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, Niels Bohr, Schrodinger, de Broglie
dan lain sebagainya.
1. Leukippos dan
Demokritus (460 – 380 SM)
Leukippos
merupakan orang pertama yang mencetuskan tentang keberadaan atom. Beliau
bersama dengan Demokritus muridnya mengemukakan bahwa materi terbentuk dari
partikel yang sudah tidak terbagi lagi. Yang kemudian mereka namai dengan
sebutan atom (Yunani: atomos = tak
terbagi). Namun, Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles, Dia berpendapat bahwa
materi bersifat kuntinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak
berhingga). Oleh karena Aristosteles termasuk orang yang sangat berpengaruh
pada masa itu, gagasan tentang atom memudar dan tidak mengalami perkembangan
selama berabad-abad lamanya.
2. Gassendi
(1592-1655 M)
Pemikiran tentang keberadaan atom muncul kembali.
Sekitar tahun 1592 - 1655 Gasendi mengemukakan bahwa atom merupakan bagian
terkecil suatu zat. Isaac Newton (1642 - 1727), seorang ilmuwan yang sangat
berpengaruh pada masa itu, mengemukakan dukungannya tentang keberadaan atom.
3.
Teori atom Dalton
(1808 M)
Berdasarkan berbagai penemuan pada masa itu, John
Dalton merumuskan teori
atom yang pertama sekitar tahun 1803-1807, yang kita
kenal sebagai teori atom Dalton.
Berikut adalah postulat-postulat dalam teori atom Dalton.
1.
Setiap unsur terdiri atas partikel yang
sudah tak terbagi yang dinamai atom.
2.
Atom-atom dari suatu unsur adalah
identik. Atom-atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat-sifat yang berbeda,
teimasuk mempunyai massa
yang berbeda.
3.
Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah
menjadi atom unsur lain, tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan. Reaksi kimia
hanya merupakan penataan ulang atom- atom.
4.
Senyawa terbentuk ketika atom-atom dari
dua jenis unsur atau lebih bergabung dengan perbandingan tertentu.
Namun pada
perkembangannya, terdapat kelemahan dari teori atom Dalton ini, di antaranya :
1.
Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.
2.
Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.
3.
Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara
atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.
Meskipun demikian, Teori atom Dalton diterima karena dapat menjelaskan
dengan baik beberapa fakta eksperimen pada masa itu, di antaranya Hukum
Kekekalan Massa dan Hukum Perbandingan Tetap dengan baik.
4.
Hipotesa Prout (1785-1855)
Hipotesis
Prout adalah upaya yang dilakukan di awal abad kesembilan belas untuk
menjelaskan keberadaan beberapa unsur kimia melalui hipotesis tentang struktur
internal dari atom . Pada 1815 dan 1816 , kimiawan Inggris William Prout
menerbitkan dua artikel di mana ia mencatat bahwa berat atom yang telah
ditetapkan untuk unsur yang dikenal pada saat itu tampaknya menjadi beberapa
dari semua berat atom hidrogen . Akibatnya, hipotesis bahwa atom hidrogen
adalah satu-satunya benar-benar mendasar, dan bahwa atom elemen lain sebenarnya
kelompok dari beberapa atom hidrogen.
5.
Model Atom Thomson
Pada Tahun 1900, J. J Thomson
menemukan Elektron. Penemuan elektron berkaitan dengan percobaan-percobaan
tentang hantaran listrik melalui tabung hampa. Melalui percobaan dapat
ditunjukkan bahwa perpendaran itu disebabkan oleh suatu radiasi yang memancar
dari permukaan katode menuju anode.Oleh karena berasal dari katode, maka
radiasi ini disebut sinar katode. Percobaan
lebih lanjut menunujukan bahwa sinar
katode merupakan radiasi partikel yang bermuatan listrik negatif.
Selanjutnya, Thomson menamakanya elektron.
Berdasarkan hal itu, Thomson menyimpulkan bahwa elektron merupakan partikel
dasar penyusun atom.
Setelah penemuan elektron pada
tahun 1900, J. J Thomson mengajukan model atom yang menyerupai roti kismis.
Menurut Thomson, atom terdiri dari materi bermuatan positif dan di dalamnya
tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis.
6.
Model Atom Rutherford
Pada tahun 1910, Ernest Rutherford bersama dua orang
asistennya, yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian
percobaan untuk mengetahui lebih banyak tentang susunan atom. Mereka menembaki
lempeng emas yang sangat tipis dengan partikel sinar alfa berenergi tinggi.
Mereka menemukan bahwa sebagian besar partikel alfa
dapat menembus lempeng emas tanpa pembelokkan berarti, seolah-olah lempeng emas
itu tidak ada. Akan tetapi, kemudian mereka menemukan bahwa sebagian kecil dari
partikel alfa mengalami pembelokan yang cukup besar, bahkan di antaranya
dipantulkan.
Adanya partikel alfa yang terpantul mengejutkan Rutherford. Partikel alfa yang terpantul itu pastilah telah
menabrak sesuatu yang sangat padat dalam atom. Fakta ini tidak sesuai dengan
model yang dikemukakan oleh J. J Thomson, dimana atom digambarkan bersifat
homogen pada seluruh bagiannya.
Pada tahun 1911, Rutherford
menjelaskan penghamburan sinar alfa dengan
mengajukan gagasan tentang inti atom.
Menurut Rutherford, sebagian besar dari massa
dan muatan positif atom terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang selanjutnya
disebut inti atom. Elektron beredar mengitari inti pada jarak yang relatif
sangat jauh. Lintasan elektron itu disebut kulit atom.
Namun, terdapat kelemahan pada teori atom Rutherford
yakni tidak dapat menjelaskan elektron itu tidak jatuh ke intinya. Menurut
teori fisika klasik, gerakan elektron mengitari inti akan disertai pemancaran
energi berupa radiasi elektromagnet. Dengan demikian, energi elektron semakin
berkurang dan gerakannya melambat sehingga membentuk lintasan spiral dan
akhirnya jatuh ke inti atom.
7.
Model atom bohr (1913), Spektrum hidrogen
Pada tahun 1913, berdasarkan analisis spektrum atom
dan teori kuantum yang dikemukakan oleh Max Planck, Niels Bohr mengajukan model
atom hidrogen. Model atom hidrogen menurut Bohr menyerupai sistem tata surya.
Elektron dalam atom hanya dapat berada pada tingkat energi tertentu. Artinya,
elektron hanya dapat beredar pada lintasan tertentu saja. Elektron dapat
berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan
sejumlah tertentu energi.
8.
Model Atom Mekanika Kuantum (1926), Hipotesa de Broglie
Teori
atom Bohr hanya sesuai untuk atom hidrogen. Selain itu, pada perkembangan
selanjutnya diketahui bahwa gerakan elektron menyerupai gelombang. Oleh karena
itu, posisi elektron tidak mungkin dapat dipastikan. Dengan kata lain, orbit
elektron yang berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu seperti yang
dikemukakan Niels Bohr tidak dapat diterima.
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. Menurut teori atom
mekanika kuantum, meski elektron mempunyai tingkat energi tertentu, posisinya
tidak dapat dipastikan. Yang dikatakan tentang posisi elektron adalah peluang
untuk menemukannya. Daerah dengan peluang terbesar untuk menemukan elektron
tersebut disebut orbital. Orbital
biasanya digambarkan berupa awan dengan ketebalan yang bervariasi. Awan yang
lebih tebal menyatakan peluang yang lebih besar untuk menemukan elektron dan
sebaliknya. Teori atom mekanika kuantum dapat menjelaskan struktur atom yang
lebih kompleks (atom multielektron).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar