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:
1. Atom merupakan bagian terkecil
dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
2. Atom digambarkan sebagai bola
pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan
berbeda untuk unsur yang berbeda
3. Atom-atom bergabung 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.
Kelemahan:
Teori dalton tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik.
2. Teori Atom J. J. Thomson
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 bola pejal yang
bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron”
Kelemahan:
Kelemahan model atom Thomson ini
tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom
tersebut.
3. Teori Atom Rutherford
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:
1. Atom bukan merupakan bola
pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan
2. Jika lempeng emas tersebut
dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat
partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
3. 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
4. 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.
5. 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.
Persamaan Schrodinger
persamaan
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, seperti terlihat pada gambar berikut 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
1.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 dari ke satu ke tempat lain boleh jadi yanga paling besar
ditemukannya elektron 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)
3.Posisi elektron sejauh 0,529
Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi boleh jadi
merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar