KimintekHijau.com: EVOLUSI KONSEP ATOM DAN PENGENALAN TABEL PERIODIK UNSUR

OLEH : IWAN SETIAWAN (@V11-IWAN)

ATOM

Konsep tentang atom pertama sekali dicetuskan oleh Demokritus, menurut Demokritus semua dapat dipecahkan menjadi partikel terkecil, dimana partikel-partikel tidak bisa lagi dibagi lebih lanjut disebut atom. Atom berasal dari kata atomos, (a: tidak, tomos: memotong), tidak dapat dipotong atau tidak dapat dibagi.

1. MODEL ATOM DALTON (1760-1844)

Menurut model atom ini, atom merupakan bola pejal yang tidak bermuatan. Selain itu, menurut teori atom ini, atom merupakan kesatuan terkecil yang tidak bisa dibagi-bagi lagi.

Atom suatu unsur sama segala sifatnya, sedangkan atom dari unsur yang berbeda maka berlainan dalam massa dan sifatnya. Setiap atom dapat membentuk molekul dan senyawa. SelanjuTnya beliau juga menegaskan bahwa suatu reaksi kimia hanya melibatkan penata ulang atom-atom, sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.

2. MODEL ATOM THOMPSON

odel atom Thompson berbentuk seperti roti kismis. Hal itu dikarenakan atom merupakan bola padat bermuatan positif dengan partikel negatif (elektron) yang tersebar didalamnya. Selain itu, muatan positif dan negatif pada atom tersebut jumlahnya sama. Model atom ini dibuktikan dengan penelitian Thomson yang menggunakan sinar tabung katoda. Menurut JJ thompson atom memiliki muatan positif yang terbagi merata keseluruh isi atom. Muatan ini dinetralkan oleh elektron-elektron yang tersebar diantara muatan tersebut. Keadaannya mirip roti kismis, dimana elektron diumpamakan sebagai kismis yang tersebar dalam seluruh bagian dari roti.

3. MODEL ATOM RUTHERFORD

Model atom Rutherford dikemukakan oleh Ernest Rutherford pada tahun 1911. Dalam teori atom ini, setiap atom mengandung inti atom yang bermuatan positif dengan elektron yang mengelilingi dalam lintasannya. Selain itu, massa atom ini terpusat di inti atom dan sebagian besar volume atom tersebut merupakan ruang hampa, dikutif dari akupintar.id teori oleh rutherford dibuktian dari hasil percobaan penembakan logam oleh sinar alpha, yang dikenal juga dengan Percobaan Geiger-Marsden.

4. MODEL ATOM BOHR

Model atom Bohr dicetuskan oleh Niels Bohr dan Ernest Rutherford pada tahun 1913. Dalam model atom Bohr, dinyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton dan neutron dan dikelilingi oleh elektron yang berputar dalam orbitnya (tingkat energi tertentu). Orbit ini dikenal sebagai kulit atom. Beberapa ringkasa hukup Niehls Bohr tentang atom :

a. Atom memiliki inti atom yang berisi proton, dan beredar di sekitarnya elektron elektor

b. elektron beredar mengelilingi inti atom dan memiliki orbit masing masing

c. Sepanjang elektron berada dalam lintasan stasioner energi akan konstan, sehingga tidak ada cahaya yang dipancarkan.

d. Elektron hanya dapat berpindah dari lintasan stasioner yang lebih rendah ke yang lebih tinggi jika menyerap energi. Dan sebaliknya, jika elektron berpindah dari lintasan stasioner yang tinggi ke yang rendah terjadi pembebasan energi

5. ATOM MEKANIKA KUANTUM

Kegagalan teori atom Bohr dalam menerangkan spektra atom hidrogen dalam medan magnet dan medan listrik, mendorong Erwin Schrodinger mengembangkan teori atom yang didasarkan pada prinsipprinsip mekanika kuantum. Teori atom mekanika kuantum mirip dengan yang diajukan oleh model atom Bohr, yaitu atom memiliki inti bermuatan positif dikelilingi oleh elektron-elektron bermuatan negatif. Perbedaannya terletak pada posisi elektron dalam mengelilingi inti atom

keberadaan elektron-elektron dalam mengelilingi inti atom berada dalam orbit dengan jarak tertentu dari inti atom, yang disebut jari-jari atom, Menurut teori atom mekanika kuantum, posisi elektron dalam mengelilingi inti atom tidak dapat diketahui secara pasti sesuai prinsip Ketidakpastian Heisenberg. Oleh karena itu, kebolehjadian (peluang) terbesar ditemukannya elektron berada pada orbit atom tersebut. Dengan kata lain, orbital adalah daerah kebolehjadian terbesar ditemukannya elektron dalam atom.

Menurut model atom mekanika kuantum, gerakan elektron dalam mengelilingi inti atom memiliki sifat dualisme sebagaimana diajukan oleh de Broglie. Oleh karena gerakan elektron dalam mengelilingi inti memiliki sifat seperti gelombang maka persamaan gerak elektron dalam mengelilingi inti harus terkait dengan fungsi gelombang. Dengan kata lain, energi gerak (kinetik) elektron harus diungkapkan dalam bentuk persamaan fungsi gelombang.

SISTEM PERIODIK UNSUR

Tabel periodik adalah suatu bentuk tabel yang berisi susunan unsur- unsur kimia berdasarkan nomor- nomor atom yang dimilikinya. Nomor atom yang tersusun tersebut berisi sejumlah proton dalam konfigurasi elektron tertentu dengan kesamaan sifat yang dimiliki unsur kimia. Tabel periodik terbagi dalam empat blok, yaitu blok s, p, d, dan f. Dalam satu periode atau baris, di bagian kiri itu menunjukan sifat logam, sedangkan bagian kanan untuk menunjukan sifat non logam.

Jenis Pengelompokan Sistem Periodik Unsur

Pengelompokan unsur hingga kesusunan saat ini melalui banyak evaluasi dan pendapat para ahli. Berikut beberapa pengelompokan unsur menurut para ahli :

a. Pengelompokkan Unsur menurut Antoine Lavoisier

Aristokrat dan ahli kimia Prancis Antoine Laurent Lavoisier adalah tokoh yang sangat penting dalam sejarah kimia, yang temuannya setara dengan dampak penemuan Isaac Newton pada bidang fisika. Buku Lavoisier yang paling terkenal, Traité élémentaire de chimie, diterbitkan pada tahun 1789 oleh Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis yang elite, dapat dianggap sebagai buku teks kimia modern pertama dan berisi teori tentang sifat unsur-unsur di alam. Melalui bukunya ini Lavoisier menjadi pembuka jalan atas penemuan-penemuan unsur-unsur kimia dan cikal bakal tabel unsur periodik. Ia juga berhasil mempublikasikan daftar 33 unsur, di mana semua unsur dikelompokkan berdasarkan sifat logam, non-logam, gas, dan tanah

b. Pengelompokan Unsur Menurut Johann Wolfgang Dobereiner

Setelah Lavoisier, pada tahun 1829 seorang ahli kimia Jerman bernama Johann Dobereiner (1780–1849), menempatkan unsur-unsur kimia dalam tiga kelompok yang disebut triad. Dobereiner mengelompokkan unsur-unsur di mana dalam satu triade yang disusun berdasarkan massa atomnya, unsur kedua setiap trade merupakan massa rata-rata dari unsur pertama dan ketiga. Salah satu triad tersebut adalah lithium, natrium, dan kalium. Sistem Triade ini didasarkan pada sifat fisik dan kimia suatu unsur. Dobereiner menemukan bahwa massa atom dari ketiga elemen ini, serta triad lainnya, membentuk sebuah pola. Hukum Dobereiner kemudian dikenal dengan Hukum Triade atau Hukum Triad.

c. Pengelompokan Unsur Menurut John Newlands

John Newlands adalah seorang kimiawan asal Inggris. Ia mengelompokkan unsur-unsur periodik kimia berdasarkan kenaikan massa atom. Newlands menyimpulkan bahwa sifat kimia dan fisika suatu unsur akan berulang setiap interval kedelapan. Contohnya adalah unsur kedelapan akan memiliki sifat yang mirip dengan unsur pertama, sedangkan unsur kesembilan akan memiliki sifat yang mirip dengan unsur kedua, dan seterusnya. Newlands menyebut peraturan ini dengan istilah Hukum Oktaf karena menyerupai periodisitas oktaf musik. Tabel pengelompokan unsur-unsur periodik menurut Newlands adalah sebagai berikut:

d. Pengelompokan Unsur Menurut Dmitri Mendeleev

Setelah Newlands, tabel unsur periodik disempurnakan oleh Dmitri Mendeleev. Ia adalah seorang ahli kimia asal Rusia. Mendeleev mengembangkan klasifikasi periodik unsur kimia dan menempatkan unsur-unsur yang memiliki kemiripan sifat secara vertikal dan kemudian disebut golongan, dan menempatkan unsur-unsur yang disusun berdasarkan kenaikan massa atom relatifnya secara horizontal yang kemudian disebut periode. Sistem ini menyatakan ketika semua unsur kimia yang diketahui disusun menurut kenaikan berat atom, tabel yang dihasilkan menunjukkan pola berulang, atau periodisitas, sifat-sifat dalam kelompok unsur. Dalam versi tabel unsur periodik tahun 1871 yang diciptakan, ia meninggalkan celah di tempat-tempat di mana ia percaya unsur-unsur yang belum ditemukan saat itu akan menemukan tempat dalam tabel periodik kimia. Dia bahkan meramalkan kemungkinan sifat dari tiga elemen potensial. Bukti selanjutnya dari banyak ramalannya dalam masa hidupnya membawa ketenaran Mendeleev sebagai pendiri hukum periodik unsur kimia. Tabel Pengelompokkan unsur-unsur periodik menurut Mendeleev adalah sebagai berikut:

e. Pengelompokkan Unsur Menurut Henry Moseley

Setelah ditemukan adanya struktur atom yaitu partikel penyusun atom yang terdiri dari Proton, Elektron, dan Neutron, di mana elektron mengitari neutron dan proton yang berada di inti atom. Dikenal sebagai hukum Moseley, penemuan mendasar tentang nomor atom ini merupakan tonggak sejarah dalam memajukan pengetahuan tentang atom. Pada tahun 1914 Moseley menerbitkan sebuah makalah di mana ia menyimpulkan bahwa nomor atom adalah jumlah muatan positif dalam inti atom. Dia juga menyatakan bahwa ada tiga unsur yang tidak diketahui, dengan nomor atom 43, 61, dan 75, antara aluminium dan emas. Henry Moseley mengemukakan pentingnya nomor atom, dalam penempatan unsur-unsur pada tabel periodik, dan kemudian Moseley memperbaharui tabel unsur periodik milik Mendeleev. Tabel periodik menurut Moseley inilah kemudian dikembangkan hingga menjadi tabel unsur periodik yang saat ini kita gunakan dan kita temui di pelajaran kimia, seperti di bawah ini.