STRUKTUR ATOM
A. PERKEMBANGAN TEORI ATOM
Istilah “atom” pertama kali dikemukakan oleh filsuf Yunani, Democritus (460-370 SM), berasal dari kata a = tidak dan tomos = potong, sehingga dapat dikatakan sebagai “bagian terkecil dari suatu partikel yang tidak dapat dibagi lagi”. Seiring perkembangan peralatan eksperimen, kemudian teori atom berkembang dengan pesat, diantaranya:
1. Teori Atom Dalton
John Dalton (1776 – 1844), ilmuwan berkebangsaan Inggris mencetuskan teori atom modern berdasarkan percobaan yang telah dilakukan sebelumnya oleh Antoine Lavoisier (1743 – 1794). Teori model atom Dalton yang dipublikasikan dalam ”A New System of Chemical Phylosophy” yang memuat beberapa pernyataan, yakni:
a. Materi terdiri atas partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi disebut atom.
b. Selama terjadi perubahan secara kimia atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
c. Semua atom dari suatu unsur tertentu mempunyai massa (berat) dan sifat yang sama
d. Unsur kimia lain yang berbeda akan mempunyai jenis atom yang berbeda baik massa (berat) maupun sifatnya.
e. Terbentuknya suatu senyawa kimia dari suatu unsur-unsur akibat adanya penggabungan atom yang tidak sejenis dengan perbandingan sederhana
! Kelebihan:
o Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)
o Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)
! Kelemahan:
o Tidak dapat menjelaskan tentang sifat listrik yang dimiliki oleh atom
o Pada kenyataannya, atom dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil disebut partikel subatomic
2. Teori Model Atom Thomson
Joseph John Thompson (1856 – 1940), fisikawan Inggris menemukan elektron, yaitu suatu partikel subatomik yang bermuatan negatif lebih ringan daripada atom. Dari penelitiannya ini, JJ Thomson mengemukakan hipotesis “elektron bermuatan listrik negatif, sedangkan atom bermuatan listrik netral, sehingga dalam suatu atom harus terdapat muatan listrik positif untuk mengimbangi muatan elektron tersebut”. Sehingga model atom Thomson dikenal sebagai model atom “Roti Kismis” dengan asumsi yakni:
a. Atom berbentuk bola pejal yang bermuatan positif homogen
b. Elektron bermuatan negatif, tersebar di dalamnya
! Kelebihan:
o Dapat menjelaskan adanya partikel yang ukurannya lebih kecil daripada atom yang disebut sebagai partikel subatomik
o Dapat menjelaskan sifat listrik pada atom
! Kelemahan:
Tidak dapat menjelaskan adanya fenomena penghambuaran sinar alfa pada lempeng tipis emas
3. Teori Model Atom Rutherford
Ernest Rutherford, fisikawan Inggris pada tahun 1909 melakukan percobaan bersama rekannya Geiger dan Marsden yang dikenal dengan “penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas”. Berdasarkan hasil percobaan tersebut dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya:
a. Sebagian besar partikel alfa menembus lempeng tipis emas, hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar atom adalah ruang kosong
b. Sebagian dari partikel alfa (yang bermuatan positif) dibelokkan oleh sesuatu, hal ini menunjukkan bahwa ada sesuatu partikel yang bermuatan positif yang dapat membelokkan partikel alfa
c. Sedikit dari partikel alfa dipantulkan oleh lempengan emas, hal ini menunjukkan bahwa ada sesuatu partikel berukuran sangat kecil (inti) sehingga partikel alfa yang menumpuk pusat massa akan terpantulkan
Berdasasarkan hasil percobaan tersebut Rutherford mencetuskan “model atom nuklir Rutherford”, yakni:
a. Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan hapir seluruh massa terpusat pada inti atom
b. Sebagian bsar atom merupakan ruangan kosong
c. Elektron beredar mengelilingi inti atom
d. Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron, sehingga atom bermuatan netral
! Kelebihan:
o Dapat menjelaskan tentang adanya fenomena penghambuaran sinar alfa pada lempeng tipis emas
o Mengemukakan adanya keberadaan inti atom
! Kelemahan:
o Teori ini bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik, dimana suatu partikel yang bermuatan listrik apabila bergerak akan memancarkan energi. Elektron yang beredar mengelilingi inti akan kehilangan energi terus menerus, sehingga akhirnya akan membentuk lintasan spiral dan jatuh ke dalam inti.
