1. Model Atom
Democritus
Democritus berpendapat bahwa jika
suatu benda dibelah terus menerus, maka pada saat tertentu akan didapat akan
didapat bagian yang tidak dapat dibelah lagi. Bagian seperti ini oleh Democritus
disebut atom Istilah atom berasal dari bahasa yunani “a” yang artinya tidak,
sedangkan “tomos” yang artinya dibagi. Jadi, atom adalah bagian terkecil dari
suatu unsur yang tidak dapat dibelah lagi namun namun masih memiliki sifat
kimia dan sifat fisika benda asalnya.
Atom dilambangkan dengan ZXA , dimana A = nomor massa (menunjukkan massa atom,
merupakan jumlah proton dan neutron), Z = nomor atom (menunjukkan jumlah
elektron atau proton). Proton bermuatan positif, neutron tidak bermuatan
(netral), dan elektron bermuatan negatif. Massa proton = massa neutron = 1.800
kali massa elektron. .
Atom-atom yang memiliki nomor atom sama dan nomor massa berbeda disebut isotop,
atom-atom yang memiliki nomor massa sama dan nomor atom berbeda dinamakan
isobar, atom-atom yang memiliiki jumlah neutron yang sama dinamakan isoton.
2. Model Atom John Dalton
Pada tahun 1808, John Dalton adalah seorang guru di Inggris yang melakukan
perenungan tentang atom. Hasil perenungan Dalton menyempurnakan teori atom
Democritus. Bayangan Dalton dan Democritus adalah bahwa benda itu berbentuk
pejal.
Kelebihan model atom Dalton:
Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom dan
menjelaskan apa yang tidak dijelaskan pada teiri atom Domocritus.
-
Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat keci yang dinamakan dengan
atom
b. Atom dari unsur yang sama memiliiki sifat yang sama begitu pula bila atom
dari unsur berbeda maka akan memiliki sifat yang beda pula
-
Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan
reaksi kimia, dan juga atom tidak dapat dimusnahkan.
-
Atom-atom dapat bergabung membentuk gabungan atom yang disebut molekul
-
Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap
Kelemahan model atom John Dalton :
Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan
arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik?
padahal listrik adalah elektron yang bergerak.
3. Model Atom J.J. Thomson
Pada tahun 1897, J.J Thomson mengamati elektron Dia menemukan bahwa semua atom
berisi elektron yang bermuatan negatif. Dikarenakan atom bermuatan netral, maka
setiap atom harus berisikan partikel bermuatan positif agar dapat
menyeimbangkan muatan negatif dari elektron.
Kelebihan model atom Thomson
Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti
atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.
Kelemahan model atom Thomson
Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif
dalam bola atom tersebut.
4. Model Atom Rutherford
Rutherford melakukan penelitian tentang hamburan sinar α pada lempeng emas.
Hasil pengamatan tersebut dikembangkan dalam hipotesis model atom Rutherford.
-
Sebagian besar dari atom merupakan permukaan kosong.
-
Atom memiliki inti atom bermuatan positif yang merupakan pusat massa atom.
-
Elektron bergerak mengelilingi inti dengan kecepatan yanga sangat tinggi.
-
Sebagian besar partikel α lewat tanpa mengalami pembelokkan/hambatan.
Sebagian kecil dibelokkan, dan sedikit sekali yang dipantulkan.
Kelebihan Model Atom Rutherford
Bahwa atom memiliki inti atom yang bermuatan positif dan disekelilingnya
terdapat elektron yang mengelilinya.
Kelemahan Model Atom Rutherford
Menurut hukum fisika klasik, elektron yang bergerak mengelilingi inti
memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Akibatnya,
lama-kelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan akhirnya menempel pada
inti.
a. Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan
cara rotasinya terhadap ini atom.
b. Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi
tidak stabil.
c. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H).
5. Model Atom Niels Bohr
Pada tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan pendapatnya bahwa elektron bergerak
mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom.
Model atom Bohr merupakan penyempurnaan dari model atom Rutherford.
Kelemahan teori atom Rutherford
diperbaiki oleh Neils Bohr yaitu
:
-
Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai lintasan dan energi
tertentu.
-
Dalam orbital tertentu, energi elektron adalah tetap. Elektron akan menyerap
energi jika berpindah ke orbit yang lebih luar dan akan membebaskan energi jika
berpindah ke orbit yang lebih dalam
Kelebihan model atom Bohr
Atom terdiri dari beberapa kulit/subkulit untuk tempat berpindahnya electron
dan atom membentuk suatu orbit dimana inti atom merupakan positif dan
disekelilingnya terdapat elektron.
Kelemahan model atom Bohr
-
Tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack.
-
Tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam ikatan kimia dengan baik,
pengaruh medan magnet terhadap atom-atom, dan spektrum atom yang berelektron
lebih banyak.
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”.
Erwin Schrodinger
|
Werner Heisenberg
|
Daerah ruang di sekitar inti dengan
kebolehjadian untuk mendapatkan lectron disebut orbital. Bentuk dan tingkat lectr
orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu
persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas
kemungkinan ditemukannya lectron dalam tiga dimensi.
Persamaan Schrodinger
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 lectron
ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku
sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini.
|
Model atom mutakhir atau model
atom mekanika gelombang
|
Awan lectron disekitar inti menunjukan
tempat kebolehjadian lectron. Orbital menggambarkan tingkat lectr lectron.
Orbital-orbital dengan tingkat lectr yang sama atau lectr 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
1.
Gerakan lectron 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 lectron dengan
keadaan tertentu dalam suatu atom)
2.
Bentuk dan ukuran orbital bergantung
pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital
dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)
- Posisi lectron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H
menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan
peluang terbesar ditemukannya lectron
PERCOBAAN
CHADWICK
Adanya fakta lain dari percobaan
yang telah dilakukan oleh Rutherford bahwa massa atom hampir dua kali dari
massa proton, 12 tahun kemudian James Chadwick berhasil membuktikan kebenaran
fakta tersebut.
Chadwick
melakukan percobaan dengan menembakkan logam berilium dan boron menggunakan
partikel alpha. Ia menemukan adanya suatu partikel yang dapat dilepaskan pada
proses penembakan itu yang sifatnya berbeda dengan prtikel alpha. Daya tembus
partikel ini sangat tinggi, tetapi tidak dipengaruhi oleh medan magnet maupun
listrik.
Berdasarkan
percobaan Chadwick tersebut, disimpulkan bahwa partikel yang ditemukan oleh
Chadwick merupakan partikel yang tidak bermuatan atau dengan kata lain
bermuatan netral dan sesuai dengan sifatnya itu dinamakan neutron. Massa
neutron ini hampir sama dengan massa proton. Cahdwick menyatakan bahwa partikel
alpha adalah kombinasi dua proton dan neutron.