Tuesday, May 10, 2011

Perkembangan Teori Atom

Teori Atom Dalton
DaltonSeorang filsafat Yunani, Leucippus, berpendapat bahwa materi tersusun atas butiran-butiran kecil. Pendapat ini dikembangkan oleh muridnya, Democritus, yang menyatakan bahwa materi tersusun atas partikel-partikel yang tak dapat dibagi lagi, yaitu atom.
John Dalton membuktikan pemikiran filsafat Yunani tersebut dengan menyatakan bahwa pemikiran Democritus tidak bertentangan dengan Hukum Kekekalan Massa dan Hukum Perbandingan Tetap.


                John Dalton
Kemudian pada tahun 1803 John Dalton mengemukakan teori atomnya:
  1. Materi tersusun dari partikel-partikel terkecil yang disebut atom.
  2. Unsur adalah materi yang tersusun dari atom-atom yang sejenis dengan massa dan sifatnya sama.
  3. Unsur yang berbeda memiliki atom-atom dengan massa dan sifat yang berbeda.
  4. Senyawa adalah materi yang tersusun minimal 2 jenis atom dari unsur-unsur berbeda, dengan perbandingan tetap dan tertentu. Dalam senyawa, atom-atom berikatan melalui ikatan antar atom.
  5. Atom tidak dapat dimusnahkan. Reaksi kimia hanyalah penataan ulang atom-atom yang bereaksi.
Model Atom Dalton
Model Atom Dalton
 Seiring perkembangan teknologi, teori atom Dalton terbukti tidaklah sepenuhnya benar. Penelitian selanjutnya mengarah bahwa ternyata atom dapat dibagi menjadi bagian-bagian kecil lain yang merupakan partikel dasar atom itu sendiri yaitu proton, elektron baru disusul neutron. Artinya atom bukanlah bagian terkecil dari suatu materi.




Teori Atom J.J. Thomson
J.J ThomsonSetelah penemuan proton oleh Goldstein di tahun 1886 dan elektron oleh J.J. Thomson di tahun 1897. Kemudian pada tahun 1898 J.J Thomson mengemukakan model atomnya. Model atom Thomson menyatakan bahwa atom berbentuk bulat dimana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif yang berada di antara muatan positif.




             J.J Thomson
Model atom Thomson
Model atom Thomson didasarkan pada asumsi bahwa massa elektron lebih kecil dari massa atom, dan elektron merupakan partikel penyusun atom. Karena atom bermuatan netral, maka elektron yang bermuatan negatif akan menetralkan suatu muatan positif dalam atom. Hal ini mendukung keberadaan proton dalam atom.


Model Atom J.J Thomson
Model atom Thomson diuji oleh penelitian yang dilakukan oleh Philipp Lenard pada tahun 1903, yang mempelajari tentang pengaruh fotolistrik. Ia mengamati perilaku elektron yang menembus lempeng alumunium yang sangat tipis dengan cara memodifikasi tabung sinar katode dan menempatkan lempeng tersebut di dalamnya. Jika model atom Thomson benar, maka akan ada banyak berkas elektron yang dibelokkan setelah menembus lempeng alumunium, hal ini disebabkan elektron telah kehilangan energi yang banyak karena menabrak elektron yang tersebar merata dalam muatan positif atom.
Akan tetapi, ia mengamati bahwa sebagian besar elektron tidak dibelokkan. Hal ini membuktikan bahwa model atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom, adalah tidak benar. 

Teori Atom Rutherford
Pada tahun 1911 Ernest Rutherford bermaksud melanjutkan penelitian Philipp Lenard, hanya saja Rutherford mengganti partikel elektron dengan partikel dan lempeng alumunium dengan lempeng emas.
Setelah penembakan partikel terhadap lempeng emas, Rutherford menyimpulkan:
  1. Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa/kosong. Hal ini didasarkan adanya berkas partikel yang tidak dibelokkan atau tetap diteruskan.
  2. Adanya suatu bagian yang sangat kecil dan padat dalam atom yang disebut inti atom. Hal ini dibuktikan oleh partikel yang dipantulkan kembali oleh atom dengan jumlah yang kecil.
  3. Adanya muatan inti yang sejenis dengan muatan partikel yaitu muatan positif (proton). Hal ini didasarkan adanya berkas partikel yang dibelokkan akibat terjadi gaya tolak-menolak dengan muatan listrik yang sejenis.



