1 Teori Atom John Dalton
Pada
tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya 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 tetap”. Dari kedua hukum tersebut Dalton
mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:
- Atom merupakan
bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
- Atom digambarkan
sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang
identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda
- Atom-atom
bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan
sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
- 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.
Kelemahan:
Teori
dalton tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus
listrik.
2 Teori Atom J. J.
Thomson
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 positifuntuk 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 partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positifuntuk 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
atomini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah dikelupas kulitnya.
biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar marata dalam bola daging jambu
yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang
pejal.
Kelemahan:
Kelemahan
model atom Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan
negatif dalam bola atom tersebut.
Rutherford
bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan
percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis
emas. Sebelumya 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 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:
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.
Kelemahan:
Tidak dapat
menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.
3 Teori Atom Bohr
ada
tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki
kegagalan atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen.
Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati
daerah disekitar inti atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan
gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck,
diungkapkan dengan empat postulat, sebagai berikut:
1. Hanya ada seperangkat orbit tertentu
yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal
sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan
melingkar disekeliling inti.
2. Selama elektron berada dalam lintasan
stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi
yang dipancarkan maupun diserap.
3. Elektron hanya dapat berpindah dari
satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain. Pada peralihan ini,
sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck, ΔE =
hv.
4. Lintasan stasioner yang dibolehkan
memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum
sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2∏ atau nh/2∏,
dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck.
Menurut
model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan
tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat
energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak
paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi
tingkat energinya.
Kelemahan:
Model
atom ini tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak.
.
4 Teori Atom Modern
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.
x,y dan z
Y m ђ E V |
= Posisi dalam tiga
dimensi
= Fungsi gelombang = massa = h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14 = Energi total = Energi potensial |
Model
atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom
mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini.
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.
Ciri khas model atom mekanika gelombang
- Gerakan elektron
memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner
seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang
yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar
ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom)
- Bentuk dan
ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya.
(Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum
tersebut)
- Posisi elektron
sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang
pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron.
0 komentar:
Posting Komentar