kepala judul

SELAMAT DATANG DI BLOG RANDA YUSA, DAPATKAN PENGETAHUAN BARU DAN SHARING ILMU

Kamis, 04 Oktober 2012

sejarah atom dan perkembangannya



A.    Sejarah atom
Di awal abad ke-20, percobaan oleh Ernest Rutherford telah dapat menunjukkan bahwa atom namun demikian, model sistem keplanetan untuk atom menemui beberapa kesulitan. Sebagai contoh, hukum mekanika klasik (Newtonian) memprediksi bahwa elektron akan melepas radiasi elektromagnetik ketika sedang mengorbit inti. Karena dalam pelepasan tersebut elektron kehilangan energi, maka lama-kelamaan akan jatuh secara spiral menuju ke inti. Ketika ini terjadi, frekuensi radiasi elektromagnetik yang dipancarkan akan berubah.

Namun percobaan pada akhir abad 19 menunjukkan bahwa loncatan bunga api listrik yang dilalukan dalam suatu gas bertekanan rendah di dalam sebuah tabung hampa akan membuat atom atom gas memancarkan cahaya (yang berarti radiasi elektromagnetik) dalam frekuensi-frekuensi tetap yang diskret. Pada tahun 1913, Niels Bohr, fisikawan berkebangsaan Swedia, mengikuti jejak Einstein menerapkan teori kuantum untuk menerangkan hasil studinya mengenai spektrum atom hidrogen. Bohr mengemukakan teori baru mengenai struktur dan sifat-sifat atom.

Teori atom Bohr ini pada prinsipnya menggabungkan teori kuantum Planck dan teori atom dari Ernest Rutherford yang dikemukakan pada tahun 1911. Bohr mengemukakan bahwa apabila elektron dalam orbit atom menyerap suatu kuantum energi, elektron akan meloncat keluar menuju orbit yang lebih tinggi. Sebaliknya, jika elektron itu memancarkan suatu kuantum energi, elektron akan jatuh ke orbit yang lebih dekat dengan inti atom.
terdiri dari sebentuk awan difus elektron bermuatan negatif mengelilingi inti yang kecil, padat, dan bermuatan positif. Berdasarkan data percobaan ini, sangat wajar jika fisikawan kemudian membayangkan sebuah model sistem keplanetan yang diterapkan pada atom, model Rutherford tahun 1911, dengan elektron-elektron mengorbit inti seperti layaknya planet mengorbit matahari.
Sejarah Penemuan Atom



Sejarah penemuan atom bermula sejak zaman dahulu kala. Pada tahun 400 SM seorang filsuf Yunani bernama Democritus, mengemukakan bahwa materi tersusun atas partikel - partikel kecil yang tidak dapat dibelah kembali. Beliau memberi istilah "ATOMOS" Ilmu kimia semakin pesat, pemahaman atom pun meningkat. Pada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan bukunya "The Sceptical Chymist"yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi"corpuscules", yaitu atom-atom yang berbeda. Berseberangan dengan berbagai pendapat klasik bahwa materi terdiri dari unsur - unsur tanah,api,air, dan udara.
Pada tahun 1789, istilah element (unsur) didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia. Pak Antoine juga penemu oksigen, lho!

John Dalton (1766-1844) ialah seorang guru SMU di Manchester, Inggris. Ia terkenal karena teorinya yang membangkitkan kembali istilah “atom”. Dalam buku karangannya yang berjudul New System of Chemical Philosophy ia berhasil merumuskan hal tentang atom sekitar tahun 1803. Ia menyatakan bahwa materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. Tiap-tiap unsur terdiri atas atom-atom dengan sifat dan massa identik, dan senyawa terbentuk jika atom dari berbagai unsur bergabung dalam komposisi yang tetap.


Teori John Dalton pada tahun1808 
Setiap unsur tersusun dari partikel kecil yang disebut atom.Semua atom dalam suatu unsur adalah sejenis,mempunyai ukuran,massa,dan sifat kimia yang sama.Sementara itu,atom dari suatu unsur berbeda dengan atom dari unsur yang lain.
• Senyawa adalah materi yang tersusun oleh paling sedikit dua jenis atom dari unsur yang berbeda dengan perbandingan yang tetap dan tertentu.
• Atom tidak dapat dimusnahkan.Reaksi kimia hanyalah penataan ulang atom – atom yang bereaksi.


Kemudian, melalui hasil kerjanya pada sinar katoda pada tahun 1897, J. J. Thomson menemukan elektron dan sifat-sifat subatomiknya. Hal ini meruntuhkan konsep atom sebagai satuan yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Thomson percaya bahwa elektron-elektron terdistribusi secara merata di seluruh atom, dan muatan-muatannya diseimbangkan oleh keberadaan lautan muatan positif. 
Namun pada tahun 1909, para peneliti di bawah arahan Ernest Rutherford menembakkan ion helium ke lembaran tipis emas dan menemukan bahwa sebagian kecil ion tersebut dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam dari yang apa yang diprediksi oleh teori Thomson. Rutherford kemudian mengajukan bahwa muatan positif suatu atom dan kebanyakan massanya terkonsentrasi pada inti atom pada pusat atom dengan elektron-elektron mengitari inti atom seperti planet mengitari matahari. Muatan positif ion helium yang melewati inti padat ini haruslah dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam. 

Pada tahun 1913, ketika bereksperimen dengan hasil proses peluruhan radioaktif, Frederick Soddy menemukan bahwa terdapat lebih dari satu jenis atom pada setiap posisi tabel periodik. Istilah isotop kemudian diciptakan oleh Margaret Todd sebagai nama yang tepat untuk atom-atom yang berbeda namun merupakan satu unsur yang sama. J.J. Thomson menemukan teknik untuk memisahkan jenis-jenis atom tersebut melalui hasil kerjanya pada gas yang terionisasi. Model atom hidrogen Bohr yang menunjukkan loncatan elektron antara orbit-orbit tetap dan memancarkan energi foton dengan frekuensi tertentu.Sementara itu, pada tahun 1913, fisikawan Niels Bohr mengkaji ulang model atom Rutherford dan mengajukan bahwa elektron-elektron terletak pada orbit-orbit yang terkuantisasi dan dapat meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya, namun tidak dapat dengan bebas berputar spiral ke dalam maupun keluar dalam keadaan transisi. Elektron haruslah menyerap ataupun memancarkan sejumlah energi tertentu untuk melakukan transisi antara orbit-orbit yang tetap ini. Ketika cahaya dari materi yang dipanaskan memancar melalui prisma, ia dapat menghasilkan spektrum multiwarna. Penampakan garis-garis spektrum tertentu ini berhasil dijelaskan oleh teori transisi orbital ini.
Penjelasan pada perbedaan massa isotop ini berhasil dipecahkan setelah ditemukannya neutron, yakni partikel bermuatan netral dengan massa yang hampir sama dengan proton, oleh James Chadwick pada tahun 1932. Isotop kemudian dijelaskan sebagai unsur dengan jumlah proton yang sama, namun memiliki jumlah neutron yang berbeda dalam inti atom.


