Perkembangan Teori Atom: Model Atom Bohr

Posted on | Sabtu, 08 Januari 2011 | No Comments

Mempelajari tentang teori atom sangatlah penting sebab atom merupakan penyusun materi yang ada di alam semesta. Dengan memahami atom kita dapat mempelajari bagaimana satu atom dengan yang lain berinteraksi, mengetahui sifat-sifat atom, dan sebagainya sehigga kita dapat memanfaatkan aam semesta untuk kepentingan umat manusia.
Nama “atom” berasal dari bahasa Yunani yaitu “atomos” diperkenalkan oleh Democritus yang artinya tidak dapat dibagi lagi atau bagain terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi. Konsep atom yang merupakan penyusun materi yang tidak dapat dibagi lagi pertama kali diperkenalkan oleh ahli filsafat Yunani dan India.
Konsep atom yang lebih modern muncul pada abab ke 17 dan 18 dimana saat itu ilmu kimia mulai berkembang. Para ilmuwan mulai menggunakan teknik menimbang untuk mendapatkan pengukuran yang lebih tepat dan menggunakan ilmu fisika untuk mendukung perkembangan teori atom.

Teori Atom Dalton

John Dalton seorang guru berkebangsaan Ingris menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur selalu bereaksi dengan perbandingan angka bulat sederhana (selanjutnya lebih dikenal dengan hokum perbandingan berganda) dan mengapa gas lebih mudah larut dalam air dibandingkan yang lain. Dalton menyusun teori atomnya berdasarkan hukum kekekalan massa dan hokum perbandingan tetap. Dimana konsep atomnya adalah sebagai berikut:
  • Setiap unsur tersusun dari partikel kecil yang disebut sebagai atom.
  • Atom dari unsur yang sama adalah identik dan atom dari unsur yang tidak sama berbeda dalam beberapa hal dasar.
  • Senyawa kimia dibentuk dari kombinasi atom. Suatu senyawa selalu memiliki perbandingan jumlah atom dan jenis atom yang sama.
  • Reaksi kimia melibatkan reorganisasi atom yaitu berubah bagaimana cara mereka berikatan akan tetapi atom-atom yang terlibat tidak berubah selama reaksi kimia berjalan.
Model atom Dalton ini biasanya disebut sebagai model atom bola billiard dimana warna bola billiard yang berbeda-beda merupakan symbol atom unsur yang berbeda.
modelatomdalton

Teori Atom Thompson

Dengan adanya teori atom yang dikemukakan oleh Dalton maka banyak sekali para ilmuwan yang ingin menyelidiki tentang atom. Mereka penasaran tentang apa itu atom dan apa penyusunnya? Salah satunya adalah J.J Thompson, dia melakukan percobaan dengan menggunakan tabung katoda. Dia menemukan bahwa apabila tabung katoda di beri tegangan tinggi maka suatu “sinar” yang dia sebut sebagai “sinar katoda” akan dihasilkan.
Disebabkan sinar ini muncul pada elektroda negative dan sinar ini enolak kutub negative dari medan listrik yang diaplikasikan ke tabung katoda maka Thompson menyatakan bahwa sinar katoda tersebut tak lain adalah aliran partikel bermuatan negative yang dikemudian hari disebut sebagai electron. Dengan mengganti katoda menggunakan berbagai macam logam maka Thompson tetap menghasilkan jenis sinar yang sama.
Berdasarkan hal ini maka Thompson menyatakan bahwa setiap atom pasti memiliki electron, disebabkan atom bersifat netral maka dalam atom juga harus megandung sejumlah muatan positif. Sehingga dia meyataan bahwa:
“Atom terdiri dari awan bermuatan positif yang terdistribusi sedemikian rupa dengan muatan negative tersebar secara random di dalamnya”
Model atom ini kemudian disebut sebagai “plum pudding model” yang di Indonesai lebih dikenal sebagai model roti kismis.
odelatomthompson

Teori Atom Rutherford

Penemuan electron sebagai salah satu penyusun atom oleh Thompson membuat para ilmuwan pada saat itu semakin bergairah untuk meneliti penyusun atom salah satunya adalah Ernest Rutherford.
Rutherford ingin membuktikan kebenaran teori atom yang dikemukakan oleh Thompson dengan menggunakan sinar radioaktif. Pada saat itu ilmu tentang radioaktif sudah mulai berkembang terutama pada saat ditemukannya uranium yang dapat memancarkan sinar radioaktif.
Eksperimen Rutherford dilakukan dengan menembakkan partikel alfa (?)-yang kemudian diketahui sebagai inti atom Helium bermuatan positif pada lempengan tipis emas. Bila teori atom Thompson benar maka hampis semua berkas sinar alfa ini akan diteruskan dengan sedikit sekali sinar yang akan dibelokkan.
Akan tetapi hasil yang diperoleh Rutherford sungguh diluar prediksinya. Walaupun sebagian besar sinar alfa diteruskan, terdapat sejumlah besar sinar alfa yang dibelokkan dengan sudut yang besar, bahkan terdapat sinar alfa yang dikembalikan lagi tanpa pernah menyentuh detector.
Dengan percobaan ini maka Rutherford menarik kesimpulan tentang teori atomnya:
  • Sebagian besar sinar alfa yang menembus pelat tipis emas terjadi disebabkan sebagian besar atom adalah ruang kosong (ruang terbuka).
  • Sinar alfa yang dibelokkan dengan sudut besar terjadi karena mendekati inti atom.
  • Sinar alfa yang dipantulkan kembali adalah sinar alfa yang menumbuk inti atom
Dengan asumsi ini maka Rutherford mengajukan bahwa atom bukan merupakan benda pejal seperti yang dikemukakan oleh Thompson akan tetapi atom memiliki inti atom yang sangat pejal (massive) dimana berat atom terletak dan electron yang mengitari inti dengan jarak yang cukup besar jika dibandingkan dengan diameter inti atom. Itulah sebabnya mengapa atom sebagian besar adalah ruang kosong. Atau kita bisa mengatakan bahwa ukuran inti atom relative sangat kecil jika dibandingkan dengan keseluruhan atom itu sendiri.
modelatomrutherford
Setelah penemuan Rutherford ini maka para ilmuwan menyadari bahwa atom bukan merupakan zat tunggal akan tetapi dibangun oleh subpartikel atom. Dengan penelitian selanjutnya mereka mengetahui bahwa inti atom bermuatan positif (dimana jumlah muatannya sama dengan nomor atom). Dan penelitian selanjutnya para ilmuwan menemukan bahwa jumlah electron adalah sama dengan nomor atom, dengan demikian atom bermuatan netral (muatan positif = muatan negatifnya).

Kekurangan model Rutherford yang lain yaitu ketika electron mulai bergerak spiral menuju inti, gerakan electron akan semakin cepat dan frekuensi emisinnya akan bertambah besar karena orbit electron semakin kecil. Hal ini akan menghasilkan spectrum emisi kontinu, padahal kenyatannya emisi atom yang telah diteliti pada saat itu hanya melibatkan emisi pada frekuensi-frekuensi tertentu (spectrum garis).
Kekurangan ini akhirnya  disempurnakan oleh Niels Bohr yang mengajukan model atom sebagai berikut:
  • Elektron mengelilingi inti atom dengan lintasan-lintasan tertentu. Lintasan-lintasan ini berjarak tertentu terhadap inti atom dan setiap lintasan memiliki tingkat energi yang tertentu pula.
  • Electron tidak kehilangan energi secara kontinu pada saat dia mengelilingi inti atom. Elektron akan mengeluarkan atau meyerap gelombang radiasi dengan frekuensi tertentu. Dimana besarnya energi dinyatakan dalam ?E = hv
Dengan demikian Bohr mengajukan model atom seperti gambar dibawah ini.
model atom bohr
Model atom Bohr merupakan model primitive atom hydrogen. Dan model ini hanya dapat diterapkan pada atom hydrogen dan atom/ion lain yang mirip seperti atom hydrogen seperti atom helium yang terionisasi dan atom litium yang terionisasi dua kali.
Walaupun  model atom Bohr memiliki kekurangan, namun karena kesederhanaan dan beberapa perhitungan pada sistem tertentu adalah benar maka sampai sekarang model atom Bohr masih diajarkan. Hal penting dari model atom Bohr adalah aplikasi hukum mekanika klasik pada electron yang bergerak mengelilingi inti dapat diterapkan dengan batasan-batasan hokum kuantum. Seperti momentum angular (L) dinyatakan sebagai bilangan bulat dikalikan dengan suatu unit yang sudah tertentu pula:

L = n.h/2?

Dengan “n” disebut sebagai bilangan kuantum utama. Dengan nilai n terkecil adalah 1 Bohr menghitung bahwa lintasan terkecil electron adalah sekitar 0.0529 nm yang dikenal sebagai “jari-jari Bohr”.  Dengan menggunakan persamaan momentum engular diatas Bohr juga mampu menghitung besarnya energi yang ada di setiap lintasan electron pada atom hydrogen atau atom/ion seperti hydrogen.
Jumlah electron dalam setiap lintasan dinyatakan dalam persamaan

2n2

dimana n adalah nomor kulit/lintasan atom. Untuk kulit pertama kita biasanya menyebut sebagai kulit K, L untuk kedua, M untuk ulit ketiga dan seterusnya.



Share

print halaman iniPrint halaman ini

Baca Juga Ini





Comments

Silahkan tuliskan komentar atau pertanyaan anda...!!!

Search

Memuat...

Pilih Bahasa

English French German Spain Italian Dutch

Russian Brazil Japanese Korean Arabic Chinese Simplified
Translate Widget by Google

Berlangganan

Enter your email address:

Delivered by FeedBurner


subscribe
Ada kesalahan di dalam gadget ini

Komunitas

Blog Info



Free Page Rank Tool
IP
free counters