Sabtu, 03 September 2011

Teori atom,kelebihan dan kelemahannya. . .by Merambai&s0n

Perkembangan Teori Atom 1. Teori Atom John Dalton Pada tahun 1803, John Dalton
mengemukakan mengemukakan
pendapatnaya tentang atom.
Teori atom Dalton didasarkan
pada dua hukum, yaitu hukum
kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan
tetap (hukum prouts). Lavosier
mennyatakan 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 mengemukakan
pendapatnya tentang atom sebagai berikut: 1. Atom merupakan bagian
terkecil dari materi yang
sudah tidak dapat dibagi lagi 2. Atom digambarkan sebagai
bola pejal yang sangat kecil,
suatu unsur memiliki atom-
atom yang identik dan
berbeda untuk unsur yang
berbeda 3. Atom-atom bergabung
membentuk senyawa dengan
perbandingan bilangan bulat
dan sederhana. Misalnya air
terdiri atom-atom hidrogen
dan atom-atom oksigen 4. Reaksi kimia merupakan
pemisahan atau
penggabungan atau
penyusunan kembali dari
atom-atom, sehingga atom
tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Hipotesa Dalton digambarkan
dengan model atom sebagai bola
pejal seperti pada tolak peluru.
Seperti gambar berikut ini: Kelebihan : o Dapat menerangkan Hukum
Kekekalan Massa (Hukum
Lavoisier). o Dapat Menerangkan Hukum
Perbandingan Tetap (Hukum
Proust) Kelemahan: Teori dalton tidak menerangkan
hubungan antara larutan
senyawa dan daya hantar arus
listrik. 2. Teori Atom J. J. Thomson Berdasarkan penemuan tabung
katode yang lebih baik oleh William Crookers, makaJ.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 marata dalam bola
daging jambu yang pejal, yang pada model atom Thomson
dianalogikan sebagai bola positif
yang pejal. Model atom Thomson
dapat digambarkan sebagai
berikut: Kelebihan : o Dapat menerangkan adanya
pertikel yang lebih kecil dari atom
yang disebut partikel subatomik. o Dapat menerangkan sifat listrik
atom. Kelemahan: Kelemahan model atom Thomson
ini tidak dapat menjelaskan
susunan muatan positif dan
negatif dalam bola atom tersebut. 3. Teori Atom Rutherford Rutherford bersama dua orang
muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan
hamburan sinar alfa (λ) terhadap
lempeng tipis emas. Sebelumya
telah ditemukan adanya partikel
alfa, yaitu partikel yang
bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar
sehingga dapat menembus
lembaran tipis kertas. Percobaan
tersebut sebenarnya bertujuan
untuk menguji pendapat
Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal
yang positif yang bila dikenai
partikel alfa akan dipantulkan
atau dibelokkan. Dari pengamatan
mereka, didapatkan fakta bahwa
apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat
tipis, maka sebagian besar
partikel alfa diteruskan (ada
penyimpangan sudut kurang dari
1°), tetapi dari pengamatan
Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa
akan membelok sudut 90° bahkan
lebih. Berdasarkan gejala-gejala yang
terjadi, diperoleh beberapa
kesipulan beberapa berikut: 1. Atom bukan merupakan bola
pejal, karena hampir semua
partikel alfa diteruskan 2. Jika lempeng emas tersebut
dianggap sebagai satu
lapisanatom-atom emas, maka
didalam atom emas terdapat
partikel yang sangat kecil
yang bermuatan positif. 3. Partikel tersebut merupakan
partikelyang menyusun suatu
inti atom, berdasarkan fakta
bahwa 1 dari 20.000 partikel
alfa akan dibelokkan. Bila
perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan
diameter, maka didapatkan
ukuran inti atom kira-kira
10.000 lebih kecil daripada
ukuran atom keseluruhan. Berdasarkan fakta-fakta yang
didapatkan dari percobaan
tersebut, Rutherford
mengusulkan model atom yang
dikenal denganModel Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom
yang sangat kecil dan bermuatan
positif, dikelilingi oleh elektron
yang bermuatan negatif.
Rutherford menduga bahwa
didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi
mengikat partikel-partikel positif
agar tidak saling tolak menolak. Model atom Rutherford dapat
digambarkan sebagai beriukut: Kelebihan : o Dapat menerangkan fenomena
penghamburan sinar alfa oleh
lempeng tipis emas. o Mengemukakan keberadaan inti
atom Kelemahan: Tidak dapat menjelaskan
mengapa elektron tidak jatuh ke
dalam inti atom. 4. Teori Atom Bohr ada tahun 1913, pakar fisika
Denmark bernamaNeils 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. Kelemahan: Model atom ini tidak bisa
menjelaskan spektrum warna dari
atom berelektron banyak Kelebihan Mengaplikasikan teori
kuantum untuk menjawab
kesulitan dalam model atom
rutherford. Menerangkan dengan jelas
garis spektrum pancaran
(emisi) atau serapan
(absorpsi) dari atom hidrogen. 5. Teori Atom Modern 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. Persamaan Schrodinger x,y dan z Y m ђ E V = Posisi dalam tiga dimensi = Fungsi gelombang = massa = h/2p dimana h = konstanta
plank dan p = 3,14 = Energi total = Energi potensial 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. 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. Ciri khas model atom
mekanika gelombang 1. Gerakan elektron memiliki
sifat gelombang, sehingga
lintasannya (orbitnya) tidak
stasioner seperti model Bohr,
tetapi mengikuti penyelesaian
kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk
tiga dimensi darikebolehjadian
paling besar ditemukannya
elektron dengan keadaan
tertentu dalam suatu atom) 2. Bentuk dan ukuran orbital
bergantung pada harga dari
ketiga bilangan kuantumnya.
(Elektron yang menempati
orbital dinyatakan dalam
bilangan kuantum tersebut) Kelebihan teori atom modern
heisenberg : 1. Dapat membuktikan bahwa
elektron bergerak mengelilingi inti
atom Kekurangan teori atom modern
heisenberg : 1. Tidak dapat menentukan
kedudukan suatu elektron. 2. Persamaan gelombang
Schrodinger hanya dapat
diterapkan secara eksak untuk
partikel dalam kotak dan
atom dengan elektron tunggal