Perkembangan Teori Atom

Konsep atom menjadi salah satu konsep dalam ilmu kimia yang perubahannya terjadi secara dinamis. Konsep atom terlahir dari berbagai macam teori para ahli yang berkembang dari waktu ke waktu. Teori atom digunakan untuk mengenali sifat benda. Pada dasarnya, teori atom menjelaskan bahwa segala benda di dunia ini, baik benda padat, cair, maupun gas tersusun atas atom-atom yang saling menyatu.

Pengetahuan tentang atom terus menerus dikembangkan oleh para ilmuan, Para tokoh yang telah berjasa dalam perkembangan teori atom diantaranya :

Democritus

Konsep tentang atom pertama sekali dicetuskan oleh Demokritus, menurut Demokritus semua dapat dipecahkan menjadi partikel terkecil, dimana partikel-partikel tidak bisa lagi dibagi lebih lanjut disebut atom. Atom berasal dari kata “atomos” yang artinya yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.

Aristoteles

Menurut Aristoteles, partikel dapat dibelah terus menerus tanpa batas. Pendapat ini lebih diyakini masyarakat pada masa itu karena popularitas dan kredibilitasnya. Pendapat tersebut berlangsung cukup lama hingga sampai abad pertengahan (27 SM- 476 M).

Aristoteles

John Dalton

Menurutnya atom-atom itu merupakan partikel-partikel yang tidak dapat dibagi lagi. Atom suatu unsur sama segala sifatnya, sedangkan atom dari unsur yang berbeda maka berlainan dalam massa dan sifatnya. Setiap atom dapat membentuk molekul dan senyawa. Dijelaskan juga bahwa suatu reaksi kimia hanya melibatkan penata ulang atom-atom, sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.

Gambar model atom John Dalton

Teori atom Dalton tersebut ditunjang oleh dua hukum kekekalan alam yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) yang menyatakan bahwa massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama. Dan hukum perbandingan tetap (hukum Proust) yang menyatakan bahwa perbandingan massa unsur-unsur yang menyusun suatu zat adalah tetap.

J.J. Thomson

Thomson menjelaskan bahwa atom memiliki muatan positif yang terbagi merata ke seluruh isi atom. Muatan ini dinetralkan oleh elektron-elektron yang tersebar diantara muatan tersebut. Keadaannya mirip roti kismis, dimana elektron diumpamakan sebagai kismis yang tersebar dalam seluruh bagian dari roti.

Gambar model atom J.J. Thomson

J.J. Thomson

Ernest Rutherford

Rutherford

Rutherford menjelaskan penghamburan sinar alfa dan mengajukan gagasan mengenai inti atom. Menurut Rutherford sebagian besar dari massa dan muatan posistif atom terkonsentrasi pada bagian pusat inti. Berdasarkan hasil percobaan sinar alfa, diperoleh hasil sebagai berikut :

Sebagian besar partikel alfa dapat menembus lempeng logam karena melalui ruang hampa.
Partikel yang mengalami pembelokan adalah partikel alfa yang mendekati inti atom. Hal ini terjadi karena inti atom dan partikel alfa keduanya bermuatan positif.
Partikel yang dipantulkan adalah partikel alfa yang menabrak inti atom.

Rutherford menjelaskan bahwa dalam atom terdapat inti atom yang bermuatan positif yang berukuran jauh lebih kecil dari ukuran atom, tetapi massa atom hampir seluruhnya berasal dari massa intinya. Berdasarkan temuannya tersebut, Rutherford menyusun model atom dan memperbaiki model atom Thomson. Model atom Rutherford mengambarkan atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan berada pada pusat atom, serta elektron bergerak melintasi inti separti halnya planet-planet mengitari matahari.

Meskipun demikian model atom Rutherford mempunyai kelemahan, diantaranya tidak mampu untuk menerangkan mengapa elektron tidak jauh ke inti atom akibat gaya tarik elektrostatis inti terhadap elektron. Berdasarkan satu asas fisika klasik, elektron sebagai partikel bermuatan bila mengitari inti yang muatannya berlawanan, lintasannya akan berbentuk spiral sehingga akhirnya jauh ke inti.

Model atom Rutherford

Niels Bohr

Secara umum, atom tersusun dari inti atom yang berisi proton dan neutron, sedangkan elektron berada di luar inti atom pada jarak yang relatif jauh dari inti. Niels Bohr, melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen berhasil memberikan penjelasan bagaimana elektron-elektron berada di daerah sekitar inti atom. Penjelasan Niels Bohr didasarkan pada dua postulat (anggapan) untuk menjawab kelemahan teori atom Rutherford :

Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu yang stasioner yang disebut orbit atau kulit. Walaupun elektron bergerak cepat, tetapi elektron tidak memancarkan atau menyerap energi sehingga energi elektron konstan. Hal ini menunjukkan bahwa yang berputar mengelilingi inti atom memiliki lintasan tetap sehingga elektron tidak jatuh ke inti.
Elektron dapat berpindah dari kulit yang sat uke kulit yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi.

Model atom Niels Bohr

Elektron-elektron tersebut bergerak mengelilingi inti yang terbagi atas beberapa kulit, seperti terlihat pada tabel di bawah ini:

Atom Mekanika Kuantum

Dalam model atom mekanika kuantum, dikenal dengan istilah orbital, yakni daerah di sekitar inti dengan kebolehjadian menemukan elektron. Pelopor model atom ini di antaranya:

Model atom mekanika kuantum

Louis de Broglie

Louis de Broglie pada tahun 1923 menyatakan bahwa elektron dalam atom dapat dipandang sebagai partikel dan sebagai gelombang (dualisme sifat materi).

Werner Heisenberg

Werner Heisenberg mengajukan asas ketidakpastian, di mana tidak mungkin menentukan kecepatan dan posisi elektron secara pasti sekaligus, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti.

Erwin Schrodinger

Erwin Schrodinger pada tahun 1926 merumuskan persamaan gelombang yang menggambarkan orbital. Persamaan tersebut kemudian menghasilkan tiga bilangan yang dikenal sebagai bilangan kuantum, terdiri dari bilangan kuantum utama, azimut, dan magnetik.

Page updated

Report abuse