TEORI ATOM

Apakah kalian memiliki Handphone? Handphone yang kalian miliki dengan berbagai fungsi dan aplikasi yang sangat hebat. Contohnya dengan handphone kita dapat mengambil foto, mendengarkan lagu, menjelajah dunia maya, hingga dapat bersosialisasi dengan orang diseluruh dunia. Namun pernahkah anda tahu bahwa handphone yang kalian miliki awalnya sangat sederhana hanya bisa digunakan untuk berbicara jarak pendek dan dengan ukuran yang besar. Handphone generasi pertama tersebut kemudian dilakukan penyempurnaan-penempurnaan hingga diperoleh model yang paling baik. Begitulah sedikit gambaran dalam perkmbangan handphone. Demikian juga dengan yang namanya atom.

Teori-teori dan struktur untuk menjelaskan apa itu atom telah dilakukan penyempurnaan dengan berbagai bukti yang dapat digunakan untuk mempertegas pendapat mereka. Dalam hal menyanggah pendapat tokoh sebelumnya kita berpijakan pada metode ilmiah dan menggunakan bukti data untuk memperkuat pendapat kita.

Tokoh-tokoh yang beperan penting dalam penemuan atom guna mengetahui apa itu atom dan bagaimana struktur dari atom telah banyak dilakukan. Nama-nama tokoh yang tercatat dan berjasa dalam menyumbangkan konsep tentang atom antara lain: Thales, Anaksimandros, Anaksimenes, Herakleitos, Ependokles, Anaksagoras, Democritus, Aristoteles,  John Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Louis de Broglie, Schrodinger, dan masih banyak lagi.

Namun dalam mempelajari perkembangan teori dan model atom yang sering dibahas adalah teori dan model atom Democritus, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, dan Mekanika kuantum. Namun singkatnya perbandingan berbagai teori dan model atom adalah sebagai berikut:

1.    Democritus
Democritus (460 - 370 SM) berasal dari Abdera di Thrake, Yunani utara, sekitar Bulgaria selatan sekarang.
Pendapat democritus:

• Alam semesta tidaklah sinambung melainkan terdiri atas ruang kosong dan sejumlah zat mungil tak tampak yang tak terbelahkan dengan bentuk yang berbeda beda. 
• Partikel-partikel ini disebut atom, dalam bahasa yunani yang berarti "tak terbelahkan". Atom berasal dari kata a= tidak dan tomos = potong; tidak dapat dibagi.  
• Zat terbentuk bila atom-atom mengumpul. Sebaliknya bila atom-atom memencar tak ada zat yang terbentuk. Berubahnya zat yang satu ke yang lain dikarenakan perubahan susunan dan gerak atom-atomnya.

2.    Dalton
John Dalton merupakan ilmuan berkebangsaan Inggris. Pada tahun 1808, John Dalton mengemukakan teorinya  System of Chemical Philosophy.
Pendapat Dalton:

• Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. 
• Semua atom dari unsur kimia tertentu mempunyai massa yang sama begitu pula semua sifat lainnya. 
• Unsur kimia lain akan memiliki jenis atom yang berbeda 
• Atom tidak dapat dihancurkan dan tidak dapat dirubah selama reaksi kimia 
• Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsur melalui penggabungan atom tidak sejenis dengan perbandingan sederhana.

Kelebihan pendapat Dalton:

• Dapat menerangkan Hukum kekekalan Massa (Hukum Lavoisier) 
• Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap ( Hukum Proust)

Kelemahan Pendapat Dalton:

• Tidak dapat menerangkan sifat listrik atom 
• Pada kenyataannya atom dapat dibagi lagi menjadi partikel yang lebih kecil yang disebut partikel subatomik

3.    Thomson
Thomson merupakan seorang fisikawan Inggris. Pada tahun 1897 Thomson menemukan elektron yaitu suatu partikel bermuatan negatif yang lebih ringan daripada atom. Dari penemuan elektron ini J.J Thomson mengemukakan hipotesis sebagai berikut:
“Karena elektron bermuatan negatif, sedangkan atom bemuatan netral, maka haruslah dalam atom ada muatan listrik positif yang mengimbangi muatan elektron tersebut”
Maka diusulkan suatu model atom “roti kismis”
Pendapat J.J Thomson:

• Atom berbentuk bola pejal bermuatan positif yang homogen 
• Elektron bermuatan negatif tersebar di dalamnya (seperti kismis yang tersebar didalam roti).

Kelebihan:

• Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil daripada atom yang disebut partikel subatomik 
• Dapat menerangkan sifat listrik atom

Kelemahan:

• Tidak dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa pada lempengan tipis emas.