B.   Teori – Teori Atom Menurut Para Ahli



John Dalton :
= Dasar : Berdasarkan 2 hukum yaitu hukum kekelan massa dan hukum perbandingan tetap.
= Isi : Setiap unsur tersusun atas partikel-partikel kecil yang tidak dapt di bagi lagi yang disebut atom.
= Kelemahan : John Dalton tidak dapat menemukan bagian atom yang lebih dalam lagi.
J. J. Thomson :
= Dasar : Ditentukannya partikel negative di dalam atom yang disebut electron.
= Isi : Atom terdiri dari materi bermuatan positif dan electron yang tersebar didalamnya.
= Kelemahan : Thomson belum mampu menjelaskan neutron dalam atom.
Rutherford :
= Dasar : BAdanya partikel alfa yang terpantul pada penembakan lempeng emas tipis dengan sinar alfa yang mengejutkan.
= Isi : Atom mempunyai inti kecil, sangat pejal dan bermuatan positif, yang berada di pusat atom. Elektron beredar mengikuti inti pada lintasan yang relative sangat jauh, sehingga sebagian besar dari atom terdiri dari ruang hampa.
= Kelemahan : Teorinya tidak menjelaskan mengapa electron tidak tersedot dan jatuh ke intinya.
Niels Bohr :
= Dasar : Niels Bohr menjelaskan kelemahan di teori atom Rutherford.
= Isi : Didalam atom terdapat lintasan-lintasan yang disebut kulit atom. Electron hanya boleh pada lintasan-lintasan yang diperbolehkan dan tidak boleh diantara 2 lintasan. Elektron dapat berpindah dari satu kulit kekulitnya di sertai pemancuran/penyerapan sejumlah energi tertentu.
= Kelemahan : Teori orbit yang berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu tidak dapat di terima.

Perkembangan Teori Atom

Dari zaman yunani kuno hingga sekarang, model dan teori atom terus berkembang. Melalui model dan teori atom, kita dapat mengetahui struktur suatu atom. Perkembangan tersebut tidak dapat dilepaskan dari upaya para ilmuwan diantaranya Democritus, John Dalton, J.J. Thomson, Rutherford, Chadwick, Milikan, Niels Bohr, Schrodinger, de Broglie dan Heisenberg.

1.  Teori Atom Democritus (460 SM–370 SM)

Democritus mengembangkan teori tentang penyusun suatu materi. Menurut Democritus jika suatu materi dibelah terus-menerus suatu ketika akan diperoleh suatu partikel fundamental yang disebut sebagai atom (Yunani: atomos = tidak terbagi). Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles (384–322 SM), yang berpendapat bahwa materi bersifat kontinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak berhingga). Aristoteles lebih menyetujui teori Empedokles, yaitu materi tersusun atas api, air tanah dan udara. Sekitar tahun 1592 - 1655  Gasendi mengemukakan bahwa atom merupakan bagian terkecil suatu zat.

2.  Teori Atom Dalton (1803)

John Dalton mengungkapkan bahwa :
a. Atom adalah bagian terkecil dari suatu zat.
b. Atom berbentuk bola sederhana yang sangat kecil, tidak dapat dibelah, diciptakan ataupun dimusnahkan.
c. Unsur yang sama mengandung atom-atom yang sama.
d. Atom sejenis memiliki sifat yang sama dalam segala hal, sedangkan atom yang berbeda memiliki sifat yang berbeda.
e. Reaksi kimia terjadi karena adanya penggabungan dan pemisahan atom-atom.
f.  Bila atom-atom bergabung akan membentuk molekul. Bila atom-atom yang bergabung sama akan terbentuk molekul unsur,  sedangkan bila atom-atom yang bergabung berbeda akan terbentuk molekul senyawa.

Kelemahan teori atom Dalton

Pada perkembangan selanjutnya ditemukan berbagai fakta yang tidak dapat dijelaskan oleh teori tersebut, antara lain :
a. Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.
b. Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.
c. Model atom  Dalton tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.

Kelemahan –kelemahan tersebut dapat dijelaskan setelah ditemukan beberapa partikel penyusun atom, seperti elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson tahun 1900, penemuan partikel proton oleh Goldstein tahun 1886.

Kelebihan teori atom Dalton

a. Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)
b. Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

3. Teori Atom Thomson

Berdasarkan percobaan tentang hantaran listrik melalui tabung hampa/tabung pengawan muatan (discharge tube) atau tabung sinar katode. Dalam tabung katode tekanan gas dalam tabung dapat diatur melalui pompa isap (pompa vakum). Pada tekanan cukup rendah  dan tegangan yang cukup tinggi (beberapa ribu volt), gas dalam tabung akan berpijar dengan cahaya yang warnanya tergantung pada jenis gas dalam tabung (gas neon berwarna merah, gas natrium berwarna kuning). Jika tekanan gas dikurangi, maka daerah didepan katode akan menjadi gelap. Daerah gelap ini akan bertambah jika tekanan gas dalam tabung terus dikurangi, akhirnya seluruh tabung menjadi gelap, tetapi bagian tabung didepan katode berpendar dengan warna kehijauan.

Melalui percobaan dapat ditunjukkan bahwa  perpendaran tersebut disebabkan oleh suatu radiasi yang memancar dari permukaan katode menuju anode. Oleh karena berasal dari katode, maka radiasi ini disebut sinar katode. Hasil percobaan tabung katoda ini membuktikan bahwa ada partikel bermuatan negatif dalam suatu atom karena sinar tersebut dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik. selanjutnya sinar katode ini merupakan partikel yang bermuatan negatif dan oleh Thomson partikel ini dinamakan elektron.
C.     PENDAPAT ATOM
Pendapat Demokritus,Pendapat Robert Boyle,Pendapat John Dalton,Model atom J. J. Thomson,Percobaan Ernest Rutherford,Model atom hidrogen Bohr,Gilbert Newton Lewis.

Pendapat Demokritus,Pendapat Robert Boyle,Pendapat John Dalton,Model atom J. J. Thomson,Percobaan Ernest Rutherford,Model atom hidrogen Bohr,Gilbert Newton Lewis,Teori Atom Modern,.ilmuwan mempelajari atom dengan presisi yang sangat tinggi, yang pada akhirnya membawa para ilmuwan menemukan kondensasi Bose-Einstein
·         Pendapat Demokritus
Kira-kira pada tahun 450 SM, Demokritos menciptakan istilah átomos (bahasa Yunani: ἄτομος), yang berarti “tidak dapat dipotong” ataupun “tidak dapat dibagi-bagi lagi”. Teori Demokritos mengenai atom bukanlah usaha untuk menjabarkan suatu fenomena fisis secara rinci, melainkan suatu filosofi yang mencoba untuk memberikan jawaban atas perubahan-perubahan yang terjadi pada alam. Filosofi serupa juga terjadi di India, namun demikian ilmu pengetahuan modern memutuskan untuk menggunakan istilah “atom” yang dicetuskan oleh Demokritus.
·         Pendapat Robert Boyle

Pada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan buku The Sceptical Chymist yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi “corpuscules”, yaitu atom-atom yang berbeda. Hal ini berbeda dengan pandangan klasik yang berpendapat bahwa materi terdiri dari unsur-unsur udara, tanah, api, dan air. Pada tahun 1789, istilah element (unsur) didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.
·         Pendapat John Dalton

Pada tahun 1803, John Dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap, serta mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas lainnya. Ia mengajukan pendapat bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal unik, dan atom-atom tersebut selanjutnya dapat bergabung untuk membentuk senyawa-senyawa kimia. Berbagai atom dan molekul yang digambarkan pada buku John Dalton, A New System of Chemical Philosophy (1808).
Teori partikel ini kemudian dikonfirmasikan lebih jauh lagi pada tahun 1827, yaitu ketika botaniwan Robert Brown menggunakan mikroskop untuk mengamati debu-debu yang mengambang di atas air dan menemukan bahwa debu-debu tersebut bergerak secara acak. Fenomena ini kemudian dikenal sebagai “Gerak Brown”. Pada tahun 1877, J. Desaulx mengajukan pendapat bahwa fenomena ini disebabkan oleh gerak termal molekul air, dan pada tahun 1905 Albert Einstein membuat analisis matematika terhadap gerak ini. Fisikawan Perancis Jean Perrin kemudian menggunakan hasil kerja Einstein untuk menentukan massa dan dimensi atom secara eksperimen, yang kemudian dengan pasti menjadi verifikasi atas teori atom Dalton.
·         Model atom J. J. Thomson

Berdasarkan hasil penelitiannya terhadap sinar katoda, pada tahun 1897 J. J. Thomson menemukan elektron dan sifat-sifat subatomiknya. Hal ini meruntuhkan konsep atom sebagai satuan yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Thomson percaya bahwa elektron-elektron terdistribusi secara merata di seluruh atom, dan muatan-muatannya diseimbangkan oleh keberadaan lautan muatan positif (model puding prem).

·         Percobaan Ernest Rutherford

Namun pada tahun 1909, para peneliti di bawah arahan Ernest Rutherford menembakkan ion helium ke lembaran tipis emas, dan menemukan bahwa sebagian kecil ion tersebut dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam dari yang apa yang diprediksikan oleh teori Thomson. Rutherford kemudian mengajukan pendapat bahwa muatan positif suatu atom dan kebanyakan massanya terkonsentrasi pada inti atom, dengan elektron yang mengitari inti atom seperti planet mengitari matahari. Muatan positif ion helium yang melewati inti padat ini haruslah dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam. Pada tahun 1913, ketika bereksperimen dengan hasil proses peluruhan radioaktif, Frederick Soddy menemukan bahwa terdapat lebih dari satu jenis atom pada setiap posisi tabel periodik. Istilah isotop kemudian diciptakan oleh Margaret Todd sebagai nama yang tepat untuk atom-atom yang berbeda namun merupakan satu unsur yang sama. J.J. Thomson selanjutnya menemukan teknik untuk memisahkan jenis-jenis atom tersebut melalui hasil kerjanya pada gas yang terionisasi.

·         Model atom hidrogen Bohr

Sementara itu, pada tahun 1913 fisikawan Niels Bohr mengkaji ulang model atom Rutherford dan mengajukan pendapat bahwa elektron-elektron terletak pada orbit-orbit yang terkuantisasi serta dapat meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya, meskipun demikian tidak dapat dengan bebas berputar spiral ke dalam maupun keluar dalam keadaan transisi. Suatu elektron haruslah menyerap ataupun memancarkan sejumlah energi tertentu untuk dapat melakukan transisi antara orbit-orbit yang tetap ini. Apabila cahaya dari materi yang dipanaskan memancar melalui prisma, ia menghasilkan suatu spektrum multiwarna. Penampakan garis-garis spektrum tertentu ini berhasil dijelaskan oleh teori transisi orbital ini.

