MENGENAL PERKEMBANGAN TEORI ATOM DAN PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Oleh: Elena Novian Ramadhani (@T16-Elena)

Program Studi Ilmu Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana.

e-mail : ramadhanielena@gmail.com

 

 

 

 

ABSTRAK

Perkembangan teori atom dilakukan untuk menyempurnakan teori sebelumnya. Pada tahun 1800 mulai ditemukan beberapa penemuan yang terkait dengan teori atom yang baru. Terdapat beberapa perkembangan yang berhubungan dengan teori ini, salah satunya adalah teori ini dikembangkan oleh beberapa tokoh yang berbeda.

Dan juga sejarah perkembangan Sistem Periodik Unsur dan penyusunan Sistem Periodik Unsur telah mengalami banyak penyempurnaan mulai darI Lavoiser,Dalton,John Jacob Barzelius,Johan W.Doberiener, A.R Newland, Lothar Meyer,Dmitri Mendeleev,Herry G. Moseley, sampai ke Tabel Periodik Modern.

Kata kunci : teori atom,periodik unsur

 

ABSTRACT

The development of atomic theory was carried out to perfect the previous theory. In the 1800s began to be found several discoveries related to the new atomic theory. There are several developments related to this theory, one of which is that this theory was developed by several different figures.

And also the history of the development of the Periodic System of the Elements and the preparation of the Periodic System of the Elements has undergone many improvements starting from Lavoiser, Dalton, John Jacob Barzelius, Johan W. Doberiener, AR Newland, Lothar Meyer, Dmitri Mendeleev, Herry G. Moseley, to the Modern Periodic Table.

Keywords: atomic theory, periodicity of elements 

 PENDAHULUAN

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 partikel-partikel 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.

Sistem periodik unsur adalah sebuah tabel yang memuat seluruh unsur kimia yang dikenal oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Di dalam tabel periodik,unsur-unsur kimia dikelompokan berdasarkan kesamaan sifatnya. Dengan memanfaatkan tabel periodik,kita dapat membuat klasifikasi, penafsiran, dan perkiraaan yang sistematik dari semua informasi kimia. Selain itu,kita juga dapat lebih mudah mempelajari struktur atom.

RUMUSAN MASALAH

1. Siapa saja tokoh yang berperan pada perkembangan teori atom dan sistem periodik unsur  ?

2. Apa yang dimaksud atom ?

3. Apa pengertian dari teori Model Atom Dalton, Model Atom Thomson, Model Atom Rutherford, dan Model Atom Niels Bohr ?

 

TUJUAN

1.      Menjelaskan Perkembangan Teori Atom

2.      Mendefinisikan Istilah Atom

3.      Menjelaskan Perkembangan Sistem Periodik Unsur

 

PEMBAHASAN

Perkembangan Teori Atom

a.       Teori atom Dalton

Menurut Dalton atom adalah bagian terkecil dari suatu materi yang tidak dapat dibagi lagi. Namun ternyata pendapat ini tidak benar karena ditemukannya partikel-partikel dasar elektron, proton dan neutron.

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

• Semua benda terbuat dari 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

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. Teori Dalton dianut hingga ratusan tahun kemudian hingga akhirnya dipatahkan oleh ilmuwan setelahnya.

 

b.      Teori Atom Thomson

Pada awal abad ke-20, Menurut Thomson bentuk atom menyerupai agar-agar tersusun dari muatan listrik positif dan negatif. Muatan positif menyebar secara merata dalam bulatan yang merupakan atom dan elektron terdapat di dalamnya.

Thomson merumuskan teori yaitu: atom merupakan sebuah bola kecil yang bermuatan positif dan dipermukaannya tersebar elektron yang bermuatan negatif. Model ini disebut juga model roti kismis karena mirip dengan roti yang ditaburi kismis. Teori ini memiliki kelemahan yaitu tidak menjelaskan kedudukan elektron, hanya mengatakan bahwa elektron berada dipermukaan karena ditarik oleh muatan positifnya.

 

 

 

c.       Teori Atom Ernest Rutherford

Penelitian yang dilakukan oleh Rutherford, Geiger dan Mersden pada permulaan abad ke-20 memberikan banyak informasi tentang susunan atom yang terdiri dari partikelpartikel negatif dan sebagian yang positif. Rutherford melakukan percobaan dengan menembakkan sinar α pada lempeng platinum tipis, hasil pengamatan menunjukkan bahwa sinar α tersebut ada yang tembus, membelok dan memantul. Sinar tembus karena atom mengandung ruang hampa, sinar membelok karena dipusat atom terdapat unti partikel yang bermuatan positif sehingga sinar membelok ketika mendekati inti karena tolak menolak. Sinar memantul karena menabrak inti tapi sedikit sekali. Di luar inti tidak hanya kosong tapi terdapat elektron yang berputar mengelilingi inti. Elektron tidak mempengaruhi sinar α karena kecil dan ringan.

Dari percobaan tersebut Rutherford menyimpulkan bahwa : atom terdiri dari inti bermuatan positif yang merupakan terpusatnya massa, di sekitar inti terdapat elektron yang mengelilingi inti dalam ruang hampa

Namun model atom Rutherford ini menimbulkan kesukaran oleh karena bertentangan dengan teori elektrodinamika listrik. Menurut teori ini suatu partikel yang bermuatan listrik apabila dipercepat akan meradiasi energi. Elektron yang bergerak mengelilingi inti akan kehilangan energi terusmenerus karena radiasi, sehingga akhirnya akan jatuh ke inti. Hal ini tidak dapat dijelaskan oleh Rutherford. Kesulitan ini dapat diatasi oleh Bohr yang mengaplikasikan teori kuantum pada model atom ini.

 

d.      Teori Atom Bohr

Niels Bohr, ahli fisika dari Denmark adalah ilmuwan pertama yang mengembangkan teori struktur atom pada 1913. Teori atom ini bertitik tolak dari model atom Rutherford dan teori kuantum Planck. Bohr merumuskan teori atom yang disebut teori atom Bohr yaitu sebagai berikut:

·         Atom terdiri atas inti bermuatan positif

·         Elektron bergerak mengelilingi inti dalam lintasan tertentu

·         Elektron dalam lintasannya tidak menyerap atau memancarkan energi, karena tiap lintasan mempunyai tingkat energi tertentu

·         Jika elektron pindah lintasan, maka terjadi perubahan energi sebesar ΔE = E2 – E1 E2 dan E1 energi lintasan pada tingkat rendah dan tinggi

Teori atom dapat dengan jelas menerangkan garis spektrum emisi dan absorbsi dari atom hidrogen. Cahaya akan diserap atau dipancarkan pada frekwensi tertentu yang khas sebagai akibat perpindahan elektron dari satu orbit ke orbit yang lain. Suatu atom yang berada pada keadaan stabil mempunyai energi terendah yang disebut tingkat dasar. Energi ionisasi yang dihitung dengan teori atom Bohr hanya sesuai dengan energi ionisasi ketiga.

Jadi dapat disimpulkan bahwa teori atom Bohr hanya berlaku untuk atom berelektron satu misalnya Li2+ Gagasan tentang elektron mengitari inti dalam orbit tertentu seperti halnya bulan mengitari matahari mudah dimengerti orang sehingga teori atom Bohr dapat diterima. Namun lama kelamaan disadari bahwa teori ini tidak dapat menjelaskan banyak hal. Jika atom ditempatkan dalam medan magnet dijumpai medan emisi yang lebih rumit.

Peristiwa ini yang disebut efek Zeeman yang tidak dapat dijelaskan oleh teori Bohr. Sommerfeld seorang ahli fisika Jerman menyarankan bahwa selain orbit berbentuk lingkaran terdapat juga orbit berbentuk ellips. Meskipun teori Bohr-Sommerfeld dapat menjelaskan efek Zeeman namun teori ini tidak mampu menjelaskan spektrumm dari atom berelektron banyak. Akhirnya. Setelah tahun 1920 menyusul gagasan Groglie tentang gelombang elektron< Schrodinger dan Heisenberg berhasil meletakkan dasar untuk teori atom modern.

e.      Teori Atom Mekanika

Gelombang Teori ini diawali oleh hipotesa de Broglie bahwa materi (elektron) bersifat sebagai gelombang dan partikel (dualisme). Sifat gelombang makin nampak jika ukuran λλlintasan yang bergelombang berarti elektron mempunyai jarak yang bervariasi terhadap inti dan bukan pada lintasan tetap.

 

Perkembangan Tabel Periodik Unsur

a.       Hukum Triade Dobereiner

Pada tahun 1829, Johan Wolfgang Dobereiner melihat adanya kemiripansifat di antara beberapa unsur, lalu mengelompokkannya menurut kemiripansifat yang ada. Ternyata tiap kelompok terdiri atas tiga unsur, sehinggadisebut Triade.Jika unsur-unsur dalam satu triade tersebut disusun menurut kenaikanmassa atom-atomnya, ternyata massa atom maupun sifat-sifat unsur yangkedua merupakan rata-rata dari massa atom unsur pertama dan ketiga.Penemuan ini memperlihatkan adanya hubungan antara massa atom dengan sifat-sifat unsur.

