Atom & Teori Atom

 

oleh: M. Irvin (@K01-Irvin), Erlangga M.S. (@K02-Erlangga). Syaiful N.C. (@K03-Syaiful). @Kel-K01.

ATOM DAN TEORI ATOM

     A.   Atom

Atom merupakan bagian terkecil dari suatu materi. meskipun ukurannya yang sangat kecil, Atom adalah partikel paling kecil yang masih mempunyai sifat unsur.

John Dalton adalah orang yang pertama kali menemukan teori atom pada tahun 1803. Dalton mengatakan bahwa atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Hingga akhirnya diketahui bahwa atom ternyata terdiri dari partikel-partikel yang lebih kecil lagi yang yaitu eletron, proton dan neutron. Partikel penyusun atom itu disebut partikel subatom atau partikel dasar atom.

  I.            Partikel Penyusun Atom

Partikel penyusun atom ada tiga yaitu eletron, proton dan neutron.

·         Elektron merupakan partikel subatom yang bermuatan negatif, ditemukan oleh Joseph John Thomson pada tahun 1897.

·         Proton merupakanpartikelsubatom yang bermuatanpositif, ditemukan oleh Eugen Goldsteinpada tahun 1886.

·         Neutron merupakanpartikelsubatom yang tidakbermuatan, ditemukan oleh James Chadwick padatahun 1932.

II.            Nomor Atom dan Nomor Massa

Atom dari unsur yang berbeda akan memiliki nomor atom dan nomor massa yang berbeda pula. Karena nomor atom dilihat dari jumlah proton yang terdapat pada atom sedangkan nomor massa dilihat dari jumlah proton dan neutron yang terdapat pada atom tersebut.

III.            Isotop, Isobar dan Isoton

·         Isotop adalah atom-atom yang mempunyai nomor atom yang sama, tetapi massa atomnya berbeda.

·         Isobar adalah atom-atom yang mempunyai nomor atom yang berbeda tetapi massa atomnya sama.

·         Isoton adalah atom-atom yang mempunyai jumlah neutron yang sama dari unsur-unsur yang berbeda

B.  TEORI ATOM

Para Filsuf Yunani, menyatakan bahwa jika suatu materi dibagi menjadi bagian yang lebih kecil kemudian terus dibagi lagi maka akan sampai pada suatu saat di mana didapat bagian yang sangat kecil yang tidak dapat dihancurkan atau dibagi lagi yang disebut atom (‘atomos’ dalam bahasa Yunani yang artinya ‘tak terbagi’).

Namun, pemikiran filosofis tersebut tidak begitu diterima pada saat itu hingga pada awal abad ke-18, John Dalton merumuskan teori atom yang berhasil menjelaskan hukum-hukum dasar kimia – hukum kekekalan massa, hukum perbandingan tetap, dan hukum kelipatan perbandingan.

·         Teori Atom Dalton

Teori atom Dalton menyatakan bahwa:

1.      Setiap unsur tersusundaripartikel yang sangatteramatkecil yang disebut atom.

2.      Semua atom darisatuunsur yang samaadalahidentik, namun atom unsursatuberbedadengan atom unsur-unsurlainnya.

3.      Atom darisatuunsurtidakdapatdiubahmenjadi atom dariunsur lain melaluireaksikimia; atom tidakdapatdiciptakanataupundimusnahkandalamreaksikimia.

4.      Senyawaterbentukdarikombinasi atom-atom dariunsur-unsur yang berbedadenganrasio atom yang spesifik.

Sumber gambar: http://hedisasrawan.blogspot.com/2012/08/perkembangan-teori-atom-artikel.html

Kelemahan Teori atom Dalton

1.      Tidak dapat menjelaskan perbedaan antar atom unsur-unsur

2.      Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi

3.      Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom berkaitan

4.      Ada partikel subatom yang lebih kecil dari atom

Teori atom Dalton ini memberikan gambaran model atom seperti model bola pejal atau model bola billiard.

·         Teori Atom J.J. Thomson

Pada tahun 1897, J.J. Thomson melakukan eksperimen dengan 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 yang bermuatan listrik. Pada eksperimen dengan 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 sebagai elektron. Penemuan elektron ini kemudian mengacu pada kesimpulan bahwa di dalam atom terdapat elektron yang bermuatan negatif. Menurut model atom Thomson, elektron bermuatan negatif tersebar dalam bola bermuatan positif seperti model roti kismis, di mana kismis-kismis adalah elektron-elektron, dan roti adalah bola bermuatan positif.

Kelebihan Teori Model Atom Thomson 

• Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut dengan subatomik
• Dapat menerangkan sifat listrik atom

Kelemahan Teori Model Atom Thomson

• Tidak dapat menerangkan fenomena penghaburan partikel alfa oleh selaput tipis emas yang dikemukakan Rutherford
• Tidak mampu menjelaskan mengenai adanya inti atom   

sumber gambar:

http://www.artikelsiana.com/2015/09/model-atom-thomson-pengertian-kelebihan.html

 

 

 

 

 

·         Teori Atom Rutherford

Pada tahun 1911, Ernest Rutherford melakukan eksperimen menembakkan partikel α — partikel bermuatan positif — pada lempeng emas tipis. Ia menemukan bahwa sebagian besar partikel-partikel α tersebut menembus melewati lempeng emas, namun ada sebagian yang mengalami pembelokan bahkan terpantulkan. Hal ini mengacu pada kesimpulan model atom Rutherford: model inti, di mana dalam atom yang sebagian besar merupakan ruang kosong terdapat inti yang padat pejal dan masif bermuatan positif yang disebut sebagai inti atom; dan elektron-elektron bermuatan negatif yang mengitari inti atom.

Sumber gambar: http://hedisasrawan.blogspot.com/2012/08/perkembangan-teori-atom-artikel.html

Kelebihan Model Atom Rutherford

1. Mudah dipahami untuk menjelaskan struktur atom yang rumit
2. Dapat menjelaskan bentuk lintasan elektron yang mengelilingi inti atom
3. Dapat menggambarkan gerak elektron disekitar inti

Kelemahan Model Atom Rutherford

1. Menurut hukum fisika klasik, elektron yang bergerak mengelilingi inti memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Akibatnya, lama-kelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan akhirnya menempel pada inti.
2. Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap inti atom.
3. Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil.

·         Teori Atom Bohr

Pada tahun 1913, Niels Bohr mengajukan model atom untuk menjelaskan fenomena penampakan sinar dari unsur-unsur ketika dikenakan pada nyala api ataupun tegangan listrik tinggi. Model atom yang ia ajukan secara khusus merupakan model atom hidrogen untuk menjelaskan fenomena spektrum garis atom hidrogen. Bohr menyatakan bahwa elektron-elektron bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti atom bermuatan positif pada jarak tertentu yang berbeda-beda seperti orbit planet-planet mengitari matahari. Oleh karena itu, model atom Bohr disebut juga model tata surya. Setiap lintasan orbit elektron berada tingkat energi yang berbeda; semakin jauh lintasan orbit dari inti, semakin tinggi tingkat energi. Lintasan orbit elektron ini disebut juga kulit elektron. Ketika elektron jatuh dari orbit yang lebih luar ke orbit yang lebih dalam, sinar yang diradiasikan bergantung pada tingkat energi dari kedua lintasan orbit tersebut.

Sumber gambar: http://hedisasrawan.blogspot.com/2012/08/perkembangan-teori-atom-artikel.html

Kelebihan Teori Atom Bohr 

1. Menjawab kelemahan dalam model atom Rutherford dengan mengaplikasikan teori kuantum.
2. Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atau serapan (absorpsi) dari atom hidrogen.

Kelemahan Teori Atom Bohr 

1. Terjadi penyimpangan untuk atom yang lebih besar dari hidrogen.
2. Tidak dapat menerangkan efek Zaeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit apabila atom ditempatkan pada medan magnet.

Teori Atom Mekanika Kuantum

Pada tahun 1924, Louis de Broglie menyatakan hipotesis dualisme partikel-gelombang — semua materi dapat memiliki sifat seperti gelombang. Elektron memiliki sifat seperti partikel dan juga sifat seperti gelombang. Pada tahun 1926, Erwin Schrödinger merumuskan persamaan matematis yang kini disebut persamaan gelombang Schrödinger, yang memperhitungkan sifat seperti partikel dan seperti gelombang dari elektron. Pada tahun 1927, Werner Heisenberg mengajukan asas ketidakpastian Heisenberg yang menyatakan bahwa posisi elektron tidak dapat ditentukan secara pasti, namun hanya dapat ditentukan peluang posisinya. Teori-teori — dualisme partikel gelombang, asas ketidakpastian Heisenberg, dan persamaan Schrödinger—ini kemudian menjadi dasar dari teori atom mekanika kuantum. Penyelesaian persamaan Schrödinger menghasilkan fungsi gelombang yang disebut orbital. Orbital biasanya digambarkan seperti awan elektron, di mana kerapatan awan tersebut menunjukkan peluang posisi elektron. Semakin rapat awan elektron maka semakin tinggi peluang elektron, begitu pula sebaliknya. Oleh karena itu, model atom mekanika kuantum disebut juga model awan elektron.

Sebelumnya, pada tahun 1919, Rutherford berhasil menemukan partikel bermuatan positif, yang disebut proton, dari eksperimen penembakkan partikel α pada atom nitrogen di udara. Lalu, pada tahun 1932, James Chadwick menemukan partikel netral, yang disebut neutron, dari eksperimen bombardir partikel α pada berbagai unsur. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa dalam model awan elektron, awan elektron terdiri dari elektron-elektron bermuatan negatif yang bergerak sangat cepat mengelilingi inti atom yang tersusun dariproton yang bermuatan positif dan neutron yang tak bermuatan.

CONTOH SOAL

1.         Perhatikan beberapa pernyataan tentang atom berikut ini :
(1) Atom berbentuk bola pejal
(2) Elektron tidak melepas dan menyerap energi
(3) Atom suatu unsur adalah identik
(4) Elektron bergerak mengitari inti atom pada lintasan tertentu
(5) Atom terdiri atas inti atom dan elektron

Pernyataan yang berkaitan dengan postulat dari John Dalton tentang atom adalah . . . . .
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (4) dan (5)


Pembahasan :        
Postulat Dalton
(1). Atom adlah partikel terkecil dari materi yang tidak bisa dibagi lagi. Model atom Dalton adalah seperti bola pejal

(2) Atom dari unsur yang sama adalah identik (sama baik sifat maupun massanya).
Contoh : Atom besi pada pipa sifatnya sama dengan atom besi pada paku.

(3) Atom unsur yang berbeda memiliki massa dan sifat yang berbeda pula.
Contoh : Atom besi pada pipa  membuat pipa menjadi keras dan berat, sedangkan atom oksigen yang ada di udara memiliki massa yang ringan dan berwujud gas,

(4) Reaksi kimia adalah reaksi pemisahan, penataan ulang dan penggabungan kembali atom atom.
Contoh :
Tahap pertama rekasi adalah pemisahan ikatan A- B dan C - D, kemudian atom  atau unsur itu ditata ulang sehingga bereaksi kembali dimana terjadi penggabungan antara atom A - C dan B - D. Dalam suatu reaksi kimia tidak ada atom yang hilang atau tercipta baru.

Jawaban : B

2.         Menurut teori atom mekanika kuantum, volume ruang yang memiliki kebolehjadian terbesar menemukan elektron disebut . . . .
A. Orbital atom
B. Kulit elektron
C. Awan elektron
D. Bilangan Kuantum Magnetik
E. Bilangan Kuantum Spin

Pembahasan :             
Menurut teori atom mekanika kuantum, elektron itu tidak bergerak pada lintasan yang lurus, melainkan bergerak seperti gelombang. Sehingga tidak mungkin untuk menentukan posisi dan momentum elektron secara bersamaan. Yang dapat ditentukan adalah daerah kebolehjadian menemukan elektron. Daerah ini disebut dengan orbital.

Jawaban : A

3.         Partikel dasar penyusun atom terdiri atas . . . .
A. Proton, elektron dan positron
B. Proton, elektron dan nukleon
C. Proton, elektron dan neutron
D. Positron, nukleon dan elektron
E. Neutron, Nukleon dan elektron

Pembahasan :           
Partikel dasar penyusun atom
Kukit atom = elektron yang bermyatan negatif
Inti Atom = terdapat proton (+) dan neutron (0)

Jawaban : C

Daftar pustaka

·         2015. Materistruktur atom. Dan https://ipa-area.blogspot.com/2015/09/MATERI-STRUKTUR-ATOM-PADA-PELAJARAN-KIMIA.html .Diakses pada (11 september 2018)

·         Susianto, Nirwan. 2018. Teori Atom. Dan https://www.studiobelajar.com/teori-atom/ . diakses pada (11 september 2018)

·         Malik. 2017.  4 PengertianTeori Atom Menurut Para Ahli Lengkap. Dan http://mengakujenius.com/4-pengertian-teori-atom-menurut-para-ahli-lengkap/ . diakses pada (11 september 2018)

·         .http://www.artikelsiana.com/2015/09/model-atom-thomson-pengertian-kelebihan.html

·         Rumuskimia.2016. Teori Atom Rutherford Lengkap Kelebihan dan Kelemahannya. http://www.rumuskimia.net/2016/04/teori-atom-rutherford-lengkap-kelebihan-dan-kelemahannya.html  

·         Nafiun.2013. Model dan Kelemahan Teori Atom Bohr.http://www.nafiun.com/2013/03/model-dan-kelemahan-teori-atom-bohr-pengertian-gambar.html

·         Sunarya, Yayan. 2010. Kimia Dasar 1. CV.YRAMA WIDYA. Bandung.

·         Petruci., Harwood., Herring., Madura. 2011. Kimia Dasar Prinsip-Prinsip dan Aplikasi Modern Edisi Kesembilan – Jilid 1. PT. Glora Aksara Pratama.