SEJARAH PERKEMBANGAN TEORI ATOM

Sejarah Awal Perkembangan Teori Atom Posted by DIKA Perkembangan Teori Atom Istilah atom pertama kali dikemukakan oleh filsuf Yunani kuno, Demokritus (460 – 370 SM). Menurut Demokritus jika suatu materi dibelah maka pembelahan materi akan berakhir pada tingkat dimana partikel tidak dapat dibelah lagi, yang dinamakan Atom. Namun konsep atom yang dikemukakan oleh Demokritus tidak didukung oleh eksperimen yang tidak meyakinkan, sehingga tidak dapat diterima oleh beberapa ahli ilmu pengetahuan dan filsafat. Pengembangan konsep atom-atom secara ilmiah dimulai oleh Jhon Dalton (1805), kemudian dilanjutkan oleh Thomson (1897), Rutherford (1911), dan disempurnakan oleh Bohr Analisis Sejarah Perkembangan Model Atom Berdasarkan Paradigma Kuhn Salah satu konsep dalam ilmu kimia yang mengalami perubahan secara dinamis adalah mengenai konsep atom. Hal ini karena teori-teori dan model-model yang dikembangkan mempunyai kegunaan yang luas dalam menerangkan gejala-gejala fisis dan kimia. Selain itu penemuan-penemuan baru partikel materi memungkinkan luasnya penerapan penemuan tsb. Dewasa ini penerapan hasil-hasil pemikiran dan penemuan di sekitar konsep atom merambah ke segala bidang, selain mempunyai manfaat positif bagi kesejahteraan umat manusia, juga berdampak negatif dan berpotensi untuk membawa kesengsaraan bagi masyarakat seperti penemuan bom atom. Pembahasan konsep atom dalam tulisan ini, ditujukan untuk menganalisis dan menginterpretasi fakta-fakta sejarah perkembangan teori atom berdasarkan kerangka berpikir sebagaimana yang dikemukakan Kuhn (1993) dalam karyanya The Structure of Scientific Revolutions. Thomas Kuhn (1993) menjelaskan bahwa sains tidak selalu bersifat akumulatif. Hal ini karena terjadi suatu revolusi sains yang mengubah paradima sains normal. Pada periode sains normal, para ilmuwan bekerja memverifikasi atau menguji teori-teori berdasarkan paradigma yang berlaku. Pada periode ini adanya anomali atau penyimpangan hasil diabaikan. Namun akumulasi anomali-anomali dapat memungkinkan terjadinya krisis paradigma, sehingga sains normal tidak dapat berlanjut. Pada saat itulah terjadi revolusi sains dan muncul paradigma baru. Paradigma baru yang timbul setelah anomali itu, akan tetap bertahan, jika hasil verifikasi atau fakta-fakta dapat mendukungnya. Semakin banyak verifikasi yang mendukung paradigma, semakin kuat pula kedudukannya, sehingga pada suatu waktu dapat menjadi sains yang normal. Selanjutnya bila terjadi akumulasi anomali, maka terjadi lagi krisis paradigma yang mengakibatkan revolusi sains . Berdasarkan kerangka berpikir Kuhn mengenai Revolusi Sains, maka dalam tulisan ini disajikan analisis sejarah perkembangan pemikiran konsep atom. Adapun rumusan masalahnya adalah : • Pada periode mana konsep atom merupakan suatu mitos kemudian menjadi sains normal ? • Penemuan-penemuan apasajakah yang dianggap sebagai anomali dan menyebabkan terjadinya revolusi? • Kapankah terjadi revolusi pemikiran konsep atom? • Citra Manusia Tentang Alam Allah menciptakan Alam beseta isinya terdiri dari beberapa macam bentuk. Bentuk-bentuk ini dapat berupa zat padat, cair maupun gas. Dalam bentuk zat padat umpamanya batu, kayu, dalam bentuk zat cair contohnya air, minyak, dan dalam bentuk zat gas umpamanya gas alam. Dapat pula kita amati bahwa bentuk-bentuk itu berupa gejala contohnya bianglala dan suara. Kesemuanya itu dapat kita amati melalui panca indra kita. Namun demikian tentunya panca indera kita mempunyai keterbatasan, misalnya saja untuk melihat benda-benda yang besarnya tidak kurang dari 0,1 mm dapat kita lihat dengan mata telanjang, sedangkan untuk melihat benda yang ukurannya tidak kurang dari 0,0005 