SEJARAH PERKEMBANGAN TEORI ATOM MODERN

DISUSUN OLEH : ABDULLAH 41621010012 @T10-Abdullah

Abstrak

Makalah ini dilatarbelakangi oleh munculnya beberapa teori atom pada masa-masa tertentu. Makalah ini bertujuan untuk mengetahui sejarah perkembangan teori atom dari masa ke masa. Dan makalah ini menyimpulkan bahwa teori atom berkembang berdasarkan penemuan alat penunjang penelitiannya, sehingga teori atom dari masa sebelumnya akan diperbahrui di teori yang lebih baru.

Kata kunci: Atom, Sejarah, Teori

Abstract

the emergence of several atomic theories at certain times. This paper aims to determine the history of the development of atomic theory from time to time. And this paper concludes that atomic theory develops based on the discovery of supporting research tools, so that the atomic theory of the previous period will be updated in a newer theory.

Keywords: Atom, History, Theory

 

Pendahuluan

Atom merupakan suatu dasar materi terkecil dari suatu unsur yang memiliki sifat-sifat tertentu, atom tersusun dari inti atom dan awan elektron yang mengelilinginya.

Atom berasal dari bahasa yunani “átomos” yang berarti suatu yang tak bias dipotong ataupun sesuatu yang tidak bisa dibagi-bagi lagi. Dan teori atom sangat penting untuk dipelajari, karena keseluruhan alam semesta tersusun dari atom. Untuk itu, pembelajaran tentang bentuk atom, susunan atom, dan sifat-sifat atom sangat penting untuk umat manusia karena dengan ini manusia mampu memanfaatkan alam semesta untuk kepentingan umat manusia.

Pembahasan

 

I. Sejarah Perkembangan Teori Atom Modern

Konsep bahwa materi terdiri dari satuan-satuan terpisah yang tidak dapat dibagi lagi menjadi satuan yang lebih kecil telah ada selama satu milenium. Namun, pemikiran tersebut masihlah bersifat abstrak dan filosofis, daripada berdasarkan pengamatan empiris dan eksperimen. Secara filosofis, deskripsi sifat-sifat atom bervariasi tergantung pada budaya dan aliran filosofi tersebut, dan seringkali pula mengandung unsur-unsur spiritual di dalamnya. Walaupun demikian, pemikiran dasar mengenai atom dapat diterima oleh para ilmuwan ribuan tahun kemudian, karena ia secara elegan dapat menjelaskan penemuan-penemuan baru pada bidang kimia.

Referensi paling awal mengenai konsep atom dapat ditilik kembali kepada zaman India kuno pada tahun 800 sebelum masehi. Kira-kira pada tahun 450 SM, Demokritos menciptakan istilah átomos (bahasa Yunani: ἄτομος), yang berarti "tidak dapat dipotong" ataupun "tidak dapat dibagi-bagi lagi". Teori Demokritos mengenai atom bukanlah usaha untuk menjabarkan suatu fenomena fisis secara rinci, melainkan suatu filosofi yang mencoba untuk memberikan jawaban atas perubahan-perubahan yang terjadi pada alam. Filosofi serupa juga terjadi di India, namun demikian ilmu pengetahuan modern memutuskan untuk menggunakan istilah "atom" yang dicetuskan oleh Demokritos. 

Teori Atom berkembang lagi pada tahun 1924. Dalam hal ini ada tokoh Perancis bernama Louis de Broglie yang menyempurnakan kelemahan Teori Atom yang dikemukakan oleh Bohr. Ia menjelaskan bahwa elektron tidak hanya bersifat partikel, namun juga bisa bersifat gelombang.

Pendapat ini kemudian dikembangkan lagi oleh Edwin dan Werner dan melahirkan Teori Atom modern. Teori ini juga disebut dengan nama Teori Atom Mekanika Kuantum. Dasar dari teori ini adalah gerakan elektron dalam mengelilingi inti bersifat layaknya sebuah gelombang. Hingga saat ini, teori ini merupakan teori paling mutakhir terkait atom.

 

 

II. Model Atom Berdasarkan Penemu-Penemunya

1. Teori atom John Dalton beserta model atomnya

Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa "Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu berikut: 

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

B. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda 

C. Atom-atom bergabung tetap". Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen 4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru.

gambar 2.2.1 model atom Dalton

  Kelebihan dan Kekurangan Model Atom John Dalton:

Kelebihan 
Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom

Kelemahan
Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik.Berarti ada partikel lain yang dapat menghantarkan arus listrik.

2. Teori atom J.J.Thomson beserta model atomnya

Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode.
Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron. 
       Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positif untuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. 
  Dari penemuannya tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson.
  Yang menyatakan bahwa: “Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron” 
Model atom ini kemudian disebut sebagai “plum pudding model” yang lebih dikenal sebagai model roti kismis.

Gambar 2.2.2 model atom J.J.Thomson

Kelebihan dan Kekurangan Model Atom J.J.Thomson:

Kelebihan 
perkembangan teori atom ini lebih jelas dibandingkan teori atom sebelumnya.

Kelemahan

 Kelemahan model atom Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

3. Teori atom Rutherford beserta model atomnya

Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geiger dan Erners Masreden) telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih. 

  Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut: 
- Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan 
- Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif. 
- Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan. 

  Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.

 Gambar 2.2.3 model atom Rutherford

Kelebihan dan Kekurangan Model Atom Rutherford:

Kelebihan
Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti 

Kelemahan 
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Karena Rutherford telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron.

4. Teori atom Niels Bohr beserta model atomnya

Seorang Fisikawan Denmark, Niels Bohr (1885-1962) mengembangkan kekurangan teori atom yang dikemukakan oleh Rutherford. Model atom Rutherford menyatakan bahwa atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dengan elektron yang mengelilingi inti tersebut, model atom ini bisa juga dipandang seperti system tata surya kita dimana matahari sebagai inti dan planet-planet sebagai elektron.

  Menurut fisika klasik, obyek bermuatan yang mengalami percepatan akan mengemisikan energi. Dari model atom Rutherford, elektron bergerak mengelilingi inti dengan lintasan berbentuk lingkaran. Kita tahu bahwa benda cenderung untuk bergerak dengan lintasan lurus, agar membentuk lintasan berbentuk lingkaran maka elektron tersebut secara konstan akan merubah arah geraknya, dengan demikian elektron mengalamai percepatan yang konstan, sebagai akibat dari peristiwa ini seperti halnya yang dikemuakan oleh teori fisika klasik diatas maka elektron seharusnya kehilangan energi dalam bentuk emisi cahaya, sehingga lama-kelamaan elektron akan jatuh ke inti.

Pada tahun 1913 Bohr mengemukakan bahwa:

• Electron dalam atom hydrogen bergerak mengelilingi inti pada orbit dengan jarak tertentu dan tingkatan energi energi pada saat dia berpindah dari satu orbit ke orbit yang lain, energi akan diabsorbsi atau tertentu pula.
• Selama elektron mengelilingi inti maka elektron tidak akan kehilangan energi. Elektron hanya kehilangan atau mendapatkan diemisikan dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan frekuensi tertentu.
• Untuk menjelaskan model atomnya ini Bohr menggunakan atom hydrogen sebagai model, dia mampu menghitung radius setiap orbit yang ada di atom hydrogen sekaligus menghitung tingakatan energinya, dan yang lebih penting lagi hal ini sesuai dengan kisaran data hasil eksperimen yang ditunjukan oleh spectrum garis atom hydrogen.

Tingkatan energi dalam atom hydrogen dihitung dengan rumus:

E = -2.178×10-18 J ( Z2/n2)

Dimana n adalah bilangan bulat, dan Z adalah muatan inti. Model atom bohr hanya berlaku untuk atom hydrogen dan atom-atom dengan konfigurasi seperti hydrogen, contohnya ion Li+ dan ion He+.

