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
1.
Atom
merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi-bagi.
2.
Atom
digambarkan sebagai bola pegal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki
atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda.
3.
Atom-atom
bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.
Misalnya air terdiri atas atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.
4.
Reaksi
kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari
atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan
Hipotesis Dalton digambarkan dengan model atom sebagai
bola pegal seperti bola tolak peluru.
2. Model Atom Thomson
Atom adalah bola bulat bermuatan
positif dan di permukaan tersebar
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
1.
Atom
terdiri atas inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang
bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
2.
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.
3.
Kedudukan
elektron-eletron pada tingkat-tingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit
elektron.
5. Model Atom Model
kulit-kulit elektron bukan kedudukan yang pasti dari
suatu elektron, tetapi hanya suatu keboleh jadian saja.
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 beRarti 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. Menetukan
Struktur Atom Berdasarkan Tabel Periodik
1. Partikel Dasar Penyusun Atom
Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang
masih memiliki sifat unsur tersebut. Struktur atom menggambarkan bagaimana
partikel-partikel dalam atom tersusun, atom tersusun atas inti atom dan
dikelilingi elektron-elektron yang tersebar dalam kulit-kulitnya. Secara
sistematis dapat digambarkan partikel-partikel sub atom berikut.
Sebagian besar atom terdiri dari ruang hampa yang
dalamnya terdapat inti yang sangat kecil di mana massa dan muatan positifnya
dipusatkan dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif. Inti
atom tersusun atas sejumlah proton dan neutron. Jumlah proton dalam inti atom
menentukan muatan inti atom, sedangkan massa atom inti ditentukan oleh
banyaknya proton dan neutron. Selanjutnya ketiga partikel sub atom (proton,
neutron, dan elektron ) dangan kombinasi tertentu membentuk atom suatu unsur yang
lambangnya dapat dituliskan :
X : lambang suatu unsur
Z : nomor atom
A : nomor massa
2. Memahami Susunan dari Sebuah Atom
1.
Lihatlah
nomor dari tabel periodik. Nomor atom selalu labih kecil dari nomor massa
2.
Nomor
atom merupakan jumlah proton. Oleh karena sifat atom netral, maka nomor atom
juga merupakan jumlah elekton
3.
Susunan
elektron-elektron dalam level-level energi, selalu isi level terdalam sebelum
mengisi level luar
Dua hal yang penting diperhatikan jika anda melihat
susunan daam tabel periodik.
1.
Jumlah
elektron tingkat terluar (atau kulit terluar)sama dengan nomor golongan
(kecuali helium yang memiliki 2 elektron. Gas mulia biasa disebut dengan
golonga 0 bukan golongan 8). Hal ini berlaku diseluruh golongan unsur pada
tabel periodik (kecuali unsur-unsur transisi). Jadi, jika anda mengetahui bahwa
barium terletak pada golongan 2, bearti barium memiliki 2 elektron pada tingkat
teluar.
2.
Gas
mulia memiliki elektron penuh pada tingkat terluar
D.
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
1. Nomor Atom (Z)
Nomor atom (Z) menujukkan jumlah proton (muatan
positif) atau jumlah elektron dalam atom tersebut. Nomor atom ini merupakan
ciri khas suatu unsur. Oleh karena atom bersifat netral maka jumlah proton sama
dengan jumlah elektronya, sehingga nomor atom juga menujukkan jumlah elektron.
Elektron inilah yang nantinya paling menentukan sifat suatu unsur. Nomor atom
ditulis agak ke bawah sebelum lambang unsur
2. Nomor Massa (A)
Massa
elektron sangat kecil dan dianggap nol sehingga massa atom ditentukan oleh inti
atom yaitu proton dan neutron. Nomor massa (A) menyatakan banyaknya proton dan
neutron yang menyusun inti atom suatu unsur. Nomor massa ditulis agak ke atas
sebelum lambang unsur.
E.
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 isotop
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
F.
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.
0 komentar:
Posting Komentar