mm dapat digunakan mikroskop, dan benda yang ukurannya besarnya 0,001 mikron. Alam semesta di sekitar kita terdiri atas berbagai macam bentuk. Bentuk-bentuk ini dapat berupa benda dan berupa gejala. Tetapi pancaindera kita ini selain dapat mengamati saksama juga memiliki keterbatasan. Akan tetapi berkat akal yang kita miliki, kita telah menemukan berbagai macam peralatan yang dapat membantu mengatasi keterbatasan kemampuan mengindera kelima pancaindera kita itu. Teropong bintang yang ada di observatorium bosscha misalnya dapat mendekatkan gambaran benda langit ke bumi sehingga dengan menggunakan alat itu banyak hal yang tadinya tidak kita ketahui mengenai bintang dapat menjadi lebih jelas. Demikian pula dengan bantuan mikroskop kuman yang tadinya tidak tampak oleh mata bugil dapat di amati bagian-bagian selnya digunakan bantuan mikroskop elektron. Oleh karena itu manusia selalu mencari perkembangan ilmu dan pengetahuannya untuk lebih mempermudah lagi manusia dalam mengamati benda –benda alam ini. Salah satu pertanyaan yang sejak dulu dikemukakan orang adalah tentang hakikat zat. Mengapa ada benda berbentuk padat, cair, dan gas misalnya sudah dipertanyakan sejak zaman Yunani Kuno. Dengan demikian menjadi sangat menarik untuk menelusuri bagaimana pandangan orang mengenai susunan benda berubah dari masa ke masa. Teori atom dalam ilmu kimia dan fisika adalah teori mengenai sifat benda. Teori ini menyebutkan bahwa semua benda terbentuk dari atom-atom. Dasar filsafat untuk teori ini disebut atomisme. Teori ini dapat diterapkan pada semua fase umum benda seperti yang ditemukan di bumi, yaitu padat, cair, dan gas. Teori ini tidak dapat diterapkan pada plasma atau bintang neutron di mana terjadi lingkungan yang tidak standar, seperti suhu atau densitas ekstrim yang menghambat pembentukan atom. A. PEMIKIRAN KONSEP ATOM ZAMAN YUNANI DAN PERKEMBANGANNYA (DEMOCRITUS LEUCIPPUS) Dalam memikirkan alam semesta, Sebagian besar para ahli filsafat Yunani meninjaunya dalam skala makro, yaitu berdasarkan apa yang mereka lihat secara kasat mata saja. Namun ada pula beberapa ahli filsafat yang memikirkan lebih jauh makna terdalam dari jagat raya ini dalam konsep berskala mikro, artinya berpikir secara abstrak hal-hal yang tidak dapat mereka lihat namun mereka yakini keberadaannya, mereka disebut para atomist. Atomist pertama adalah Leucippus dari Miletus-Yunani (440 SM) dan Democritus dari Abdera (420 SM). Mereka menyumbangkan pemikirannya secara terpisah, namun saling bersesuaian (Mason, 1962). Pada hakekatnya gagasan Leucippus dan Democritos mengenai materi bersifat diskontinu. Materi tersusun dari partikel-partikel kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi yang diketahui sebagai atom. Atom-atom penyusun materi itu senantiasa bergerak di dalam kehampaan (ruang vakum= ruangan yang mengandung ketiadaan absolut). Istilah atomos (a=tidak, tomos=dapat dibagi) diberikan untuk partikel materi itu, karena atom-atom sangat halus dan tidak dapat dibagi-bagi lagi. (Bruton, 1966). Lucretius, salah satu penyair terbaik dari Roma pada abad itu, mempercayai konsep atom tersebut. Ia meninggalkan sebuah deskripsi mengenai hal itu dalam puisi yang panjang, yaitu De Rerum Natura (‘On the nature thing’). Ia meyakini bahwa suatu kesatuan tubuh yang tampaknya tidak terpecah-pecah sebenarnya dihasilkan dari kumpulan atom yang berukuran sangat kecil. (Bruton, 1966) Para ahli fisafat alam pada zaman ini seperti Aristoteles (384-322 SM) dari Staigera Yunani, Plato dan Galen (130-200 SM) menolak konsep atom tersebut. Umumnya mereka memandang materi merupakan satu kesatuan yang utuh (kontinu) dapat dibagi terus-menerus menjadi bagian sekecil-kecilnya tanpa batas dan