Atom, Model Atom

Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur. Keadaan atom sesungguhnya sangat sukar untuk diungkapkan dalam bentuk gambar. Semua materi dapat dibagi-bagi sampai pada bagian yang terkecil dari zat tersebut sehingga tidak bisa dibagi-bagi lagi. Pada gambar dibawah diperlihatkan gambaran kasar tentang atom yang disimpulkan para ahli.

Model Atom

Atom

Menurut Aristoteles, pembagian materi bersifat kontinu. Suatu materi dapat dibagi menjadi bagian yang lebih kecil secara terus menerus tanpa ada batasnya. Sedangkan, Democritus berpendapat bahwa pembagian materi sifatnya diskontinu. Artinya, jika suatu materi dibagi secara terus menerus, maka akan diperoleh bagian yang terkecil dan tidak dapat dibagi lagi. Bagian itulah yang disebut dengan atom.

Pada 2500 tahun yang lalu, para ilmuan Yunani Kuno menyatakan bahwa materi terdiri dari bagian-bagian yang sangat kecil, disebut atom. Kata atom berasal dari kata atomos yang berarti tidak dapat dibagi-bagi lagi. Pendapat ini dikembangkan oleh Democritus dan dapat bertahan lama sekali, walaupun para ilmuan pada zaman itu belum bisa menjelaskan peristiwa-peristiwa perubahan zat yang terjadi di alam.

Model Atom

Istilah atom pertama kali diajukan oleh Anaxagoras. Democritus hanya mengungkapkan bahwa atom sangat kecil sehingga tidak dapat dibagi-bagi lagi. Pendapat tentang atom disempurnakan oleh John Dalton pada 1803. John Dalton (1766 – 1844) menyusun teori tentang atom yang lebih lengkap, yaitu sebagai berikut :

1. Materi terdiri atas sejumlah partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dipecah-pecah lagi. Partikel inilah yang dinamakan atom.
2. Atom-atom dalam suatu unsur identik dalam segala hal atau mempunyai sifat dan massa yang sama dengan unsur tersebut, tetapi berbeda dengan atom-atom unsur lain.
3. Atom dapat bergabung dengan atom lain membentuk suatu senyawa dengan perbandingan tertentu yang nilainya bulat dan sederhana.

Atom-atom unsur H berbeda dengan atom-atom unsur C

Atom unsur H memiliki kesamaan dalam segala hal (sifat dan massa) dengan atom unsur H yang lainnya, tetapi atom unsur H berbeda dengan atom unsur C.

Atom-atom H bergabung dengan atom-atom O membentuk senyawa H2O

Atom H bergabung dengan atom O membentuk suatu senyawa. Perbandingan atom H dengan atom O dalam senyawa tersebut adalah 2 : 1.

Model Atom J.J Thomson

Bila John Dalton mengemukakan teorinya seperti di atas, bahwa atom tidak dapat dibagi lagi, ternyata bertentangan dengan eksperimen-eksperimen.

Model atom J.J. Thomson

Partikel-partikel yang lebih kecil, yang membentuk atom-atom sekarang banyak kita kenal. Sehubungan dengan penemuan elektron yang menjadi bagian dari atom maka J.J. Thomson menyarankan untuk pertama kali suatu model atom.

Teori atom menurut J.J. Thomson.

1) Atom berbentuk bola pejal yang bermuatan positif dan mengandung sejumlah elektron bermuatan negatif yang tersebar di seluruh zat atom.
2) Jumlah muatan positif dalam atom sama dengan jumlah muatan negatif elektron sehingga secara keseluruhan muatan atom adalah netral.

Model atom ini tidak dikembangkan secara terperinci, karena ternyata tidak cocok dengan percobaan-percobaan Rutherford.

Model Atom Rutherford

Ernest Rutherford pada tahun 1911 mengemukakan teorinya tentang susunan atom. Untuk membuktikan teorinya di dalam laboratorium Rutherford, Geoger, dan Marsder mengadakan suatu percobaan dengan menembakkan partikel-partikel alpa pada suatu lempengan emas yang sangat tipis, yaitu setebal 0,01 mm atau kira-kira setebal 200 atom. Apabila model atomThomson itu benar, maka partikel-partikel alpa tidak akan dihamburkan pada saat mengenai lempengan emas.

Partikel alpa dengan energi yang sangat besar dan massa elektron diharapkan akan bergerak lurus, tak terganggu oleh elektron dan muatan positif atom emas yang menyebar di sekitar elektron.

Percobaan Rutherford menggunakan partikel alfa

Ternyata partikel-partikel alpa yang digunakan dalam percobaan itu tidak seluruhnya dapat menembus lempengan emas secara lurus, tetapi beberapa di antaranya ada yang dibelokkan, bahkan ada yang dikembalikan dengan membentuk sudut antara 90o sampai 120o. Hal ini menunjukkan bahwa muatan positif dari atom tidak menyebar, tetapi mengumpul pada suatu tempat dalam tiap-tiap atom, sehingga dapat menghamburkan partikel-partikel alpa pada saat menumbuk atom-atom tersebut. Percobaan inilah yang mendorong Rutherford pada tahun 1911 untuk menyusun model atom yang baru.

Menurut Rutherford, Atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan elektron-elektron yang bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti tersebut

Model atom Rutherford

Model Atom Bohr

Niels Bohr menyusun model atom berdasarkan model atom Rutherford dan teori kuantum. Model atom Bohr berdasarkan postulat-postulat berikut.

1. Elektron tidak dapat berputar mengelilingi inti pada setiap lintasan, tetapi hanya melalui lintasan tertentu tanpa membebaskan energi. Lintasan ini disebut lintasan stasioner.
2. Jika elektron berpindah dari salah satu lintasan ke lintasan lain yang terhadapnya lebih dalam, akan dipancarkan energi dan bila berpindah ke lintasan yang letaknya lebih luar, akan diserap energi.

Model atom Bohr digambarkan sebagai berikut.

Model atom Bohr

Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri atas beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.

Kelemahan model atom ini adalah tidak dapat menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak. Dengan demikian diperlukan model
atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.

Berdasarkan uraian di atas ternyata masingmasing model atom mempunyai kelebihan dan kelemahan.

Kelebihan dan Kelemahan model atom

Model Atom	Kelebihan	Kelemahan
Menurut Thomson seperti roti kismis	Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun dari partikel yang bermuatan positif dan negatif untuk membentuk atom netral. Juga membuktikan bahwa elektron terdapat dalam semua unsur.	Belum dapat menerangkan bagaimana susunan muatan positif dalam bola dan jumlah elektron.
Menurut Rutherford seperti planet bumi mengelilingi matahari	Membuat hipotesa bahwa atom tersusun atas inti atom dan elektron yang mengelilingi inti.	Model tersebut tidak dapat menerangkan mengapa elektron tidak pernah jatuh ke dalam inti sesuai dengan teori fisika klasik.
Menurut Neils Bohr seperti bola, dengan inti atom yang dikelilingi sejumlah elektron	Mampu membuktikan adanya lintasan elektron untuk atom hidrogen.	Hanya dapat menerangkan atom-atom yang memiliki elektron tunggal seperti gas hidrogen, tetapi tidak dapat menerangkan spektrum warna dari atom-atom yang memiliki banyak elektron

 Lambang Atom

Sebuah atom dapat dituliskan dalam lambang tertentu. Aturan penulisan lambang sebuah atom adalah sebagai berikut :

dimana :

X = Lambang unsur yang disusun oleh atom
A = Nomor massa atom
Z = Nomor atom

Momor Masa Atom

Nomor massa atom (A) menyatakan jumlah proton dan neutron di dalam inti atom, sedangkan nomor atom (Z) menyatakan jumlah proton di dalam inti atom. Nomor atom juga menyatakan jumlah elektron yang beredar mengelilingi inti atom. Bila jumlah neutron dalam inti dilambangkan dengan N, maka :

A = Z + N

Dimana :

A = Nomor Massa Atom = Proton + Neutron
Z = Nomor atom = Jumlah Proton = Jumlah Elektron

Atom memiliki sifat yang netral. Oleh karena itu, jumlah proton harus sama dengan jumlah elektron. Dengan demikian, nomor atom menunjukkan pula jumlah elektron yang ada dalam atom itu.

Nomor atom = Jumlah proton dalam inti atom
= Jumlah elektron dalam inti atom

Sebagai contoh, atom karbon memiliki nomor massa 12 dan nomor atom 6. Tentukan:

a. aturan penulisan dari atom karbon tersebut
b. jumlah proton
c. jumlah elektron
d. jumlah neutron

Jawab:

a. Aturan penulisan dari atom karbon adalah C karena atom karbon memiliki nomor massa (A) = 12 dan nomor atom (Z) = 6.
b. Jumlah proton (Z) = 6.
c. Jumlah elektron (Z) = 6.
d. Jumlah neutron = nomor massa (A) – nomor atom (Z) = 12 – 6 = 6

Nomor massa atom menunjukkan jumlah proton dan neutron di dalam inti atom, sedangkan nomor atom menunjukkan jumlah elektron yang beredar mengelilingi inti atom.