model atom

Devinisi atom : Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri atas, inti atom serta awan elektron yang bermuatan negatif yang mengelilinginya. Atom memiliki beberapa komponen seperti : 1 partikel subatom 2. inti atom 3. awan elektron Dari zaman yunani kuno hingga sekarang, model atom dan teori atom terus berkembang. Pekembangan tersebut tidak terlepas dari upaya para ilmuan diantaranya : 1. Democritus 2. John dolton 3. J.J. Thomson 4. Rutherford 5. Chadwick 6. Millikan 7. Niels bohr 8. Schrodinger 9. De broglie 10. Heinsenberg Melalui mereka model atom maupun teori atom mereka kembangkan dari masa Democritus sampai ke atom moderrn. Pengembagan konsep atom – atom secara ilmiah dimulai oleh John dolton (1805), kemudian dilanjutkan oleh thomson (1897), Rutherford (1911), dan disempurnakan oleh bohr (1914). Setelah model atom borh, Heseinberg mengajukan model atom yang lebih dikenal dengan model atom "mekanika gelombang” atau "model atom modern”. Hasil eksperimen yang memperkuat konsep atom ini menghasilkan gambaran mengenai susunan partikel – 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. Dibawah ini merupakan penjelasan secara lengkap model dan teori atom dari para ilmuan : Model Atom Dalton Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa "Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap". Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut: 1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi 2. Atom digambarkan sebagai bola pejal 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 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. Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini: Model Atom Dalton seperti bola pejal Percobaan Lavosier Mula-mula tinggi cairan merkuri dalam wadah yang berisi udara adalah A, tetapi setelah beberapa hari merkuri naik ke B dan ketinggian ini tetap. Beda tinggi A dan B menyatakan volume udara yang digunakan oleh merkuri dalam pembentukan bubuk merah (merkuri oksida). Untuk menguji fakta ini, Lavoisier mengumpulkan merkuri oksida, kemudian dipanaskan lagi. Bubuk merah ini akan terurai menjadi cairan merkuri dan sejumlah volume gas (oksigen) yang jumlahnya sama dengan udara yang dibutuhkan dalam percobaan pertama Percobaan Joseph Pruost Pada tahun 1799 Proust menemukan bahwa senyawa tembaga karbonat baik yang dihasilkan melalui sintesis di laboratorium maupun yang diperoleh di alam memiliki susunan yang tetap. Percobaan ke- Sebelum pemanasan (g Mg) Setelah pemanasan (g MgO) Perbandingan Mg/MgO 1 0,62 1,02 0,62/1,02 = 0,61 2 0,48 0,79 0,48/0,79 = 0,60 3 0,36 0,60 0,36/0,60 = 0,60 Kelemahan Model Atom Dalton Kelebihan : Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom Kelemahan : Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik? padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menghantarkan arus listrik. Model Atom Thomson Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh william crooker, maka J.J thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode. Dari hasil percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron. Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positifuntuk menetrallkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan bahwa: "Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron" Model atomini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah dikelupas kulitnya. biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar marata dalam bola daging jambu yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang pejal. Model atom Thomson dapat digambarkan sebagai berikut: Percobaan Sinar Katode : Kelebihan dan Kelemahan Model 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. Model atom Thomson, bola positif pejal : Model Atom Rutherford Model atom Rutherford Rutherford melakukan penelitian tentang hamburan sinar α pada lempeng emas. Hasil pengamatan tersebut dikembangkan dalam hipotesis model atom Rutherford : 1. Sebagian besar dari atom merupakan permukaan kosong. 2. Atom memiliki inti atom bermuatan positif yang merupakan pusat massa atom. 3. Elektron bergerak mengelilingi inti dengan kecepatan yang sangat tinggi. 4. Sebagian besar partikel α lewat tanpa mengalami pembelokkan/hambatan. Sebagian kecil dibelokkan, dan sedikit sekali yang dipantulkan. Kelemahan Model Atom Rutherford : 1. Menurut hukum fisika klasik, elektron yang bergerak mengelilingi inti memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Akibatnya, lama-kelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan akhirnya menempel pada inti. 2. Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap ini atom. 3. Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil. 4. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H). Model Atom Niels Bohr Model atom Niels Bohr : Pada tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan pendapatnya bahwa elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom. Model atom Bohr merupakan penyempurnaan dari model atom Rutherford. Kelemahan teori atom Rutherford diperbaiki oleh Neils Bohr dengan postulat bohr : 1. Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai lintasan dan energi tertentu. 2. Dalam orbital tertentu, energi elektron adalah tetap. Elektron akan menyerap energi jika berpindah ke orbit yang lebih luar dan akan membebaskan energi jika berpindah ke orbit yang lebih dalam Kelebihan model atom Bohr : atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron. Kelemahan model atom Bohr : 1, tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack. 2. Tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam ikatan kimia dengan baik, pengaruh medan magnet terhadap atom-atom, dan spektrum atom yang berelektron lebih banyak. Model Atom Modern Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”. Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi. Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini. Model atom mekanika gelombang : 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. CIRI KHAS MODEL ATOM MEKANIKA GELOMBANG : 1. Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom). 2. Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut). 3. Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron. Kelemahan Model Atom Modern : Persamaan gelombang Schrodinger hanya dapat diterapkan secara eksak untuk partikel dalam kotak dan atom dengan elektron tunggal.