Hasil penelitian Rutherford sekaligus menggantikan model atom Thomson, Rutherford mengajukakan model atom yang menyatakan bahwa atom tersusun dari inti yang bermuatan positif dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif, seperti planet mengelilingi matahari. Massa atom terpusat pada inti dan sebagian besar volum atom merupakan ruang hampa/kosong. Karena atom bersifat netral, maka jumlah muatan positif dalam inti (proton) harus sama dengan jumlah elektron.
Tidak beberapa lama Rutherford mengajukan model atomnya, ternyata terdapat beberapa kelemahan. Model atom Rutherford bersifat tidak stabil karena bertentangan dengan hukum fisika klasik Maxwell. Berdasarkan hukum tersebut, jika ada partikel bermuatan (elektron) mengelilingi inti atom yang memiliki muatan yang berlawanan (proton) maka elektron akan memiliki percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik, dengan demikian lama kelamaan elektron akan kehilangan energinya. Akibatnya, jari-jari lintasan semakin kecil, hingga suatu saat elektron akan bergabung inti atom. Padahal kenyataannya, atom bersifat stabil sehingga elektron tidak bergabung dengan inti atom.
Selang waktu 2 tahun dari penelitian Rutherford, pada tahun 1913, Niels Bohr berhasil memperbaiki kelemahan model atom Rutherford, melalui percobaannya terhadap spektrum atom hidrogen.
Bohr berpendapat jika elektron bergerak mengelilingi inti atom berbentuk spiral (seperti yang disampaikan Rutherford) adalah benar, maka energi yang dipancarkan elektron akan menghasilkan spektrum yang bersifat kontinu. Akan tetapi, hasil pengamatan Bohr terhadap spektrum atom menggunakan spektrometer bahwa spektrum bersifat diskrit (terputus-putus). Hal ini menandakan bahwa elektron hanya memancarkan energi dengan panjang gelombang tertentu atau dengan besaran energi tertentu.
Teori Atom Bohr

BohrSehingga menurut Bohr, adanya spektrum yang bersifat diskrit menandakan bahwa elektron berada pada lintasan-lintasan tertentu berdasarkan tingkat energinya. Hal ini dibuktikan dengan menggunakan teori kuantum Planck, hingga akhirnya Bohr mengemukakan postulatnya menjelaskan kestabilan atom dan spektrum atom hidrogen.
  1. Setiap elektron dalam atom mengelilingi inti dalam lintasan tertentu yang stationer disebut orbit/kulit.
  2. Elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulit yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi.


              
 Niels Bohr
Model atom Bohr dapat menjelaskan kestabilan atom dan spektrum atom hidrogen. Akan tetapi model ini mempunyai beberapa kelemahan, antara lain:
  • Hanya dapat menjelaskan spektrum atom hidrogen dengan akurat, belum dapat menjelaskan spektrum atom yang lebih kompleks.
  • Asumsi elektron mengelilingi inti atom dalam lintasan lingkaran belum tentu benar, dapat saja berbentuk elips.
  • Belum dapat menjelaskan adaya garis halus pada spektrum atom hidrogen. 



KONFIGURASI ELEKTRON

Model atom Bohr memperkenalkan adanya kulit atom sebagai lintasan elektron mengelilingi inti atom dengan tingkat energi tertentu.Perhatikan gambar 1 disamping, inti atom dikelilingi oleh elektron yang tersebar di tiga kulit dengan jumlah elektron disetiap kulit berbeda-beda. Bohr menyatakan bahwa lapisan kulit tersusun berdasarkan urutan tingkat energinya, artinya kulit K memiliki tingkat energi paling rendah jika dibandingkan kulit L dan dan kulit M. Susunan elektron dalam kulit-kulit elektron disebut sebagai konfigurasi elektron.
Kulit atom selanjutnya disimbolkan dengan n, berturut-turut n = 1, n = 2, n = 3 dinamakan kulit K, L, M, dst., dengan jumlah elektron maksimal disetiap kulitnya mengikuti persamaan

                                    Konfigurasi elektron menurut Bohr
ELEKTRON VALENSI

Elektron valensi adalah jumlah elektron pada kulit atom terluar. Unsur-unsur yang memiliki jumlah elektron valensi memiliki kemiripan sifat kimia. Kesamaan elektron valensi beberapa unsur
Unsur-unsur Li, Na dan K memiliki kemiripan sifat kimia, begitu juga F, Cl dan Br.

No comments:

Post a Comment

Ping your blog, website, or RSS feed for Free
My Ping in TotalPing.com