Partikel Penyusun Atom

Elektron

Elektron merupakan partikel subatomik bermuatan negatif dengan massa sangat kecil. Elektron ditemukan oleh J.J. Thomson pada tahun 1897 melalui eksperimen dengan tabung sinar katode.

Hasil percobaan J.J. Thomson menunjukkan bahwa sinar katode dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik. Hal ini membuktikan terdapat partikel bermuatan negatif dalam suatu atom.

Pada tahun 1908 Robert Andrew Milikan menemukan muatan elektron sebesar -1,6 x 10-19 C melalui percobaan tetes minyak. Muatan tersebut diberi tanda -1 dan tidak memiliki massa atau 0 sma.

Minyak disemprotkan ke dalam tabung yang bermuatan listrik. Akibat gaya tarik gravitasi akan mengendapkan tetesan minyak yang turun. Apabila tetesan minyak diberi muatan negatif maka akan tertarik ke kutub positif medan listrik. Dari hasil percobaan Milikan dan Thomson diperoleh muatan elektron –1 dan massa elektron 0, sehingga elektron dapat dilambangkan

Poin Kunci :

Sinar katode tersebut merupakan elektron

Sifat-sifat sinar katode:

Merupakan partikel kecil yang tidak dapat dilihat.
Memiliki sifat cahaya dan sifat materi.
Merambat tegak lurus dari permukaan katode menuju anode.
Tidak tergantung pada jenis gas dan jenis elektrode.
Bermuatan negatif sehingga dalam medan magnet dan medan listrik dibelokkan ke kutub positif.

Proton

Proton merupakan partikel subatomic bermuatan positif sebagai salah satu komponen penyusun inti atom. Proton ditemukan oleh Eugen Goldstein pada tahun 1886 melalui percobaan tabung gas berkatode (tabung Crookes).

Ernest Rutherford juga melakukan percobaan, yaitu penembakan lempeng emas tipis dengan sinar alfa.

Pada percobaan tersebut, sebagian besar sinar alfa diteruskan atau menembus lempeng emas, sebagian kecil dibelokkan, dan sebagian kecil lagi dipantulkan.

Adanya sebagian kecil sinar alfa yang dipantulkan menunjukkan adanya inti atom yang bermuatan +1 dan bermassa 1 sma.

Poin Kunci :

Sifat-sifat sinar katode:

Bermuatan positif karena dapat dibelokkan medan magnet dan medan listrik menuju kutub negatif.
Merupakan radiasi partikel karena dapat memutar kincir.
Perbandingan e/m tergantung pada gas yang diisikan dalam tabung.
Ukuran partikel sinar anode bergantung pada jenis gas dalam tabung.
Muatan proton = +1 atau 1,6 × 10-19 C.
Semakin besar massa partikel, sinar anodenya semakin sukar dibelokkan.

Neutron

Pada 1932, J. Chadwick menemukan partikel dasar ketiga yang terletak dalam inti dan tidak bermuatan, partikel tersebut dikenal dengan nama neutron. Dengan ditemukannya partikel neutron, terdapat tiga partikel dasar atom, yakni elektron, proton, dan neutron. Proton dan neutron terletak di dalam inti, sedangkan elektron beredar mengelilingi inti.

Perbedaan utama dari neutron dengan partikel subatomik lainnya adalah mereka tidak bermuatan. Sifat netron ini membuat penemuannya lebih terbelakang, dan sangat menembus, membuatnya sulit diamati secara langsung dan membuatnya sangat penting sebagai agen dalam perubahan nuklir.

Penelitian yang dilakukan Rutherford selain sukses mendapatkan beberapa hasil yang memuaskan juga mendapatkan kejanggalan, yaitu massa inti atom unsur selalu lebih besar daripada massa proton di dalam inti atom. Rutherford menduga bahwa terdapat partikel lain di dalam inti atom yang tidak bermuatan karena atom bermuatan positif disebabkan adanya proton yang bermuatan positif. Adanya partikel lain di dalam inti atom yang tidak bermuatan dibuktikan oleh James Chadwick pada tahun 1932.

Chadwick melakukan penelitian dengan menembak logam berilium menggunakan sinar alfa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suatu partikel yang tak bermuatan dilepaskan ketika logam berilium ditembak dengan sinar alfa dan partikel ini disebut sebagai neutron.

Poin Kunci : Neutron tak bermuatan dan bermassa 1 sma (pembulatan).

Menentukan Jumlah Proton, Neutron, dan Elektron

Nuklida

Nomor atom (Z) menunjukkan banyaknya jumlah proton (p) dalam suatu unsur. Pada atom netral, jumlah proton (p) sama dengan jumlah elektron (e).

Nomor massa (A) ditentukan oleh jumlah proton (p) dan neutron (n) dalam inti atom.

Contoh:

Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron dari notasi unsur berikut!

Pembahasan:

Nomor atom = 7, maka

Proton = 7

Elektron = 7

Nomor massa = 14, maka

Neutron = 14 - 7 = 7

Notasi Ion

Ion merupakan atom yang bermuatan.
Atom yang melepaskan elektron akan bermuatan positif (ion positif).
Atom yang menerima elektron akan bermuatan negatif (ion negatif).
Saat atom berubah menjadi ion, yang mengalami perubahan hanya jumlah elektronnya sedangkan jumlah proton dan neutronnya tetap.
Perubahan jumlah elektron dirumuskan sebagai berikut:
Ion positif : e = nomor atom - jumlah muatan.
Ion negatif : e = nomor atom + jumlah muatan.

Contoh:

Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron dari notasi unsur berikut!

Pembahasan:

Nomor massa = 35

Nomor atom = 17, maka

Proton = 17

Elektron (muatan negatif) = 17 + 1 = 18

Neutron = 35 - 17 = 18

Isotop, Isobar, Isoton, dan Isoelektron

Isotop

Isobar

Isoton

Isoelektron

Isotop
Atom yang memiliki nomor atom yang sama tetapi nomor massanya berbeda.
Isobar
Atom yang memiliki nomor atom berbeda tetapi nomor massanya sama.

Isoton
Atom yang memiliki jumlah neutron yang sama.
Isoelektron
Atom yang memiliki jumlah elektron sama setelah melepaskan atau menangkap elektron.

Massa Atom Relatif

Atom memiliki ukuran yang sangat kecil sehingga tidak mungkin untuk menimbang massanya secara langsung. Sampai saat ini, belum ada timbangan yang dapat mengukurnya.

Pada awalnya, massa atom relatif dibandingkan terhadap atom hidrogen. Akan tetapi, pada 1961 IUPAC (International Union for Pure and Applied Chemistry) telah menentukan standar baru dalam penentuan massa atom relatif, yaitu atom karbon-12. Satuan massa atom suatu unsur ditentukan dengan cara membandingkannya dengan 1/12 massa atom karbon dengan nomor massa = 12(6C12).

Satuan untuk massa relatif unsur adalah sma (satuan massa atom)

Massa satu atom C = 1,993 x 10-23. Jadi, 1 sma = 1/12 x 1,993 x 10-23

Massa atom suatu unsur yang dibandingkan dengan 1/12 massa atom C merupakan massa atom rata-rata dari isotop-isotop yang dimiliki unsur tersebut. Informasi mengenai adanya isotop inilah yang dijadikan acuan oleh para ilmuwan untuk menentukan massa atom relatif. Oleh karena suatu unsur dapat tersusun atas beberapa atom yang memiliki nomor massa yang sama, maka massa unsur ditentukan dengan cara mengambil rata-rata dari massa atom setiap isotop.

Selanjutnya

Page updated

Report abuse