dalam alam semesta tidak ada kehampaan (ruang hampa). Alam semesta terdiri dari 4 elemen, yaitu tanah, api, udara dan air karena masing-masing cenderung ditemukan di alam. Pandangan itu diperkuat oleh Thales dari Miletus (sekitar 580 tahun SM), Anaximenes (550-475 SM) dan Anaximander (tahun 610-545 SM) menyatakan dunia terdiri atas tanah, air, udara dan api. (Poedjiadi, 1987) Pandangan para ahli filsafat alam itu, terutama Aristoteles lebih diyakini di masyarakat, karena popularitas dan kredibilitasnya. Hal ini berlangsung, terutama sampai abad pertengahan (27 SM- 476 M) atau abad kegelapan (di Eropa). Sedangkan konsep atom Leucippus dan Democritus tidak dihiraukan orang. Aristoteles dianggap sebagai ahli filsafat Yunani yang terbaik saat itu. Gagasannya sangat luas dalam berbagai bidang dan dituliskannya dalam bentuk buku yang berkaitan dengan perkembangan pengetahuan seperti astronomi, biologi, metafisika, hukum, politik, logika, etika dan estetika. Buku-bukunya dijadikan bahan acuan dalam waktu yang lama (bahkan konsep logika masih dianut hingga sekarang). Pada Abad kegelapan di Eropa, umumnya perkembangan sains dan teknologi mengalami hambatan. Hal ini, karena saat itu pemikiran para ilmuwan, terkungkung oleh ajaran agama Katolik ortodoks, yang mengikat kebebasan berpikir tentang keduniawian, terutama ilmu pengetahuan. Pemikiran yang nampaknya bertentangan dengan “ajaran” agama, dianggap sebagai kesalahan dan dosa yang harus ditebus dengan hukuman fisik bahkan dengan nyawa. Paradigma Aristotelian masih diakui, karena dianggap tidak bertentangan dengan “ajaran” agama. Selain konsep atom yang mendapat pembenaran dari ajaran agama, gagasan lainnya adalah mengenai konsep geosentris dan penolakan terhadap konsep ruang vakum. Berlainan dengan keadaan di Eropa, perkembangan ilmu pengetahuan di Arab (Timur Tengah) tumbuh dengan pesat. Salah satu ilmuwan muslim yang menyinggung masalah atom adalah Abul Hasan Al Asy’ari (873-935 M). Namun ia mengkaitkannya dengan masalah kejadian alam semesta. Ia berpendapat bahwa alam semesta ini maujud karena adanya atom-atom yang menyusunnya. Atom-atom itu sudah mempunyai sifat sendiri (eigen natuur) dan tidak padat berkembang (zich uitdijen), serta tidak bisa saling mempengaruhi. Jadi menurutnya, atom-atom yang menyusun alam semesta tidak dapat berubah. Atom-atom dipisahkan satu sama lain oleh ruang antara dan satu sama lain tidak dapat saling mempengaruhi. Perubahan yang terjadi di alam semesta, terjadi karena atom-atom senantiasa “keluar-masuk” dari eksistensi (alam ‘ada’). Berdasarkan keyakinannya terhadap Allah SWT, ia meyakini bahwa “masuk” artinya diciptakan Tuhan dan “keluar” berarti ditiadakan Tuhan. Jadi menurutnya, atom-atom itu selalu harus diciptakan Tuhan setiap saat untuk menggantikan atom-atom yang sudah ditiadakannya (Musthafa, 1980). Pandangan tersebut hampir bersesuaian dengan Leucippus maupun Democritus karena mengakui adanya sifat diskontinu dari materi. Namun tampak Abul Hasan Al-Asy”ari ini menolak anggapan bahwa perubahan alam semesta disebabkan oleh hukum alam yang pasti serta tunduk pada hukum “sebab-akibat” yang melekat pada perilaku atom-atom itu sendiri. Sejauh ini sumbangan pemikiran mengenai konsep atom dari ilmuwan dunia Arab atau muslim tidak banyak ditemukan, karena keterbatasan pencarian literatur yang relevan. Mungkin saja terdapat pemikiran yang lebih maju mengenai konsep atom dan hal-hal yang berkaitan dengan itu. Mengingat pada ahir abad pertengahan literatur dari dunia Arab banyak yang dimusnahkan, akibat serangan pasukan Hulagu Khan dari Mongol pada tahun 1258 yang menghancur-leburkan Bagdad yang menjadi pusat kebudayaan Islam. Namun demikian, tinjauan konsep atom menurut Islam (dalam hal ini Al-Qur’an) ternyata memperkuat keberadaan gagasan konsep Atom Leucippus dan Democritus – seperti pula pembenaran terhadap konsep heliosentris yang dikemukakan oleh beberapa ilmuwan utama abad ke-17 , seperti Galileo, Newton dan ilmuwan abad sebelumnya-. Konsep atom semakin kuat kedudukannya pada permulaan abad-19 setelah pemikiran ini didukung hasil temuan melalui pengamatan dan eksperimen yang dilakukan para ilmuwan. Terutama setelah John Dalton merekonseptualisasikan kembali gagasan atom tersebut berdasarkan fakta-fakta empiris yang ditemukan para ilmuwan. B. Gassendi (1592-1655 M) Pemikiran tentang keberadaan atom muncul kembali. Sekitar tahun 1592 – 1655 Gasendi mengemukakan bahwa atom merupakan bagian terkecil suatu zat. Isaac Newton (1642 – 1727), seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh pada masa itu, mengemukakan dukungannya tentang keberadaan C. JOHN DALTON . Sejarah Awal Perkembangan Teori Atom - John Dalton adalah pencetus teori atom. 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. John Dalton hidup pada masa 1766-1844. Ia menyatakan bahwa materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. Tiap-tiap unsur terdiri atas atomatom dengan sifat dan massa identik, dan senyawa terbentuk jika atom dari berbagai unsur bergabung dalam komposisi yang tetap. John Dalton-lah ilmuwan Inggris yang di awal abad ke-19 mengedepankan hipotesa atom ke dalam kancah ilmu pengetahuan. Dengan perbuatan ini, dia menyuguhkan ide kunci yang memungkinkan kemajuan besar di bidang kimia sejak saat itu. Meskipun terminologinya agak sedikit berbeda dengan yang kita gunakan sekarang, Dalton dengan jelas mengemukakan konsep tentang atom, molekul, elemen dan campuran kimia. Dia perjelas itu bahwa meski jumlah total atom di dunia sangat banyak, tetapi jumlah dari berbagai jenis yang berbeda agak kecil. (Buku aslinya mencatat 20 elemen atau kelompok atom; kini sedikit di atas 100 elemen sudah diketahui). Meskipun perbedaan tipe atom berlainan beratnya, Dalton tetap berpendapat bahwa tiap dua atom dari kelompok serupa adalah sama dalam semua kualitasnya, termasuk “mass” (kuantitas material dalam suatu benda diukur dari daya tahan terhadap perubahan gerak). Dalton memasukkan di dalam bukunya satu daftar yang mencatat berat relatif dari pelbagai jenis atom yang berbeda-beda, daftar pertama yang pernah disiapkan orang dan merupakan kunci tiap teori kuantitatif atom. Dalton juga menjelaskan dengan gamblang bahwa tiap dua molekul dari gabungan kimiawi yang sama terdiri dari kombinasi atom serupa. (Misalnya, tiap molekul “nitrous oxide” (N2O) terdiri dari dua atom nitrogen dan satu atom oxygen). Dari sini membentuk sesuatu gabungan kimiawi tertentu tak peduli bagaimana bisa disiapkan atau di mana diperoleh senantiasa terdiri dari elemen yang sama dalam proporsi berat yang sepenuhnya sama. Ini adalah “hukum proporsi pasti,” yang telah diketemukan secara eksperimentil oleh Joseph Louis Proust beberapa tahun lebih dulu. Begitu meyakinkan cara Dalton menyuguhkan teori ini, sehingga dalam tempo dua puluh tahun dia sudah diterima oleh mayoritas ilmuwan. Lebih jauh dari itu, ahli-ahli kimia mengikuti program yang 4 diusulkan oleh bukunya: tentukan secara persis berat relatif atom; analisa gabungan kimiawi dari beratnya; tentukan kombinasi yang tepat dari atom yang membentuk tiap kelompok molekul yang punya kesamaan ciri. Keberhasilan dari program ini sudah barang tentu luar biasa. Hasil perenungan Dalton menyempurnakan teori atom Democritus. Bayangan Dalton dan Democritus adalah bahwa benda itu berbentuk pejal. Dalam perenungannya Dalton mengemukakan postulatnya tentang atom. a) Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat keci yang dinamakan dengan atom b) Atom dari unsur yang sama ) Atom dari unsur berbeda memiliki sifat yang berbeda pula c) Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan reaksi kimia, atom tidak dapat dimusnahkan dan atokan d) Atom-atom dapat bergabung membentuk gabungan atom yang disebut molekul e) Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap. Teori atom Dalton mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom. Namun, teori atom Dalton memiliki kekurangan, yaitu tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapatmenghantarkan arus listrik padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menghantarkan arus listrik. Kelebihan model atom Dalton: Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom dan menjelaskan apa yang tidak dijelaskan pada teiri atom Domocritus. a. Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat keci yang dinamakan dengan atom b. Atom dari unsur yang sama memiliiki sifat yang sama begitu pula bila atom dari unsur berbeda maka akan memiliki sifat yang beda pula c. Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan reaksi kimia, dan juga atom tidak dapat dimusnahkan. d. Atom-atom dapat bergabung membentuk gabungan atom yang disebut molekul e. Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap Kelemahan model atom John Dalton : 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. GAMBAR ATOM DALTON D. Hipotesa Prout (1785-1855) Hipotesis Prout adalah upaya yang dilakukan di awal abad kesembilan belas untuk menjelaskan keberadaan beberapa unsur kimia melalui hipotesis tentang struktur internal dari atom . Pada 1815 dan 1816 , kimiawan Inggris William Prout menerbitkan dua artikel di mana ia mencatat bahwa berat atom yang telah ditetapkan untuk unsur yang dikenal pada saat itu tampaknya menjadi beberapa dari semua berat atom hidrogen . Akibatnya, hipotesis bahwa atom hidrogen adalah satu-satunya benar-benar mendasar, dan bahwa atom elemen lain sebenarnya kelompok dari beberapa atom hidrogen E. . 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 merata dalam bola daging jambu yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang pejal. Gambar 2. Atom Thomson Setelah tahun 1897 Joseph John Thomson berhasil membuktikan dengan tabung sinar katode bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negatif (berkas elektron) yang ada pada setiap materi maka tahun 1898 J.J.Thomson membuat suatu teori atom. Menurut Thomson, atom berbentuk bulat di mana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh elektron-elektron yang berada di antara muatan positif. Elektron-elektron dalam atom diumpamakan seperti butiran kismis dalam roti, maka Teori Atom Thomson juga sering dikenal Teori Atom Roti Kismis Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Thomson Kelebihan Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Kelemahan Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut. F. Teori Atom Rutherford Pada tahun 1903 Philipp Lenard melalui percobaannya membuktikan bahwa teori atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom adalah tidak benar. Hal ini mendorong Ernest Rutherford (1911) tertarik melanjutkan eksperimen Lenard. Dengan bantuan kedua muridnya Hans Geiger dan Ernest Marsden, Rutherford melakukan percobaan dengan hamburan sinar alfa. Partikel alfa bermuatan positif. Berdasarkan percobaan tersebut disimpulkan bahwa: Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa; partikel alfa diteruskan (panah a). Di dalam atom terdapat suatu bagian yang sangat kecil dan padat yang disebut inti atom; partikel alfa dipantulkan kembali oleh inti atom (panah b). Muatan inti atom dan partikel alfa sejenis yaitu positif; sebagian kecil partikel alfa dibelokkan (panah b). Hasil percobaan tersebut menggugurkan teori atom Thomson. Kemudian Rutherford mengajukan teori atom sebagai berikut: atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif sebagai pusat massa dan dikelilingi elektron-elektron yang bermuatan negatif. Massa atom berpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Atom bersifat netral, karena itu jumlah muatan positif dalam atom (proton) harus sama dengan jumlah elektron. Diameter inti atom berkisar 10–15 m, sedang diameter atom berkisar 10–10 m. Teori atom Rutherford hanya mampu menjelaskan bahwa elektron-elektron yang beredar mengelilingi inti atom berada dalam ruang hampa, tetapi belum mampu menjelaskan distribusi elektron-elektron secara jelas. Gambar 3. Atom Rhuterford Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Rutherford Kelebihan Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti Kelemahan teori atom Rutherford: Tidak dapat menjelaskan bahwa atom bersifat stabil. Teori atom Rutherford bertentangan dengan Hukum Fisika Maxwell. Jika partikel bermuatan negatif (elektron) bergerak mengelilingi partikel bermuatan berlawanan (inti atom bermuatan positif), maka akan mengalami percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik. Akibatnya energi elektron semakin berkurang. Jika demikian halnya maka lintasan elektron akan berupa spiral. Pada suatu saat elektron tidak mampu mengimbangi gaya tarik inti dan akhirnya elektron jatuh ke inti. Sehingga atom tidak stabil padahal kenyataannya atom stabil. Tidak dapat menjelaskan bahwa spektrum atom hidrogen berupa spektrum garis (diskrit/diskontinu). Jika elektron berputar mengelilingi inti atom sambil memancarkan energi, maka lintasannya berbentuk spiral. Ini berarti spektrum gelombang elektromagnetik yang dipancarkan berupa spektrum pita (kontinu) padahal kenyataannya dengan spektrometer atom hidrogen menunjukkan spektrum garis. G. Model Atom Bohr Pada tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati daerah disekitar inti atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat, sebagai berikut: 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. Gambar 4. Atom Bohr Kelebihan dan Kelemahan Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron. Kelemahan model atom ini adalah tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack H. Teori Atom Modern ( MEKANIKA KUANTUM) . 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. Setelah teori Niehl Bohr ternyata juga mempunyai kelemahan, ilmuwan berikutnya yang berusaha Percobaan yang dilakukannya adalah percobaan Chadwick Kesimpulan hasil percobaan: sketsa teori mekanika kuantum 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. Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini. Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini. Gambar 5. Atom Modern 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. STRUKTUR ATOM A. PENGERTIAN DASAR 1. Partikel dasar : partikel-partikel pembentuk atom yang terdiri dari elektron, proton den neutron. 1. Proton : partikel pembentuk atom yang mempunyai massa sama dengan satu sma (amu) dan bermuatan +1. 2. Neutron : partikel pembentuk atom yang bermassa satu sma (amu) dan netral. 3. Elektron : partikel pembentuk atom yang tidak mempunyai massa dan bermuatan -1. 2. Nukleus : Inti atom yang bermuatan positif, terdiri dari proton den neutron. 3. Notasi unsur : z A A dengan X : tanda atom (unsur) Z : nomor atom = jumlah elektron (e) = jumlah proton A : bilangan massa = jumlah proton + neutron Pada atom netral, berlaku: jumlah elektron = jumlah proton Kritik & saran Dika dwijaya Atau mohdikadwijaya@gmail.com Atau dapat dilihat di dikadwijaya.blogspot.com