Perkembangan teori atom

Perkembangan Teori Atom

1). Teori Atom Dalton

Model atom Dalton dianggap sebagai model atom pertama yang cukup ilmiah. Dalton menyempurnakan pendapat mengenai model atom yang dikemukakan oleh Leucippos dan Democritus, yang menyatakan atom merupakan materi yang tak terbagi. Atom menurut Dalton adalah sebagai berikut :

a)   Materi terdiri atas partikel terkecil yang disebut atom. Atom tidak dapat dibagi dan tidak dapat dicipta atau dimusnahkan.

b)   Atom suatu unsur mempunyai sifat yang sama dalam segala hal (ukuran, bentuk, dan massa) tetapi berbeda sifat-sifatnya dari atom unsur lain.

c)   Reaksi kimia adalah penggabungan, pemisahan, atau penyusunan kembali atom-atom.

d)  Atom suatu unsur dapat bergabung dengan atom unsur lain membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.

Jika ditinjau dari teori modern terdapat beberapa kelemahan teori atom Dalton, yaitu :

a)      Dalton menyatakan bahwa atom tidak dapat dibagi lagi. Kini telah dibuktikan bahwa atom terbentuk dari partikel dasar yakni proton, elektron, dan neutron.

b)      Menurut Dalton, atom tidak dapat dicipta atau dimusnahkan. Ternyata dengan reaksi nuklir satu atom dapat diubah menjadi atom unsur lain.

c)      Dalton menyatakan bahwa atom suatu unsur sama dalam segala hal. Sekarang ternyata ada isotop, yaitu unsur yang sama tetapi massanya berbeda.

d)     Perbandingan unsur dalam suatu senyawa menurut Dalton adalah bilangan bulat dan sederhana. Tetapi kini semakin banyak ditemukan senyawa dengan perbandingan yang tidak sederhana, misalnya C18H35O2Na.

Teori atom Dalton ditunjang oleh dua hukum alam yaitu hukum Lavoiser dan hukum Proust.

2). Teori Atom J.J. Thomson

Pada percobaan Goldstein, timbul pertanyaan dari mana asal dan bagaimana cara terbentuknya sinar positif. Thomson menduga sinar itu dari atom gas dalam tabung. Percobaan telah menunjukkan bahwa setiap atom mengandung elektron. Jika atom kehilangan elektron yang bermuatan negatif tentu yang tinggal bermuatan positif. Jumlah muatan positif yang tinggal tentu sama dengan jumlah muatan elektron yang keluar, karena pada mulanya atom itu netral.

Elektron sangat ringan sehingga dapat meninggalkan atom jika diberi energi, misalnya diberi tegangan listrik. Oleh karena itu, diduga elektron berada di bagian luar atom. Berdasarkan penalaran seperti ini, akhirnya Thomson merumuskan teori yang disebut teori atom Thomson, yang meyebutkan bahwa atom merupakan sebuah bola kecil bermuatan positif dan di permukaannya tersebar elektron yang bermuatan negatif (gambar 3). Model ini juga disebut model roti kismis. Roti digambarkan sebagai atom bermuatan positif dan kismis sebagai elektronnya. Kelemahan teori atom Thomson ini adalah ia tidak menjelaskan kedudukan elektron dalam atom, hanya menyatakan berada di permukaan, karena ditarik oleh muatan positifnya. Mengapa elektron bisa lepas bila diberi energi tidak dapat dijelaskan oleh Thomson.

Gambar . Model atom Thomson:

(a) Dilihat dari luar dan

(b) penampangnya

3). Teori Atom Rutherford

Ernest Rutherford dan kawan-kawannya melakukan percobaan melewatkan sinar  dalam tabung yang berisi gas. Ternyata sinar bergerak lurus tanpa dipengaruhi oleh gas. Mereka menduga bahwa molekul gas tidak bermuatan dan tidak mengubah arah sinar  yang bermuatan positif. Berdasarkan hal ini Rutherford berhipotesis bahwa partikel  dalam padatan akan berubah arah, karena dalam atom terdapat muatan positif. Hipotesis ini dibuktikan oleh Geiger dan Marsden, yang menembakkan sinar  pada selempeng platina tipis (gambar 4). Hasilnya ditangkap dengan layar yang terbuat dari ZnS yang dapat berfluoresensi bila kena sinar .

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa sinar  yang ditembakkan itu ada yang tembus, membelok, dan memantul. Sinar yang tembus merupakan bagian terbesar, sedangkan yang membelok sedikit, dan yang memantul sedikit sekali. Gejala ini dijelaskan oleh Rutherford, bahwa partikel  banyak yang tembus disebabkan oleh atom yang mengandung banyak ruang hampa. Di pusat atom terdapat sebuah partikel bermuatan positif yang disebut inti. Sinar  akan membelok bila mendekati inti, karena saling tolak menolak. Kejadian ini sedikit jumlahnya karena ukuran inti atom sangat kecil dibandingkan ukuran ruang hampanya. Jika ada partikel  yang menabrak inti, maka  akan memantul walaupun tidak 1800. Tumbukan langsung ini sangat kecil kemungkinannya, maka jumlah  yang memantul kecil sekali.

Gambar : Percobaan Geiger dan Marsden

Di luar inti tidak hanya kosong, tetapi terdapat elektron yang berputar mengelilinginya. Elektron tidak mempengaruhi arah sinar  karena elektron sangat kecil dan ringan. Dengan penalaran seperti itulah Rutherford menggambarkan atom terdiri dari inti yang bermuatan positif yang merupakan terpusatnya massa, dan di sekitar inti terdapat elektron yang bergerak mengelilinginya dalam ruang hampa.

 

Gambar 5. Model atom Rutherford

Kelemahan teori Rutherford ini adalah ketidakmampuannya menerangkan mengapa elektron tidak jatuh ke inti atom akibat gaya tarik elektrostatik inti terhadap elektron.

Gambar . Kelemahan toeri atom Rutherford

4). Teori Atom Bohr

Penyempurnaan model atom Rutherford yang berkaitan dengan lintasan elektron dilakukan oleh murid Rutherford sendiri, yang bernama Niels Bohr.

Bohr memiliki pendapat sebagai berikut :

a)     Elektron beredar mengelilingi inti atom dengan tingkat-tingkat energi tertentu. Semakin dekat ke inti atom, tingkat energi semakin rendah. Dan sebaliknya, semakin jauh dari inti atom, tingkat energi semakin tinggi. Tingkat-tingkat energi ini membentuk lintasan elektron yang berupa lingkaran. Peredaran elektron dalam lintasannya tersebut tidak membebaskan atu menyerap energi, sehingga bersifat stabil.

b)     Perpindahan elektron dapat terjadi dengan cara :

  1. Menyerap energi sehingga elektron tersebut berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi atau lintasan yang lebih luar.
  2. Membebaskan energi sehingga elektron tersebut berpindah ke tingkat energi yang lebih rendah atau lintasan yang lebih dalam.

Energi yang dibebaskan saat elektron berpindah ke tingkat energi yang lebih rendah dapat diamati sebagai pancaran cahaya dengan panjang gelombang tertentu . Spektrum cahaya atau gelombang elektromagnetik pada atom hidrogen dijadikan bukti oleh Bohr untuk mendukung teorinya.

Gambar. Model atom Bohr

Kelemahan teori atom Bohr adalah hanya dapat menerangkan spektrum atom dari atom atau ion yang mengandung satu elektron dan tidak sesuai dengan spektrum atom atau ion berelektron banyak.

5). Teori Atom Mekanika Gelombang

Model atom mekanika gelombang menggambarkan sifat pergerakan elektron dan kedudukan elektron. Dasar pertama model atom mekanika gelombang ini adalah hipotesis de Broglie. Jika menurut Bohr elektron bergerak mengelilingi inti, maka menurut teori Broglie, gerakan itu bukanlah dalam lintasan teretentu melainkan dalam bentuk gelombang. Dasar kedua adalah asas ketidakpastian Heisenberg, kedudukan elektron tidak dapat ditentukan secara pasti, karena elektron yang bergerak di sekitar inti memiliki posisi dan momentum tertentu pada setiap saat. Akibatnya, kita tidak mungkin mengetahui lintasan elektron, seperti dikemukakan oleh Bohr. Yang dapat ditentukan hanya orbital. Orbital adalah daerah kebolehjadian atau peluang ditemukannya elektron. Lintasan bergeraknya elektron bukan merupakan sebuah garis yang pasti, melainkan sebuah ruang.

Gambar. Kebolehjadian menemukan elektron

di sekitar inti yang disebut orbital.

 

 

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d blogger menyukai ini: