RANGKUMAN: PERKEMBANGAN MODEL DAN STRUKTUR ATOM SERTA PERKEMBANGAN SISTEM PERIODIK

Oleh : Aziz Affandi (@V04-Aziz)

A. Perkembangan Model Atom

1. Model Atom Dalton

• Atom merupakan partikel terkecil dari materi
• Atom tidak dapat diubah menjadi atom lain
• Berbentuk bola kosong / bola pejal yang tidak memiliki muatan

Model atom Dalton, seperti bola pejal

2. Model Atom Thompson

• Atom merupakan bola yang bermuatan positif dengan elektron tersebar di dalam bola
• Elektron merupakan partikel terkecil dari materi
• Model atom disebut “roti kismis”

Model atom Thomson seperti roti kismis

3. Model Atom Rutherford

• Atom mempunyai inti atom yang merupakan pusat atom dimana terletak muatan positif.
• Elektron beredar mengelilingi inti atom
• Atom bersifat netral

Model atom Rutherford tata surya

4. Model Atom Bohr

• Elektron beredar pada lintasan yang disebut kulit-kulit elektron
• Lintasan-lintasan elektron tersebut mempunyai tingkat-tingkat energi dimana lintasan terdekat inti mempunyai energi terendah
• Elektron-elektron dapat berpindah-pindah lintasan dengan memancarkan atau menyerap energi.

Model atom Niels Bohr

5. Model Atom Mekanika Gelombang

• Lintasan-lintasan elektron berupa ‘awan elektron” dimana letak elektron berada pada lapisan “awan  elektron”

Model atom mekanika kuantum

B. Struktur Atom

1. Elektron

Elektron adalah partikel penyusun atom yang bermuatan negative. Penemuan elektron bermula dengan ditemukannya tabung sinar katoda.tabung sinar katoda terbuat dari dua kawat yang diberi potensial listrik yang cukup besar dalam tabung kaca sehingga terjadi pembendaharaan cahaya . 

JJ Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katoda ini dan dapat dipastikan bahwa sinar katoda merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan di antara katoda dan anoda. Dari hasil percobaan tersebut JJ Thomson menyatakan bahwa sinar katoda merupakan partikel penyusun atom yang bermuatan negative yang disebut dengan elektron.

             

Pembelokan sinar katoda oleh medan listrik

Besarnya muatan atom dalam elektron ditemukan oleh Robet Andrew Millikan melalui percobaan tetes minyak Milikan.

 

Diagram percobaan tetes minyak Milikan

2. Proton

Jika massa elektron 0 berarti suatu partikel tidak mempunyai massa padahal partikel materi mempunyai massa yang dapat di ukur.begitu pula kenyataan bahwa atom itu netral.

Eugene Goldstein (1886) melakukan eksperimen dari tabung gas yang memiliki katoda, yang diberi lubang-lubang dan diberi muatan listrik.

 

Percobaan Goldstein untuk mempelajari partikel positif

Ternyata pada saat terbentuk elektron yang menuju anoda terbentuk pula sinar positif yang menuju arah berlawanan melewati lubang pada katoda. Setelah berbagai gas dicoba dalam tabung ini, ternyata gas hidrogenlah yang menghasilkan sinar muatan positif yang paling kecil baik massa maupun muatannya, sehingga partikel ini disebut dengan proton. Massa proton = 1 sma ( satuan massa atom)  dan muatan proton = +1

 

3. Inti Atom

Setelah penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford melakukan penelitian penembakan lempeng tipis. Jika atom terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan negative maka sinar alpha yang ditembakkan seharusnya tidak ada yang diteruskan/ menembus lempeng sehingga muncullah istilah inti atom.

Ernest Rutherford dibantu oleh Hans Geiger dan Ernest Marsden menemukan konsep inti atom didukung oleh penemuan sinar X oleh W.C Rontgen dan penemuan zat radioaktif.

Percobaan Rutherford dapat digambarkan sebagai berikut :

Percobaan Rutherford, hamburan sinar alpha oleh lempeng tipis 

 

4. Neutron

Prediksi dari Rutherford memacu W. Bothe dan H. Becker melakukan eksperimen penembakan partikel alpha pada inti atom Berilium (Be). Ternyata dihasilkan radiasi partikel berdaya tembus tinggi.

Eksperimen ini dilanjutkan oleh James Chadwick. Ternyata partikel yang menimbulkan radiasi berdaya tembus tinggi itu bersifat netral atau tidak bermuatan dan massanya hampir sama dengan proton. Partikel ini disebut neutron dan dilambangkan dengan ₀¹n.

Isotop, Isobar dan isoton

• Isotop → unsur-unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda
• Isobar → unsur-unsur yang mempunyai nomor atom berbeda tetapi nomor massanya sama
• Isoton → unsur-unsur yang mempunyai jumlah neutron sama

B. Perkembangan Sistem Periodik

Logam & non logam

1. Triade Dobereiner

• Unsur-unsur yang ada dikelompokkan menjadi satu kelompok yang terdiri dari 3 unsur yang mempunyai sifat-sifat yang sama

2. Hukum Oktaf Newlands

3. Sistem Periodik Mendeleyev

• Unsur-unsur dikelompokkan menjadi 7 dimana unsur ke 1 sifatnya mirip dengan unsur ke 8, unsur ke 2 sifatnya mirip dengan unsur ke 9 dan seterusnya

• Merupakan awal terbentuknya sistem periodik modern.
• Unsur-unsur dibagi dalam lajur vertikal yang disebut golongan dimana unsur-unsur tersebut mempunyai sifat yang sama, secara horisontal unsur-unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom.
• Mendeleyev mengosongkan tempat-tempat yang belum ditemukan unsurnya bahkan sudah diramalkan sifat-sifat fisika dan kimia dari unsur yang belum diketahui tersebut.

4. Sistem Periodik Modern

Dibagi 2 lajur, yaitu:

1. Lajur horisontal

Disebut periode, unsur-unsur disusun  berdasarkan kenaikan nomor atom dan terdiri dari 7 periode

2. Lajur vertikal

Disebut golongan, unsur-unsur dalam satu golongan mempunyai sifat-sifat kimia yang sama.

Golongan dibedakan atas golongan utama (A) dan golongan transisi (B)

• Golongan I A → Alkali (logam)
• Golongan II A → Alkali tanah (logam)
• Golongan III A → Boron (logam & non logam)
• Golongan IV A → Karbon (logam & non logam)
• Golongan V A → Nitrogen (logam & non logam)
• Golongan VI A → Oksigen (logam & non logam)
• Golongan VII A → Halogen (non logam)
• Golongan VIII A → Gas mulia (non logam)

Konfigurasi Eletron dan Menentukan Periode dan Golongan

• Angka yang dipergunakan yaitu : 2, 8, 18 dan 32
• Angka sisa yang diperbolehkan : 1 – 8
• Periode : Jumlah kulit
• Golongan : Jumlah elektron valensi (jumlah elektron pada kulit terakhir)
• Contoh: 11Na = 2) 8) 1) → Banyak kulit = 3 (menunjukkan periode), Elektron valensi = 1 (menunjukkan golongan) sehingga Na terletak pada golongan I A dengan periode 3.

Sifat Periodik Unsur-unsur

SUMBER REFERENSI :

Rahman, A. (2018). Simulasi Atom Hidrogen Berdasarkan Atom Klasik Menggunakan Eclipse (Doctoral dissertation, Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar).

http://www.batan.go.id/index.php/id/infonuklir (diakses 29 Maret 2022)

ST Lestari, S. (2004). Mengurai susunan periodik unsur kimia. Kawan Pustaka.