ATOM Oleh : Noviyanto ST. Dosen Kimia Dasar I Untuk Program Studi Matematika STKIP PGRISumenep

ATOM DAN LAMBANG ATOM A : nomor massa merupakan jumlah proton dan netron Z : nomor atom merupakan jumlah proton atau jumlah elektron

BAGIAN ATOM Atom terdiri dari tiga bagian yaitu elektron, proton dan netron. Elektron adalah partikel yang bermuatan negatif, lambang (e), muatan sebesar -1.6 × 10-19 Coulomb, tanda negatif (-) menunjukkan elektron bermuatan negatif. Elektron memiliki massa sebesar 9.10 × 10-31 Kg. Proton terletak di inti atom , bermuatan positif. Muatan proton sama dengan muatan elektron sebesar 1.6 × 10-19 massa sebuah proton adalah 1.673 × 10-27 Kg. Hal ini mengindikasikan bahwa massa proton lebih besar sekitar 1800 kali massa sebuah elektron. Netron, di inti atom bersama-sama dengan proton. Netron tidak bermuatan listrik, massa = 1.675 × 10-27 Kg, massa Neutron= massa proton. massa partikel atom yang relatif besar adalah proton dan netron, sehingga massa kedua partikel ditetapkan sebagai massa dari sebuah atom. Untuk sebuah unsur yang disusun oleh 1 (satu) proton dan 1 (satu) netron, maka massa akan memiliki massa sebesar 3.348 × 10-27 Kg.

isotop, isoton dan isobar Isotop = perbedaan jumlah netron, jumlah proton dan elektronnya sama dan isotop hanya terjadi pada unsur yang sama. Isoton = sama jumlah netron, berbeda jumlah proton dan elektronnya, terjadi pada unsur yang berbeda. Isobar = sama massa atom yaitu jumlah proton dan netronnya, namun berbeda jumlah proton, elektron, netronnya, isobar terjadi pada unsur yang berbeda. Perbedaan satu unsur terhadap unsur lainnya ditentukan oleh jumlah protonnya.

STRUKTUR ATOM DARI MODEL KLASIK SAMPAI MODEL MEKANIKA KUANTUM Teori atom Democritus (~400 BC) Filosofi Yunani Konsep : semua materi tersusun atas partikel sangat kecil dan tidak terbagi yang disebut Atom Namun, tidak ada tulisan Democritos yang tinggal. Oleh karena itu, sumber puisi panjang “De rerum natura” yang ditulis oleh seniman Romawi Lucretius (kira-kira 96 BC- kira-kira 55 BC). ”Atom anggur, bulat dan mulus sehingga dapat melewati kerongkongan dengan mulus sementara atom kina kasar dan akan sukar melalui kerongkongan”

TEORI ABU MUSA JABIR AL HAYYAN (abad ke-7) Bagian terkecil adalah dzarrah, yang bersifat tidak dapat dibagi-bagi lagi.(Laa tajazaau) TEORI ATOM JOHN DALTON (1808) Konsep : Setiap unsur terdiri dari partikel kecil yang disebut atom Semua atom dari satu unsur adalah identik dan atom-atom dari unsur yang berbeda adalah berbeda memiliki sifat dan massa yang berbeda Dalam reaksi kimia atom-atom tidak berubah Senyawa dibentuk ketika terjadi kombinasi atom-atom dari lebih dari satu unsur-unsur

Gambaran Konsep Atom Dalton

Teori Atom Thomson (1897) EKSPERIMEN

Sinar Katoda dan Elektron Sebuah Tabung sinar katoda (CRT) yang berupa tabung kosong dengan sebuah elektroda pada ujungnya. Tegangan tinggi diberikan melalui electroda.

Cathode Rays and Electrons Tegangan menyebabkan partikel bermuatan negatif bergerak dari elektroda negatif ke elektroda positif. Jalur pergerakan elektron dapat dirubah dengan menggunakan medan magnet. Sinar Katoda meniggalkan elektroda positif melalui lubang kecil. Jika elektron berinteraksi dengan medan magnet yang tegak lurus dengan medan listrik, sinar katoda dapat dibelokkan dengan jumlah yang berbeda.

