Kamis, 13 September 2012

PERKEMBANGAN MODEL ATOM

PERKEMBANGAN MODEL ATOM

1.Perkembangan Model Atom Jhon Dalton

   Pada tahun 1088 Jhon Dalton mengemukakan bahwa materi terdiri dari atas partikel-partikel  yang tidak dapat dibagi yang disebut "atom". Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen. 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 pertam.

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.

 

2. Perkembangan Model Atom JJ. Thomson

Pada tahun 1897 Thomson mengemukakan bahwa dalam atom terdapat elektron-elektron yang tersebar secara merata dalam bola bermuatan positif, dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dan roti kismis.


3. Perkembangan Model Atom Rutherford

Pada tahun 1919 Rutherford mengemukakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.

 Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.
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.
 

Kelemahan Model Atom Rutherford 

    • Kelebihan
    Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti
    • Kelemahan
    Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti Ambilah seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Benar. Lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala Anda karena putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut. Karena Rutherford adalah telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit.

4. Perkembangan Model Atom Nielis Bohr

Nielis Bohr menyempurnakan pendapat Rutherford, beliau mengemukakan bahwa atom terdiri dari inti atom uang bermuatan positif dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif pada orbit atau lintasan tertentu.
 Bohr adalah orang pertama di dunia yang menerapkan teori kuantum untuk mengatasi problem struktur atom. Ia menggunakan teori berkas cahaya Planck dan model atom Rutherfrod untuk menjelaskan cahaya yang muncul pada atom hydrogen.

Menurut Bohr, electron menggelilingi inti pada orbit tertentu. Di dalam atom terdapat orbit luar dan orbit dalam. Orbit dalam adalah orbit electron didekat inti Orbit luar dapat menampung lebih banyak electron. Elektron pada orbit luar menentukan sifat-sifat kimia atom.Kadang-kadang electron pada orbit luar melompat ke orbit dalam. Pada waktu melompat electron itu mengeluarkan cahaya.

Niels Bohr mengusulkan, pada 1913, apa yang sekarang disebut model atom Bohr. Gagasan itu adalah

1. Dalam elektron terdapat lintasan-lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau menyerap energi. lintasan itu, yang juga disebut kulit atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. Setiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya, yang dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya. Lintasan pertama, dengan n = 1, dinamai kulit K, dan seterusnya.
Bilangan kuantum (n)
1
2
3
4
Dan seterusnya
Lambing kulit
K
L
M
N
Dan seterusnya

Semakin besar harga n (makin jauh dari inti), makin besar energi elektron yang mengorbit pada kulit itu. Jadi tingkat energi kulit L lebih besar daripada kulit K,tingkat energi kulit M lebih besar daripada kulit L dan seterusnya. Kulit yang ditempati electron apakah kulit K,L,M atau yang lainnya bergantung pada energi electron itu.

2. Elektron hanya boleh berada pada lintasan-lintasan yang diperbolehkan (lintasan yang ada), dan tidak boleh berada di antara dua lintasan. lintasan yang akan ditempati oleh elektron bergantung pada energinya. pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah. keadaan seperti itu disebut tingkat dasar (ground state). Apabila suatu atom mendapatkan energi dari luar (misalnya dipanaskan atau disinari), maka electron akan menyerap energi yang sesuai sehingga berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan demikian disebut keadaan tereksitasi (excited state).

Keadaan tereksitasi merupakan keadaan yang tidak stabil dan hanya berlangsung dalam waktu yang singkat. Elektron akan segera kembali ke tingkat energi yang lebih rendah disertai pelepasan energi berupa gelembong electromagnet.Oleh karena perpindahan electron ini berlangsung antara kulit yang sudah tertentu tingkat energinya, maka ataom hanya akan memancarkan radiasi dengan tingkat energi tertentu pula. Dengan demikian dapat dijelaskan mengapa unsure berupa spectrum garis.

3. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi. perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai penyerapan energi. sebaliknya, perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai pelepasan energi.
 Gambar 1. Model Atom Niels Bohr

Dalam penjelasannya bohr, menggunakan ataom hidogen sebagai model. Bohr berhasil merumuskan jari-jari lintasan dan energi electron pada tom hydrogen sebagai berikut
  • Lintasan yang diizinkan untuk elektron dinomori n = 1, n = 2, n =3 dst. Bilangan ini dinamakan bilangan kuantum, huruf K, L, M, N juga digunakan untuk menamakan lintasan
  • Jari-jari orbit diungkapkan dengan 12, 22, 32, 42, …n2. Untuk orbit tertentu dengan jari-jari minimum a0 = 0,53 Å
  • Jika elektron tertarik ke inti dan dimiliki oleh orbit n, energi dipancarkan dan energi elektron menjadi lebih rendah sebesar
 Gambar 2. Model atom Hidrogen menurut Niels Bohr

Model atom hidrogen Bohr dapat menjelaskan spektrum gas hidrogen yang ditemukan dari percobaan. Misalnya pemancaran sinar merah oleh gas hidrogen terjadi ketika elektron berpindah dari kulit ketiga (n=3) ke kulit kedua (n=2).

Meskipun model atom Bohr dapat menjelaskan spektrum hidrogen dan spektrum dari spesi lain berelektron tunggal tetapi model tersebut tidak dapat menjelaskan spektrum dari atom yang lebih kompleks. Oleh karena itu para ahli tetap berupaya mencari penjelasan yang lebih sempurna. Ide penting yang sangat berharga dari teori Bohr adalah gagasab tentang tingkat energi dalam atom yaitu gagasab tentang kulit-kulit atom.

5. Perkembangan Model Atom Chadwick

Pada tahun 1932 Chadwick mengemukakan bahwa dalam inti atom selain proton terdapat neutron yang bersifat netral.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar