Perkembangan Teori Atom
1. Teori atom Democritus
Democritus beranggapan bahwa
ada tak terhingga jenis atom di alamsemesta,
di mana masing-masing atom mempunyai sifat tersendiri. “Atomkayu”, sebagai contoh, akan berperilaku berbeda
dengan “atom air”. Sifat-sifatdari atom
ini yang akan terasa oleh indera kita, sebagai warna, berat dan lain-lain. Perkembangan sains telah mengidentifikasi sejumlah
jenis atom, misalferrum
(besi) dan aurum (emas) dan kombinasi atom-atom, misal air dari atomhidrogen dan atom oksigen. Meskipun yang telah dinamakan
“atom” ternyatamasih dapat dibagi lagi
(proton, elektron dan netron) – dan lalu lebih kecil lagi(quark), pemikiran Democritus berpusat bukan pada
‘apakah bagian elementer itu’,
melainkan pada ‘apakah ada bagian elementer itu?’.
Filsuf
spekulatif Yunani dan ilmuwan yang membuat kontribusipenting untuk metafisika dengan teori atom alam
semesta: segalasesuatu yang berasal dari
kisaran yang kecil, tak dpt dibagi partikel, diayang disebut atom, dan berbeda sesuai dengan bentuk dan susunandari masing-atom.
Democritus'
pembahasan konstan gerakan atom untukmenjelaskan
asal alam semesta adalah yang paling ilmiah teoridiusulkan dalam waktu.
Konsep-Nya
datang kepada kami melaluiAristotle's
bekerja di daerah ini.
Democritus
dilahirkan di Thrace
dan perjalanan luas di Timur.
Dia
adalah namabaik untuk menulis lebih dari
70 karya, walaupun hanya ada fragmen bertahan.
Menurut
Democritus' teori, atom tidak dapat dimusnahkan (ide yang miripdengan yang modern teori konservasi yang peduli) dan
mereka ada dalamruang hampa atau kosong,
yang berhubungan dengan ruang antara atom.Atoms dari cair yang halus dan sepanjang; atom yang solid yang mabuk danmengerti satu sama lain.
Atoms
hanya berbeda dalam bentuk, posisi, dan pengaturan
Democritus tidak menggunakan perangkat apa-apa selain
pemikirannya,tetapi sains pada abad
ke-19 menunjukkan bahwa sejauh ini atomisme dapatdibenarkan. Atomisme adalah filsafat alam yang paling
berpengaruh setelah jamanSocrates. Atom dan Kekosongan Filsafat alam mengamati
banyaknya keadaan yang berlawanan, misal panas dan dingin, basah dan kering. Pada setiap
pasangan yang berlawanan ini yang pertama
adalah apa yang kedua bukan. Dengan pemikiran inimaka jika terdapat atom, terdapat pula pasangannya, dalam hal ini
kekosongan (void).Kekosongan adalah
lawan dari atom, atau dapat disebut juga sebagai “anti-atom”.Kalau tidak terdapat kekosongan, maka seluruh alam
akan penuh sesak terisi olehatom yang
berdampingan satu sama lain. Tidak akan ada titik pada permukaan satuatom
yang tidak menyentuh permukaan atom lain. Bayangkan
konsekuensinya:karena bagian atom
– kalau kita ikuti teori (a) pada “Atom Tidak Dapat Dibagi” – tidak dapat bergerak satu sama lain, lalu atom
berdesakan satu sama lain maka tidak akan pergerakan relatif suatu atom terhadap yang lain. Atau dapat
dibayangkan bahwaatom yang
bersebelahan adalah suatu atom sendiri, dan seluruh alam semestahanyalah sebuah “super-atom”! (aliran ini dikemukakan
Melissus) Padahal kitaketahui banyaknya
proses dan perubahan yang terjadi dalam alam semesta, baik dari baju yang digantung mengering (pertanda atom
air meninggalkan baju) atau pertumbuhan
anak menjadi dewasa. Jadi, kalau atom ada, kekosongan itu pasti ada.Pemikiran ini diawali oleh perintis atomisme bahkan
sebelum Democritus, yaituLeucippus.
Leucippus dan Democritus merasakan bahwa eksistensi atom dankekosongan dapat menjelaskan alam secara rasional.
Karena atom adalah abadi danselalu ada
keseimbangan
2. Teori Atom John
Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom
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:Kelemahan:
Teori dalton tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik.
3. Teori Atom J. J. Thomson
Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, 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:
Kelemahan:
Kelemahan model atom Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
4. Teori Atom
Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut:
1.
Atom
bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan
2. Jika lempeng emas tersebut
dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat
partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
3. Partikel tersebut
merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari
20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan
perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih
kecil daripada ukuran atom keseluruhan.
Berdasarkan
fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Model atom
Kelemahan:
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.
5. Teori Atom Bohr
ada tahun 1913, pakar fisika
1.
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.
2. Selama elektron berada
dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam
bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.
3. 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.
4. 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.
Menurut model
atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu
yang disebut kulit
elektron atau
tingkat energi. Tingkat
energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, semakin
keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.Kelemahan:
Model atom ini tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak.
6. teori atom menurut
Chadwick
James Chadwick (1891-1974) ialah ilmuwan asal
Inggris.
Dididik di Universitas Manchester ,
dan bekerja sama mengenai pemancaran sinar gamma dibimbing Ernest Rutherford,
1st Baron Rutherford of Nelson. Saat PD I
pecah, ia sedang meneliti peluruhan sinar beta di Jerman. Chadwick ditahan
pemerintah Jerman, karena dianggap sebagai musuh. Setelah perang ia bergabung
dengan Ernest Rutherford di Cambridge. Ia memakai hamburan partikel sinar alfa
untuk membuktikan bahwa nomor atom suatu unsur sama dengan muatan nuklir. Ia
dan Rutherford mengajukan usul yang menyatakan
bahwa dalam inti terdapat partikel tak bermuatan, namun mereka belum bisa
mendeteksi partikel itu secara eksperimental sampai 1932. Pada tahun itu
Chadwick berhasil memperlihatkan keberadaan neutron.
Ia menerima Hadiah Nobel pada 1935. Selama PD II,
Chadwick memimpin kelompok ilmuwan Inggris mengembangkan bom atom.
7. Teori 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.
Persamaan Schrodinger
x,y
dan z
Y m ђ E V |
=
Posisi dalam tiga dimensi
= Fungsi gelombang = = h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14 = Energi total = Energi potensial |
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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar