Atom

Atom

       Jika suatu unsur, misalnya sepotong besi dipotong menjadi

dua dan potongan tersebut dipotong lagi secara terus-menerus,

maka akan diperoleh partikel besi terkecil yang masih

mempunyai sifat yang sama seperti sebelum besi tersebut

dipotong. Partikel-partikel tersebut dinamakan atom besi. Jadi,

unsur besi tersusun dari atom besi. Unsur lain, misalnya emas,

juga tersusun dari atom-atom emas. Atom penyusun emas

mempunyai sifat yang berbeda dengan atom penyusun besi.

Kata atom berasal dari kata Yunani atomos yang berarti tidak

dapat dibagi-bagi lagi. Pengertian atom sebagai partikel terkecil

suatu zat yang tidak dapat dipecah lagi, pertama kali

dikemukakan oleh seorang ahli filsafat Yunani Leukippos dan

Deumokritus yang hidup pada abad ke-4 sebelum Masehi (400

– 370 SM). Pada masa itu terdapat pendapat lain yang

dikemukakan oleh Aristoteles (384 – 332 SM) bahwa materi

dapat dibagi terus-menerus tanpa batas. Pada saat itu pendapat

Aristoteles lebih banyak mendapat dukungan sedangkan

pendapat Leukippos dan Deumokritus semakin dilupakan.

Namun pada abad ke-18 ternyata banyak ahli kimia yang dapat

menerima pendapat Leukippos dan Deumokritus.

Pada tahun 1803, John Dalton (1766 – 1844), seorang guru

sekolah dari Inggris yang ahli dalam bidang fisika dan kimia,

mengajukan pendapat bahwa materi terdiri atas atom-atom.

Postulat yang dikemukakan Dalton dapat disimpulkan sebagai

berikut.

a. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah

tidak dapat dibagi lagi dengan reaksi kimia biasa.

b. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil.

Suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda

dengan unsur yang lain.

c. Atom tidak dapat dipecah lagi menjadi partikel yang lebih

kecil dengan sifat yang sama.

d. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan

perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air

terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.

e. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan

atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom

tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Postulat Dalton menggambarkan bahwa atom merupakan

bola pejal seperti bola tolak peluru yang sangat kecil. Pendapat

Dalton mengenai atom ini kemudian disempurnakan oleh ahliahli

yang lain seperti J.J. Thomson, Rutherford, Niels Bohr, dan

Louis de Broglie. Di SMA kamu akan mempelajari model atom

yang dikemukakan oleh ahli-ahli tersebut.

Menjelang abad ke-19, diketahui bahwa atom bukanlah

partikel yang tidak dapat dibagi-bagi lagi karena mengandung

sejumlah partikel subatomik yaitu elektron, proton, dan netron.

Nah, agar kamu memahaminya, pelajarilah uraian partikel

penyusun atom berikut ini.

1. Elektron

       Jika kamu mempunyai televisi tabung (CRT atau Cathode

Ray Tube) di rumah, pesawat televisi itu menggunakan tabung

sinar katoda untuk menghasilkan gambar. Setiap gambar

dibentuk oleh titik-titik sinar katoda yang menumbuk layar

televisi. Oleh karena sinar katoda dipancarkan terus-menerus

dan ditata sedemikian rupa, kamu dapat melihatnya sebagai

sebuah gambar yang utuh dan bergerak.

Sinar katoda merupakan elektron seperti yang ditemukan

oleh Plucker (1859) dan diteliti oleh Hittorf (1869) dan William

Crookes (1879 – 1885). Sinar katoda bergerak lurus dengan

kecepatan tinggi dan dapat menimbulkan bayangan di layar

CRT. John Thomson (1897) melanjutkan eksperimen dengan

meneliti pengaruh medan listrik dan medan magnet dalam

tabung sinar katoda. Ternyata sinar ini dapat dibelokkan oleh

medan magnet dan medan listrik. Hasil percobaannya

membuktikan bahwa elektron dalam suatu atom bermuatan

negatif karena dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan

listrik.

2. Proton

          Ditemukannya elektron menimbulkan pertanyaan baru

mengenai susunan atom. Elektron merupakan penyusun atom

yang bermuatan negatif, padahal atom bermuatan netral.

Bagaimana mungkin atom bisa bersifat netral jika hanya ada

elektron saja dalam atom? Maka timbul pemikiran akan adanya

partikel lain di dalam atom. Goldstein (1886) dan Wien

melakukan penelitian menggunakan tabung CRT yang didesain

ulang dengan hati-hati. Melalui pengamatan yang cermat, beliau

berhasil menemukan adanya partikel positif yang arahnya

berbeda dengan arah gerak sinar katoda yang disebut sinar

terusan atau sinar kanal. Setelah dilakukan penelitian lebih lanjut,

diketahui bahwa partikel tersebut merupakan bagian dari atom

yang disebut dengan proton.

3. Inti atom

        Setelah penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford

melakukan penelitian lebih lanjut mengenai atom. Dalam

percobaannya, beliau menggunakan lempengan emas yang

sangat tipis dan disinari dengan sinar alfa, yaitu sinar yang

dipancarkan oleh zat radioaktif. Jika atom terdiri dari partikel

yang bermuatan positif dan negatif maka sinar alfa yang

ditembakkan tidak ada yang diteruskan atau menembus

lempeng emas. Namun kenyataannya, sebagian besar sinar alfa

justru dapat menembus lempeng emas. Jadi, proton dan

elektron tidak tersusun secara rapat atau terdapat banyak rongga

kosong di dalam atom.

Dari hasil percobaan ini, Rutherford dapat menduga

bagaimana susunan sebuah atom. Beliau menyatakan

hipotesanya bahwa atom tersusun dari inti atom yang

bermuatan positif dan dikelilingi elektron yang bermuatan

negatif. Muatan negatif elektron dapat mengimbangi muatan

positif inti atom, sehinga atom bersifat netral.

Ketika dilakukan penelitian lebih lanjut, diketahui bahwa

massa inti atom tidak seimbang dengan massa proton yang ada

dalam inti atom. Jadi diprediksi bahwa masih ada partikel lain

dalam inti atom selain proton.

4. Neutron

        Seperti di jelaskan di atas, Rutherford (1920) meramalkan

bahwa kemungkinan besar di dalam inti atom terdapat partikel

lain yang tidak bermuatan. Akan tetapi karena muatannya netral,

partikel ini menjadi sukar dideteksi. Ramalan ini terbukti benar

ketika tahun 1932 James Chadwick dapat menemukan neutron.

Dengan demikian maka partikel elektron, proton, dan neutron

merupakan penyusun dasar suatu materi. Perhatikan

gambaran sebuah model atom di samping.

5. Nomor Atom dan Nomor Massa

Suatu atom memiliki sifat dan massa yang khas, yang

membedakan satu atom dengan atom yang lain. Jumlah proton

dan neutron dalam inti atom saling berhubungan dan

biasanya jumlahnya sama. Massa proton dan neutron juga

hampir sama, dan jumlah keduanya hampir sama dengan massa

atom. Sedangkan massa elektron sangat kecil sehingga tidak

banyak menyumbang massa atom secara keseluruhan.

a. Nomor Atom (Z)

Jumlah proton dalam suatu atom disebut nomor atom yang

diberikan lambang Z. Nomor atom ini merupakan ciri khas

suatu unsur. Oleh karena atom bersifat netral maka jumlah proton

sama dengan jumlah elektronnya. Jadi nomor atom juga

menunjukan jumlah elektron. Nomor atom ditulis agak ke

bawah sebelum lambang unsur. Contoh: atom oksigen

mempunyai 8 proton dan 8 elektron, sehingga nomor atom

oksigen adalah 8.

b. Nomor Massa (A)

Seperti diuraikan sebelumnya massa elektron sangat kecil,

dianggap nol. Oleh karena itu massa atom ditentukan oleh massa

inti atom yaitu proton dan neutron. Jumlah dari massa proton

dan neutron disebut nomor massa yang besarnya hampir sama

dengan massa atom. Contoh: atom oksigen mempunyai nomor

atom 8 dan nomor massa 16, sehingga atom oksigen

mengandung 8 proton dan 8 neutron.