TENTANG PERKEMBANGAN SI ATOM
By: David Susilo (@W02-DAVID)
Abstract
Partikel terkecil dari suatu bahan yan tidak dapat dipecah pecah lagi dengan tata cara konvensional dinamakan atom. Pertama kali ungkapan atom diajukan oleh Democritus dan dipopulerkan kembali oleh Dalton melalui teori atom Dalton. Pada pertumbuhan berikutnya dimengerti bahwa bahan mempunyai sifat listrik yang dikemukakan oleh Faraday, memberi ide bahwa atom juga dapat mempunyai sifat listrik, dimana muatan nyata dan negatif tersebar secara merata di seluruh permukaan atom (seperti kudapan manis onde).
Tentang Atom
Atom ialah satuan dasar yang memiliki inti atom dan inti atom terdiri dari elektron yang muatannya negatif, proton yang muatannya kasatmata dan neutron yang muatannya netral. Elektron yang terikat pada inti atom, terjadi akhir adanya tarikan elektromagnetik dan sekumpulan atom mempunyai ikatan dengan yang yang lain. Atom yang jumlah proton serta elektronnya sama, maka atom tersebut bersifat netral dan proton serta elektron yang jumlahnya berbeda, menandakan bahwa atom bersifat nyata atau negatif. Untuk memilih bagian kimia atom, maka bisa tampakpada jumlah protonnya dan untuk menentukan isotop komponen, mampu terlihat dari jumlah neutron.
Struktur Atom
Struktur Atom adalah struktur terkecil pembentuk bahan dan dalam strukturnya atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Elektron mempunyai ruang yang bebas untuk mengelilngi inti atom dan proton serta neutron berada pada inti atom yang sifatnya mengikat. Elektron muatannya negatif dan proton muatannya konkret, sedangkan neutron bermuatan netral. Konsep atom terus mengalami pertumbuhan dan Demokritos menjadi ilmuwan yang sempat mengemukakan hasil temuannya, tetapi beberapa jago tidak oke dengan temuannya. Secara ilmiah pengembangan desain atom terus mengalami pertumbuhan mulai dari John Dalton pada tahun 1805, Thomson pada tahun 1897, Rutherford pada tahun 1911 dan Bohr pada tahun 1914.
Hasil eksperimen konsep atom menjadi gambaran besar susunan partikel dalam suatu atom dan citra ini menawarkan pengertian mengenai sifat kimia suatu atom. Gambaran partikel atom sering disebut dengan versi atom dan struktur atom mengalami pertumbuhan ke arah yang lebih terang. Dalam pembahasan dasar, atom, ion dan molekul mempunyai ikatan yang sungguh bersahabat. Konsep struktur atom selalu menjadi topik pembahasan yang mesti dimengerti para pelajar, alasannya desain ini menjadi dasar dalam ilmu kimia.
Partike Dasar Atom
Pengetahuan Ilmuwan perihal atom bukan menurut observasi eksklusif terhadap atom, sebab atom terlalu kecil untuk mampu diperhatikan dan diukur secara pribadi. Diameter atom diyakini sekira 30 hingga 150 pm. Dengan alat pembesar apapun atom belum mampu diamati, namun tanda-tanda yang ditimbulkan oleh atom itu yang dapat diukur, seperti jejak atom, nyala, difraksi, dan yang yang lain. Teoriteori atom yang ada sekarang hanya berupa model yang dibangun oleh para Ilmuwan sebagai kesimpulan dari hasil kajian teoretik dan tanda-tanda empirik dengan banyak sekali pendekatan dan metode ilmiah. Itulah sebabnya terdapat beberapa model atom yang sudah dikembangkan dan dipublikasikan menurut temuan-temuan yang secara sinergis saling mendukung atau menolak anjuran versi atom sebelumnya. Sampai saat ini, teori atom yang paling canggih yakni berdasarkan teori mekanika kuantum dengan berbagai asumsi dan teorema (Sunarya, 2010).
Ketepatan partikel dasar atom apapun tergantung pada batas, aproksimasi, atau kondisi lain yang mungkin terlibat atau tidak. contohnya, apakah ada interaksi dan apakah energi yang seperti terkait dapat dilokalisasi (pembatasan) (Jaeger,2020).
Partikel Subatom
Atom dibangun oleh partikel-partikel subatom, yakni elektron, proton, dan neutron. Proton dan neutron berada dalam inti atom, sedangkan elektron berada dalam ruang kebolehjadian di sekitarinti atom. Ketiga macam partikel subatom ini termasuk partikel dasar penyusun atom, alasannya atom-atom unsur dibuat dari partikel-partikel tersebut.
Penemuan Nomor Atom dan Nomor Massa
Pada tahun 1914, Henry Moseley melakukan percobaan penembakan sebuah anoda dengan sinar katoda. Penembakan itu menciptakan sinar-X dengan panjang gelombang berbeda untuk setiap bagian yang dijadikan anoda. Moseley mendapatkan, umumnya panjang gelombang sinar-X menyusut dengan naiknya nomor massa komponen logam, namun tidak semua logam yang diuji mengikuti keteraturan ini, sehingga ditarik kesimpulan bahwa panjang gelombang sinar-X bukan fungsi dari nomor massa atom.
Pada pengamatan yang lain, Moseley menyatakan bahwa panjang gelombang s
inar-X berkurang sejalan dengan meningkatnya nomor atom unsur yang dijadikan anoda, dimana nomor atom menyatakan jumlah proton dalam inti atom. Berdasarkan fakta itu ditarik kesimpulan bahwa nomor atom yaitu sifat dasar atom yang menawarkan jumlah proton dalam inti.
Berdasarkan hasil analisis spektrograf massa, mirip diuraikan pada bagian stoikiometri, menunjukkan bahwa satu macam unsur terdiri dari atom-atom yang mempunyai massa atom berlawanan. Contoh, terdapat tiga jenis atom oksigen yaitu oksigen dengan massa 15,994 sma, 16,999 sma, dan 17,997 sma. Pembulatan ketiga bilangan ini dinyatakan sebagai nomor massa atom oksigen, adalah 16, 17, 18. Dari uraian ini, terang bahwa nomor atom ialah sifat khas atom yang membedakan dengan atom unsur lain. Jika nomor atom beda, unsur yang dibuat juga beda, tetapi kalau nomor massa beda, belum pasti komponen yang dibentuknya beda.
Oleh sebab atom oksigen memiliki nomor massa berlawanan sedangkan nomor atom sama, maka ketiga atom tersebut dinamakan isotop dari atom oksigen, dan masing-masing atom oksigen dengan nomor massa tertentu disebut nuklida. Lambang dipakai untuk memberikan nuklida atom oksigen dengan 8 proton dan 9 neutron pada lambang nuklida, indeks bawah menyatakan nomor atom, dan indeks atas menyatakan nomor massa, ialah menawarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat dalam inti. Istilah nuklida dipakai untuk menawarkan jumlah neutron dan proton dalam sebuah inti atom.
Model-Model Atom
Model Atom Dalton
1. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil.
2. Atom merupakan partikel terkecil yang tidak mampu dipecah lagi.
3. Atom sebuah komponen sama memiliki sifat yang sama, sedangkan atom bagian berlainan, berbeda dalam massa dan sifatnya.
4. Senyawa terbentuk kalau atom bergabung satu sama lain.
5. Reaksi kimia hanyalah reorganisasi dari atom-atom, sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.
Teori atom Dalton ditunjang oleh 2 aturan alam ialah :
Hukum Kekekalan Massa (hukum Lavoisier) : massa zat sebelum dan setelah reaksi yaitu sama.
Hukum Perbandingan Tetap (aturan Proust) : perbandingan massa komponen-unsur yang menyusun sebuah zat ialah tetap.
Kelemahan Model Atom Dalton :
Menurut teori atom Dalton nomor 5, tidak ada atom yang berubah balasan reaksi kimia. Kini ternyata dengan reaksi kimia nuklir, suatu atom dapat bermetamorfosis atom lain.
Mod
el Atom Thomson
1. Setelah ditemukannya elektron oleh J.J Thomson, disusunlah model atom Thomson yang merupakan penyempurnaan dari model atom Dalton.
2. Atom terdiri dari bahan bermuatan nyata dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis.
Model Atom Rutherford
1. Rutherford memperoleh bukti bahwa dalam atom terdapat inti atom yang bermuatan kasatmata, berukuran lebih kecil ketimbang ukuran atom namun massa atom hampir semuanya berasal dari massa intinya.
2. Atom berisikan inti atom yang bermuatan kasatmata dan berada pada pusat atom serta elektron bergerak melintasi inti (mirip planet dalam tata surya).
Kelemahan Model Atom Rutherford :
· Ketidakmampuan untuk menerangkan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom akibat gaya tarik elektrostatis inti kepada elektron.
· Menurut teori Maxwell, kalau elektron selaku partikel bermuatan mengitari inti yang mempunyai muatan yang bertentangan maka lintasannya akan berbentuk spiral dan akan kehilangan tenaga/energi dalam bentuk radiasi sehingga jadinya jatuh ke inti.
Model Atom Niels Bohr
Model atomnya didasarkan pada teori kuantum untuk menjelaskan spektrum gas hidrogen.
Menurut Bohr, spektrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya menempati tingkat-tingkat energi tertentu dalam atom.
Menurutnya :
1. Atom berisikan inti yang bermuatan nyata dan di sekitarnya beredar elektron-elektron yang bermuatan negatif.
2. Elektron beredar mengelilingi inti atom pada orbit tertentu yang diketahui selaku kondisi gerakan yang stasioner (tetap) yang selanjutnya disebut dengan tingkat energi utama (kulit elektron) yang dinyatakan dengan bilangan kuantum utama (n).
3. Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi akan tetap sehingga tidak ada cahaya yang dipancarkan.
4. Elektron hanya mampu berpindah dari lintasan stasioner yang lebih rendah ke lintasan stasioner yang lebih tinggi bila menyerap energi. Sebaliknya, jikalau elektron berpindah dari lintasan stasioner yang lebih tinggi ke rendah terjadi pelepasan energi.
5. Pada keadaan wajar (tanpa imbas luar), elektron menempati tingkat energi paling rendah (disebut tingkat dasar = ground state).
Kelemahan Model Atom Niels Bohr :
· Hanya dapat membuktikan spektrum dari atom atau ion yang mengandung satu elektron dan tidak sesuai dengan spektrum atom atau ion yang berelektron banyak.
· Tidak bisa mengambarkan bahwa atom dapat membentuk molekul lewat ikatan kimia.
Model Atom Modern
Dikembangkan berdasarkan teori mekanika kuantum yang disebut mekanika gelombang; diprakarsai oleh 3 mahir :
a) Louis Victor de Broglie
Menyatakan bahwa bahan memiliki dualisme sifat ialah sebagai materi dan sebagai gelombang.
b) Werner Heisenberg
Mengemukakan prinsip ketidakpastian untuk bahan yang bersifat sebagai partikel dan gelombang. Jarak atau letak elektron-elektron yang mengelilingi inti cuma mampu ditentukan dengan kemungkinan – kemungkinan saja.
c) Erwin Schrodinger (menyempurnakan model Atom Bohr)
Berhasil menyusun persamaan gelombang untuk elektron dengan menggunakan prinsip mekanika gelombang. Elektron-elektron yang mengelilingi inti terdapat di dalam sebuah orbital adalah kawasan 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu mampu didapatkan dengan kemungkinan paling besar.
Referensi
Modul 4 KIMIA
https://www.youtube.com/watch?v=SCMgkuSN0UI
https://materiipa.com/struktur-atom-dan-sistem-periodik
https://kimiaku.wordpress.com/materi-belajar/struktur-atom-dan-tata cara-periodik-unsur/