Sejarah Perkembangan Atom
SEJARAH
PERKEMBANGAN ATOM
Oleh : Muamar
Qadar,S.Pd
Konsep atom pertama
kali dikemukakan oleh Demokritos yang tidak didukung oleh eksperimen yang
meyakinkan, sehingga tidak dapat diterima oleh beberapa ahli ilmu
pengetahuan dan filsafat. Pengembangan konsep atom-atom secara ilmiah
dimulai oleh John Dalton (1805), kemudian dilanjutkan oleh Thomson (1897),
Rutherford (1911) dan disempurnakan oleh Bohr (1914). Pada zaman Yunani terdapat
dua paham mengenai susunan Zat. Leukippos
dan Demokritus berpendapat, bahwa
suatu zat tidak dapat terus menerus dibelah tanpa batas; ada bagian paling
kecil yang tidak dapat dibelah lagi, yang mereka sebut “atom” (“atomos” berati
tidak dapat dibelah). Pendapat kedua ialah pendapat Aristoteles, yang
menyatakan bahwa zat dapat dibelah terus menerus tanpa batas. Paham Aristoteles
ini ternyata merupakan pendapat umum dan dapat bertahan berabad-abad.
Pada zaman
Renaissance pendapat tentang adanya atom sebagai suatu bagian terkecil dari
suatu zat, dihidupkan kembali oleh Gassendi
pada tahun 1592-1655. Sejak saat itu, banyak pendapat tentang atom yang
dikemukakan oleh para ahli dan ilmuan dari berbagai belahan dunia. Akan tetapi,
hal ini baru dapat di pertanggungjawabkan oleh seorang Ilmuan bernama John
Dalton pada tahun 1808, sekitar 4 abad setelah teori atom sebagi bagian
terkecil dalam suatu zat didengungkan.
Teori ini terus
berlanjut dan kelemahan dari setiap teoripun ditemukan. Satu persatu teori
tentang ilmuan gugur karena ada hal yang tak mampu mereka jelaskan mengenai apa
yang mereka kemukakan. Namu, Dalton telah membuka jalan untuk menemukan
kesempurnaan sebuah atom. Ada beberapa nama yang terkenal dalam sejarah
perkembangan atom dimana orang-orang ini kemudian menyempurnakan teori-teori
yang telah ada. Berikut adalah beberapa uraian singkat mengenai teori atom yang
pernah dikemukakan oleh parah Ilmuan.
1.
Teori
atom Dalton
John Dalton (1766-1844) ialah seorang guru SMU di
Manchester, Inggris.
Ia terkenal karena teorinya yang membangkitkan kembali istilah "atom".
Dalam buku karangannya yang berjudul New System of Chemical Philosophy
ia berhasil merumuskan hal tentang atom sekitar tahun 1803.
Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum,
yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum
prouts). Lavoisier menyatakan bahwa “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan
selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi”. Sedangkan Prouts
menyatakan bahwa
“Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa
selalu tetap“. Dari kedua hukum tersebut dalton berpendapat bahwa:
1.
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.
2.
Semua atom dalam unsur yang sejenis adalah sama
dan oleh karena itu memiliki sifat-sifat yang serupa;seperti massa
dan ukuran.
5.
Atom-atom dari 2 unsur atau lebih dapat
direaksikan dalam perbandingan-perbandingan yang berbeda untuk menghasilkan
lebih dari 1 jenis senyawa.
Walau
di kemudian hari terbukti ada 2 di antara 5 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.
2.
Teori
atom Thomson
Joseph John Thomson (1856-1940)
ialah seorang ilmuwan yang lahir di Cheetham
Hill, di mana ia diangkat sebagai profesor fisika
eksperimental sejak 1884. 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.
Menurutnya, atom merupakan partikel yang
bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan negatif, maka harus ada
partikel lain yang bermuatan positif untuk 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 atom ini 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.
Meskipun teori atom Thomson ini mampu membuktikan
adanya partikel lain yang bermuatan negatif dan menggambarkan bahwa atom
bukanlah bagian terkecil dalam suatu zat, amun, model atom thomson ini tidak
dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif yang menurutnya ada dalam
suatu atom. Sumber : kimiamifkho.wordpress.com
3.
