TEORI PERKEMBANGAN ATOM A. Teori atom Dalton Teori atom dalton ini didasarkan pada 2 hukum, yaitu : hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier), massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat setelah reaksi dan hukum susunan tetap ( hukum Proust), perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap. Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan dalam hipotetsisnya bahwa, : Unsur tersusun dari partikel yang sangat kecil dan tidak bisa dibagi lagi yang disebut atom. Semua atom dari unsur yang sama memiliki sifat yang identik (ukuran, massa, sifat kimia) dan berbeda dengan atom unsur yang lainnya. Senyawa tersusun atas atom-atom dari dua unsur atau lebih. Nilai perbandingan atom dalam suatu senyawa bisa merupakan bilangan bulat atau pecahan dan jumlah perbandingannya adalah sama Reaksi kimia merupakan pemisahan, penggabungan, atau penyusunan ulang atom-atom. Bukan suatu pemusnahan atom-atom. Jika dua unsur dapat bergabung membentuk lebih dari senyawa, maka, massa-massa dari unsur yang pertama dengan massa tetap dari unsur kedua akan berbanding sebagai bilangan bulat yang kecil. Kelemahan teori Dalton : - tidak dapat mejelaskan tentang sifat listrik atom, spektrum atom, sifat magnetik, gejala radioaktivitas, dan cara-cara atom saling berikatan. - Model atom Dalton tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur satu dengan unsur yang lainnya. B. Teori Atom Thomson Berdasarkan penelitian W. Crookes yang pada percobaannya telah menemukan seberkas sinar yang muncul dari arah katode menuju anode atau sinar katode. Thomson melakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan tabung sinar katoda. Dari hasil tersebut ia menyimpulkan bahwa sinar katode (elektron) merupakan partikel penyusun atom.
Pembelokan sinar katode oleh medan listrik Keterangan : C = katode A = anode E = lempeng kondensor bermuatan listrik F = layar yang dapat berpendar (berfluoresensi) Kemudian, beberapa setelah itu W. Rontgen mengamati bahwa sinar katoda memancarkan radiasi yang dapat menembus materi dan menghitamkan lempeng fotografi yang tertutup serta menyebabkan berbagai zat berflourosensi. Tidak lama setelah itu Antonie Becquerel mengkaji sifatsifat flouresensi dari berbagai zat hingga tidak sengaja menemukan bahwa senyawa uranium dapat menghitamkan lempeng fotografi secara spontan tanpa rangsangan sinar katoda (radioaktif). Maka, karena ia memiliki energi sangat tinggi, tidak dapat dibelokan magnet, namun bukan sinar, seorang mahasiswa Becquerel, Marie Curie, menamakannya zat radioaktif. Penyelidikan lebih jauh bahwa radiasi dari zat radioaktif itu menghasilkan 3 jenis sinar. Sinar α yang dibelokan oleh lempeng muatan positif, sinar β yang dibelokan lempeng muatan negatif, dan sinar δ yang tidak dibelokan oleh lempeng negatif maupun positif. Atom secara listrik bermuatan netral. Untuk mempertahankan kenetralan listrik, atom harus mengandung muatan positif dan negatif dalam jumlah yang sama. Berdasarkan hal ini Thomson memperbaiki kelemahan dar teori Dalton dan mengemukakan bahwa, atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan tersebar muatan negatif (elektron) di dalamnya seperti roti kismis. Kelemahan teori Thomson: Model atom thomson tidak bisa menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut
C. Teori atom Rutherford Percobaan yang dilakukan oleh Rutherford ini adalah menggunakan hamburan sinar α terhadap lembaran logam emas tipis. Hasil yang didapatkan adalah sebagian besar hamburan sinar α menembus lapis emas, dan yang lainnya dibelokkan, bahkan ada yang dibalikkan. Berdasarkan hal ini, Rutherford berpendapat bahwa : Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel α diteruskan Jika lempeng emas dianggap satu lapisan atom, maka didalam atom emas ada partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif (+) Partikel tersebut yang merupakan penyusun atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel α akan dibelokan. Maka, dapat disimpulkan ukuran inti kira-kira 10.000 lebih kecil dari ukuran atom keseluruhan Berdasarkan fakta-fakt tersebut Rutheroford menyatakan, atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, kemudian dikelilingi elektron yang bermuatan negatif seperti bumi mengitari matahari. Berikut model atom Rutherford. Kelemahan Teori Rutherford : Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti
a. Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap ini atom. b. Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil. c. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H). D. Teori atom Bohr Berdasarkan percobaan yang dilakukannya dengan mengkombinasikan model Puding Prem, model Saturnian, dan model Rutherford menunjukan bahwa loncatan bunga api listrik yang dilalukan dalam suatu gas bertekanan rendah dalam sebuah tabung hampa akan membuat atom gas hidrogen memancarkan (radiasi elektromagnetik) dalam frekuensi-frekuensi tetap yang diskrit. Ia mengemukakan bahwa apabila elektron dalam orbit atom menyerap suatu kuantum energi, elektron akan meloncat keluar menuju orbit yang lebih tinggi. Sebaliknya, jika elektron itu memancarkan suatu kuantum energi, elektron jatuh ke orbit yang lebih dekat dengan inti atom. Gagasan kunci dari percobaan Bohr ini adalah : Elektron dalam atom hydrogen bergerak mengelilingi inti pada orbit dengan jarak tertentu dan tingkatan energi tertentu pula. Selama elektron mengelilingi inti maka elektron tidak akan kehilangan energi. Elektron hanya kehilangan atau mendapatkan energi pada saat dia berpindah dari satu orbit ke orbit yang lain, energi akan diabsorbsi atau diemisikan dalam bentuk radiasi elektromagnetik dengan frekuensi tertentu. Karena percobaan Bohr tersebut, maka ada 4 postulat yang digunakan untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford, yaitu : 1. Atom Hidrogen terdiri dari sebuah elektron yang bergerak dalam suatu lintas edar berbentuk lingkaran mengelilingi inti atom ; gerak elektron tersebut dipengaruhi oleh gaya coulomb sesuai dengan kaidah mekanika klasik. 2. Lintas edar elektron dalam hydrogen yang mantap hanyalah memiliki harga momentum angular L yang merupakan kelipatan dari tetapan Planck dibagi dengan 2π. dimana n = 1,2,3, dan disebut sebagai bilangan kuantum utama, dan h adalah konstanta Planck. 3. Dalam lintas edar yang mantap elektron yang mengelilingi inti atom tidak memancarkan energi elektromagnetik, dalam hal ini energi totalnya E tidak berubah. 4. Jika suatu atom melakukan transisi dari keadaan energi tinggi EU ke keadaan energi lebih rendah EI, sebuah foton dengan energi hυ = EU-EI diemisikan. Jika sebuah foton diserap, atom tersebut akan bertransisi ke keadaan energi rendah ke keadaan energi tinggi.
Kelemahan model atom Bohr : 1. Lintasan elektron yg sebenarnya, masih mempunyai sub kulit orbital bukan hanya berupa lingkaran, jadi tidak sesederhana teori Bohr 2. Model atom Bohr hanya dapat menerangkan model atom hidrogen, belum dapat menerangkan model atom berelektron banyak/ lebih kompleks 3. Teori Bohr tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam ikatan kimia dengan baik, termasuk pengaruh medan magnetik terhadap atom