Apa yang dimaksud dengan Teori Atom?

Dalam kimia, teori atom adalah teori ilmiah sifat alami materi, yang menyatakan bahwa materi tersusun atas satuan diskret yang disebut atom. elektron

Dalam kimia dan fisika, teori atom adalah teori ilmiah sifat alami materi, yang menyatakan bahwa materi tersusun atas satuan diskret yang disebut atom. Ini dimulai dari konsep filosofis pada masa Yunani kuno dan menjadi aliran ilmiah utama di awal abad ke-19, ketika diungkap dalam bidang kimia. Ilmu kimia ini membuktikan bahwa materi memang berperilaku seperti jika ia tersusun atas atom-atom. Istilah atom berasal dari kata sifat Yunani Kuno atomos, yang berarti “tidak dapat dipecah”.

Sebut dan jelaskan Teori Atom yang ?

Berikut teori atom menurut empat ilmuwan, Dalton, Thomson dan Bohr:

1. Atom Dalton
John Dalton (1766–1844), seorang ilmuwan berkebangsaan Inggris dengan didukung dari hasil eksperimen-eksperimennya mengembangkan konsep atom dari Demokritus yang kemudian mengemukaan teori tentang atom. Secara garis besar teori atom Dalton dapat disimpulkan sebagai berikut :

  • Atom merupakan bagian terkecil dari suatu zat yang tidak bisa dibagi lagi.
  • Atom-atom penyusun zat tertentu memiliki sifat yang sama.
  • Atom unsur tertentu tidak bisa berubah menjadi atom unsur lain.
  • Dua atom atau lebih dapat bersenyawa (bereaksi) membentuk molekul.
  • Dalam reaksi kimia perbandingan antara atom-atom penyusunnya mempunyai perbandingan yang tertentu dan sederhana.
  • Dalam reaksi kimia pada dasarnya terjadi penyusunan kembali atom-atom penyusun zat.

2. Atom Thomson
Sehubungan dengan penemuan elektron yang menjadi bagian dari atom oleh J.J. Thomson pada tahun 1897, maka teori atom Dalton mulai goyah. Berdasarkan hasil penemuan elektron tersebut, maka Thomson mengajukan model atom untuk pertama kali (1904), yaitu sebagai berikut :

  1. Atom bukan bagian terkecil dari zat.
  2. Atom mempunyai muatan positif yang tersebar merata ke seluruh atom yang dinetralkan oleh elektron-elektron yang tersebar di antara muatan positif itu.
  3. Massa elektron jauh lebih kecil dari massa atom.
    Apabila digambarkan/divisualisasikan model atom yang dikemukakan Thomson ini seperti model roti kismis di mana bagian atom seperti halnya kismis yang menempel pada kue.

Model atom yang dikemukakan Thomson ini tidak dikembangkan lebih lanjut karena tidak cocok dengan hasil percobaan yang dilakukan oleh Ernest Rutherford (1871-1937) yang membuktikan bahwa muatan positif atom tidak tersebar merata di seluruh bagian atom tetapi terpusat pada bagian tengah atom yang kemudian disebut inti atom.
Penemuan elektron pertama kali dikemukakan oleh J.J. Thomson pada saat mempelajari tentang sinar katode. Dari eksperimen tentang sinar katode yang dilakukan di dalam Laboratorium Cavendish di Cambridge, Inggris pada tahun 1897 inilah J.J. Thomson berhasil mengukur perbandingan antara muatan elektron dengan massa elektron (e/m), dengan mengamati penyimpangan sinar katode dalam gabungan medan listrik dan medan magnet. Dari hasil perhitungan yang mutakhir perbandingan e/m adalah 1,7588 × 1011 C/kg.

3. Atom Rutherford
Untuk menguji model atom J.J. Thomson, maka Ernest Rutherford mengadakan percobaan dengan menembak atom-atom dengan partikel-partikel alpha, yaitu partikel dengan massa empat kali massa atom hidrogen dan muatan positif sebesar dua kali muatan elektron. Partikel alpha mempunyai daya tembus yang cukup kuat untuk melalui plat logam yang sangat tipis. Dalam percobaannya, Rutherford menembakkan partikel alpha dengan sasaran target lempengan tipis emas.

Percobaan hamburan partikel α oleh Rutherford
Berdasarkan hasil percobaan diharapkan semua partikel alpha menembus lurus lempengan emas, akan tetapi dalam hasil pengamatan diperoleh ada partikel alpha yang dibelokkan bahkan ada yang dibelokkan dengan sudut antara 90o sampai 180o. Hal terakhir yang tidak cocok dengan model atom Thomson.
Rutherford mengukur sudut-sudut hamburan partikel alpha dengan teliti. Bila muatan positif tidak menyebar, tetapi mengumpul pada suatu tempat dalam tiap-tiap atom, maka berdasarkan hukum Coulomb sudut penyimpangan akan berkisar antara 5o sampai 150o. Berarti gejala pemantulan kembali partikel alpha tersebut ditolak oleh suatu konsentrasi muatan positif dalam atom (terjadi gaya tolakan karena muatannya sejenis).
Berdasarkan hasil percobaannya ini kemudian Rutherford menyusun model atomnya yang secara garis besar adalah sebagai berikut :

  • Pada atom muatan positif dan sebagian besar massa atom terpusat pada suatu titik, yaitu di tengah-tengah atom yang kemudian disebut inti atom.
  • Sebagian besar ruangan dalam atom merupakan ruang kosong, yang ditunjukkan oleh banyaknya partikel alpa yang diteruskan dalam percobaan Rutherford.
  • Di luar inti pada jarak relatif jauh, elektron bergerak mengelilingi inti dalam lintasan-lintasan seperti planet-planet mengitari matahari dalam sistim tata surya.

Lintasan spiral elektron atom Rutherford
Meskipun model atom Rutherford lebih baik dari model atom Thomson, tetapi model atom Rutherford memiliki kelemahan-kelemahan yaitu sebagai berikut.

  • Model atom Rutherford tidak bisa menjelaskan tentang kestabilan atom. Berdasarkan hukum Coulomb antara elektron dan inti mengalami gaya Coulomb yang berfungsi sebagai gaya sentripetal sehingga mengalami percepatan. Menurut teori Maxwell percepatan muatan listrik akan memancarkan gelombang elektromagnetik, sehingga energi elektron total elektron (E) akan semakin berkurang dan jari-jari orbitnya akan semakin mengecil sehingga lintasan elektron berbentuk spiral yang menunjukkan ketidakstabilan inti atom.
  • Model atom Rutherford tidak mampu menjelaskan terjadinya spektrum garis yang merupakan ciri dari atom gas yang berpijar, yang seharusnya menurut teori atom Rutherford karena elektron memiliki gerakan spiral maka spektrum yang dihasilkan merupakan spektrum yang kontinu tetapi kenyataannya spektrum diskontinu.

4. Atom Bohr
Model atom Rutherford gagal menjelaskan tentang kestabilan atom dan terjadinya spektrum garis atom hidrogen. Seorang ilmuwan Fisika dari Denmark, Niels Bohr dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogren. Bohr mengemukakan teori atomnya untuk menutupi kelemahan atom Rutherford dengan mengemukakan tiga postulatnya yaitu :

  • Elektron berotasi mengelilingi inti tidak pada sembarang lintasan, tetapi pada lintasan-lintasan tertentu tanpa membebaskan energi. Lintasan ini disebut lintasan stasioner dan memiliki energi tertentu.
  • Elektron dapat berpindah dari lintasan yang satu ke lintasan yang lain. Jika elektron pindah dari lintasan berenergi rendah (lintasan dalam) ke lintasan berenergi tinggi (lintasan luar) akan menyerap energi dan sebaliknya akan memancarkan energi. Energi yang dipancarkan atau diserap elektron sebesar hf.
    *Lintasan-lintasan yang diperkenankan elektron adalah lintasan-lintasan yang mempunyai momentum sudut kelipatan bulat.
1 Like

Perkembangan Teori Atom


Setiap benda, misalnya garam dapur ditumbuk sampai halus maka sifat-sifat butir yang terkecil sekalipun masih serupa dengan sifat-sifat garam semula, hanya ukurannya yang berubah. Apabila proses pemecahannya diteruskan hasilnya tetap mempunyai sifat-sifat garam. Bahkan apabila butir-butir itu dilarutkan dalam air maka rasa asin masih tetap ada. Butir-butir terkecil yang telah larut dalam air tidak tampak oleh indra biarpun dengan mikroskop sekalipun.

