PERKEMBANGAN MODEL ATOM DAN SEJARAH PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK UNSUR

 

Oleh Listiyani (@T18-Listiyani)

 

ABSTRAK

Permulaan atom dimulai oleh filsuf Yunani, Democritus menggembangkan gagasan atom pa tahun 450 SM, atom diartikan sebagai materi yang tersusun atas partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dihancurkan. Model atom mengalami perkembangan seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan. Table periodik unsur merupakan table yang memuat unsur-unsur kimia. Perkembangan penyusunan table periodik dimulai dari teori Lavoisier, Dobereiner, Newlands, Mendeleev, dan Henry Moseley.

Kata Kunci : atom, partikel, elektron, sistem periodik, Dalton, Bohr, Lavoisier, Mendeleev, Moseley

 

ABSTRACT

The beginning of the atom was started by the Greek philosopher Democritus who developed the idea of the atom in 450 BC, the atom is defined as matter composed of very small and indestructible particles. The atomic model has developed along with the development of science. The periodic table of elements is a table that contains the chemical elements. The development of the preparation of the periodic table began with the theory of Lavoisier, Dobereiner, Newlands, Mendeleev, and Henry Moseley.

Key Words : atoms, particles, electrons, periodic system, Dalton, Bohr, Lavoisier, Mendeleev, Moseley

 

 

PENDAHULUAN

            Menurut Clowes, Martin dan Chris Woodford (2019), orang pertama yang mengemukakan keberadaan atom adalah filsuf Yunani, Leucippus (sekitar 450-370 SM). Muridnya, Democritus, menggembangkan gagasan ini pada sekitar 450 SM, ketika ia menyatakan bahwa materi tersusun atas partikel-partikel sangat kecil yang tidak dapat dihancurkan yang disebut atoma, Bahasa Yunani yang berarti “tidak dapat dipotong”. Democritus percaya bahwa jenis atom yang berbeda Menyusun materi yang berbeda. Dia berpendapat bahwa atom halus Menyusun zat cair dan atom-atom kasar saling mengikat sebagai zat padat.

            Para kimiawan menguraikan banyak senyawa menjadi unsur-unsur penyusun. Dari proses tersebut, mereka menemukan banyak unsur baru. Menurut Loelovich (2019), berbagai upaya dilakukan untuk mengklasifikasikan unsur menggunakan aturan atau hukum triad dan oktaf, serta dengan cara valensi dan berat atom unsur. Banyak upaya lain dilakukan untuk mensistematisasikan unsur-unsur kimia, tetapi hanya ahli kimia Rusia Dmitry Mendeleev yang berhasil merumuskan hukum periodik unsur dan menyusun tabel unsur dengan sifat kimia yang berulang secara berkala tergantung pada berat atom, dan seiring berjalannya waktu terbentuklah Sistem Periodik Unsur.

 

RUMUSAN MASALAH

1.     Bagaimana perkembangan model atom?

2.     Apa saja kelemahan dari perkembangan model atom?

3.     Bagaimana sejarah perkembangan struktur periodik?

 

TUJUAN

1.     Untuk mengetahui perkembangan model atom.

2.     Untuk mengetahui kelemahan dari perkembangan model atom.

3.     Untuk mengetahui sejarah perkembangan struktur periodik unsur.

 

PEMBAHASAN

            Istilah atom berasal dari bahasa Yunani, yaitu atoma yang berarti “tidak dapat dipotong”. Konsep ini pertama kali dikemukakan oleh Democritus pada tahun 450 SM. Namun konsep Democritus tidak disertai oleh eksperimen yang meyakinkan sehingga konsep tersebut tidak dapat diterima oleh beberapa ahli ilmu pengetahuan dan filsafat.

            Seiring perkembangan ilmu pengetahuan, teori atom juga ikut berkembang. Perkembangan model atom dimulai dari John Dalton (1803), Thomson (1987), Rutherford (1910), Niels Bohr (1922), dan Model Atom Modern.

1.     Model Atom Dalton

John Dalton menggembangkan konsep atom Democritus kemudian mengemukakannya dalam teori tentang atom. Menurut Dalton atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Unsur dan senyawa terbentuk jika atom dari berbagai unsur bergabung dalam komposisi yang tetap. Atom terdiri dari partikel yang lebih kecil, yaitu proton, elektron dan neutron (sub-atom).

 

Menurut Ramadan (2018), garis besar dari teori atom yang dikemukakan Jhon Dalton, yaitu :

a.   Atom merupakan  bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi.

b.   Atom-atom penyusun zat tertentu memiliki sifat yang sama.

c.   Atom unsur tertentu tidak bisa berubah menjadi atom unsur lain.

d.   Dua atom atau lebih dapat bersenyawa atau bereaksi membentuk molekul.

e.   Dalam reaksi kimia, perbandingan antara atom-atom penyusun memiliki perbandingan yang tertentu dan sederhana.

f.    Dalam reaksi kimia, pada dasarnya terjadi penyusunan Kembali atom-atom penyusun zat.

