Struktur Atom Dalton, Thomson, Ruhterford, dan Bohr

Cecepkocep.com - Teori mengenai atom sejalan dengan awal perkembangan ilmu Kimia modern. Ilmuwan pertama yang menemukan struktur atom adalah John Dalton. Kemudian disempurnakan secara bertahap oleh J.J. Thompson, Rutherford, dan Niels Bohr.

Model Atom Dalton

Teori atom Dalton ini didasarkan pada kuantitatif dari reaksi-reaksi kimia. Berikut ini adalah hasil beberapa postulat dari Dalton.

• Materi tersusun atas partikel-partikel yang sangat padat yang tidak bisa dipecah lagi. Partikel yang dimaksud adalah atom.
• Atom-atom suatu unsur itu identik dalam segala hal, akan tetapi berbeda antara atom satu dengan atom unsur yang lainnya.
• Dalam suatu reaksi kimia, terjadi penggabungan dan pembentukkan suatu molekul dengan perbandingan yang sederhana.
• Atom bisa bergabung dengan atom lainnya membentuk molekul dengan perbandingan yang sederhana.

Kesimpulan yang bisa diambil dari model atom Dalton ini yaitu unsur terdiri atas atom-atom yang sama dalam segala hal, baik bentuk, ukuran, dan massanya, akan tetapi berbeda dengan unsur yang lain. Dengan kata lain, atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur yang measih memliki sifat unsur tersebut.

Model Atom Thomson

Fakta bahwa elektron itu merupakan partikel dasar penyusun materi telah mendorong Thomson untuk membangun suatu model atom untuk menyempurnakan teori atom Dalton. Sebab menurut Dalton bahwa atom itu tidak menunjukkan adanya sifat-sifat listrik.

Menurut Thomson, atom itu mengandung elektron yang bermuatan negatif dan elektron-elektron tersebut menyebar secara merata di dalam seluruh atom. Atomnya sendiri diasumsikan sebagai bola pejal yang bermuatan positif.

Jika model atom Thomson ini digambarkan dalam bentuk tiga dimensi akan mirip seperti kue onde, dimana bijih wijennya merupakan elektron dan onde menyatakan bentuk atom. Jika model atom Thomson ini dibagi dua, maka elektron-elektron di dalam atom akan tampak seperti bijih jambu batu yang tersebar di dalam jambu batu tersebut.

Model Atom Rutherford

Rutherford melakukan percobaan dengan menembakkan partikel alfa yang diemisikan oleh unsur radioaktif terhadap lempeng emas. Dari percobaannya ini menunjukkan bahwa sebagian besar partikel alfa bisa melewati lempeng emas, akan tetap ada juga sebagian kecil partikel alfa yang dipantulkan kembali.

Dari percobaan ini Rutherford menyimpulkan bahwa volume atom itu sebagian besarnya berupa ruang kosong. Hal ini dibuktikan dengan banyaknya partikel alfa yang bisa melewati lempeng emas. Sementara partikel alfa yang dipantulkan itu disebabkan oleh tumbukkan dengan partikel yang sangat keras dengan ukuran yang sangat kecil. Rutherford menamai partikel kecil tersebut sebagai intin atom. Oleh karena partikel alfa itu bermuatan positif, maka inti atom juga harus bermuatan positif. Jika inti atom bermuatan negatif, maka yang akan terjadi adalah tarik-menarik antara inti atom dengan partikel alfa.

Model atom yang dikembangkan oleh Ruhterford ini bisa disimpulkan sebagai berikut.

• Atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron-elektron bermuatan negatif.
• Sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong yang massanya terpusat pada inti atom.
• Karena atom bersifat netral, maka jumlah muatan positif harus sama dengan jumlah muatan negatif.
• Di dalam atom, elektron-elektron yang bermuatan negatif selalu bergerak mengelilingi inti atom.

Kelemahan Model Atom Rutherford

Seperti teori model atom sebelumnya, teori model atom Rutherford juga memiliki kelemahan yang terletak pada pergerakan elektron dalam mengelilingi inti atom. Menurut Hukum Fisika Klasik dari Maxwell, jika suatu partikel bermuatan listrik bergerak melingkar, maka akan mengemisikan energinya dalam bentuk cahaya yang bisa mengakibatkan percepatan partikel semakin berkurang dan akhirnya diam.

Dengan begitu, jika elektron yang bermuatan negatif bergerak mengelilingin inti atom yang bermuatan positif, maka akan kehilangan energinya sehingga gerakan elektron akan berkurang, yang akhirnya akan jatuh ke inti.

Jadi, menurut Hukum Fisika Klasik, model atom Rutherford ini tidak stabil sebab elektron akan kehilangan energinya dan jatuh ke intin atom, pada akhirnyua atom akan musnah. Tapi nyatanya atom itu stabil.

Model Atom Bohr

Pada tahun 1913, Niels Bohr menyatakan bahwa kelemahan  model atom Rutehrford bisa disempurkan dengan menerapkan Teori Kuantum dari Plank. Model atom Bohr ini bisa dinyatakan dalam empat postulat yang berkaitan dengan pergerakan elektron pada inti atom. Berikut 4 postulat yang dimaksud.

• Dalam mengelilingi inti atom, elektron berada pada kulit atau lintasan tertentu. Kulit ini merupakan gerakan stasiopner (menetap) dari elektron dalam mengelilingi inti atom dengan jarak tertentu.
• Selama elektron berada pada kulit atua lintasan stasioner tertentu, energi elektron tetap, sehingga tidak ada energi yang diemisikan atau diserap.
• Elektron bisa beralih dari satu kulit ke kulit yang lainnya. Besarnya energi yang terlibat untuk peralihan elektron ini dinyatakan dengan persamaan Plank yaitu delta ∆E=hv.
• Lintasan stasioner elektron memiliki momentum sudut. Besarnya momentum sudut ini merupakan kelipatan dari nh/2π dimana n adalah bilangan kuantum dan h adalah tetapan Plank.

Kulit atau lintasan elektron dalam mengelilingin inti atom dilambangkan dengan n = 1, n = 2, n = 3, dan seterusnya. Lambang n ini disebut bilangan kuantum.

Suatu atom dikatakan memiliki energi terendah atau stabil jika elektronnya berada pada keadaan dasar. Keadaan dasar untuk atom hidrogen adalah jika elektronnya berada pada kulit, n = 1. Jika n >  1, maka atom hidrogen itu tidak stabil dan keadaan ini disebut sebagai keadaan tereksitasi. Keadaan ini juga terjadi apabila atom hidrogen menyerap energi sebesar (Δn)/hv. ketika elektron kembali ke kulit yang lebih rendah, maka akan terbentuk suatu spektrum.

Model atom Bohr ini diibaratkan seperti sistem tata surya kita, mudah untuk dipahami. Oleh sebab itulah bahwa model atom Bohr bisa diterima waktu itu.

Subscribe to receive free email updates: