PEMAHAMAN DASAR STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

 Oleh : Rahel Gracia Listiadi (@T23-Rahel)

Abstrak

Struktur atom dan sistem periodik unsur merupakan bagian dari kajian ilmu kimia dasar. Atom merupakan bagian dari suatu materi. Atom disebut sebagai bagian terkecil dari suatu materi. Suatu atom ternyata memiliki struktur yang terdiri dari elektorn,proton dan neutron. Atom mengalami  banyak perkembangan mulai dari teori Dalton sampai mekanika kuantum. Atom sudah pasti berhubungan dengan unsur. Dalam kimia ada yang namanya sistem periodik unsur. Sistem periodic unsur merupakan susunan unsur-unsur dalam sebuah tabel kimia. Ada banyak hal mengenai struktur dalam atom dan sistem dari periodik unsur yang bisa dipelajari dengam memahami dasar dari keduanya terlebih dahulu.

Kata Kunci : struktur, atom, sistem, periodik,unsur.

Abstract

The atomic structure and the periodic system of elements are part of the study of basic chemistry. Atoms are part of a material. Atom is referred to as the smallest part of a matter. An atom turns out to have a structure consisting of electrons, protons and neutrons. The atom underwent many developments from Dalton's theory to quantum mechanics. Atoms are definitely related to elements. In chemistry there is such a thing as the periodic system of elements. The periodic table of elements is the arrangement of the elements in a chemical table. There is a lot about the structure in atoms and the periodic table of the elements that can be learned by understanding the basics of both.

Keywords: structure, atom, system, periodic, elements.

Pendahuluan 

Atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Atom memiliki beberapa perkembangan yang terus disempurnakan secara teorinya. Mulai dari teori Dalton sampai dengan mekanika kuantum yang menjadi pengetahuan dalam ilmu kimia bahwa suatu atom memiliki suatu struktur. Atom ternyata terbagi lagi atas neutron, proton dan elektron. Semua hal tersebut ditemukan melalui perkembangan atom yang terus dikembangkan oleh beberapa tokoh. Menurut Sunarya (2010) bahwa model atom yang telah dikembangkan dan dipublikasikan menurut temuan-temuan yang  secara sinergis saling mendukung atau menolak usulan model atom sebelumnya. Sampai saat ini, teori atom yang paling mutakhir adalah berdasarkan teori mekanika kuantum dengan berbagai asumsi dan teorema.

Suatu atom memiliki hubungan dengan sistem periodik unsur dikarenakan sistem periodik unsur merupakan kumpulan atom yang diatur di dalam suatu tabel. Seorang 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. Antara struktur atom dan sistem periodik unsur saling berkaitan maka dari itu dibutuhkan pemahaman dasar atara keduanya.

Permasalahan

1. Bagaimana perkembangan teori atom menurut para ahli ?

2. Apa saja partikel dasar atom ?

3. Mengapa ada teori dasar kuantum ?

4. Bagaimana contoh dari hipotesis kuantum dari Planck ?

5. Apa itu sistem periodik unsur ?

6. Bagaimana keterkaitan struktur atom dengan sistem periodik unsur ?

Tujuan

1. Untuk dapat mengetahui perkembangan atom.

2. Untuk dapat mengetahui partikel-partikel dari suatu atom.

3. Untuk mengetahui teori dasar kuantum.

4. Untuk mengetahui bagaimana penyelesaian soal dari hipotesis Planck.

5. Untuk mengetahui sistem periodik unsur.

6. Untuk mengetahui keterkaitan antara atom dengan sistem periodik.

Pembahasan

Suatu materi memiliki unsur terkecil yang disebut atom. Hal ini pertama kali di ungkapan oleh ahli filfasat Yunani yaitu Leukippos dan Demokritos yang menyatakan bahwa semua benda terdiri atas bagian-bagian yang sangat kecil dan tidak mungkin dibagi lagi dan hal itu dinamakan atom. Teori atom pertama kali dikembangkan lebih jauh oleh Dalton ia berpendapat bahwa atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibagi lagi hal ini hampir sama dengan yang diungkapkan oleh Demokritos. Dan teori atom Dalton juga mengungkapkan unsur yang sama tersusun dari atom-atom yang identik,unsur yang berbeda tersusun dari atom-atom yang berbeda.

Teori atom dari Dalton kemudian dikembangkan lagi Thomson yang teorinya disebut dengan roti kismis. Ia mengemukakan bahwa atom berbentuk bola pejal bermuatan positif dan di permukaan atom terdapat partikel -partikel elektron yang  menyelimutinya. Sehingga atom bermuatan netral. Maka dari itulah perkembangan atom oleh Thomson disebut seperti roti kismis. Lalu teori atom terus dikembangkan oleh Rutherford yang mengeluarkan hipotesis yang menggugurkan  teori sebelumnya yaitu milik Thomson. Rutherford berpendapat bahwa atom sebenarnya terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dengan dikelilingi elektron yang bergerak.

Niels Bohr juga menyimpulkan teorinya mengenai atom bahwa suatu atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron-elektron yang bergerak mengelilingi inti atom dalam orbit lingkaran dengan energi tertentu. Dan teori atom dari Niels Bohr diperbaiki lagi hingga mencapai model atom modern yang disempurnakan oleh Erwin Schrodinger  yang menurutnya atom terdiri atas inti yang terdiri dari dua jenis yaitu proton dan neutron  serta eletron yang berada disekelilingi atom.

Melihat perkembangan atom yang terus disempurnakan dikarenakan mencari kebenaran dari penyusun serta struktur dari suatu atom maka, didapatkan bahwa suatu atom terdiri dari elektron, proton, dan neutron yang merupakan partikel penyusunnya. Elektron ditemukan melalui sinar katode oleh George Johnston Stoney pada tahun 1891  yang berpendapat bahwa sinar katode merupakan partikel yang ia sebut elektron. Elektron dalam suatu atom merupakan partikel negatif. Proton ditemukan oleh 1886 oleh Eugene Goldstein dengan membuktikan adanya muatan positif yang ia temukan melalui tabung sinar katode melalui plat katode telah diberi lubang. Sedangkan neutron ditemukan pertama kali oleh Rutherford lalu pada tahun 1920 William Draper Harkins yang berasumsi bahwa partikel lain dalam inti atom selain proton,partikel itu bermassa hampir sama dengan proton dan tidak bermuatan dan ia menyebutkannya sebagai neutron.

Teori dasar kuantum ada dikarenakan dibutuhkannya kunci penyelesaian masalah fisika dan kimia. Teori ini diajukan oleh Max Planck pada tahun 1900-an berdasarkan gejala radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari benda yang berpijar (hukum pergeseran Wien), dan berdasarkan serapan cahaya oleh benda hitam sempurna, dikenal sebagai radiasi benda hitam. Hipotesis Planck mengatakan bahwa sistem mekanik tidak dapat memiliki energi sembarang melainkan bersifat diskret berupa paket-paket energi yang dinamakan kuantum.

Menurut Ismunandar (2013) petunjuk tentang struktur elektonik atom didapatkan dari hasil studi radiasi elektronik. Teori kuantum memprediksi bentuk orbital atom dan sifat atom berhubungan dengan konfigurasi elektronnya. Berikut contoh soal dari hipotesis kuantum Planck menurut Ismunandar (2013),

1. Berapa banyak foton ( λ = 3,00 mm ) yang diserap air sebanyak 1 g agar suhunya naik 1,00 °C ?

Jawab :  λ = 3,00 mm = 300 . 10^-3 m

f  = 3. 10⁸ m/s  :  3 . 10-³ m  = 1. 10¹¹  /s

E = 6,63 .10^-34 J.s . 10¹¹ / s

     = 6,63 . 10^-23 J s

Sistem periodik unsur adalah suatu daftar unsur-unsur yang disusun dengan semua unsur yang dikenal berada dalam suatu susunan daftar yang dikelompokkan berdasarkan hukum periodik yang terdiri dari periode dan golongan yang saling berkaitan serta menentukan keperiodikkan sifat unsur, disajikan ke dalam suatu bentuk tabel yang disebut tabel periodik unsur.

Menurut Vogt (2021) unsur-unsur kimia terkait satu sama lain dalam suatu sistem, sistem periodik unsur (PSE), menggunakan urutan (yaitu berat atom, nomor atom) dan kesamaan kimia (yaitu pembentukan senyawa serupa). Secara historis keteraturan dan persamaan diturunkan dari senyawa kimia yang tersedia (yang sekarang kita sebut ruang senyawa kimia), awalnya dengan mencari bobot bersama terkecil dari suatu unsur dan kesamaan komposisi, masing-masing. Itulah mengapa struktur atom berkaitan erat dengan sistem periodik unsur.

Kesimpulan

Mempelajari ilmu kimia berarti mempelajari suatu materi. Atom merupakan bagian terkecil dalam suatu materi. Atom pertama kali dikembangkan lebih lanjut oleh Dalton dan teori atom terus berkembang saling memperbaiki teori-teori atom sebelumnya sampai kepada model atom modern yang diyakini hampir sempurna dan menjadi acuan ilmu yang kita pelajari sekarang untuk struktur dari suatu atom.

Atom terdiri dari elektron yang dalam atom bermuatan negatif, proton yang memilik muatan positif dan neutron yang dianggap bermuatan netral. Suatu atom juga berhubungan dengan dasar teori kuantum yang menyatakan oleh Max Planck pada tahun 1900-an berdasarkan gejala radiasi gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari benda yang berpijar (hukum pergeseran Wien).

Suatu atom memiliki hubungan dengan sistem periodik unsur dikarenakan sistem periodik unsur merupakan kumpulan atom yang diatur didalam suatu tabel. Unsur-unsur kimia terkait satu sama lain dalam suatu sistem, sistem periodik unsur (PSE), menggunakan urutan (yaitu berat atom, nomor atom) dan kesamaan kimia (yaitu  pembentukan senyawa serupa). Itulah alasan dari struktur atom berkaitan erat dengan sistem periodik unsur

Daftar Pustaka 

Educhem, Trivia. 2020. Struktur Atom : Perkembangan Teori Atom. Trivia Educhem. Dalam https://youtu.be/pD3wmt9b7Cs . ( Diunduh 25 September 2021 )

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

Huda, Muhamad Nasrul. 2017. Makalah Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur. Cirebon. Universitas Nahdhatul Utama. Dalam https://www.academia.edu/34644270/MAKALAH_STRUKTUR_ATOM_and_SISTEM_PERIODIK_UNSUR_COVER_Diajukan_untuk_Memenuhi_Tugas_Mandiri ( Diunduh 25 September 2021 )

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