·         Gilbert Newton Lewis

Ikatan kimia antar atom kemudian pada tahun 1916 dijelaskan oleh Gilbert Newton Lewis sebagai interaksi antara elektron-elektron atom tersebut. Atas adanya keteraturan sifat-sifat kimiawi dalam tabel periode kimia, kimiawan Amerika Irving Langmuir tahun 1919 berpendapat bahwa hal ini dapat dijelaskan apabila elektron-elektron pada sebuah atom saling berhubungan atau berkumpul dalam bentuk-bentuk tertentu. Sekelompok elektron diperkirakan menduduki satu set kelopak elektron di sekitar inti atom.
Percobaan Stern-Gerlach pada tahun 1922 memberikan bukti lebih jauh mengenai sifat-sifat kuantum atom. Ketika seberkas atom perak ditembakkan melalui medan magnet, berkas tersebut terpisah-pisah sesuai dengan arah momentum sudut atom (spin). Oleh karena arah spin adalah acak, berkas ini diharapkan menyebar menjadi satu garis. Namun pada kenyataannya berkas ini terbagi menjadi dua bagian, tergantung dari apakah spin atom tersebut berorientasi ke atas ataupun ke bawah.
·         Teori Atom Modern

Pada tahun 1926, dengan menggunakan pemikiran Louis de Broglie bahwa partikel berperilaku seperti gelombang, Erwin Schrödinger mengembangkan suatu model atom matematis yang menggambarkan elektron sebagai gelombang tiga dimensi daripada sebagai titik-titik partikel. Konsekuensi penggunaan bentuk gelombang untuk menjelaskan elektron ini adalah bahwa adalah tidak mungkin untuk secara matematis menghitung posisi dan momentum partikel secara bersamaan. Hal ini kemudian dikenal sebagai prinsip ketidakpastian, yang dirumuskan oleh Werner Heisenberg pada 1926. Menurut konsep ini, untuk setiap pengukuran suatu posisi, seseorang hanya bisa mendapatkan kisaran nilai-nilai probabilitas momentum, demikian pula sebaliknya. Walaupun model ini sulit untuk divisualisasikan, ia dapat dengan baik menjelaskan sifat-sifat atom yang terpantau yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan oleh teori mana pun. Oleh sebab itu, model atom yang menggambarkan elektron mengitari inti atom seperti planet mengitari matahari digugurkan dan digantikan oleh model orbital atom di sekitar inti di mana elektron paling berkemungkinan berada.
Perkembangan pada spektrometri massa mengijinkan dilakukannya pengukuran massa atom secara tepat. Peralatan spektrometer ini menggunakan magnet untuk membelokkan trayektori berkas ion, dan banyaknya defleksi ditentukan dengan rasio massa atom terhadap muatannya. Kimiawan Francis William Aston menggunakan peralatan ini untuk menunjukkan bahwa isotop mempunyai massa yang berbeda. Perbedaan massa antar isotop ini berupa bilangan bulat, dan ia disebut sebagai kaidah bilangan bulat. Penjelasan pada perbedaan massa isotop ini berhasil dipecahkan setelah ditemukannya neutron, suatu partikel bermuatan netral dengan massa yang hampir sama dengan proton, yaitu oleh James Chadwick pada tahun 1932. Isotop kemudian dijelaskan sebagai unsur dengan jumlah proton yang sama, namun memiliki jumlah neutron yang berbeda dalam inti atom.
Pada tahun 1950-an, perkembangan pemercepat partikel dan detektor partikel mengijinkan para ilmuwan mempelajari dampak-dampak dari atom yang bergerak dengan energi yang tinggi. Neutron dan proton kemudian diketahui sebagai hadron, yaitu komposit partikel-partikel kecil yang disebut sebagai kuark. Model-model standar fisika nuklir kemudian dikembangkan untuk menjelaskan sifat-sifat inti atom dalam hal interaksi partikel subatom ini.
Sekitar tahun 1985, Steven Chu dkk. di Bell Labs mengembangkan sebuah teknik untuk menurunkan temperatur atom menggunakan laser. Pada tahun yang sama, sekelompok ilmuwan yang diketuai oleh William D. Phillips berhasil memerangkap atom natrium dalam perangkap magnet. Claude Cohen-Tannoudji kemudian menggabungkan kedua teknik tersebut untuk mendinginkan sejumlah kecil atom sampai beberapa mikrokelvin. Hal ini mengijinkan ilmuwan mempelajari atom dengan presisi yang sangat tinggi, yang pada akhirnya membawa para ilmuwan menemukan kondensasi Bose-Einstein.Teori Atom Democritus
Democritus
Democritus, filusuf Yunani kuno yang hidup dari 460 SM - 370 SM, mengembangkan teori tentang penyusun suatu materi.
Menurut Democritus :
Jika sebuah batu dibelah dua, kemudian setiap hasil pembelahan tersebut dibelah kembali, dan demikian seterusnya hingga tidak dapat dibelah lagi, setiap belahan batu mempunyai sifat yang sama dengan batu asal.
Democritus menyebut bagian dari belahan batu yang paling kecil itu dengan istilah atomos (A = tidak, TOMos = dipotong-potong), yang artinya "invisible" (tidak terlihat). Berdasarkan teori Democritus, atom yang menyusun setiap zat berbeda satu sama lain.

Namun
Teori Atom Democritus tersebut ditolak oleh Aristoteles dan Plato, dua orang filusuf Yunani kuno terkemuka lainnya. Aristoteles lebih menyetujui teori Empedokles yang dikemukakan pada 432 SM. Menurut Empedokles, batu tersusun atas api, air, tanah, dan udara.

Aristoteles juga melengkapi pendapat Empedokles bahwa keempat unsur penyusun zat, yaitu api, air, tanah, dan udara dapat diubah ke bentuk lainnya. Meskipun pendapat Aristoteles itu salah, masyarakat Yunani lebih mengikuti pendapat Aristoteles dibandingkan Democritus.
Bagian penyusun unsur menurut Empedokles

 



