PERKEMBANGAN TEORI ATOM

Percobaan untuk menemukan jawaban atas pertanyaan “Apakah atom
itu?” dilakukan seolah tiada henti. Aristoteles dan Demokritus menyatakan
bahwa atom merupakan bagian terkecil dari suatu zat. Mereka
menamakannya sebagai atomos. Kemudian, muncul teori John Dalton hingga
Niels Bohr. Mari, melihat kembali sejarah yang mengungkap fakta-fakta
tentang teori atom.
1. Teori Atom Dalton
Pada 1808, ilmuwan berkebangsaan Inggris, John Dalton, mengemukakan
teorinya tentang materi atom yang dipublikasikan dalam A New System of
Chemical Philosophy. Berdasarkan penelitian dan hasil-hasil perbandingannya,
Dalton menyimpulkan sebagai berikut.


1. Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi.
2. Semua atom dari unsur kimia tertentu memiliki massa dan sifat yang
sama.
3. Unsur kimia yang berbeda akan memiliki jenis atom yang berbeda.
4. Selama reaksi kimia, atom-atom hanya dapat bergabung atau dipecah
menjadi atom-atom yang terpisah, tetapi atom tidak dapat dihancurkan
dan tidak dapat diubah selama reaksi kimia tersebut.
5. Suatu senyawa terbentuk dari unsur-unsurnya melalui penggabungan
atom tidak sejenis dengan perbandingan yang sederhana.
Beberapa kelebihan dan kelemahan dari teori atom Dalton, dapat dilihat
dalam tabel berikut.
Kelebihan
• Dapat menerangkan Hukum Kekekalan
Massa (Hukum Lavoisier).
• Dapat menerangkan Hukum Perbandingan
Tetap (Hukum Proust).
kelemahan
• Tidak dapat menerangkan sifat
listrik atom.
• Pada kenyataannya atom dapat
dibagi lagi menjadi partikel yang
lebih kecil yang disebut partikel
subatomik.
2. Model Atom Thomson
Seorang fisikawan Inggris, Joseph John Thomson, pada 1897 menemukan
elektron, suatu partikel bermuatan negatif yang lebih ringan
daripada atom. Dia memperlihatkan bahwa elektron merupakan partikel
subatomik. Dari penemuannya ini, J. J. Thomson mengemukakan dugaan
(hipotesis) sebagai berikut: "karena elektron bermuatan negatif, sedangkan
atom bermuatan listrik netral maka haruslah ada muatan listrik positif yang
mengimbangi muatan elektron dalam atom". Maka ia mengusulkan suatu
model atom yang dikenal dengan model atom roti kismis sebagai berikut.
1. Atom berbentuk bola pejal bermuatan positif yang homogen (diibaratkan
sebagai roti).
2. Elektron bermuatan negatif tersebar di dalamnya (seperti kismis yang
tersebar di dalam roti).
Kelebihan
• Dapat menerangkan adanya partikel
yang lebih kecil dari atom yang disebut
partikel subatomik.
• Dapat menerangkan sifat listrik
atom.
kelemahan
• Tidak dapat menerangkan fenomena
penghamburan partikel alfa
oleh selaput tipis emas yang dikemukakan
oleh Rutherford.
3. Model Atom Rutherford
Ahli fisika Inggris, Ernest Rutherford beserta temannya Geiger dan
Marsden pada 1911 melakukan eksperimen yang dikenal dengan
penghamburan partikel alfa oleh selaput tipis emas (0,0004 mm). Setelah
berkali-kali melakukan percobaan, akhirnya Rutherford berhasil
mengungkapkan fakta-fakta berikut.
1. Sebagian besar partikel alfa menembus selaput tipis emas. Berarti, sebagian
besar atom adalah ruang kosong.
2. Sedikit dari partikel alfa (yang bermuatan positif) dibelokkan keluar oleh sesuatu,
hal ini menunjukkan adanya sesuatu yang bermuatan positif yang dapat
membelokkan partikel alfa.
3. Lebih sedikit lagi dari partikel alfa itu (hanya 1 dari 20.000) terpantul dari
selaput tipis emas. Dengan kenyataan ini, Rutherford sempat tercengang
dan berkomentar, “sungguh luar biasa, seolah Anda menembak selembar
kertas tisu dengan peluru setebal 40 cm dan peluru itu kembali
menghantam Anda sendiri”. Hal ini menunjukkan adanya sesuatu yang
sangat kecil (belakangan disebut sebagai inti), namun massa terpusat di
sana sehingga partikel alfa yang menumbuk pusat massa itu akan
terpantulkan.

Dari fenomena percobaan tersebut maka Rutherford mengusulkan suatu
model atom yang dikenal dengan model atom nuklir Rutherford sebagai
berikut.
1. Sebagian besar ruangan dalam atom merupakan ruangan kosong.
2. Atom terdiri atas inti atom bermuatan positif dan hampir seluruh massa
atom terpusat pada inti.
3. Elektron beredar mengelilingi inti.
4. Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron sehingga atom
bersifat netral.
Akan tetapi, teori atom Rutherford juga memiliki kelemahan. Beberapa
kelebihan dan kelemahan dari model atom nuklir Rutherford, dapat dilihat
seperti dalam tabel berikut.
Kelebihan
• Dapat menerangkan fenomena
penghamburan partikel alfa oleh
selaput tipis emas.
• Mengemukakan keberadaan inti
atom yang bermuatan positif dan
merupakan pusat massa atom
kelemahan.
• Bertentangan dengan teori elektron
dinamika klasik, di mana
suatu partikel bermuatan listrik
apabila bergerak akan memancarkan
energi.
• Elektron bermuatan negatif yang
beredar mengelilingi inti akan
kehilangan energi terus-menerus
sehingga akhirnya akan membentuk
lintasan spiral dan jatuh ke
inti. Pada kenyataannya hal ini
tidak terjadi, elektron tetap stabil
pada lintasannya.
4. Model Atom Bohr
Niels Henrik David Bohr adalah seorang ahli fisika Denmark. Pada
1913, Bohr mengemukakan teori tentang atom yang bertitik tolak dari model
atom nuklir Rutherford dan teori kuantum Planck.
Model atom Bohr berdasarkan teorinya sebagai berikut.
1. Elektron beredar mengelilingi inti pada lintasan-lintasan (orbit) tertentu.
2. Elektron yang beredar pada lintasannya tidak memancarkan energi,
lintasan elektron ini disebut lintasan stasioner.
3. Apabila elektron dengan tingkat energi rendah pindah ke lintasan
dengan tingkat energi lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi,
peristiwa ini disebut eksitasi. Sebaliknya, apabila elektron pindah dari
lintasan dengan tingkat energi lebih tinggi ke lintasan dengan tingkat
energi lebih rendah maka elektron akan memancarkan energi, peristiwa
ini disebut deeksitasi. Baik eksitasi maupun deeksitasi disebut peristiwa
transisi elektron. Energi yang diserap atau dipancarkan pada peristiwa
transisi elektron ini dinyatakan dengan persamaan:
ΔE = hv
Keterangan:
ΔE = perbedaan tingkat energi
h = tetapan Planck = 6,6 × 10–34 J/s
v = frekuensi radiasi
4. Energi yang dipancarkan/diserap ketika terjadi transisi elektron terekam
sebagai spektrum atom.
Beberapa kelebihan dan kelemahan dari model atom Bohr, dapat dilihat
dalam tabel berikut.

Kelebihan Kelemahan
• Menjawab kelemahan dalam model
atom Rutherford dengan mengaplikasikan
teori kuantum.
• Menerangkan dengan jelas garis
spektrum pancaran (emisi) atau
serapan (absorpsi) dari atom hidrogen.
• Terjadi penyimpangan untuk atom
yang lebih besar dari hidrogen.
• Tidak dapat menerangkan efek
Zaeman, yaitu spektrum atom yang
lebih rumit apabila atom ditempatkan
pada medan magnet.