DASAR TEORI DAN PERKEMBANGAN MODEL ATOM

Oleh: Shafa Almaliya (@T24-Shafa)

Program Studi Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana

e-mail: shafaalmaliya@gmail.com

Abstrak

Atom demikian kecil sehingga tidak dapat dilihat walaupun dengan mikroskop. Akan tetapi sifat atom dapat dipelajari dari gejala yang timbul bila diberi medan listrik, medan magnet, atau cahaya. Dari gejala tersebut telah dibuktikan bahwa atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif karena didalamnya terdapat proton, dan neutron serta elektron yang mengelilingi inti atom yang disebut partikel dasar pembentuk atom.

Kata kunci: atom, partikel, proton, neutron, elektron.

Abstract

Atoms are so small that they cannot be seen even with a microscope. However, the properties of atoms can be studied from the symptoms that arise when given an electric field, magnetic field, or light. From these phenomena, it has been proven that the atom consists of an atomic nucleus which is positively charged because in it there are protons, and neutrons and electrons that surround the atomic nucleus, which are called the basic particles that make up the atom.

Keywords: atom, particle, proton, neutron, electron.

Pendahuluan

Menurut Hidayat (2021), Atom dibangun oleh partikel – partikel subatom, yaitu elektron, proton, dan neutron. Proton dan neutron berada dalam inti atom, sedangkan elektron berada dalam ruangan kebolehjadian di sekeliling inti atom. Ketiga macam partikel subatom ini tergolong partikel dasar penyusun atom, sebab atom – atom unsur dibentuk dari partikel – partikel tersebut.    

Istilah atom pertama kali dikemukakan oleh filsuf Yunani bernama Demokritus dengan istilah “atomos” yang artinya tidak dapat dibagi. Kemudian dilanjutkan oleh Dalton. Menurut Dalton atom dianggap sebagai bola kaku yang tidak dapat diurai lagi menjadi partikelpartikel yang lebih kecil. Namun berdasarkan hasil temuan dari penelitian dibuktikan bahwa ternyata atom masih memiliki partikel-partikel dasar yang lebih kecil pembentuk atom tersebut yaitu elektron, proton, dan neutron. Untuk mengetahui lebih jelas tentang struktur atom maka dalam tulisan ini dibahas tentang pertikel dasar atom, perkembangan teori atom, konfigurasi elektron, dan sifat atom.

Rumusan Masalah

a.       Apakah yang dimaksud dengan teori atom?

b.      Bagaimanakah perkembangan atom?

c.       Apakah yang menyusun partikel atom?

Tujuan

a.       Untuk mengetahui teori atom.

b.      Untuk mengetahui perkembangan atom

c.       Untuk mengetahui penyusun partikel atom

Isi

Teori Atom merupakan salah satu teori yang digunakan untuk mengenali sifat dari sebuah benda. Menurut sejarah yang tercatat, penemu Teori Atom adalah seorang yang berasal dari Yunani, yakni Democritus, berikut perkembangan teori atom dari zaman ke zaman:

A.    Model Atom Dalton John Dalton (1776-1844) adalah ilmuwan yang pertama mengembangkan model atom pada 1803 hingga 1808. Hipotesis Dalton digambarkan dengan model atomsebagai bola pejal seperti tolak peluru. Teori atom Dalton didasarkan pada anggapan:

• Semua benda tersusun atas atom
• Atom-atom tidak dapat dibagi maupun dipecah menjadi bagian lain
•  Atom-atom tidak dapat dicipta maupun dihancurkan
• Atom-atom dari unsur tertentu adalah indentik satu terhadap lainnya dalam ukuran, massa, dan sifat-sifat yang lain, namun mereka berbeda dari atom-atom dari unsur-unsur yang lain.
• Perubahan kimia merupakan penyatuan atau pemisahan dari atom-atom yang tak dapat dibagi, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Namun sayangnya, teori Dalton tidak dapat menjelaskan bagaimana atom sebagai bola pejal dapat menghantarkan arus listrik. Padahal, listrik adalah elektron yang bergerak. Ia tak sempat membuktikan partikel lain yang menghantarkan arus listrik. Secara garis besarnya Teori Dalton memiliki kelemahan antara lain:

• Masih ada partikel sub atomik yang menyusun atom (proton, neutron, elektron)
• Atom atom dari unsur yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda
• Tidak mengenal muatan atau sifat listrik materi sehingga tidak bisa menjelaskan bagaimana cara atom dapat berikatan
• Beberapa unsur tidak terdiri dari atom-atom melainkan molekul, seperti molekul unsur terbentuk dari atom sejenis dengan jumlah tertentu.

B.     Model Atom Thomson

Pada awal abad ke-20, JJ Thomson menggambarkan atom seperti bola pejal, yaitu bola padat yang bermuatan positif. Di permukaannya, tersebar elektron yang bermuatan negatif. Thomson membuktikan adanya partikel yang bermuatan negative dalam atom.