 

Ditinjau dari teori atom modern, kelemahan teori atom Dalton, yaitu :

a.     Teori atom ternyata masih dapat dibagi karena atom terdiri dari partikel dasar yang lebih kecil, yaitu elektron, proton, dan neutron.

b.     Dalton beranggapan bahwa atom tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan, ternyata dengan reaksi nuklir atom dapat diubah menjadi atom unsur lainnya.

c.     Menurut Dalton, atom pada suatu unsur memiliki kesamaan dalam berbagai hal (massa, ukuran, dan bentuk). Namun kini telah dibuktikan bahwa atom yang sama hanya memiliki kesamaan nomor atom, tetapi nomor massanya berbeda.

d.     Menurut Dalton, perbandingan unsur dalam suatu senyawa memiliki perbandingan bilangan yang bulat dan sederhana. Kini banyak ditemui senyawa dengan perbandingan bilangan yang tidak bulat dan tidak sederhana.

 

Meskipun beberapa teori Dalton perlu ditinjau kembali, namun Dalton tetap dianggap sebagai bapak pencetus teori atom.

 

2.     Teori Atom Thomson

Thomson mendeskripsikan bentuk atom seperti roti dengan kismis. Thomson beranggapan bahwa atom bermuatan positif dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Thomson beranggapan bahwa secara keseluruhan atom bersifat netral. Karena jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif.

Menurut Ramadan, garis besar teori atom Thomson adalah :

a.     Atom bukan merupakan bagian terkecil dari zat.

b.     Secara keseluruhan atom bersifat netral.

c.     Masa elektron jauh lebih kecil dari massa atom.

d.     Atom mengandung muatan positif yang tersebar merata ke seluruh atom yang kemudian dinetralkan oleh electron-elektron yang tersebar di antara muatan positif itu.

e.     Muatan positif dan negatif pada atom besarannya sama sehingga atom bermuatan netral.

 

Teori Atom Thomson tidak dikembangkan karena tidak ditemukan kecocokan dengan hasil percobaan Ernest Rutherford yang membuktikan bahwa muatan positif atom tidak tersebar merata melainkan terpusat pada inti atom. Teori Atom Thomson juga tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom itu.

 

3.     Teori Atom Rutherford

Pada tahun 1910, Rutherford menemukan inti atom memiliki jari-jari jauh lebih kecil dari jari-jari atomnya. Teori ini didasarkan dari eksperimen penembakan inti atom lempengan emas dengan partikel alfa.

Rutherford mengemukakan bahwa muatan positif atom sebagian besar terletak pada pusat atom dan elektronnya beredar mengitari lintasan inti atom atau kulit atom.

Inti dari teori Rutherford, yaitu :

a.     Atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengitarinya.

b.     Muatan positif terletak dalam inti atom.

c.     Jari-jari inti atom jauh lebih kecil dari jari-jari atom sehingga sebagian besar volume atom adalah ruang kosong.

d.     Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron (atom bersifat netral)

 

Menurut Ramadan (2018), kelemahan dari teori atom Rutherford adalah Rutherford tidak menjelaskan mengapa elektron tidak tersedot dam jatuh ke inti atom.

 

4.     Teori Atom Bohr

Menurut Bohr, elektron-elektron mengelilingi inti atom yang terdiri dari proton dan neutron pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron. Bohr setuju bahwa atom terdiri dari inti atom bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang beredar di sekitarnya.

Menurut Ramadan (2018), garis besar Teori Atom Bohr sebagai beirkut :

a.     Elektron berotasi mengelilingi inti tidak pada sembarang lintasan, tetapi pada lintasan tertentu tanpa membebaskan energi (lintasan stasioner).

b.     Selama elektron berada pada lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.

c.     Elektron dapat berpindah dari lintasan satu ke lintasan yang lain.

d.     Lintasan-lintasan yang diperkenankan elektron adalah lintasan-lintasan yang memiliki momentum sudut kelipatan bulat.

e.     Elektron yang mengelilingi inti memiliki orbit tertentu.

f.      Jika elektron menyerap energi dari luar, maka ia akan naik ke kulit/orbit ysng lebih tinggi kemudian akan kembali ke kulit/orbitnya yang semula sembari memancarkan energi radiasi.

 

Teori Atom Bohr tidak dapat menjelaskan spektrum untuk atom yang lebih besardari hydrogen. Teori Atom Bohr juga tidak menjelaskan spektrum atom yang lebih rumit jika atom ditempatkan pada medan magnet.

 

5.     Teori Atom Modern

Menurut Suntari (2018), model atom modern didasarkan pada tiga pendapat ahli berikut:

a.     Broglie (1924) à menyatakan bahwa atom bersifat gelombang dan partikel.

b.     Heisenberg (1927) à mengemukakan tentang asas ketidakpastian.

c.     Schrodinger (1927) à mengemukakan tentang persamaan gelombang elektron dalam atom.

Ketiga pendapat tersebut menghasilkan kesimpulan tentang model atom modern. Model atom modern menyatakan bahwa kulit-kulit elektron bukan kedudukan yang pasti dari suatu elektron.