Cathode Rays and Electrons Besarnya pembelokkan sinar katoda tergantung pada medan magnet dan medan listrik yang diberikan. Besarnya pembelokkan juga tergantung pada ratio muatan terhadap massa dari elektron. Pada 1897, Thomson menentukan rasio muatan terhadap massa sebuah elektron sebesar - 1.76 × 108 C/g.

Cathode Rays and Electrons

Cathode Rays and Electrons Goal: mencari muatan elektron untuk menentukan massanya. Dilakukan percobaan berikut: Tetesan minyak disemprotkan diatas lempeng bermuatan positif yang ditengahnya ada lobang kecil. Ketika tetesan minyak jatuh melalui lubang, tetesan minyak akan bermuatan negatif. Gravitasi memaksa tetesan minyak jatuh ke bawah. Sementara medan listrik yang diberikan memaksa tetesan minyak bergerak ke atas. Ketika sebuah tetesan secara sempurna seimbang, berat dari tetesan minyak sama dengan gaya elektrostatik tarik menarik antara tetesan minyak dengan lempeng bermuatan positif.

Cathode Rays and Electrons Menggunakan percobaan ini, Millikan menentukan muatan elektron sebesar -1.60 × 10-19 C. Diketahui bahwa muatan elektron terhadap rasio masanya adalah - 1.76 × 108 C/g, Millikan menghitung masa elektron: 9.10 × 10-28 g. Dengan perhitungan yang lebih akurat, masa elektron menjadi 9.10939 × 10-28 g.

Radioactivity Thomson melakukan percobaan berikut: Sebuah zat radioaktif ditempatkan pada container tertutup dengan lubang kecil sehingga seberkas sinar radiasi bisa diemisikan melalui lubang tersebut. Radiasi dilewatkan diantara 2 lempengan bermuatan listrik dan dideteksi. Tiga spot ditandai pada detektor: – spot pada arah lempeng bermuatan positif, – spot yang tidak terpengaruh oleh medan listrik,

Radioactivity Sebuah pembelokkan yang tinggi menuju lempeng positif menunjukkan radiasi yang bermuatan negatif denganmassa yang ringan. Disebut β-radiation (electrons). Tidak ada pembelokkan menunjukkan radiasi netral disebut γ-radiation. Pembelokkan yang kecil menuju lempeng negatif menunjukkan massa yang besar dan bermuatan positif disebut α-radiation.

The Nuclear Atom Versi Thomson Dari pemisahan radiasi disimpulkan bahwa atom terdiri dari entitas yang bermuatan neutral, positif, dan negatif. Thomson membuat asumsi bahwa spesies bermuatan ini ditemukan di ruang atom. Thomson juga menambahkan bahwa atom bersifat netral sehingga jumlah proton dalam bola sama dengan jumlah elektron yang ada di permukaannya.

TEORI ATOM RUTHERFORD (1910)

Gold Foil Experiment

LANGKAH2 EKSPERIMEN Rutherford memulai percobaan dengan menembakkan radioaktiv polonium, terdiri dari dua proton dan dua neutron yang disebut partikel alfa, Karena tidak ada elektron, maka bermuatan positif. Ketika tembakan partikel Alfa membentur kertas berlapis emas, sebagian besar partikel menembus kertas berlapis emas Sebagian kecil partikel terpantul. Ada yang terpantul ke samping tapi sebagian terpantul ke belakang secara tegak lurus, terhadap hal ini rutherford merasa terkagum-kagum.

Ketidak Puasan Terhadap Percobaan Rutherford Timbullah Ide Niels Bohr

KELEMAHAN TEORI ATOM BOHR Teori atom yang diajukan oleh Bohr, hanya dapat menjelaskan hubungan antara energi dengan elektron untuk atom hidrogen, namun belum memuaskan untuk atom yang lebih besar.

MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM Terobosan besar yang dilakukan oleh Bohr dengan memperhatikan aspek gelombang dilanjutkan oleh Schrodinger, Heisenberg dan Paul Dirac. Mereka memfokuskan pada sifat gelombang. Seperti pendapat dualisme partikel gelombang de Broglie “bukan hanya cahaya saja yang memiliki sifat ganda sebagai partikel dan gelombang, partikel juga memiliki sifat gelombang”.

CAHAYA YANG MEMILIKI SIFAT GANDA

MAX PLANCK

FOTO ATOM dengan scanning tunneling microscope (STM),