Teori Atom – Perkembangan
Pada beberapa periode sebelum masehi, filsuf-filsuf Yunani, di antaranya Leucippus & Democritus beropini bahwa semua materi terdiri dr partikel-partikel kecil yg tak terbagi. Democritus menyatakan bahwa bila sebuah bahan dibagi menjadi pecahan yg lebih kecil kemudian terus dibagi lagi maka akan sampai pada sebuah dikala di mana didapat kepingan yg sangat kecil yg tak dapat dihancurkan atau dibagi lagi yg disebut atom (‘atomos’ dlm bahasa Yunani yg artinya ‘tak terbagi’).
Namun, pedoman filosofis tersebut tak begitu diterima pada saat itu hingga pada permulaan kala ke-18, John Dalton merumuskan teori atom yg sukses menerangkan aturan-aturan dasar kimia – hukum kekekalan massa, hukum perbandingan tetap, & hukum kelipatan perbandingan.
Perkembangan versi atom dr waktu ke waktu
(Sumber: Stacy, Angelica M. 2015. Living by Chemistry (2nd edition). New York: W.H. Freeman and Company)
Daftar Isi
Teori Atom Dalton
Teori atom Dalton menyatakan bahwa:
- Setiap unsur tersusun dr partikel yg sungguh teramat kecil yg disebut atom.
- Semua atom dr satu unsur yg sama adalah identik, tetapi atom unsur satu berbeda dgn atom unsur-unsur yang lain.
- Atom dr satu unsur tak mampu diubah menjadi atom dr unsur lain melalui reaksi kimia; atom tak mampu diciptakan ataupun dimusnahkan dlm reaksi kimia.
- Senyawa terbentuk dr kombinasi atom-atom dr unsur-unsur yg berlainan dgn rasio atom yg spesifik.
Teori atom Dalton ini menunjukkan gambaran model atom mirip versi bola pejal atau model bola billiard.
Teori Atom J.J. Thomson
Pada tahun 1897, J.J. Thomson melakukan eksperimen dgn sinar katoda. Eksperimen tersebut menunjukkan bahwa sinar katoda terdefleksi (terbelokkan) oleh medan magnet maupun medan listrik. Hal ini menunjukkan bahwa sinar katoda merupakan radiasi partikel yg bermuatan listrik. Pada eksperimen dgn medan listrik, sinar katoda terbelokkan menuju ke arah kutub bermuatan positif. Hal ini menunjukkan bahwa sinar katoda merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Selanjutnya, partikel sinar katoda ini disebut selaku elektron. Penemuan elektron ini kemudian mengacu pada kesimpulan bahwa di dlm atom terdapat elektron yg bermuatan negatif. Menurut versi atom Thomson, elektron bermuatan negatif tersebar dlm bola bermuatan positif mirip versi roti kismis, di mana kismis-kismis ialah elektron-elektron, & roti adalah bola bermuatan positif.
Teori Atom Rutherford
Pada tahun 1911, Ernest Rutherford melaksanakan eksperimen menembakkan partikel α — partikel bermuatan positif — pada lempeng emas tipis. Ia mendapatkan bahwa sebagian besar partikel-partikel α tersebut menembus melewati lempeng emas, tetapi ada sebagian yg mengalami pembelokan bahkan terpantulkan. Hal ini mengacu pada kesimpulan model atom Rutherford: versi inti, di mana dlm atom yg sebagian besar merupakan ruang kosong terdapat inti yg padat pejal & masif bermuatan positif yg disebut selaku inti atom; & elektron-elektron bermuatan negatif yg mengitari inti atom.
Teori Atom Bohr
Pada tahun 1913, Niels Bohr mengajukan model atom untuk menerangkan fenomena penampakan sinar dr unsur-unsur tatkala dikenakan pada nyala api ataupun tegangan listrik tinggi. Model atom yg ia olok-olokan dengan-cara khusus merupakan model atom hidrogen untuk menerangkan fenomena spektrum garis atom hidrogen. Bohr menyatakan bahwa elektron-elektron bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti atom bermuatan positif pada jarak tertentu yg berlawanan-beda mirip orbit planet-planet mengitari matahari. Oleh alasannya adalah itu, versi atom Bohr disebut pula model tata surya. Setiap lintasan orbit elektron berada tingkat energi yg berbeda; makin jauh lintasan orbit dr inti, kian tinggi tingkat energi. Lintasan orbit elektron ini disebut pula kulit elektron. Tatkala elektron jatuh dr orbit yg lebih luar ke orbit yg lebih dalam, sinar yg diradiasikan bergantung pada tingkat energi dr kedua lintasan orbit tersebut.
Teori Atom Mekanika Kuantum
Pada tahun 1924, Louis de Broglie menyatakan hipotesis dualisme partikel-gelombang — semua bahan dapat mempunyai sifat seperti gelombang. Elektron mempunyai sifat seperti partikel & pula sifat seperti gelombang. Pada tahun 1926, Erwin Schrödinger merumuskan persamaan matematis yg sekarang disebut persamaan gelombang Schrödinger, yg memperhitungkan sifat mirip partikel & mirip gelombang dr elektron. Pada tahun 1927, Werner Heisenberg mengajukan asas ketidakpastian Heisenberg yg menyatakan bahwa posisi elektron tak mampu ditentukan dengan-cara pasti, tetapi hanya mampu ditentukan peluang posisinya. Teori-teori — dualisme partikel gelombang, asas ketidakpastian Heisenberg, & persamaan Schrödinger—ini kemudian menjadi dasar dr teori atom mekanika kuantum. Penyelesaian persamaan Schrödinger menciptakan fungsi gelombang yg disebut orbital. Orbital umumnya digambarkan seperti awan elektron, di mana kerapatan awan tersebut memperlihatkan peluang posisi elektron. Semakin rapat awan elektron maka makin tinggi kesempatan elektron, begitu pula sebaliknya. Oleh alasannya adalah itu, model atom mekanika kuantum disebut pula model awan elektron.
Sebelumnya, pada tahun 1919, Rutherford sukses mendapatkan partikel bermuatan positif, yg disebut proton, dr eksperimen penembakkan partikel α pada atom nitrogen di udara. Lalu, pada tahun 1932, James Chadwick mendapatkan partikel netral, yg disebut neutron, dr eksperimen bombardir partikel α pada banyak sekali unsur. Dengan demikian, mampu disimpulkan bahwa dlm versi awan elektron, awan elektron terdiri dr elektron-elektron bermuatan negatif yg bergerak sangat cepat mengelilingi inti atom yg tersusun dariproton yg bermuatan positif & neutron yg tak bermuatan.
Referensi
– Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
– Jenkins, et al. 2003. Nelson Chemistry 12. Toronto: Thomson Nelson.
– Petrucci, Ralph H. et al. 2011. General Chemistry: Principles and Modern Applications (10th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.
– Purba, Michael. 2006. Kimia 1A untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga.
– Silberberg, Martin S. 2009. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (5th edition). New York: McGraw Hill
– Stacy, Angelica M. 2015. Living by Chemistry (2nd edition). New York: W.H. Freeman and Company
– Tro, Nivaldo J. 2011. Introductory Chemistry (4th edition). Illinois: Pearson Prentice Hall.
Judul Artikel: Teori Atom
Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia UI
Materi Wargamasyarakat.org yang lain: