√ MAKALAH KIMIA DASAR SEJARAH ATOM

Atom adalah suatu satuan dasar materi yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik.

John Dalton

Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapatpadainti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen sub atom di dalam atom, ini membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan parafisi kawan kemudian berhasil memodelkan atom.

John Dalton (6 September 1766 - 27 Juli 1844) adalah seorang Inggris ahli kimia, ahli meteorologi danfisikawan. Dia terkenal karena karya rintisannya dalam pengembangan teori atom modern, dan penelitian dalam buta warna (untuk menghormatinya maka disebut sebagai Daltonisme).

John Dalton dilahirkan dalam sebuah keluarga Quaker  di Eaglesfield, dekat Cockermouth, Cumberland, Inggris. Pada musim semi tahun 1793, dia pindah ke Manchester. Melalui John Gough, seorang filsuf buta dan polymath, Dalton belajar pengetahuan ilmiah, Dalton diangkat menjadi guru matematika dan filsafat alam di "New College" di Manchester sampai tahun 1800, ketika memburuknya situasi keuangan di perguruan tinggi itu Dalton untuk mengundurkan diri jabatannya dan memulai karir baru di Manchester sebagai tutor pribadi untuk matematika dan filsafat alam.

Kehidupan awal Dalton sangat dipengaruhi oleh Eaglesfield Quaker terkemuka bernama Elihu Robinson, seorang ahli meteorologi. Dalton juga menjadi penulis di beberapa koran harian, dan pada tahun 1787 dia mulai menyimpan buku harian meteorologi, selama 57 tahun dia berhasil menulis lebih dari 200.000 pengamatan. Publikasi pertama Dalton adalah Pengamatan Meteorologi dan Essay (1793) yang berisi benih-benih beberapa penemuan di kemudian hari. Namun, terlepas dari keaslian pengobatannya, sedikit perhatian diberikan kepada mereka oleh para sarjana lainnya. Sebuah karya kedua oleh Dalton, Elements of English Grammar, diterbitkan pada tahun 1801.

Teori atom

John Dalton 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.

5 Teori Atom Dalton:

• Unsur-unsur terdiri dari partikel-partikel yang luar biasa kecil yang tidak dapat dibagi kembali (disebut atom). Dalam reaksi kimia mereka tidak dapat diciptakan, dihancurkan atau diubah menjadi jenis unsur yang lain.
• Semua atom dalam unsur yang sejenis adalah sama dan oleh karena itu memiliki sifat-sifat yang serupa; seperti massa dan ukuran.
• Atom dari unsur-unsur yang berbeda jenis memiliki sifat-sifat yang berbeda pula.
• Senyawa dapat dibentuk ketika lebih dari 1 jenis unsur yang digabungkan.
• Atom-atom dari dua unsur atau lebih dapat direaksikan dalam perbandingan-perbandingan yang berbeda untuk menghasilkan lebih dari 1 jenis senyawa.

Walau di kemudian hari terbukti ada dua di antara lima teorinya yang perlu ditinjau kembali, ia tetap dianggap sebagai bapak pencetus teori atom modern, terlebih lagi karena teorinya tersebut mampu menerangkan Hukum kekekalan massa Lavoisier dan Hukum perbandingan tetap Proust.

Elektron  JJ THOMSOM

Elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson pada tahun 1897. Penemuan elektron diawali dengan ditemukannya tabung katode oleh William Crookes. Kemudian J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode ini dan dapat dipastikan bahwa sinar katode ini merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan di antara katode dan anode.
Sifat sinar katode, antara lain:

1. merambat tegak lurus dari permukaan katode menuju anode;
2. merupakan radiasi partikel sehingga terbukti dapat memutar baling-baling;
3. bermuatan listrik negatif sehingga dibelokkan kekutub listrik positif;
4. dapat memendarkan berbagai jenis zat, termasuk gelas.

Dari hasil percobaan tersebut, J.J.Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron. J.J.Thomson berhasil menentukan perbandingan antara muatan dengan massa elektron (e/m) sebesar 1,76 × 108 C/g. Kemudian pada tahun 1909, Robert Millikan dari Universitas Chicago, berhasil menentukan besarnya muatan 1 elektron sebesar 1,6 × 10-19 C. Dengan demikian, maka harga massa 1 elektron dapat ditentukan dari harga perbandingan muatan dengan massa elektron (e/m).

Nilai e/m = 1,76x 108 C/g, maka
Massa 1 elektron =9.11 x 10-28 g

Setelah penemuan elektron, maka model atom Dalton tidak dapat diterima lagi. Menurut J.J. Thompson, atom merupakan partikel yang bersifat netral. Karena elektron bermuatan negatif maka harus ada partikel lain yang dapat menetralkan muatan negatif tersebut yaitu partikel yang bermuatan positif.

Dari penemuannya tersebut, J.J. Thomson mengemukakan teori atomnya yang dikenal dengan teori atom Thomson, yaitu: Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron yang bermuatan negatif. Karena tersebarnya elektron-elektron di dalam atom bagaikan kismis, sehingga disebut juga model atom roti kismis.

Penemuan Inti Atom Rutherford

Pada waktu yang hampir bersamaan dengan percobaan Thomson, empat orang fisikawan, yaitu Henri Becqurel, Marie Curie, Pierre Curie, dan Ernest Rutherford meneliti keradioaktifan. Ada tiga jenis partikel sinar radioaktif, yaitu partikel alfa (α) bermuatan positif, partikel beta (β) bermuatan negatif dan gamma (γ) yang tidak bermuatan.

Pada tahun 1906, Ernest Rutherford bersama mahasiswanya Geiger dan Marsden meneliti radiasi dari uranium, radium, dan radio aktif lain yang memancarkan sinar α, β dan γ. Radio aktif tersebut disimpan dalam kotak timbel dengan lubang yang sangat kecil sehingga sinar α dalam kotak akan terpancar. Pancaran sinar α digunakan untuk menembak lempeng emas tipis sehingga eksperimen tersebut dikenal dengan eksperimen lempeng tipis emas. Sebagian besar sinar α diteruskan, hanya sedikit yang dipantulkan.

Mengapa sinar α lebih banyak diteruskan dibanding yang dipantulkan oleh lempeng emas? Sinar α yang bermuatan posititf menumbuk partikel pejal (logam emas) yang juga bermuatan positif. Partikel yang muatannya sama akan tolak-menolak. Partikel pejal tersebut dinamakan Rutherford inti atom. Elektron terletak di luar inti pada jarak yang relatif jauh dengan gerakan yang cepat, dikarenakan ada tolakan dari inti yang bermuatan positif. Setiap atom mempunyai suatu pusat kecil atau inti. Peluang partikel α mendekati inti sangat kecil karena ukurannya yang sangat kecil. Artinya, inti akan menolak partikel α karena inti bernuatan positif seperti partikel α.

Kesimpulan :

1. Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron-elektron bermuatan negatif yang beredar mengelilingi inti atom
2. Atom bersifat netral sehingga jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti atom.

Atom Niels Bohr

Niels Bohr selanjutnya menyempurnakan model atom yang dikemukakan oleh Rutherford. Penjelasan Bohr didasarkan pada penelitiannya tentang spektrum garis atom hidrogen. Pada tahun 1913 Niels Bohr mencoba menjelaskan model atom Bohr melalui konsep elektron yang mengikuti orbit mengelilingi inti atom yang mengandung proton dan neutron. Menurut Bohr, hanya terdapat orbit dalam jumlah tertentu, dan perbedaan antar orbit satu dengan yang lain adalah jarak orbit dari inti atom. Keberadaan elektron baik di orbit yang rendah maupun yang tinggi sepenuhnya tergantung oleh tingkatan energi elektron. Sehingga elektron di orbit yang rendah akan memiliki energi yang lebih kecil daripada elektron di orbit yang lebih tinggi.

Bohr menghubungkan elektron yang mengorbit dan pengamatan terhadap spektrum gas melalui sebuah pemikiran bahwa sejumlah energi yang dikandung dalam elektron dapat berubah, dan karena itu elektron dapat mengubah orbitnya tergantung dari perubahan energinya. Dalam situasi pemakaian arus listrik melewati gas bertekanan rendah, elektron menjadi de-eksitasi dan berpindah ke orbit yang lebih rendah. Dalam perubahan ini, elektron kehilangan sejumlah energi yang merupakan perbedaan tingkat energi kedua orbit. Energi yang dipancarkan ini dapat dilihat dalam bentuk sebuah photon cahaya yang panjang gelombangnya berdasar pada perbedaan tingkat energi kedua orbit.

Secara ringkas, Bohr mengemukakan:

1. Elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu, tidak memancarkan energi. Lintasan-lintasan elektron itu disebut kulit atau tingkat energi elektron.
2. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain.
3. Perpindahan elektron dari tingkat energi tinggi ke rendah disertai pemancaran energi. Sedang perpindahan elektron dari tingkat energi rendah ke tinggi disertai penyerapan energi.
4. Elektron yang bergerak pada lintasannya berada pada keadaan stasioner, artinya elektron tidak memancarkan atau menyerap energi.

Walaupun model atom Bohr cukup untuk memodelkan spektrum hidrogen, model ini terbukti tidak cukup untuk memprediksikan spektrum elemen yang lebih kompleks.

Model Atom MekanikaGelombang

Perkembangan model atom terbaru dikemukakan oleh model atom berdasarkan mekanika kuantum.
Penjelasan ini berdasarkan tiga teori yaitu;

1. Teori dualisme gelombang partikel elektron yang dikemukakan oleh de Broglie pada tahun 1924
2.  Azas ketidakpastian yang dikemukakan oeh Heisenberg pada tahun 1927
3. Teori persamaan gelombang oleh Erwin Schrodinger pada tahun 1926

Menurut model atom ini, elektron tidak mengorbit pada lintasan tertentu sehingga lintasan yang dikemukakan oleh Bohr bukan suatu kebenaran. Model atom ini menjelaskan bahwa elektron-elektron berada dalam orbita-orbital dengan tingkat energi tertentu. Orbital merupakan daerah dengan kemungkinan terbesar untukmenemukan elektron disekitar inti atom.
Teori Atom menurut 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.

Model Atom James Chadwick

Pada tahun 1932, model atom Rutherford dimodifikasi sedikit oleh adanya penemuan neutron oleh James Chadwick. Chadwick menemukan bahwa penembakan partikel terhadap berilium dapat menghasilkan neutron, partikel tak bermuatan, namun dengan massa sedikit lebih besar dibandingkan massa proton. Sehingga, model atom kontemporer adalah model dengan inti atom besar yang mengandung proton dan neutron dikelilingi oleh awan tipis elektron. Adanya neutron juga menjelaskan mengapa massa atom lebih berat dari massa total proton dan elektronnya.

Dengan pengertian dasar tentang bagian fundamental atom seperti elektron, proton, dan neutron, maka dapat dimungkinkan adanya model yang lebih rumit dan lengkap lagi dari atom yang cukup dapat menjelaskan sifat dan karakteristik atom dan senyawa atom.nggi nilai SBMPTN juga dipakai untuk penilaian seleksi mandiri.