4. Teori Model Atom Bohr
Niels Henrik David Bohr, fisikawan Denmark pada tahun 1913 mengemukakan teori tentang atom yang didasarkan pada model atom nuklir Rutherford dan teori kuantum Max Planck. Postulat yang dikemukakan oleh Bohr antara lain:
a. Elektron beredar mengelilingi inti pada lintasan (orbit) dengan tingkat energi tertentu
b. Elektron yang beredar pada lintasannya, tidak memancarkan atau menyerap energi
c. Perpindahan elektron dari satu tingkat energi ke tingkat energi lainnya disertai dengan penyerapan atau pelepasan energi
! Kelebihan:
o Dapat mengaplikasikan teori kuantum untuk menjawab kelemahan teori model atom Rutherford
o Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atau serapan (absorpsi) dari atom hidrogen
! Kelemahan:
o Terjadi penyimpangan untuk atom yang lebih besar dari hidrogen
o Tidak dapat menjelaskan adanya efek Zeeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit bila atom ditempatkan pada medan magnet
? B. SUBATOMIK DAN TANDA ATOM
Suatu atom tersusun atas partikel dasar (subatomik) yaitu proton, neutron dan elektron. Proton dan neutron terletak dalam inti atom sedangkan elektron bergerak mengelilingi inti atom.
Partikel
Muatan relatif
Massa relatif
Proton (p)
+1
1
Neutron (n)
0
1
Elektron (e)
-1
0
Tanda atom dapat dinyatakan sebagai berikut:
S Proton = Z
S Neutron = A – Z
S Elektron = Z – muatan X = lambang atom;
A = nomor massa;
Z = nomor atom
o Dalam atom netral : S proton = S elektron
o Dalam atom bermuatan positif (kation) : S proton > S elektron
o Dalam atom bermuatan negatif (anion) : S proton < S elektron
! Isotop adalah unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi mempunyai jumlah nomor massa berbeda. Contohnya: atom karbon ( C ) mempunyai isotop ; dan .
! Isotop suatu unsur mempunyai sifat kimia yang sama tetapi sifat fisiknya berbeda.
! Isoton adalah unsur yang mempunyai neutron sama tetapi mempunyai jumlah nomor atom berbeda. Contohnya: dan
! Isobar adalah unsur yang mempunyai nomor massa sama tetapi mempunyai jumlah nomor atom berbeda. Contohnya: dan
? C. KONFIGURASI ELEKTRON
Berdasarkan model atom Niels Bohr, elektron mengelilingi inti pada lintasan tertentu yang disebut sebagai tingkatan energi atau kulit elektron. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, makin ke luar makin besar nomor kulitnya dan makin tinggi tingkat energinya.
Nomor Kulit
Nama Kulit
Jumlah elektron maksimum
1
K
2 elektron
2
L
8 elektron
3
M
18 elektron
4
N
32 elektron
5
O
50 elektron
6
P
72 elektron
dst
dst
dst
Elektron akan menempati kulit dimulai dari kulit K sampai terisi penuh, kemudian kulit L sampai terisi maksimum dan seterusnya. Tiap-tiap kulit elektron hanya dapat ditempati elektron maksimum 2n2, dengan n adalah nomor kulit. Penempatan elektron sampai penuh terjadi pada kulit K, L dan M, untuk pengisian elektron pada kulit keempat (kulit N) akan terisi bila kulit M berisi 8 elektron.
Contoh penulisan konfigurasi elektron: 12Mg : 2 8 2
19K : 2 8 8 1 àbukan 2 8 9Jumlah elektron yang menempati kulit terluar disebut dengan “elektron valensi”
A. PERKEMBANGAN TEORI ATOM
Istilah “atom” pertama kali dikemukakan oleh filsuf Yunani, Democritus (460-370 SM), berasal dari kata a = tidak dan tomos = potong, sehingga dapat dikatakan sebagai “bagian terkecil dari suatu partikel yang tidak dapat dibagi lagi”. Seiring perkembangan peralatan eksperimen, kemudian teori atom berkembang dengan pesat, diantaranya:
1. Teori Atom Dalton
John Dalton (1776 – 1844), ilmuwan berkebangsaan Inggris mencetuskan teori atom modern berdasarkan percobaan yang telah dilakukan sebelumnya oleh Antoine Lavoisier (1743 – 1794). Teori model atom Dalton yang dipublikasikan dalam ”A New System of Chemical Phylosophy” yang memuat beberapa pernyataan, yakni:
a. Materi terdiri atas partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi disebut atom.
b. Selama terjadi perubahan secara kimia atom tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
c. Semua atom dari suatu unsur tertentu mempunyai massa (berat) dan sifat yang sama
d. Unsur kimia lain yang berbeda akan mempunyai jenis atom yang berbeda baik massa (berat) maupun sifatnya.
e. Terbentuknya suatu senyawa kimia dari suatu unsur-unsur akibat adanya penggabungan atom yang tidak sejenis dengan perbandingan sederhana
! Kelebihan:
o Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)
o Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)
! Kelemahan:
o Tidak dapat menjelaskan tentang sifat listrik yang dimiliki oleh atom
o Pada kenyataannya, atom dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil disebut partikel subatomic
2. Teori Model Atom Thomson
Joseph John Thompson (1856 – 1940), fisikawan Inggris menemukan elektron, yaitu suatu partikel subatomik yang bermuatan negatif lebih ringan daripada atom. Dari penelitiannya ini, JJ Thomson mengemukakan hipotesis “elektron bermuatan listrik negatif, sedangkan atom bermuatan listrik netral, sehingga dalam suatu atom harus terdapat muatan listrik positif untuk mengimbangi muatan elektron tersebut”. Sehingga model atom Thomson dikenal sebagai model atom “Roti Kismis” dengan asumsi yakni:
a. Atom berbentuk bola pejal yang bermuatan positif homogen
b. Elektron bermuatan negatif, tersebar di dalamnya
! Kelebihan:
o Dapat menjelaskan adanya partikel yang ukurannya lebih kecil daripada atom yang disebut sebagai partikel subatomik
o Dapat menjelaskan sifat listrik pada atom
! Kelemahan:
Tidak dapat menjelaskan adanya fenomena penghambuaran sinar alfa pada lempeng tipis emas
3. Teori Model Atom Rutherford
Ernest Rutherford, fisikawan Inggris pada tahun 1909 melakukan percobaan bersama rekannya Geiger dan Marsden yang dikenal dengan “penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas”. Berdasarkan hasil percobaan tersebut dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya:
a. Sebagian besar partikel alfa menembus lempeng tipis emas, hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar atom adalah ruang kosong
b. Sebagian dari partikel alfa (yang bermuatan positif) dibelokkan oleh sesuatu, hal ini menunjukkan bahwa ada sesuatu partikel yang bermuatan positif yang dapat membelokkan partikel alfa
c. Sedikit dari partikel alfa dipantulkan oleh lempengan emas, hal ini menunjukkan bahwa ada sesuatu partikel berukuran sangat kecil (inti) sehingga partikel alfa yang menumpuk pusat massa akan terpantulkan
Berdasasarkan hasil percobaan tersebut Rutherford mencetuskan “model atom nuklir Rutherford”, yakni:
a. Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan hapir seluruh massa terpusat pada inti atom
b. Sebagian bsar atom merupakan ruangan kosong
c. Elektron beredar mengelilingi inti atom
d. Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron, sehingga atom bermuatan netral
! Kelebihan:
o Dapat menjelaskan tentang adanya fenomena penghambuaran sinar alfa pada lempeng tipis emas
o Mengemukakan adanya keberadaan inti atom
! Kelemahan:
o Teori ini bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik, dimana suatu partikel yang bermuatan listrik apabila bergerak akan memancarkan energi. Elektron yang beredar mengelilingi inti akan kehilangan energi terus menerus, sehingga akhirnya akan membentuk lintasan spiral dan jatuh ke dalam inti.
4. Teori Model Atom Bohr
Niels Henrik David Bohr, fisikawan Denmark pada tahun 1913 mengemukakan teori tentang atom yang didasarkan pada model atom nuklir Rutherford dan teori kuantum Max Planck. Postulat yang dikemukakan oleh Bohr antara lain:
a. Elektron beredar mengelilingi inti pada lintasan (orbit) dengan tingkat energi tertentu
b. Elektron yang beredar pada lintasannya, tidak memancarkan atau menyerap energi
c. Perpindahan elektron dari satu tingkat energi ke tingkat energi lainnya disertai dengan penyerapan atau pelepasan energi
! Kelebihan:
o Dapat mengaplikasikan teori kuantum untuk menjawab kelemahan teori model atom Rutherford
o Menerangkan dengan jelas garis spektrum pancaran (emisi) atau serapan (absorpsi) dari atom hidrogen
! Kelemahan:
o Terjadi penyimpangan untuk atom yang lebih besar dari hidrogen
o Tidak dapat menjelaskan adanya efek Zeeman, yaitu spektrum atom yang lebih rumit bila atom ditempatkan pada medan magnet
? B. SUBATOMIK DAN TANDA ATOM
Suatu atom tersusun atas partikel dasar (subatomik) yaitu proton, neutron dan elektron. Proton dan neutron terletak dalam inti atom sedangkan elektron bergerak mengelilingi inti atom.
Partikel
Muatan relatif
Massa relatif
Proton (p)
+1
1
Neutron (n)
0
1
Elektron (e)
-1
0
Tanda atom dapat dinyatakan sebagai berikut:
S Proton = Z
S Neutron = A – Z
S Elektron = Z – muatan X = lambang atom;
A = nomor massa;
Z = nomor atom
o Dalam atom netral : S proton = S elektron
o Dalam atom bermuatan positif (kation) : S proton > S elektron
o Dalam atom bermuatan negatif (anion) : S proton < S elektron
! Isotop adalah unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi mempunyai jumlah nomor massa berbeda. Contohnya: atom karbon ( C ) mempunyai isotop ; dan .
! Isotop suatu unsur mempunyai sifat kimia yang sama tetapi sifat fisiknya berbeda.
! Isoton adalah unsur yang mempunyai neutron sama tetapi mempunyai jumlah nomor atom berbeda. Contohnya: dan
! Isobar adalah unsur yang mempunyai nomor massa sama tetapi mempunyai jumlah nomor atom berbeda. Contohnya: dan
? C. KONFIGURASI ELEKTRON
Berdasarkan model atom Niels Bohr, elektron mengelilingi inti pada lintasan tertentu yang disebut sebagai tingkatan energi atau kulit elektron. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, makin ke luar makin besar nomor kulitnya dan makin tinggi tingkat energinya.
Nomor Kulit
Nama Kulit
Jumlah elektron maksimum
1
K
2 elektron
2
L
8 elektron
3
M
18 elektron
4
N
32 elektron
5
O
50 elektron
6
P
72 elektron
dst
dst
dst
Elektron akan menempati kulit dimulai dari kulit K sampai terisi penuh, kemudian kulit L sampai terisi maksimum dan seterusnya. Tiap-tiap kulit elektron hanya dapat ditempati elektron maksimum 2n2, dengan n adalah nomor kulit. Penempatan elektron sampai penuh terjadi pada kulit K, L dan M, untuk pengisian elektron pada kulit keempat (kulit N) akan terisi bila kulit M berisi 8 elektron.
Contoh penulisan konfigurasi elektron: 12Mg : 2 8 2
19K : 2 8 8 1 àbukan 2 8 9Jumlah elektron yang menempati kulit terluar disebut dengan “elektron valensi”
Tidak ada komentar:
Posting Komentar