Butir-butir garam dapur yang paling kecil ini semula disebut partikel. Dengan demikian, setiap materi garam dapur yang kita kenal terdiri dari kumpulan partikel garam dapur yang jumlahnya banyak sekali. Setiap materi bukan merupakan satu kesatuan, tetapi merupakan kumpulan dari partikel-partikel yang sangat banyak. Oleh karena partikel-partikel itu terdiri dari satu kesatuan maka berarti setiap materi terdiri dari bagian-bagian yang diskontinu (terputus-putus).

Pemikiran ini mendasari pengertian tentang atom yang telah mengalami perkembangan yang cukup lama. Perkembangan ini dimulai sejak para ahli filsafat Yunani bernama Demokritus (460-370 SM) merumuskan gagasan bahwa zat dapat dibagi atas bagian-bagian yang lebih kecil sampai mencapai satu bagian yang paling kecil yang tidak dapat dibagi lagi. Bagian zat yang tidak dapat dibagi lagi ini disebut atom, yang berasal dari kata Yunani atomos, artinya tak dapat dibagi lagi. Konsepsi tentang atom yang dikemukakan oleh Demokritus ini berdasarkan hasil pemikiran bukan berdasarkan hasil eksperimen. Konsepsi ini pertama kali dikembangkan oleh Leukipos salah seorang murid Demokritus dan sampai sekarang masih diakui kebenarannya. Leukipos berkesimpulan bahwa alam semesta ini hanya terdiri dari ruangan yang berisi atom-atom saja.

Selama + 2000 tahun teori tentang atom dari Demokritus dan Leukipos ini tidak berkembang sama sekali karena orang masih percaya kepada Aristoteles yang tidak membenarkan konsep tentang atom ini. Baru pada abad ke-18 para ilmuwan mulai percaya karena konsep ini mempunyai relevansi dengan proses fisika dan proses kimia yang mulai berkembang. Gagasan tentang atom dan bagian terkecil dari pada zat dipelajari lagi. Pada tahun 1802 John Dalton telah melakukan percobaan-percobaan yang menunjang pertumbuhan pengertian tentang atom, yang mencoba menerangkan reaksi-reaksi kimia antara zat-zat. Teori atom Dalton sebagai berikut.

  1. Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.

  2. Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi unsur atom lain. Misalnya, atom unsur besi tidak dapat berubah menjadi atom unsur lain. seperti emas. Atom unsur lain semuanya serupa.

  3. Dua buah atom atau lebih yang berasal dari unsur-unsur yang berlainan dapat bersenyawa membentuk molekul.
    Misalnya, atom-atom hidrogen dan oksigen bersenyawa membentuk molekul air (H2O). Jadi, molekul suatu zat dapat dibagi atas atom dan molekul yang masih mempunyai sifat seperti zat asalnya.

  4. Atom-atom yang bersenyawa dalam molekul, mempunyai perbandingan tertentu dan jumlah massa keseluruhannya tetap. Jumlah massa sebelum reaksi sama dengan jumlah massa sesudah reaksi.

  5. Apabila dua macam atom membentuk dua macam senyawa atau lebih maka atom-atom yang sama dalam kedua senyawa itu mempunyai perbandingan yang sederhana.

Misalnya, unsur karbon dan unsur oksigen dapat bersenyawa membentuk molekul CO dan CO2. Atom C pada CO dengan atom C pada CO2 mempunyai perbandingan yang sederhana.

Dewasa ini teori atom mengalami perkembangan yang pesat dan dalam beberapa hal tidak sesuai lagi dengan teori atom Dalton bahwa atom tidak dapat dibagi ternyata bertentangan dengan eksperimen-eksperimen. Hasil eksperimen menunjukkan, atom masih terbagi lagi menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, seperti proton, neutron, dan elektron. Inti atom suatu unsur dapat berubah menjadi inti atom unsur lain. Hal ini dapat Anda pelajari pada bab berikutnya.

Teori atom Dalton hanya cocok dengan percobaan-percobaan yang dilakukan pada saat itu. Untuk membuktikan kebenaran suatu teori perlu adanya konsistensi dengan fakta dan harus menunjukkan bahwa teori itu adalah suatu teori yang cocok. Apabila ada dua teori yang memenuhi kedua syarat tadi maka akan dipilih yang lebih sederhana, dan dapat menerangkan gejala-gejala yang lebih banyak atau yang berlaku lebih umum. Teori bukanlah sesuatu yang mutlak, tetapi merupakan rencana atau pembimbing selama bekerja.

Walaupun para ilmuwan pada abad kesembilan belas menerima gagasan bahwa unsur kimia terdiri dari atom-atom, mereka tidak mengetahui tentang atom itu sendiri. Penemuan elektron oleh Thomson pada tahun 1897 dan pengetahuan bahwa semua atom mengandung elektron membuat pandangan yang penting mengenai struktur atomik. Elektron mengandung muatan listrik negatif, sedangkan atom muatan listriknya netral, jadi setiap atom harus mengandung cukup materi bermuatan positif untuk mengimbangi muatan negatif elektron-elektronnya. Elektron beribu kali lebih ringan dari atom keseluruhan. Hal ini menimbulkan dugaan bahwa bagian materi bermuatan positif dari atom menentukan hampir seluruh massa atom. Pada tahun 1895 ditemukan pula adanya partikel-partikel bermuatan listrik positif.

Atas dasar penemuan tersebut, pada tahun 1904 Thomson menyusun suatu model atom yang berbeda dengan model atom Dalton. Menurut Thomson, sebuah atom mempunyai muatan-muatan listrik positif yang tersebar merata di seluruh bagian atom, yang dikenal dengan model kue atom Thomson.

Tiga belas tahun kemudian uji eksperimen model kue atom Thomson dilakukan oleh Ernest Rutherford seorang ahli fisika Inggris. Ia mengadakan percobaan dengan menembak atom-atom pada sebuah keping emas yang sangat tipis, dengan partikel-partikel alfa. Partikel alfa adalah atom Helium yang kehilangan dua elektron sehingga yang tertinggal ialah partikel bermuatan +2e. Hasil eksperimen yang diperoleh memaksa kita untuk meninggalkan model atom Thomson.

Jauh pada masa lalu manusia telah menduga bahwa materi walaupun kelihatannya kontinu, memiliki struktur tertentu pada tingkat mikroskopik di luar jangkauan indra kita. Dugaan ini tidak mengambil bentuk yang nyata sampai kira-kira satu setengah abad yang lalu, pada saat keberadaan atom dan molekul, partikel materi dasar dalam bentuk yang lazim telah dapat ditunjukkan dan partikel dasar dari atom dan molekul, yaitu elektron, proton dan neutron telah teridentifikasi dan telah dipelajari.

Setiap atom terdiri dari sebuah inti kecil yang terdiri dari proton dan neutron, serta sebuah elektron pada jarak yang lebih jauh. Dalam pikiran kita terdapat gambaran bahwa elektron berputar mengelilingi inti, seperti planet mengelilingi matahari. Akan tetapi, menurut teori elektromagnetik klasik, menolak kemungkinan terdapatnya orbit elektron yang mantap. Dalam usaha untuk memecahkan kesukaran ini pada tahun 1913 Niels Bohr menerapkan gagasan kuantum. Pada struktur atomik untuk mendapatkan model yang tetap dan memudahkan gambaran karakteristik atom. Model ini ternyata terdapat kekurangan dan harus diganti dengan pemerian mekanika kuantum supaya didapatkan ketelitian dan kegunaan yang lebih besar. Teori Bohr mengenai atom hidrogen sangat berharga untuk dipelajari karena teori itu memberikan gambaran dan menyiapkan transisi yang berharga menuju teori kuantum atom yang lebih abstrak.