 

            Table periodic unsur adalah daftar susunan unsur-unsur kimia berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat unsur tersebut.

Menurut Ramadan (2018), sejarah perkembangan unsur sebagai berikut.

1.     Klasifikasi Unsur Menurut Antoine Lavoisier

Pada tahun 1769, Lavoisier menerbitkan daftar unsur-unsur dan membagi unsur tersebut ke dalam unsur logam dan non-logam. Perbedaan dua unsur tersebut adalah :

·       Logam berwujud padat pada suhu kamar (kecuali raksa). Sedangkan non-logam berwujud zat padat, cair, atau gas pada suhu kamar.

·       Logam mengkilap jika digosok. Sedangkan non-logam tidak mengkilap jika digosok (kecuali intan/karbon)

·       Logam merupakan konduktor yang baik. Sedangkan non-logam bukan konduktor yang baik.

·       Logam dapat ditempa atau direnggangkan. Sedangkan non-logam umumnya rapuh.

 

2.     Klasifikasi Unsur Menurut JohannWolfgang Dobereiner

Dobereiner menemukan hubungan antara sifat unsur dengan massa atom relative. Unsur tersebut kemudian dikelompokkan menurut kemiripan sifatnnya, dimana setiap kelompok terdiri atas tiga unsur (Triade). Ketiga jenis Triade tersebut, yaitu :

a.     Triade Litinum (Li), Natrium (Na), Kalium (k)

b.     Triade Kalsium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Br)

c.     Triade Klor (Cl), Brom (Br), Iodium (I)

 

3.     Pengelompokan Unsur Menurut John Newlands

John Newlands mengelompokan unsur0unsur berdasarkan kenaikan massa atom dan keterkaitannya dengan sifat unsur. Menurut Newlands, jika unsur-unsur diurutkan letaknya sesuai dengan kenaikan massa atom relatifnya, maka sifat unsur akan terulang pada tiap unsur kedelapan.

 

4.     Pengelompokan Unsur Menurut Dmitri Mendeleev

Menurut Clowes, Martin dan Chris Woodford (2019), Mendeleev Menyusun table periodic berdasarkan urutan peningkatan massa atom nisbinya. Dia memulai dengan atom terkecil, hydrogen. Kemudian dia membagi daftar menjadi baris-baris dan Menyusun unsur-unsur sejenis dalam kolom-kolom.

 

5.     Pengelompokan Unsur Menurut Henry Moseley

Moseley menyatakan bahwa sifat kimia tidak ditentukan oleh massa atom melainkan oleh jumlah proton dalam atom tersebut. Sifat-sifat unsur ditentukan oleh nomor atom dan keperiodikan sifat fisika dan kimia unsur disusun berdasarkan nomor atomnya. Menurut Moseley, sifat-sifat kimia unsur merupakan fungsi periodik dan nomor atomnya. Artinya, jika unsur-unsur diurtkan berdasarkan kenaikan nomor atomnya, maka sifat-sifat unsur akan berulang secara periodik.

 

KESIMPULAN

Atom merupakan materi paling kecil dari suatu benda yang tidak dapat dibagi maupun dipisah dengan reaksi apapun. Partikel penyusun atom adalah proton, elektron dan neutron. Perkembangan Model Atom dimulai dari filsuf Yunani (Democritus), namun teori Democritus tidak disertai oleh eksperimen yang meyakinkan. Kemudian perkembangan model atom dilanjutkan oleh John Dalton (1803), Thomson (1987), Rutherford (1910), Niels Bohr (1922), dan Model Atom Modern. Sistem periodik unsur merupakan sistem peneglompokan unsur-unsur berdasarkan kenaikan atom dan dikelompokkan ke dalam golongan dan periode. Kemudian perkembangan system periodik dimulai dari teori Antoine Lavoisier, Johan Wolfgang Dobereiner, John Newlands, Dmitri Mendeleev, dan Henry Moseley.

 

DAFTAR PUSTAKA

Clowes, Martin dan Chris Woodford. 2019. Jejak Sejarah Sains Atom Dan Molekul. Terjemahan : Rachmad Isnanto. Bandung : Pakar Raya. Dalam iPusnas (diakses 15 September 2021)

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

Huda, Nasrul Muhamad. 2017. Makalah Struktur Atom & Sistem Periodik Unsur. Cirebon : Universitas Nahdatul Ulama. Dalam https://www.academia.edu/34644270/MAKALAH_STRUKTUR_ATOM_and_SISTEM_PERIODIK_UNSUR_COVER_Diajukan_untuk_Memenuhi_Tugas_Mandiri (Diunduh 16 September 2021)

Ramadan, Syarif Akbar. 2018. Struktur Atom dan Sistem Periodik. Yogyakarta : Istana Media. Dalam iPusnas (diakses 25 September 2021)

Suntari. 2018. Atom, Ion, dan Molekul Beserta Aplikasinya. Klaten : Intan Pariwara. Dalam iPusnas (diakses 15 September 2021).