Pendapat atau Gagasan Bohr tentang Struktur Atom

Niels Henrik David Bohr (1885-1962) adalah seorang ahli fisika berkebangsaan Denmark. Ilmuwan ini termasuk sebagai ahli fisika terbesar segala zaman yang terkenal dengan penemu Teori Atom Bohr dan penemu model tetes cairan untuk model atom. Ahli fisika berkebangsaan Denmark ini dapat disejajarkan dengan Enstein.
Niels Henrik David Bohr merupakan orang pertama di dunia yang menerapkan teori kuantum untuk mengatasi problem struktur atom. Dia memberikan kontribusi penting dalam perkembangan fisika kuantum selama kurang lebih 50 tahun. Bohr lahir di Copenhagen, Denmark pada 7 Oktober 1885 dan tutup usia pada umur 77 tahun, November 1962. Sejak kecil, dia sudah tampak sebagai anak yang cerdas yang suka sekali membaca dan mempelajari buku-buku ilmiah. pada umur 26 tahun, dia mendapat gelar doktor untuk tesisnya tentang elektron logam. Setelah itu, dia pergi ke Inggris untuk mempelajari atom bersama Thomson, penemu elektron. Kemudian, Bohr mempelajari struktur atom bersama Rutherford. Dia mendapat nobel pada 1922 dalam bidang fisika karena teori struktur atomnya.
Teori Struktur Atom Buhr
Dalam teori struktur atomnya, Bohr menggunakan teori berkas cahaya Planck dan model atom Rutherfrod untuk menjelaskan cahaya yang muncul pada atom hidrogen. Menurutnya, elektron menggelilingi inti pada orbit tertentu. Di dalam atom, ada orbit luar dan orbit dalam.
Orbit dalam adalah orbit elektron yang berada dekat inti orbit luar yang bisa menampung lebih banyak elektron. Elektron pada orbit luar menentukan sifat-sifat kimia atom. Terkadang, elektron pada orbit luar pindah ke orbit dalam. Pada waktu melompat atau pindah tersebut, elektron itu menimbulkan cahaya.
Model atom Bohr merupakan sebuah model primitif mengenai atom hidrogen. Sebagai sebuah teori, model Bohr bisa dianggap sebagai sebuah pendekatan pertama dari atom hidrogen mengaplikasikan mekanika yang lebih umum dan akurat. Di samping itu, model atom Bohr pun dianggap sebagai model yang telah usang. Akan tetapi, karena kesederhanaan dan hasil yang tepat untuk sebuah sistem tertentu, model atom Bohr tetap dipelajari sebagai pengenalan pada mekanika kuantum.
Pada 1913, Niels Bohr mengeluarkan beberapa gagasan mengenai teori struktur atomnya. Gagasan mengenai teori struktur atomnya sebagai berikut:
  • Dalam elektron, ada banyak lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbitkan inti tanpa diikuti dengan pemancaran atau menyerap energi. Lintasan itu disebut kulit atom. Kulit atom adalah orbit yang berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. Setiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya, yang dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya. Lintasan pertama, dengan n = 1, dinamai kulit K, dan seterusnya. Semakin besar harga n (makin jauh dari inti), makin besar energi elektron yang mengorbit pada kulit itu. Jadi, tingkat energi kulit L lebih besar daripada kulit K, tingkat energi kulit M lebih besar daripada kulit L, dan seterusnya. Kulit yang ditempati elektron bergantung pada energi elektron itu.
  • Elektron hanya bisa berada pada lintasan yang lintasan yang ada dan tidak boleh berada di antara dua lintasan. Lintasan yang akan ditempati elektron bergantung pada energinya. Pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah. Keadaan seperti itu disebut tingkat dasar. Jika suatu atom dipanaskan atau disinari, elektron akan menyerap energi yang sesuai sehingga berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan itu disebut keadaan tereksitasi. Keadaan tereksitasi merupakan keadaan yang tidak stabil dan berlangsung dalam waktu yang singkat. Elektron akan kembali ke tingkat energi yang lebih rendah dikuti dengan pelepasan energi berupa gelembong elektromagnet. Karena perpindahan elektron berlangsung antara kulit yang sudah tertentu tingkat energinya, atom hanya akan memancarkan radiasi dengan tingkat energi tertentu pula.




Pendapat terhadap Teori atom

1.       Bapak Demokritus dan Aristoteles
             
  Bapak demokritus

gambar di atas adalah Bapak jenius asal Yunani yang mengemukakan pendapat tentang pengertian atom untuk pertama kalinya, yang paling pertama, sekitar tahun 460-370 tahun SM. (sering orang menyebut Pak Dalton, padahal menurut saya Pak Demokritus lah yang pertama kali mengemukakan pendapatnya).

Jadi menurut beliau, atom adalah unsur-unsur yang membentuk realitas. Tetapi, unsur-unsur tersebut tidak dapat dibagi-bagi lagi.Karena itulah unsur-unsur tersebut diberi nama atom. Atom berasal dari bahasa Yunani atomos: a berarti tidak dan tomos berarti terbagi.
             Bapak Aristoteles
“Menurut saya suatu zat tersusun atas api, air, tanah, dan udara,”kata pak Aristoteles. Jadi siapa yang lebih tepat? Hal itu pastilah tergantung kepada masyarakat kala itu yang menerimanya. Ternyata teori Pak Aristoteles lah yang lebih banyak diterima dan dijadikan dasar untuk menyusun teori perkembangan berikutnya oleh Pak Dalton.


2.      TEORI ATOM DALTON
Selama seribu tahun lebih istilah atom tenggelam, seperti semua orang sudah yakin bahwa apa yang dikatakan Pak Aristoteles adalah kebenaran yang selama ini dicari tentang “tersusun oleh materi apakah suatu zat?”. Tetapi ternyata pada tahun 1803 ada seorang guru SMA di Inggris yang masih penasaran tentang atom. Dengan mendasarkan pada teori Aristoteles, pada sore hari yang cerah, Pak Dalton pun menemukan bukti dan ide-ide mendasar tentang teorinya. Teori ini juga mampu menjelaskan Hukum kekekalan massa Lavoisier dan Hukum perbandingan tetap Proust.
 Pak Dalton sedang berpikir
Berikut 5 Teori Atom Dalton:
1.     Unsur-unsur terdiri dari partikel-partikel yang luar biasa kecil yang tidak dapat dibagi kembali(disebut atom) berbentuk bola bulat dan masif. Dalam reaksi kimia,mereka tidak dapat diciptakan,dihancurkan atau diubah menjadi jenis unsur yang lain.
2.     Semua atom dalam unsur yang sejenis adalah sama dan oleh karena itu memiliki sifat-sifat yang serupa;seperti massa dan ukuran.
3.     Atom dari unsur-unsur yang berbeda jenis memiliki sifat-sifat yang berbeda pula.
4.     Senyawa dapat dibentuk ketika lebih dari 1 jenis unsur yang digabungkan.
5.     Atom-atom dari 2 unsur atau lebih dapat direaksikan dalam perbandingan-perbandingan yang berbeda untuk menghasilkan lebih dari 1 jenis senyawa.
Ini dia gambar dari atom menurut pak Dalton: prinsipnya sederhana: bola bulat pejal, massif, tidak memiliki muatan, dan tidak dapat dibagi
Tapi zaman waktu itu sudah berbeda dengan zaman waktu Pak Demokritus, sehingga banyak ilmuwan yang mencoba cara untuk istilahnya mencari “kesalahan” dari teori Pak Dalton. Pak Dalton pun tetap percaya diri. Sebelum ada yang menemukan bukti bahwa teorinya salah, ia menganggap bahwa teorinya adalah yang terbenar.
Ternyata akhirnya memang ada 2 ilmuwan yang kurang setuju dengan Teori Atom Dalton. Mereka adalah Sir Humphry Davy (1778-1892) dan Michael Faraday (1791-1867). Untuk membuktikan bahwa pendapat mereka lebih benar, mereka melakukan eksperimental perubahan kimia ketika arus listrik melewati larutan elektrolit, atau biasa disebut elektrolisis. Begitu menakjubkan, Faraday menemukan bahwa jumlah zat yang dihasilkan di elektroda-elektroda saat elektrolisis sebanding dengan jumlah arus listrik. Pada tahun 1833, Faraday pun menemukan bahwa jumlah listrik yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol zat di elektroda adalah tetap (96,500 C). Hubungan ini disebut sebagai hukum elektrolisis Faraday. Berdasar pendapat temannya seorang ahli kimia, maka  Ia menyimpulkan bahwa terdapat satuan dasar dalam elektrolisis, ada analog untuk kelistrikan. Ia pun memberi nama elektron pada satuan hipotetik ini.
Sejak saat itu beberapa pernyataan teori atom Dalton pun gugur. Kelemahan Teori atom Dalton. Dalam teori atom dalton tidak dijelaskan dari mana sumber muatan yang ada pada listrik padahal menurut Dalton atom merupakan partikel netral. Kelebihannya adalah Dalton memberikan dasar kepada ilmu kimia tentang apa itu atom.

3.      TEORI ATOM THOMSON
 Penemu elektron, Bapak J.J. Thomson
Setelah teori atom Dalton dinyatakan gugur karena ada pertanyaan yang belum bisa dijawab olehnya, maka Pak Thomson pun pada sekitar tahun 1890-an mencoba melakukan percobaan untuk mencari jalan keluar masalah tersebut. Dengan berdasar teori  ilmuwan lainnya seperti Sir Humphry Davy yang membuktikan bahwa gas menjadi penghantar listrik yang lebih baik pada tekanan rendah, Thomson pun melakukan percobaan menggunakan tabung sinar katoda. Jadi tabung di bawah ini adalah tabung hampa udara, dan di masing-masing ujung tabung diberi
 Tabung sinar katode
arus listrik dengan tegangan yang cukup tinggi, ternyata pada tekanan yang rendah dan suhu tinggi, gas dalam tabung akan berpijar tergantung jenis zat dalam tabung. Jika tekanan gas dikurangi, daerah depan katode akan menjadi gelap. Daerah gelap ini terus bertambah jika tekanan gas terus dikurangi. Akhirnya, seluruh tabung menjadi gelap, tetapi bagian tabung depan katode berpendar dengan warna kehijauan. Melalui percobaan, dapat dibuktikan bahwa warna kehijauan itu adalah radiasi partikel. Karena berasal dari katode, maka sinar itu dinamakan sinar katode.
Percobaan lebih lanjut membuktikan bahwa sinar katode merupakan radiasi partikel yang bermuatan listrik negatif yang selanjutnya disebut elektron.
1.       Sinar katode merambat lurus dari permukaan anode menuju katode
2.       Sinar katode dapat memutar kincir
3.       Sinar katode dibelokkan kea rah kutub positif

"Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron"  inilah kesimpulan teori dari pak Thomson.
ilustrasi teori atom thomson
Kelebihan
Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.
Kelemahan
Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut, belum dapat menjelaskan reaksi kimia yang terjadi antar atom
4.      Teori Atom Rutherford
 Pak Rutherford, penemu inti atom yang bekerjasama dengan pak Thomson
Setelah Pak Thomson mengemukakan teorinya, pada tahun 1910 Pak Rutherford pun tak kalah melakukan percobaan untuk mengungkapkan teori versi miliknya. Dengan dibantu oleh dua orang muridnya, mereka melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif, dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas.
Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih, atau ada yang dipantulkan. Hal ini pastialh tidak sesuai dengan teori Thomson dimana atom digambarkan bersifat homogen yang padat pada semua bagiannya.
Berdasarkan percobaan jeniusnya itulah Rutherford mengemukakan gagasannya tentang inti atom. Menurutnya, sebagian besar massa dan muatan positif atom terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang selanjutnya disebut inti atom.Elektron beredar mengitari pada jarak yg relative sangat jauh. Jarak antara inti hingga kulit atom dinamakan jari-jari atom.
Dengan model seperti itu, maka penghamburan sinar alfa lempeng emas tipis dapat dijelaskan sbg berikut:
1.      Sebagian besar partikel sinar alfa dapat tembus karena melalui daerah hampa
2.      Partikel alfa yang mendekati inti atom dibelokkan karena mengalani gaya tolak inti
3.      Partikel alfa yang menuju inti atom dipantulkan karena inti bermuatan positif dan sangat pejal


“Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. “ jadi inilah kesimpulan bagaimana bentuk atom meurut Rutherford.
Kelebihan
Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti
Kelemahan
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti Ambilah seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Benar. Lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala Anda karena putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut. Karena Rutherford adalah telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit

4.      Teori atom Niels Bohr
 Pak Niels Bohr mengenalkan teori tentang lintasan-lintasan electron
Ternyata benar segala sesuatu yang ada di dunia ini tidak ada yang sempurna. Setiap teori yang dikeluarkan ilmuwan pasti disamping ada kelebihannya, juga ada kekurangannya. Dengan percobaannya, tahin 1911, Niels Bohr berusaha memperbaiki teori Rutherford dengan melakukan percobaan spectrum atom hydrogen.
1.      Menurutnya, Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti
  1. Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.
  2. Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck, ΔE = hv.
  3. Lintasan stasioner yang dibolehkan memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2∏ atau nh/2∏, dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck


Jadi menurut pak bohr, electron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit electron atau tingkat energi.tingkat energy paling rendah adalah kulit electron yang terletak paling dalam.semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.
Kelebihan
atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.
Kelemahan
model atom ini adalah tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack

5.      TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM atau MEKANIKA GELOMBANG
 Pak schrodinger
Setelah teori Niehl Bohr ternyata juga mempunyai kelemahan, ilmuwan berikutnya yang berusaha memperbaiki adalah Erwin Schrodinger. Berdasar pengembangan selanjutnya yang mengatakan bahwa lintasan electron itu tidak berbentuk bulat mengelilingi inti namun menyerupai gelombang. Oleh karena itu, posisinya tidak dapat diketahui secara pasti. Teori atom mekanika kuantum memiliki persamaan dengan teori Niels bohr mengenai tingkat-tingkat energy atau kulit atom, tetapi berbeda dalam hal lintasan atau orbit tersebut.
Percobaan yang dilakukannya adalah percobaan Chadwick

Kesimpulan hasil percobaan:

 sketsa teori mekanika kuantum
Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama.
Kelemahan Model Atom Modern
Persamaan gelombang Schrodinger hanya dapat diterapkan secara eksak untuk partikel dalam kotak dan atom dengan elektron tunggal

D. MODEL-MODEL ATOM
1. Perkembangan Teori Atom 
Perkembangan teori atom telah dimulai sejak sebelum masehi oleh ahli-ahli filsafat Yunani. Demokritos (460 – 370 SM), seorang filsuf Yunani mengemukakan istilah atom dalam bahasa Yunani sebagai atomos yang berarti tidak dapat dibagi-bagi lagi. Dari kata itulah, Demokritos mendefinisikan atom sebagai partikel yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Namun konsep atom ini, hanyalah merupakan pemikiran semata tanpa dibuktikan dengan hasil eksperimen.
Meskipun pemikiran tersebut benar, tetapi memiliki kelemahan, yakni tidak dapat menjawab pertanyaan tentang hakekat dan sifat atom itu sendiri.
2. Teori Atom Dalton
John Dalton (1766 – 1844), adalah seorang ilmuwan Inggris. Berdasarkan percobaan-percobaan dan penelitian yang dilakukannya, ia membuat teori atom sebagai berikut:
  1. Atom merupakan partikel terkecil yang tak dapat dibagi lagi.
  2. Atom-atom suatu unsur semuanya sama dan tidak dapat berubah menjadi atom unsur lain.
  3. Dua atom atau lebih dari unsur-unsur yang berlainan dapat membentuk suatu  molekul.
  4. Pada suatu reaksi kimia, atom-atom berpisah. Tetapi, kemudian dapat bergabung lagi dengan susunan berbeda dari semula menurut perbandingan tertentu, dengan massa keseluruhannya tetap.
  5. Pada reaksi kimia atom-atom bergabung menurut perbandingan tertentu yang sederhana.
Teori atom Dalton ini sesuai dengan gagasan Lavoisier tentang hukum kekekalan massa, yakni massa zat sebelum dan sesudah reaksi tetap sama, dan gagasan Proust tentang hukum perbandingan tetap, yakni perbandingan unsur-unsur dalam suatu senyawa tetap.
Namun, seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya penemuan-penemuan dalam bidang listrik, maka teori atom Dalton yang menyatakan atom merupakan partikel terkecil yang tak dapat dibagi lagi mulai diragukan oleh banyak ilmuwan.
3. Model Atom Thomson
Setelah elektron ditemukan sebagai partikel hasil peruraian atom, menjadikan teori atom Dalton tak berlaku lagi. Dengan penemuan elektron ini, maka atom bukan lagi suatu partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Penemuan elektron pertama kali dijelaskan oleh Michael Faraday yang beranggapan bahwa partikel-partikel elektron bersifat sebagai pembawa arus listrik negatif. Beberapa ilmuwan lain, seperti: Goldstein, Crookes, Lenard, Perrin, Hertz dan J.J Thomson juga menegaskan akan adanya elektron sebagai partikel hasil peruraian atom.
Pada tahun 1904, J. J Thomson mengemukakan suatu model atom yang berbeda dengan teori atom Dalton. Menurut Thomson, atom merupakan bola padat dan mempunyai muatan positif yang terbagi rata ke seluruh atom. Muatan ini dinetralkan oleh elektron-elektron yang juga tersebar mengelilingi atom. Model atom Thomson disebut juga sebagai model puddding Thomson atau model roti  kismis. Coba Anda perhatikan model atom Thomson pada gambar di bawah ini.
Model atom Thomson memiliki kelemahan yaitu belum ada bagian-bagian atom atau dengan kata lain tidak ada pemisahan antara elektron dan proton, karena kedua tersebar merata ke seluruh atom.
Sekarang, marilah Anda pelajari model atom berikutnya, yaitu model atom Rutherford.
4. Model Atom Rutherford
Untuk beberapa ilmuwan, seperti Lenard dan Rutherford, model atom Thomson masih perlu dibuktikan kebenarannya melalui percobaan secara empiris.
Ernest Rutherford (1871 – 1937), seorang ilmuwan Inggris bersama dua orang asistennya Geiger dan Marsden pada tahun 1911, menguji kebenaran model atom Thomson. Mereka melakukan percobaan dengan menembakkan sinar alfa (α) melalui celah pelat timbal dan ditumbukkan dengan lempeng emas tipis yang berukuran 0,01 mm. Untuk mendeteksi partikel alfa yang keluar dari lempeng emas, dipasang layar yang berlapis seng sulfida. Apabila partikel α bertumbukkan dengan lempeng ini maka akan menyebabkan nyala sekilas atau fluoresensi yang dapat terlihat secara jelas. Untuk lebih jelasnya, Anda perhatikan bagan percobaan Rutherford pada gambar di bawah ini.
Hasil pengamatan Rutherford dinyatakan sebagai berikut:
-          Sebagian besar sinar α dapat menembus lempeng emas dengan lurus, hal ini terjadi karena tidak dipengaruhi oleh elektron-elektron. Karena sebagian besar bagian atom merupakan ruang kosong.
-          Sebagian kecil sinar α dibelokkan, karena lintasannya terlalu dekat dengan inti atom, sehingga dipengaruhi oleh gaya tolak inti atom. Karena inti atom bermuatan positif.
-          Sedikit sekali sinar α dipantulkan kembali sebab tepat bertumbukkan dengan inti atom. Karena massa atom terpusatkan pada inti atom.
Hasil percobaan Rutherford ini dapat digambarkan seperti pada gambar 1.4 di bawah.
Dengan kenyataan seperti itu, Rutherford membuat teori atom, sebagai berikut:
  1. Muatan positif berkumpul pada suatu titik di tengah-tengah atom yang disebut inti atom.
  2. Muatan negatif (elektron) berada di luar inti atom dan bergerak mengelilingi inti pada lintasannya seperti planet-planet mengelilingi matahari pada sistem tata surya.
Sebagaimana halnya model atom Thomson, model atom Rutherford juga harus diuji kebenarannya apakah sesuai dengan kenyataan atau tidak. Dari hasil pengujian para ilmuwan ternyata juga ditemukan adanya kelemahan pada model atom Rutherford.
Ada dua kelemahan pada model atom Rutherford. Kelemahan pertama, yaitu: elektron yang bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti atom yang bermuatan positif sambil mendapatkan percepatan ke arah inti atom karena pengaruh gaya tarik inti atom. Berdasarkan hukum-hukum elektromagnetik, gerakan elektron yang demikian akan menimbulkan gelombang elektromagnetik dan memancarkan energi. Akibatnya energi elektron akan menyusut, sehingga jari-jari lintasannya akan mengecil.
Maka lintasan elektron tidak lagi merupakan lingkaran berjari-jari sama, namun merupakan spiral atau putaran yang berpilin mendekati inti atom, hingga akhirnya elektron jatuh ke inti atom, seperti pada gambar 1.6 di bawah. Tetapi kenyataannya hal ini tidak pernah terjadi. Setiap elektron yang bergerak mengitari inti atom tidak pernah mendekati dan masuk bergabung dengan inti atom. Dari penjelasan di atas, dapat Anda simpulkan bahwa model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan konsep kestabilan atom.
Kelemahan kedua, model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan spektrum garis hidrogen. Hal ini terjadi karena lintasan elektron semakin mengecil, sehingga waktu putarnya juga berkurang dan frekuensi gelombang yang dipancarkan menjadi beraneka ragam. Sehingga, atom hidrogen tidak akan menunjukkan spektrum garis tertentu, namun spektrumnya merupakan spektrum kontinu. Sedangkan pada kenyataannya dengan menggunakan spektrometer menunjukkan bahwa spektrum atom hidrogen merupakan garis yang khas.
Tidak sulit, bukan? Apabila belum paham, pelajari kembali materi tersebut baik-baik. Bagi Anda yang sudah paham, Anda dapat melanjutkan ke materi berikut ini.
5. Model Atom Bohr
Pada tahun 1913 berdasarkan hasil suatu penelitian, Neils Bohr (1885 – 1962), seorang ilmuwan Swedia memperbaiki dua kelemahan model atom Rutherford. Bohr menyusun model atom hidrogen berdasarkan model atom Rutherford dan teori kuantum Planck.
Bohr mengemukakan dua postulat tentang model atomnya,  postulat pertama menyatakan: Elektron tidak dapat bergerak mengelilingi inti melalui sembarang lintasan, namun elektron hanya dapat berputar di sekitar inti melalui lintasan tertentu tanpa melepaskan energi. Dimana lintasan tersebut dinamakan lintasan stasioner.
Pada lintasan stasioner itu elektron mempunyai momentum anguler. Meskipun postulat ini bertentangan dengan teori elektromagnetik, namun hal ini benar dan dapat dibuktikan dengan teori kuantum Planck atau mekanika kuantum.
Dari postulat pertama Bohr, jelas bahwa lintasan elektron adalah tetap dan merupakan deret tertentu.
Kulit paling dekat ke inti yang merupakan lintasan elektron terdalam (terkecil) mempunyai tingkat energi terendah dinamakan kulit K, selanjutnya kulit lebih luar dengan energi yang lebih tinggi disebut kulit L, kemudian kulit M, N dan seterusnya.
Sedangkan postulat kedua Bohr menyatakan: Elektron dapat berpindah lintasan dari lintasan luar ke lintasan dalam sambil membebaskan atau memancarkan  energi foton (cahaya) sebesar hf, bila berpindah lintasan dari lintasan dalam ke lintasan luar akan menyerap energi foton juga sebesar hf. Dengan kata lain dapat pula dinyatakan: Elektron pindah dari lintasan dengan bilangan kuantum utama besar ke lintasan dengan bilangan kuantum kecil, elektron memancarkan energi foton (cahaya), jika sebaliknya elektron menyerap energi foton.
Secara skematis proses perpindahan elektron dari lintasan luar ke lintasan dalam sambil membebaskan atau memancarkan energi sebesar hf, dan perpindahan elektron dari lintasan dalam ke lintasan luar sambil menyerap energi.
      Dari teori atom Bohr yang telah Anda pelajari di atas, jelaslah kini bahwa model atom Bohr merupakan penyempurnaan dari model atom Rutherford, sehingga model atom ini dinamakan juga sebagai model atom Rutherford – Bohr, yang berbunyi:
  1. Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif, terletak di pusat inti dan  elektron yang berputar mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu.
  2. Elektron hanya bisa berada pada lintasan tertentu dan bisa berpindah dari lintasan yang satu ke lintasan yang lainnya, namun tidak dapat menempati sembarang lintasan.
Namun, seperti teori atom Dalton, model atom Thomson dan model atom Rutherford, model atom Bohr pun memiliki kelemahan-kelemahan. Kelemahan model atom Bohr yaitu:
  1. Model atom Bohr hanya berlaku untuk atom hidrogen, sedangkan untuk atom lain memiliki perhitungan yang berbeda.
  2. Lintasan elektron yang mengelilingi inti bukan merupakan lingkaran saja, namun bermacam-macam bentuk lingkaran, sehingga amat rumit.
  3. Bohr tidak dapat menjelaskan peristiwa-peristiwa atom dalam suatu ikatan kimia dan pengaruhnya terhadap medan magnet.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar