sebagian besar atom adalah ruang kosong.

b.      Sedikit dari partikel alfa (yang bermuatan positif) dibelokan oleh sesuatu, hal ini menunjukan adanya sesuatu yang bermuatan positif yang dapat membelokan partikel alfa.

c.       Sedikit dari partikel alfa itu terpantul dari emas, hal ini menunjukan adanya sesuatu yang sangat kecil (belakangan disebut sebagai inti) namun massa terpusat disana sehingga partikel alfa yang menumbuk pusat massa itu akan dipantulkan.

Dari fenomena percobaan diatas, maka Rutherford mengusulkan suatu model atom yang dikenal dengan model atom Nuklir Rutherford, sebagai berikut.

a.       Atom terdiri dari inti atom bermuatan positif dan hampir seluruh massa atom terpusat pada inti.

b.      Elektron beredar mengelilingi inti.

c.       Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron, sehingga atom bersifat netral.

d.      Sebagian besar ruangan dalam atom merupakan ruangan kosong.

Kelebihan:

Ø  Dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas.

Ø  Mengemukakan keberadaan inti atom.

Kekurangan:

Ø  Bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik, dimana suatu partikel yang bermuatan listrik apabila bergerak akan memancarkan energi. Elektron yang beredar mengelilingi inti atom akan kehilangan energi terus menerus, sehingga akhirnya akan membentuk lintasan spiral dan jatuh ke inti.

4.      Model Atom Bohr

Niels Henrik David Bohr adalah seorang ahli fisika Denmark. Pada tahun 1913, ia mengemukakan teori atom yang bertitik tolak dari model atom Nuklir Rudherford dan teori kuatum Planck. Model atom Bohr berdasarkan asumsi sebagai berikut.

a.       Elektron beredar mengelilingi inti pada lintasan-lintasan (orbit) tertentu.

b.      Elektron yang beredar pada lintasannya tidak memancarkan energi, lintasan elektron ini disebut stasioner.

c.       Bila elektron pindah dari lintasan dengan tingkat energi rendah kelintasan kelintasan dengan tingkat energi tinggi, maka elektron akan menyerap energi, pristiwa ini disebut sebagai eksitasi. Sebaliknya bila elektron pindah dari lintasan dengan tingkat energi tinggi kelintasan dengan tingkat energi lebih rendah, maka elektron akan memancarkan energi, pristiwa ini disebut deeksitasi. Energy yang diserap atau dipancarkan pada pristiwa transisi elektron ini dinyatakan dengan persamaan: ΔE = hv

ΔE = perbedaan tingkat energy; h = tetapa Plank = 6,6 x 10^-34J/s; v = frekuesi radiasi.

d.      Energi yang dipancarkan atau diserap ketika terjadi transisi elektron terekam sebagai spektrum atom.

Kelebihan:

Ø  Pengaplikasian teori kuantum untuk menjawab kesulitan dalam model atom Rutherford.

Ø  Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atau serapan (absorpsi) dari atom hidrogen.

Kelemahan:

Ø  Terjadi penyimpangan untuk atom yang lebih besar dari hidrogen.

Ø  Tidak dapat menerangkan efek Zeeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit bila atom ditempatkan pada medan magnet.

5.      Model Atom Mekanika Gelombang (Model Atom Modern)

Pada tahun 1920 Louis Victor de Broglie (ahli fisika Pranci, dengan teori sifat gelombang dari materi), Warner Karl Heisenberg (ahli fisika Jerman, dengan prinsip ketidakpastian) dan Erwin Schȫdinger (ahli fisika Australia, dengan persamaan gelombang partikel) berhasil menemukan teori atom modern (disebut juga sebagai teori atom mekanika kuantum). Asumsi yang mendasari teori atom modern adalah sebagai berikut.

a.       Elektron dalam mengelilingi inti bergerak seperti gelombang.

b.      Karena gerak gelombang dari elektron ini maka kedudukan elektron disekeliling inti menjadi tak tertentu (prinsip ketidakpastian Heisenberg).

c.       Suatu daerah disekitar inti dimana kebolehjadian menemukan elektron disebut orbital elektron dapat diketahui dengan menyelesaikan persamaan gelombang Schrodinger akan menghasilkan bilangan kuantum.