Teori
atom Rutherford
Ernest Rutherford (lahir di Brightwater, Selandia Baru, 30 Agustus 1871 – meninggal di Cambridge, Cambridgeshire, 19 Oktober 1937 pada umur 66 tahun) adalah seorang fisikawan kelahiran Selandia Baru yang bekerja sama meneliti atom dengan J.J. Thomson di Universitas
Cambridge.
Atom
yang bermuatan positif menjadi fokus Rutherford untuk dikaji. Eksperimen yang
dilakukan Rutherford adalah menembakan partikel alpha pada sebuah lempeng tipis
dari emas, dengan partikel alpha. Hasil pengamatan Rutherford adalah partikel
alpha yang ditembakan ada yang diteruskan, dan ada yang dibelokkan. Dari
eksperimen ini diketahui bahwa masih ada ruang kosong didalam atom, dan ada
partikel yang bermuatan positif dan negatif.
Dari
hasil ini, selanjutnya Rutherford mengajukan model atom dan dinyatakan bahwa;
atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh
elektron-elektron yang bermuatan negatif. Elektron bergerak mengelilingi inti
dengan lintasan yang berbentuk lingkaran atau elips, lihat Gambar berikut
Teori
Rutherford banyak mendapat sanggahan, jika elektron bergerak mengelilingi inti,
maka elektron akan melepaskan atau memancarkan energi sehingga energi yang
dimiliki elektron lama-kelamaan akan berkurang dan menyebabkab lintasannya
makin lama semakin kecil dan suatu saat elektron akan jatuh ke dalam inti.
Teori Rutherford tidak dapat menjelaskan fenomena ini
Kelemahan dari Rutherford 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.
4.
Teori
atom Bohr
Model atom
Bohr memperbaiki kelemahan
model atom Rutherford. Untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford, Bohr
mengeluarkan empat postulat. Gagasan Bohr menyatakan bahwa elektron harus
mengorbit di sekeliling inti.
Namun demikian, teori atom yang
dikemukakan oleh Neils Bohr juga memiliki banyak kelemahan. Model Bohr hanyalah
bermanfaat untuk atom-atom yang mengandung satu elektron tetapi tidak untuk
atom yang berelektron banyak.
Gagasan Kunci Model atom Bohr ada dua, yaitu :
1.
Elektron-elektron
bergerak di dalam orbit-orbit dan memiliki momentum yang terkuantisasi, dan
dengan demikian energi yang terkuantisasi. Ini berarti tidak setiap orbit,
melainkan hanya beberapa orbit spesifik yang dimungkinkan ada yang berada pada
jarak yang spesifik dari inti.
2.
Elektron-elektron
tidak akan kehilangan energi secara perlahan-lahan sebagaimana mereka bergerak
di dalam orbit, melainkan akan tetap stabil di dalam sebuah orbit yang tidak
meluruh.
Kelebihan atom Bohr
adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya
elektron. Kelemahan model atom ini adalah: tidak dapat menjelaskan spekrum
warna dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebih
sempurna dari model atom Bohr. sumber referensi
(jejak sibocah.blogspot.com)
5.
Teori
atom Modern ( Kuantum )
Setelah
teori Niehl Bohr ternyata juga mempunyai kelemahan, ilmuwan berikutnya yang
berusaha memperbaiki adalah Erwin Schrodinger. Berdasar pengembangan
selanjutnya yang mengatakan bahwa lintasan electron itu tidak berbentuk bulat
mengelilingi inti namun menyerupai gelombang. Oleh karena itu, posisinya tidak
dapat diketahui secara pasti. Teori atom mekanika kuantum memiliki persamaan
dengan teori Niels bohr mengenai tingkat-tingkat energy atau kulit atom, tetapi
berbeda dalam hal lintasan atau orbit tersebut. Berikut merupakan skema
percobaan yang dilakukan Chadwick.
:
Berddasarkan
percobaan disamping, dapat disimpulkan bahwa 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.
Itulah sejarah singkat perkembangan atom yang pernah ada. Meskipun semua teori yang diajukan oleh para ilmuan memiliki kelemahan, namun mereka adalah orang yang jenius yang telah membuka fikiran para penerusnya untuk menemukan kebenaran tentang susunan atom yang telah berabad-abad lamanya diyakin ada oleh sebagian orang.
