Tugas Kimia Dasar pertama gue nih

STRUKTUR ATOM

Bila sepotong logam emas di potong-potong sedemikan rupa sampai diperoleh suatu bagian yang kecil yang tidak dapat dibagi lagi, namun masih mempunyai sifat emas, maka bagian terkecil itu disebut sebagai atom emas. Jadi, atom adalah bagian yang sangat kecil dari suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur itu.

Konsep atom pertama kali dikemukakan oleh Democritus. Atom berasal dari kata atomos (dalam bahasa Yunani a = tidak, tomos = dibagi), jadi atom merupakan partikel yang sudah tidak dapat dibagi lagi. Menurut Dalton konsep atom Democritus ini tidak bertentangan dengan Hukum Kekekalan Massa dan Hukum Kekekalan Energi, sehingga Dalton membuat teori tentang atom yang salah satunya adalah materi tersusun atas partikel-partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Tetapi konsep atom Dalton belum memuaskan para ilmuwan pada masa itu. Ditemukannya elektron, proton, neutron, dan radioaktivitas menyebabkan timbulnya teori baru tentang atom. Mulai dari teori atom Thomson, Rutherford, Bohr, dan Mekanika Kuantum.

A.    Perkembangan Teori Atom

1.      Teori Atom Bohr

Bohr menyusun teori berdasar spektrum atom hidrogen, yaitu:

a.     Elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu yang berbentuk lingkaran. Setiap lintasan tertentu memiliki tingkat energi tertentu yang disebut kulit atom. Setiap kulit ditandai dengan bilangan kuantum utama (n) dan diberi lambang K, L, M, N dan seterusnya.

b.    Elektron dapat berpindah dari lintasan satu ke lintasan lain dengan menyerap atau memancarkan sejumlah energi. Besarnya energi sesuai dengan perbedaan energi (ΔΕ) antara dua lintasan yang ditempati elektron secara berurutan, ΔΕ = h v.

Teori atom Bohr hanya dapat menjelaskan terjadinya spektrum pada atom hidrogen, tidak dapat diterapkan untuk atom berelektron banyak dan tidak dapat menjelaskan pengaruh medan magnet dalam atom hidrogen.

2.      Teori Kuantum Max Planck

Max Planck ahli fisika dari Jerman, pada tahun 1900 mengemukakan teori kuantum. Max Planck mendemontrasikan bahwa semua radiasi elektromagnetik berkelakuan sebagaimana radiasi tersusun atas satuan energi kecil yang disebut kuantum. Ia menunukkan bahwa masing-masing kuantum memiliki energi yang sebanding dengan frekuensi (v)  sinar.

 

                                           

Keterangan :

            Ε_foton = energi foton

            h = tetapan planck (6,625 x 10^-34 J.s)

keterangan:

c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa (3 x 10⁸ m.s^-1)

 = panjang gelombang (m)

Persamaan Ε_foton =  menunjukkan bahwa jika radiasi elektromagnetik memiliki panjang gelombang tunggal, energi foton juga harus memiliki satu harga tunggal karena h dan c merupakan suatu tetapan. Bohr berpendapat jika elektron dalam atom berpindah dari satu satuan tingkat energi ke tigkat energi yang lebih rendah, atom tersebut diharapkan melepaskan sinar energi tunggal yang berarti satu panjang gelombang.

Salahsatu fakta yang mendukung kebenaran dari teori kuantum Max Planck adalah efek fotolistrik. Efek fotolistrik adalah keadaan dimana cahaya mampu megeluarkan elektron dari permukaan beberapa logam (yang paling terlihat adalah logam alkali).