 

b.      Hukum Oktaf Newlands

Menurut John A. Newlands (1864) jika unsur-unsur disusun berderet-deret menurut kenaikan massa atom relatifnya, maka unsur yang ke-8 akan mempunyai kemiripan sifat dengan unsur yang pertama dan terus berulang secara periodik. (pada saat ini jumlah unsur yang diketemukan masih terbatas, unsur gas mulia belum diketemukan).

 

 

c.       Sistem Periodik Mendeleev

Pada tahun 1872, Dmitri Ivanovich Mendeleev dan Julius Lothar Meyer secara terpisah mengumumkan suatu sistem pengelompokkan unsur-unsur. Unsur-unsur disusun berderetderet menurut kenaikan massa atom relatifnya dan mengingat persamaan sifat kimianya, maka pada unsur-unsur tertentu sifat itu akan terulang lagi secara periodik. Oleh karena itu beliau mengatakan bahwa sifat kimia suatu unsur merupakan fungsi periodik dari massa atomnya.

Unsur-unsur yang mempunyai sifat mirip dikelompokkan dalam lajur vertikal sehingga diperoleh sebuah tabel yang memuat semua unsur-unsur yang diketahui pada saat itu. Pada tabel tersebut masih tempat tempat kosong untuk unsur-unsur yang belum diketahui. Mendeleev mencoba meramalkan beberapa sifat unsur yang belum diketahuinya berdasarkan data-data yang ada pada tabel tersebut dan mendapatkan kenyataan bahwa sifat itu sesuai dengan sifat unsur setelah diketemukan. Tabel unsur-unsur tersebut disebut sistem periodik unsur-unsur.

Meskipun sistem periodik unsur temuan Mendeleev telah memiliki banyak kelebihan, namun kita harus ingat bahwa tidak ada suatu teori atau hasil temuan seorang ahli yang benarbenar sempurna. Beberapa kelemahan pada sistem periodik unsur temuan Mendeleev diantaranya:

a.       Terdapatnya urutan unsur yang terbalik, jika ditinjau dari massa atom relatifnya, misalnya Ar – K; Co – Ni, Te – I dan Tu – Pa.

b.      Sifat hidrogen yang khusus sehingga tidak ada tempat yang cocok.

c.       Tidak dapat menunjang pemisahan unsur logam dengan non logam.

Kelemahan-kelemahan pada sistem periodik temuan Mendeleev, menyebabkan ahli lain tertarik untuk menyempurnakannya. Setelah Mendeleev, muncullah ahli berikutnya yang juga berusaha ingin menyusun unsur-unsur dalam bentuk tabel sistem periodik unsur, yaitu Henry Gwin Jeffryes Moseley

d. Henry Gwin Jeffreys Moseley/Sistem Periodik bentuk panjang.

Berdasarkan penemuannya Moseley (1914) menyatakan bahwa sifat dasar atom adalah nomor atom atau konfigurasi elektronnya. Oleh karena itu, maka beliau menyusun sistem periodik unsur berdasarkan hubungan antara kenaikan nomor atom dengan sifat-sifat kimia yang dimiliki oleh setiap unsur. Sistem periodik yang disusun oleh Moseley disebut “Sistem periodik bentuk panjang atau sistem periodik Modern”. Sistem periodik modern tersusun dari :

a.       Baris-baris horizontal yang masing-masing disebut periode

b.      Kolom-kolom vertikal yang masing-masing disebut golongan

 

KESIMPULAN

Atom terdiri dari partikel dasar yaitu elektron, proton, dan neutron. Istilah atom pertamakali 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 electron.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

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

Ismunandar. 2013 . Kimia Dasar 1 : Struktur Atom. Institut Teknologi Bandung. Dalam https://youtu.be/aLVrlGdYmEA ( Diunduh 25 September 2021 )

Ramadani.2016.Struktur Atom dan Perkembangan Teori Atom.Artikel Garuda Ristedikti. Dalam http://download.garuda.ristekdikti.go.id/article.php?article=755049&val=11999&title=%20STRUKTUR%20ATOM%20DAN%20PERKEMBANGAN%20TEORI%20ATOM ( Diunduh 26 September 2021)