• Namun sayangnya teori atom Thomson juga memiliki kekurangan, yaitu:
• Tidak adanya lintasan elektron dan tingkat energi.
• Tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam atom

C.     Model Atom Rutherford

Ernest Rutherford, ahli fisika kelahiran Selandia Baru adalah salah satu tokoh yang berjasa dalam pengembangan model atom. Rutherford membuat model atom seperti tata surya.

• Atom adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom dan elektron yangmengelilinginya.
• Inti atom bermuatan positif. Selain itu, massa atom terpusat apda inti atom.

Model ini persis seperti bagaimana planet mengelilingi matahari. Rutherford berjasa mengenalkan konsep lintasan atau kedudukan elektron yang kelak disebut dengan kulit atom. Namun model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.

D.     Model Atom Niels Bohr

Niels Bohr, ahli fisika dari Denmark adalah ilmuwan pertama yang mengembangkan teori struktur atom pada 1913. Teori tentang sifat atom yang didapat dari pengamatan Bohr:

• Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
• Elektron bisa berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingge energi elektron atom itu tidak akan berkurang
• Jika berpindah ke lintasan yang lebih tinggi, elektron akan menyerap energi.
• Jika berpindah ke lintasan yang lebih rendah, elektron akan memancarkan energi.
• Kedudukan elektron-elektron pada tingkat-tingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit elektron.

Menyusuri penjelasan adanya atom, atom terdiri dari beberapa partikel penyusun yang terdiri dari elektron, neuron, dan proton. Proton adalah partikel penyusun atom yang bermuatan positif dan memiliki massa sebesar massa hidrogen yaitu 1,67262 x 10^-27 kg atau 1.836 kali lebih berat dari elektron. Proton berada dalam jauh dalam inti atom sehingga tidak dapat terganggu oleh partikel luar atom. Hal ini menyebabkan proton adalah subpartikel atom yang stabil. neutron adalah subpartikel atom yang tidak memiliki muatan atau bersifat netral. Hanya atom hidrogen saja yang tidak memiliki neutron. Neutron memiliki massa yang lebih berat dari elektron yaitu 1,67493 x 10^-27 kg dan dapat ditemukan dalam inti atom bersama dengan proton.

Elektron adalah subpartikel atom bermuatan listrik negatif dan paling ringan di antara subpartikel lainnya yaitu 9,1093837015 x 10^-31 kg. Saking ringannya elektron, 99 persen massa atomnya bergantung pada proton dan neutron. Elektron ditemukan dalam kulit atom secara beraturan, mengorbit inti atom seperti planet-planet yang mengorbit Matahari. Karena berada di bagian luar atom, elektron bukanlah partikel yang stabil. Elektron dapat lepas ataupun berpindah ke atom lain membentuk reaksi kimia.

Teori Gelombang Elektron

Pada tahun 1924 De Broglie menyarankan bahwa elektron memiliki sifat gelombang yang menyebabkan energinya terkuantisasi. De Broglie menyimpulkan bahwa semua partikel memiliki panjang gelombang sesuai persamaan:

Dengan persamaan De Broglie, panjang gelombang suatu elektron dapat dihitung (kecepatan elektron = 2,2 x 106 ms-1)

 

Simpulan

Atom terdiri dari partikel dasar yaitu elektron, proton, dan neutron. Istilah atom pertama kali dikemukan oleh Demokritus yaitu atomos yang berarti tidak dapat dibagi. Perkembangan teori atom dimulai dari teori atom Dalton, kemudian teori atom Thomson, teori Rutherford, teori atom Bohr dan terakhir teori mekanika gelombang. Elektron –elekron dalam atom tersebar dalam orbital yang disebut dengan konfigurasi elektron, pengisian orbital tersebut berdasarkan beberapa aturan yaitu aturan aufbau, aturan hund dan larangan Pauli. Atom memiliki sifat-sifat yaitu jari-jari atom, energi ionisasi dan afinitas elektron.

Secara singkat Perkembangan model atom dapat dituliskan sebagai berikut:

1.  Dalton menyarankan bahwa atom adalah bagian terkecil dari materi yang tidak bisa dibagi-bagi lagi.
2. Thomson menyatakan bahwa atom adalah partikel positif dengan elektron yang tersebar di dalamnya.
3. Rutherford menyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif.
4. Neils Bohr menyarankan bahwa elektron yang berputar mengelilingi atom berada pada lintasan atau tingkat energi tertentu.
5. Mekanika Kuantum menemukan daerah kebolehjadian ditemukannya elektron yang dinamakan dengan orbital

Daftar Pustaka

Achmad, H, 1988. Struktur atom Struktur Molekul Sistem Perodik. Jurusan Kimia FMIPA. ITB. Bandung

Hidayat, Atep Afia. 2021. Struktur Atom Dan Sistem Periodik Unsur. Modul Perkuliahan Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta: Universitas Mercu Buana.

Ismunandar. 2013. Kimia Dasar 1 : Struktur Atom. Bandung : ITB. Dalam https://www.youtube.com/watch?v=aLVrlGdYmEA&t=6s. (diunduh pada 26 September 2021).