Atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Proton dan
neutron berada di dalam inti atom. Sedangkan elektron terus berputar
mengelilingi inti atom karena muatan listriknya. semua elektron bermuatan
negatif (-) dan semua proton bermuatan positif (+) . sementara itu neutron
bermuatan netral. Elektron bermuatan yang bermuatan negatif (-) ditarik oleh
proton yang bermuatan positif (+) pada inti atom.
Dalam hal ini, semua atom di alam semesta akan terjadi bermuatan
positif (+) karena ada kelebihan muatan listrik positif (+) di dalam proton.
Akibatnya, semua atom akan saling bertolak satu sama lain.
A.
Perkembangan Teori Atom
Konsep atom dikemukakan oleh Demokritos yang tidak didukung oleh
ekperimen yang menyakinkan, sehingga tidak dapat diterima oleh beberpa ahli
ilmu pengetahuan dan filsafat.
Pengembangan konsep atom-atom secara ilmiah dimulai oleh John
Dalton (1805), kemudian dilakukan oleh Thomson (1897), Rutherford (1911), dan
disempurnakan oleh Bohr (1914)
Hasil ekperimen yang memperkuat konsep atom ini menghasilakn
gambaran mengenai susunan parikel-partikel tersebut didalam atom. Gambaran ini
berfungsi untuk memudahkan dalam memahami sifat-sifat kimia suatu atom.
Gambaran susunan partikel-partikel dasar dalam atom disebut model atom.
1.
Model Atom Dalton
a.
Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak
dapat dibagi-bagi.
b.
Atom digambarkan sebagai bola pegal yang sangat kecil, suatu
unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda.
c.
Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan
bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atas atom-atom hidrogen dan
atom-atom oksigen.
d.
Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau
penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau
dimusnahkan
2. Model
Atom Thomson
a.
Atom adalah bola bulat bermuatan
b.
positif dan di permukaan tersebar
c.
elektron yang bermuatan negatif
3.
Model Atom Rutherford
Atom
adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom dan eletron yang tersusun
dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif
dan massa atom terpusat pada inti atom. Kelemahan dari Rutherford tidak dapat
menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori
fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi elektron
akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke
dalam inti.
4. Model Atom Niels Bohr
a.
Atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan dikelilingi
oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
b.
Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan
menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan
berkurang. Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi, elektron akan
menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah, elektron akan
memancarkan energi lebih rendah, elektron akan memancarkan energi.
c.
Kedudukan elektron-eletron pada tingkat-tingkat energi tertentu
yang disebut kulit-kulit elektron.
B.
Percobaan-percobaan Mengenal
Struktur Atom
1. Elektron
Percobaan tabung sinar
katode pertama kali dilakukan oleh William Crookes (1875). Hasil ekperimennya
yaitu ditemukannya seberkas sinar yang muncul dari arah katode menuju ke anode
yang disebut sinar katode.
George Johnstone Stoney
(1891) yand mengusulkan nama sinar katode disebut “elektron”. Kelemahan dari
stoney tidak dapat menjelaskan pengaruh elektron terhadap perbedaan sifat
antara atom suatu unsur dengan atom dalam unsur lainya. Antonine Henri
Beecquerel (1896)
menemukan sinar yang dipancarkan dari unsur-unsur radioaktof yang sifatnya
mirip dengan elektron.
Joseph John Thomson
(1897) melanjutkan eksperimen William Crookes yaitu pengaruh medan listrik dan
medan magnet dalam tabung sinar katode.
Hasil percobaan J.J
Thomson menujukkan bahwa sinar katode dapat dibelokkan ke arah kutub positif
medan listrik. Hal ini membuktikan terdapat partikel bermuatan negatif dalam
suatu atom.
Besarnya muatan dalam
eletron ditemukan oleh Robert Andreww miliki (1908) melalui percobaan tetes
Minyak Milikan seperti gambar berikut.
Minyak disemprotkan
kedalam tabung yang bermuatan litrik. Akibat gaya tarik grafitasi 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.
2. Proton
Jika massa elektron 0 bearti suatu partikel tidak mempunyai
massa. Namun pada kenyataan nya partikel materi mempunyai massa yang dapat
diukur dan atom bersifat atom netral. Eugene Goldstein (1886) melakukan
eksperimen dari tabung gas yang memiliki katode, yang diberi lubang-lubang dan
diberi muatan listrik.
Hasil eksperimen tersebut
membuktikan bahwa pada saat terbentuk elektron yang menuju anode, terbentuk
pula sinar positif yang menuju arah berlawanan melalui lubang pada katode.
Setelah berbagai gas dicoba dalam tabung ini, ternyata gas hidrogenlah yang
menghasilkan sinar muatan positif yang paling kecil baik massa maupun muatanya,
sehingga partikel ini disebut proton. Massa proton = 1 sma (satuan massa atom)
dan muatan proton = +1
3. Inti atom
Setelah penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford
melakukan penelitian penembakan lempang tipis emas. Jika atom terdiri dari
partikel yang bermuatan positif dan negatif maka sinar alfa yang ditembakkan
seharusnya tidak ada yang diteruskan/ menembus lempeng sehingga mincullah
istilah inti atom. Ernest Rutherford dibantu oleh Hans Geiger dan Ernest
Marsden (1911) menemukan konsep inti atom didukung oleh penemuan sinar X oleh
WC. Rontgen (1895) dan penemuan zat radioaktif (1896). Percobaan Rutherford
dapat digambarkan sebagai berikut.
Hasil percobaan ini
membuat Rutherford menyatakan hipotesisnya bahwa atom tersusun dari inti atom
yang bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan negatif,
sehingga atom bersifat netral. Massa inti atom tidak seimbang dengan massa
proton yang ada dalam inti atom, sehingga dapt diprediksi bahwa ada partikel
lain dalam inti atom.
4. Neutron
Prediksi dari Rutherford memicu W. Bothe dan H. Becker (1930)
melakukan eksperimen penembakan partikel pada inti atom berilium (Be) dan
dihasilkan radiasi partikel berdaya tembus tinggi.
James Chadwick (1932). Ternyata partikel yang menimbulkan
radiasi berdaya tembus tinggi itu bersifat nertal atau tidak bermuatan dan
massanya hampir sama dengan proton. Partikel ini disebut neutron dan
dilambangkan.
C.
Susunan
Atom
a. Nomor Atom dan Nomor Massa
Suatu
atom memiliki sifat dan massa yang khas satu sama lain. Dengan penemuan
partikel penyusun atom dikenal istilah nomor atom (Z) dan nomor massa (A). Penulisan
lombang atom unsur menyetarakan nomor atom dan nomor massa.
Dimana
:
A =
nomor massa
Z =
nomor atom
X =
lambang unsur
Nomor
Massa (A) = Jumlah proton + Jumlah Neutron
Atau
Jumlah
Neutron = Nomor massa – Nomor atom
Nomor
Atom (Z) = Jumlah proton
D.
Isotop, Isobar, dan Isoton
suatu Unsur
1.
Isotop, Isotop adalah atom yang mempunyai nomor sama tetapi
memiliki nomor massa berbeda. Setiap isotop satu unsur memiliki sifat kimia
yang sama karena jumlah elektron valensinya sama. Isotop-isotop unsur ini dapat
digunakan untuk menetukan massa atom relatif (Ar)
atom tersebut berdasarkan kelimpahan isotop dan massa atom semua isotope.
2.
Isobar, Isobar adalah unsur-unsur yang memiliki nomor atom
berbeda tetapi nomor massa sama.
3.
Isoton, Atom-atom yang
berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.
E. Menetukan
Elektron Valensi
1.
Konfigurasi Elektron
Konfigurasi (susunan) elektron suatu atom berdasarkan
kulit-kulit atom tersebut. Setiap atom dapat terisi eletron maksimum 2n2, dimana n merupakan letak kulit. Lambang kulit dimulai dari K,
L, M, N dan seterusnya dimulai dari yang terdekat dengan inti atom. Elektron
disusun sedemikian rupa pada masing-masing kulit dan diisi maksimum sesuai daya
tampung kulit tersebut. Jadi masing ada sisa elektron yang tidak dapat
ditampung pada kulit tersebut maka diletakkan pada kulit selanjutnya.
2. Elektron Valensi
Elektron yang berperan
dalam reaksi pembentukan ikatan kimia dan reaksi kimia adalah elektron pada
kulit terluar atau elektron valensi. Jumlah elektron valensi suatu atom
ditentukan berdasarkan elektron yang terdapat pada kulit terakhir dari
konfigurasi elektron atom tersebut. Perhatikan Tabel untuk menentukan jumlah
elektron valensi
Unsur –unsur yang mempunyai jumlah elektron valensi yang sama
akan memiliki sifat kimia yang sama pula.
e. Sri Wahyuningsih
f. Soni Afriansyah
