Teori Atom: Dalton, Thomson, Rutherford, Niels Bohr, Mekanika Kuantum

Atom adalah partikel-partikel kecil yang menyusun bahan. Awalnya, atom diketahui sebagai partikel kecil yang tidak dapat dibagi-bagi.

Namun seiring berjalannya waktu, terdapat banyak teori inovasi atom dari para ilmuwan berdasarkan hasil eksperimen-eksperimen yang telah dikerjakan.

Penemuan-inovasi tersebut membuktikan bahwa dalam atom masih terdapat partikel kecil lainnya yang menyusun atom tersebut.

Untuk selengkapnya, mari kita pelajari bersama bagian mengenai kemajuan teori atom.

Teori Atom Dalton

Teori atom Dalton yakni teori atom pertama yang didasarkan pada hukum kekekalan massa dan aturan perbandingan tetap. Menurut teori ini, atom digambarkan seperti bola pejal.

Dalam teori atom Dalton, dikemukakan beberapa hal selaku berikut.

1. Materi berisikan partikel-partikel kecil yang sudah tidak dapat dibagi-bagi yang disebut atom.
2. Atom-atom pada satu bagian mempunyai sifat yang sama dalam segala hal, namun berlainan dengan atom-atom pada unsur lainnya.
3. Atom-atom dapat bergabung membentuk molekul dengan perbandingan sederhana secara kimia.
4. Senyawa yaitu hasil reaksi dari atom-atom yang menyusunnya.
5. Atom tidak dapat diciptakan, tidak dapat diuraikan, dan tidak dapat dimusnahkan.

Teori Atom Thomson

Teori atom Thomson disebut juga teori roti kismis, alasannya teori ini mengemukakan bahwa dalam atom terdapat partikel bermuatan negatif yang tersebar dalam bola yang bermuatan aktual yang disebut elektron.

Hal tersebut dibuktikan oleh J.J Thomson lewat eksperimennya, yakni pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam tabung sinar katoda.

Dari eksperimen tersebut, sinar katoda sukses dibelokkan ke arah kutub aktual sehingga membuktikan bahwa terdapat partikel negatif dalam atom yang berikutnya disebut elektron.

Baca juga Titrasi Asam Basa.

Teori Atom Rutherford

Teori atom ini mengemukakan bahwa atom tersusun dari inti yang bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.

Hal itu dibuktikan oleh Rutherford melaui eksperimennya, yakni penghamburan sinar x. Dari eksperimen tersebut, sinar x yang ditembakkan pada lempeng emas tidak sukses diteruskan/tidak dapat menembusnya.

Hal itu memberikan bahwa atom bersifat netral. Jadi, selain elektron yang bermuatan negatif tentunya ada partikel lain yang bermuatan konkret yang selanjutnya disebut inti atom.

Teori Atom Niels Bohr

Teori ini mengemukakan beberapa hal sebagai berikut.

1. Atom terdiri dari inti bermuatan kasatmata dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.
2. Elektron mengelilingi inti pada orbit tertentu yang disebut juga tingkat energi utama/bilangan kuantum/kulit (n) yang diketahui sebagai kondisi gerakan tetap.
3. Energi akan konstan sehingga tidak ada cahaya yang dipancarkan apabila elektron senantiasa berada dalam lintasan stasioner energi.
4. Jika menyerap energi, elektron akan berpindah dari lintasan stasioner yang lebih rendah ke lintasan stasioner yang lebih tinggi. Namun bila melepas energi, maka elektron akan berpindah dari lintasan stasioner yang lebih tinggi ke lintasan stasioner yang lebih rendah.

Teori atom Bohr mempunyai beberapa kekurangan, yaitu teori ini cuma mampu menerangkann spektrum dari atom atau ion yang memiliki satu elektron sehingga tidak cocok untuk spektrum atom atau ion yang memiliki elektron lebih dari satu, serta tidak bisa mengambarkan bagaimana terjadinya ikatan kimia ketika atom membentuk molekul.

Baca juga Sel Volta.

Teori Atom Mekanika Kuantum

Teori atom mekanika kuantum ialah teori atom terbaru yang dikemukakan oleh Erwin Schrodinger.

Menurutnya, kedudukan elektron pada atom tidak dapat ditentukan secara niscaya, yang dapat diputuskan adalah probabilitas/kemungkinan mendapatkan elektron.

Daerah yang memiliki probabilitas terbesar untuk menemukan elektron disebut orbital. Orbital ini digambarkan dengan awan yang berlainan ketebalannya tergantung dari besarnya kemungkinan memperoleh elektron.

Selanjutnya teori ini dikuatkan oleh Werner Heisenberg lewat asas ketidakpastian Heisenberg yang berhipotesis bahwa setiap pengukuran subatomik senantiasa terdapat ketidakpastian antara kedudukan partikel dengan momentum.

Kedudukan elektron dalam atom dapat diputuskan dengan bilangan-bilangan kuantum. Terdapat empat bilangan kuantum, ialah bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth (l), bilangan kuantum magnetik (m), dan bilangan kuantum spin (s). Berikut ini masing-masing penjelasannya.

1. Bilangan kuantum utama (n)

Bilangan kuantum ini menawarkan letak elektron pada kulit atau tingkat energi utama.

n = 1, kulit K

n = 2, kulit L

n = 3, kulit M

n = 4, kulit N

dst.

2. Bilangan kuantum
azimuth (l)

Bilangan kuantum ini memberikan subkulit yang nilainya dari nol (0) sampai (n-1).

n = 1, maka l = 0

n = 2, maka l = 0 dan 1

n = 3, maka l = 0, 1, dan 2

n = 4, maka l = 0, 1, 2, dan 3

dst.

3. Bilangan kuantum magnetik (m)

Bilangan kuantum ini memberikan  orientasi orbital dalam ruang di sekeliling inti atom. Nilai dari bilangan kuantum ini dari –l hingga +l.

l = 0, maka m = 0

l = 1, maka m = -1, 0, +1

l = 2, maka m = -2, -1, 0, +1, +2

l = 3, maka m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

4. Bilangan kuantum spin (s)

Bilangan kuantum ini menawarkan arah putaran elektron pada orbital. Pada orbital mampu diisi maksimum oleh dua elektron yang berlawanan arah putaran. Harga s = + ½  jika searah jarum jam, sedangkan harga s = – ½   jika berlawanan jarum jam.

Baca juga Koloid.

Contoh Soal Perkembangan Teori Atom

1. Jumlah elektron maksimum yang terdapat pada kulit L yaitu …

2. Jumlah orbital pada tingkat energi utama ke-3 adalah …