Perkembangan Model Atom

1. Model atom dalton

Teori atom dalton dikemukakan berdasarkan dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap. adapun teori menurut atom dalton yaitu:

a) Atom adalah bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi

b) Materi tersusun dari partikel-partikel yang disebut dengan atom

c) Semua atom dari suatu unsur mempunyai massa dan sifat yang sama,tetapi atom-atom dari suatu unsur berbeda dengan atom-atom dari suatu unsur lain, baik massa maupun sifat-sifatnya yang bebeda

d) Dua atom atau lebih akan membentuk suatu molekul, misalnya : H₂O

Ada beberapa kelemahan dari argumentasi yang disampaikan oleh John Dalton. Argumentasi-argumentasi itu membuat teori dari Dalton bisa terbantahkan.

• Teori Dalton menjadi teori atom tertua yang ada di dunia ini, oleh karena itu teori Dalton bisa saja terbantahkan karena adanya perkembangan teknologi. Salah satu contohnya adalah ketika atom bisa berubah unsur ketika direaksikan dengan nuklir.

• Adanya isotop yang bisa membuat atom tidak sama lagi. Isotop bahkan menunjukkan bahwa setiap atom hanya sama nomor atomnya saja, sedangkan massa dari atom tersebut bisa berbeda.

• Tidak bisa menjelaskan mengapa sebuah atom bisa menjadi penghantar arus listrik, padahal listrik adalah sebuah elektron yang bergerak.

• Seiring dengan perkembangan zaman, telah ditemukan berbagai macam senyawa yang memiliki perbandingan bilangan yang sedikit rumit karena tidak bulat. Hal itu menyebabkan argumen dari teori Dalton yang mengatakan bahwa perbandingan antar senyawa adalah bulat.

2. Model JJ Thomson

Joseph John Thomson ialah seorang ilmuwan yang lahir di Cheetham Hill, di mana ia diangkat sebagai profesor fisika eksperimental sejak 1884. Penelitiannya membuahkan penemuan elektron. Thomson mengetahui bahwa gas mampu menghantar listrik. Ia menjadi perintis ilmu fisika nuklir

Percobaan Thomson tentang konduksi listrik melalui gas-gas dalam tabung Crookes, menghasilkan suatu pendapat bahwa sinar katode terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif yaitu elektron. Selain itu logam-logam dengan pengaruh sinar UV atas panas dapat membebaskan partikel bermuatan negatif. Sehingga Thomson menyimpulkan bahwa elektron-elektron adalah partikel yang berasal dari atom.

Thomson menganggap atom selain terdapat elektron juga terdapat muatan positif, sehingga teorinya menyatakan atom sebagai suatu bola pejal bermuatan positif dan di permukaannya terdapat elektron-elektron atau lebih dikenal dengan model kue kismis. Selain roti kismis, teori atom thomson dapat diumpamakan sebagai semangka. Daging buah yang berwarna merah melambangkan ruang yang bermuatan posituf, sedangkan biji yang tersebar di dalamnya adalah elektron yang bermuatan negatif.

3. Model Atom Rutherford

Rutherford berhasil menangkap adanya nukleus di dalam atom.Ernest Rutherford mengungkapkan teori atom modern yang dikenal sebagai model atom Rutherford.

Atom tersusun dari:

• Inti atom yang bermuatan positif.

• Elektron-elektron yang bermuatan negatif dan mengelilingi inti.

• Semua proton terkumpul dalam inti atom, dan menyebabkan inti atom bermuatan positif.

• Sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong. Hampir semua massa atom terpusat pada inti atom yang sangat kecil. Jari-jari atom sekitar 10–10 m, sedangkan jari-jari inti atom sekitar 10-15 m.

• Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron yang bersifat netral.

Dengan percobaan ini, Thomson sampai pada kesimpulan bahwa ketika atom-atom bahan gas di dalam tabung dikenai tegangan tinggi, elektronnya terlepas dan diarahkan ke pelat positif.

Akibat penemuannya ini, Rutherford dinilai telah berjasa atas pengenalan konsep lintasan atau kedudukan elektron yang kelak disebut dengan kulit atom.

4. Model atom Bohr

Pada tahun 1913, berdasarkan analisis spektrum atom dan teori kuantum yang dikemukakan oleh Max Plank, Niels Bohr mengajukan model atom hidrogen, yaitu atom yang hanya mengandung satu elektron. Menurut Bohr elektron beredar mengitari intinya pada tingkat-tingkat energi tertentu, bagaikan planet-planet mengitari matahari dan elektron dapat berpindah dari tingkat energi satu ke tingkat energi yang lain.