3.      Hipotesis de Brogile

Teori atom Bohr cukup memuaskan untuk menerangkan sejumlah garis-garis spektrum hidrogen, tetapi teori tersebut tidak dapat menerangkan banyak fakta eksperimen. Louis de Broglie (1924) mengemukakan bahwa elektron bergerak mempunyai sifat-sifat gelombang. Ia menggabungkan persamaan Einstein (energi suatu partikel bermassa m).

dengan persamaan planck (energi suatu gelombang berfrekuensi v)

 

                                                       

                        Louis de Broglie berpendapat jika sesuatu merupakan gelombang sebagaimana sinar dipertimbangkan sebagai aliaran suatu partikel maka ia mengusulkan bahwa suatu partikel seperti elektron dapat dipikirkan sebagai gelombang. Tidak seperti sinar yang berjalan dengan kecepatan tetap, elektron berjalan dengan kecepatan yang tidak tetap (bervariasi). Substitusi kecepatan cahaya (c) dengan kecepatan elektron (v), menghasilkan persamaan:

                                              

Keterangan:

 = panjang gelombang (m)

m = massa elektron (kg)

h = tetapan planck (6,625 x 10^-34 J.s)

v = kecepatan elektron (m.s^-1)

4.      Prinsip Ketidakpastian Heisenberg

Ketidakpastian Heisenberg pada prinsipnya berkaitan dengan suatu partikel kecil yang bergerak dengan kecepatan tinggi seperti elektron dalam atom. Prinsip ini dikemukakan oleh Werner Heisenberg (1926). Prinsip ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa: “Momentum dan posisi dari suatu partikel yang kecil tidak dapat diketahui secara bersamaan (stimulan) dengan derajat kepastian.”

Prinsip ketidakpastian Heisenberg menerangkan suatu dasar kelemahan model atom Bohr. Teori atom Bohr beranggapan bahwa elektron memiliki orbit yang tepat. Dengan demikian, posisi (r) dan momentum (mv) deketahui dengan tepat. Ini tidak sesuai dengan prinsip Heisenberg dan kelemahan teori atom Bohr.

5.      Teori Mekanika Kuantum

Teori mekanika kuantum disusun oleh Erwin Schrodinger (1926) berdasarkan prinsip dualisme materi dari Prince Louis de Broglie dan prinsip ketidakpastian dari Werner Heisenberg. Menurut de Broglie, materi dapat bersifat sebagai partikel dan gelombang. Adapun menurut Heisenberg, todak mungkin menentukan kecepatan dan posisi elektron secara bersamaan, tetapi yang dapat ditentukan hanyalah kebolehjadian (probabilitas) menentukan elektron pada jarak tertentu dari inti.

Berdasarkan teori-teori tersebut, maka Schrodinger mengemukakan bahwa atom mempunyai inti bermuatan positif dan negatif yang mengelilingi inti. Posisi elektron dalam mengelilingi inti tidak dapat ditentukan dengan pasti, tetapi hanya merupakan kebolehjadian ditemukan elektron.

B.     Partikel – partikel Penyusun Atom

1.       Elektron

Penemuan elektron bermula dengan ditemukannya tabung katode yang memancarkan sinar hijau yang lemah. Dari penemuan elektron oleh Thomson, kemudian ia mengemukakan teori atomnya yaitu “Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan di dalamnya tersebar muatan negatif elektron”.

2.       Inti Atom

Dari percobaan Rutherford dapat memperkirakan jari-jari atom kira-kira 10^-8 cm dan jari-jari inti kira-kira 10^-13 cm. partikel netral yang menyusun inti atom dinamakan neutron, sedangkan partikel positif dinamakan proton. Jadi didalam inti atom terdapat proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan (netral).

C.    Tanda Atom

Nomor atom menunjukkan jumlah proton yang dimiliki oleh suatu atom. Sedangkan nomor masaa adalah jumalah proton dan neutron dari suatu atom. Untuk membedakan isotop yang satu dengan isotop yang lain digunakan tanda atom lengkap, yang menunjukkan jumlah proton dan neutro atau nomor atom dan nomor massa.

D.    Konfigurasi Elektron

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 ke luar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.

Beberapa contoh konfigurasi elektron:

Tanda Atom	Jumlah Elektron	Konfigurasi Elektron
2He	2	2
18Ar	18	2, 8, 8
20Ca	20	2, 8, 8, 2

DAFTAR PUSTAKA

Michael Purba. 1997. Ilmu Kimia 2. Jakarta: Erlangga

Keenan, C. W., Kleinfelter D.C., and Wood, J.S., Ahli Bahasa: Putdjaamaka, A.H. 1984. Kimia Untuk Univeristas. Jilid 1 dan Jilid 2. Edisi keenam. Jakarta: Erlangga

Petrucci, Ralp H – Suminar, 1999, Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Jakarta, Erlangga.