Gambar 2.2.4 model atom Niels Bohr

Kelebihan dan Kekurangan Model Atom Niels Bohr:

Kelebihan
Elektron tidak mengorbit mengelilingi inti melalui sembarang lintasan, tapi hanya melalui lintasan tertentu dengan momentum sudut tertentu tanpa melepaskan energi (= Lintasan Stasioner )

Elektron dapat berpindah hanya dengan melepaskan dan menyerap energi sebesar hf (energi foton)

Kelemahan 
Lintasan electron yg sebenarnya, masih mempunyai sub kulit orbital bukan hanya berupa lingkaran, jadi tidak sesederhana teori Bohr

Model atom Bohr hanya dapat menerangkan model atom hydrogen, belum dapat menerangkan model atom berelektron banyak

Teori Bohr tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam kimia dengan baik, termasuk pengaruh medan magnetik terhadap atom.

5. Teori atom modern beserta modelnya

Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”.

  Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi.

  Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini.

Gambar 2.2.5 Model atom modern

Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama.

 

  Kelebihan dan Kekurangan Model Atom Niels Bohr:

Kelebihan

Teori atom ini masih digunakan hingga saat ini, sehingga teori ini masih berlaku.

 

Kelemahan

Persamaan gelombang Schrodinger hanya dapat diterapkan secara eksak untuk partikel dalam kotak dan atom dengan elektron tunggal.

 

Permasalahan

1. bagaimanakah  perkembangan sejarah  teori atom modern ?

2. Siapakah penemu-penemu atom?

 

 Solusi

1. Mengetahui perkembangan sejarah teori atom dari masa ke masa

2. Mengetahui penemu-penemu atom baik kelebihan dan kelemahan dalam teorinya.

 

Penutup

 

I. Kesimpulan

Dari beberapa teori atom tersebut dapat disimpulkan:

a. Teori atom mengalami perubahan dari masa ke masa.

b. Perubahan pada teori atom yang lebih baru digunakan untuk membenahi teori atom sebelumnya.

c. Perkembangan teori atom sejalan dengan penemuan peralatan yang menunjang memperdalam pengetahuan tentang atom.

 

II. Saran

Saran bagi pembaca, makalah ini masih belum sempurna. Kepada pembaca yang ingin membuat makalah yang serupa diharapkan memperdalam wawasan dan pengetahuan dari berbagai macam sumber lain seperti majalah sains ataupun buku-buku tentang teori atom.

 

Daftar Pustaka

Rahadian, Titah Dewi. 2013. Metode The King KIMIA SMA ala Tentor. Jakarta: WahyuMedia

http://www.ciputra-uceo.net/blog/2015/2/5/contoh-makalah-mahasiswa-yang-benar-beserta-pedoman-pembuatan-makalah

https://id.wikipedia.org/wiki/Atom

http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/dalton.html

https://www.thinglink.com/scene/569008917368012802

https://en.wikipedia.org/wiki/Rutherford_model

http://pantaikeempat.blogspot.co.id/2008/01/fisika-atom-dan-sedekah.html

http://vlemaic.weebly.com/1/post/2008/04/smacktardology-and-the-bohr-bindahneem-model-of-the-atom.html

http://www.forumsains.com/artikel/280 

  

Daftar Gambar

Gambar 2.2.1: http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/dalton.html

Gambar 2.2.2: https://www.thinglink.com/scene/569008917368012802

Gambar 2.2.3: https://en.wikipedia.org/wiki/Rutherford_model

Gambar 2.2.4: 

http://pantaikeempat.blogspot.co.id/2008/01/fisika-atom-dan-sedekah.html 

Gambar 2.2.5:

http://vlemaic.weebly.com/1/post/2008/04/smacktardology-and-the-bohr-bindahneem-model-of-the-atom.html