Menurut Bohr, hanya terdapat orbit dalam jumlah tertentu, dan perbedaan antar orbit satu dengan yang lain adalah jarak orbit dari inti atom. Keberadaan elektron baik di orbit yang rendah maupun yang tinggi sepenuhnya tergantung oleh tingkatan energi elektron. Sehingga elektron di orbit yang rendah akan memiliki energi yang lebih kecil daripada elektron di orbit yang lebih tinggi.

Bohr menghubungkan elektron yang mengorbit dan pengamatan terhadap spektrum gas melalui sebuah pemikiran bahwa sejumlah energi yang dikandung dalam elektron dapat berubah, dan karena itu elektron dapat mengubah orbitnya tergantung dari perubahan energinya. Dalam situasi pemakaian arus listrik melewati gas bertekanan rendah, elektron menjadi de-eksitasi dan berpindah ke orbit yang lebih rendah. Dalam perubahan ini, elektron kehilangan sejumlah energi yang merupakan perbedaan tingkat energi kedua orbit. Energi yang dipancarkan ini dapat dilihat dalam bentuk sebuah photon cahaya yang panjang gelombangnya berdasar pada perbedaan tingkat energi kedua orbit.

Model Atom Bohr mempunyai beberapa kelemahan:

• Teori atom Bohr hanya dapat menerangkan spektrum atom yang saderhana, misal Hidrogen, dan tidak dapat menerangkan yang lebih rumit (nomor atom > 1)

• Teori Bohr tidak dapat menjelaskan pengaruh medan magnet dalam atom hidrogen. Oleh karena itu, tidak mungkin membayangkan elektronberedar mengitari inti menuirut suatu orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu.Kekurangan model atom Bohr disempurnakan dengan model atom mekanika kuantum. Model Atom Bohr : menyerupai sistem tata surya

5. Teori Atom Modern atau yang dikenal sebagai Teori Atom Mekanika Kuantum

Model atom mekanika kuantum didasari oleh prinsip yang disebut model atom mekanika kuantum. Pada skala atomik, sebuah elektron dapat ditinjau sebagai gejala gelombang yang tidak mempunyai posisi tertentu di dalam sebuah ruang. Posisi elektron diwakili oleh peluang paling besar yang dapat ditemukannya elektron yang ada di dalam sebuah ruang. Gejala gelombang merupakan gambaran dari gerak elektron. Untuk menjelaskan gejala gelombang tersebut digunakan persamaan dinamika Newton dan digantikan oleh persamaan Schrodinger yang menyatakan mengenai fungsi dari gelombang yang dibuat elektron.

Teori atom mekanika kuantum sendiri muncul setelah model atom Bohr.Berikut beberapa perbedaan model atom bohr dengan model atom mekanika kuantum.

• Pada model atom Bohr: elektron mengelilingi inti atom melalui lintasan dan memiliki tingkat energi tertentu. Model atom mekanika kuantum: elektron mengitari inti atom melalui orbital tertentu yang membentuk kulit atom.

• Pada model atom Bohr: elektron bergerak pada lintasannya dan membuat bentuk lingkaran seperti halnya pergerakan planet yang mengelilingi matahari. Model atom mekanika kuantum: elektronnya bergerak di dalam orbital dan melakukan gerakan gelombang.

• Pada model atom Bohr: posisi sebuah elektron yang bergerak mengitari atom sendiri dapat ditentukan. Model atom mekanika kuantum: posisi dari sebuah elektronnya bergerak mengelilingi inti atom tersebut tidak dapat ditentukan secara pasti.

• Pada teori atom Bohr: tidak mampu menjelaskan mengenai pengaruh dari medan magnet dalam atom hidrogen seperti pada contohnya mengapa spektrum hidrogen memiliki garis tambahan ketika diberikan pengaruh oleh medan magnet. Model atom mekanika kuantum: menjelaskan sifat atom serta molekul yang berelektron lebih dari satu, serta berdasarkan kenyataannya dapat dilihat dengan teliti, spektrum gas hidrogen yang ada tidak terdiri dari hanya satu garis, namun beberapa garis yang memiliki jarak yang saling berdekatan. Berdasarkan hal tersebut, lintasan yang ada memiliki sublintasan dimana tempat elektron ditemukan.