4.    Rutherford
Rutherford merupakan seorang ahli fisika Inggris. Pada tahun 1911 Rutherford beserta koleganya Geiger dan Marsden melakukan eksperimen yang dikenal dengan penghamburan sinar alfa oleh lempengan lipis emas. Dari percobaan tersebut diperoleh hasil:

• Sebagian besar partikel alfa menembus lempengan tipis emas (ini berarti sebagian besar atom adalah ruang kosong) 
• Sedikit dari partikel alfa (bermuatan positif) dibelokkan oleh “sesuatu” (ini berarti adanya sesuatu yang bermuatan positif yang dapat membelokkan partikel alfa) 
• Sedikit dari partikel alfa terpantul dari lapisan tipis emas. (ini menunjukkan adanya “sesuatu” yang sangat kecil (inti) dengan semua massa terpusat disana. Ketika partikel alfa menumbuk pusat massa (inti) ini akan terpantulkan.

Dari data penelitian ini, Rutherford mengusulkan suatu model atom yang dikenal sebagai model atom  Rutherford. Model atom Rutherford yaitu:

• Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan hampir seluru massa atomnya terpusat di inti ini. 
• Elektron (bermuatan negatif) beredar mengelilingi inti. 
• Jumlah muatan inti (positif) sama dengan jumlah muatan elekrton (negatif), sehingga atom bersifat netral.  
• Sebagian ruang dalam atom merupakan ruang kosong.

Kelebihan model atom Rutherford:

• Dapat menerangkan fenomena penghamburan sinar alfa oleh lempeng tipis emas. 
• Menemukan keberadaan inti atom.

Kelemahan model teori atom rutherford:

• Bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik, dimana suatu partikel yang bermuatan listrik apabila bergerak akan memancarkan energi. 
• Elektron yang beredar mengelilingi inti akan kehilangan energi terus menerus, sehingga akhirnya akan membentuk spiral dan akhirnya akan jatuh ke inti.

5.    Niels Henrik David Bohr
Niels Henrik David Bohr merupakan seorang ahli fisika Denmark. Pada tahun 1913 ia mengemukakan teori tentang atom yang bertitik tolak dari model atom Rutherford dan Teori kuantum Planck. Model atom Bohr berdasarkan asumsi:

• Elektron beredar mengelilingi inti pada lintasan-intasan (orbit) tertentu. 
• Elektron yang beredar pada lintasannya tidak memancarkan energi, lintasan elektron ini disebut stasioner. 
• Bila elektron berpindah dari lintasan dengan tingkat energi rendah ke tinggi. Maka elektron akan menyerap energi. Peristiwa ini disebut Eksitasi. 
• Bila elektron berpindah dari lintasan dengan tingkat energi tinggi ke rendah. Maka elektron akan melepas energi. Peristiwa ini disebut deeksitasi. 
• Energi yang diserap/ dipancarkan pada peristiwa transisi elektron dinyatakan dengan persamaan: ΔE = hv
  Dimana:     ΔE     = perbedaan tingkat; h    = tetapan Planck = 6,6 x 1; V    = frekuensi radiasi.
• Energi yang dipancarkan/ diserap ketika terjadi transisi elektron terekam sebagai spektrum atom.

Kelebihan model atom Bohr:

• Mengaplikasikan teori kuantum untuk menjawab kesulitan dalam model atom Rutherford 
• Menerangkan dengan jelas garis spektra pancaran (emisi) atau serapan (absorbsi) dari atom Hidrogen.

Kelemahan model atom Bohr:

• Terjadi penyimpangan untuk atom yang lebih besar dari Hidrogen. 
• Tidak dapat menerangkan efek Zeeman, yaitu sepekrum atom yang lebih rumit bila atom ditempatkan pada medan magnet.

6.    Model atom Mekanika Gelombang (Model Atom Modern)
Pada tahun 1920 beberapa ilmuan antara lain:
Louis Victor de Broglie (ahli fisika Prancis, dengan teori sifat gelombang dari materi)
Werner Karl Heisenberg (ahli Fisika Jerman, dengan prinsip ketidakpastian)
Erwin Schrodinger (ahli fisika Austria, dengan persamaan gelombang partikel)
Berhasil menemukan teori atom modern yang disebut juga teori atom mekanika kuantum, sebagai berikut:

• Elektron dalam mengelilingi inti bergerak seperti gelombang 
• Gerak elektron seperti gelombang maka kedudukan elektron di sekeliling inti menjadi tak tentu (Prinsip ketidakpastian Heisenberg) 
• Suatu daerah di sekitar inti dimana kebolehjadian menemukan elektron besar disebut orbital elektron. Orbital elekrton dapat diketahui dengan menyelesaikan persamaan gelombang schrodinger. Penyelesaian persamaan gelombang schrodinger akan menghasilkan bilangan kuantum.