MAKALAH TEORI ATOM

MAKALAH

TEORI ATOM

Di Ajukan guna untuk memenuhi tugas

Mata Kuliah : ‘’KIMIA DASAR 1”

Dosen Pengampu: Kartimi M.Pd

 

Disusun Oleh :

Nama : Aenul Fahmi Khalik

NIM    : 14121610738

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)

SYEKH NURJATI CIREBON

2012-2013

BAB I

PENDAHULUAN

I.        Latar Belakang

          Perkembangan teori atom merupakan suatu perubahan yang terjadi akibat dari pemikiran atau pendapat para ahli yang berbeda disesuaikan dengan perubahan zamannya.perkembangan teori atom terdiri dari beberapa macam yaitu teori atom john dalton, teori atom j.j thomson, teori atom rutherford, teori atom bohr teori atom modern (mekanika gelombang). Semua teori tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan yang harus diketahui agar dapat mengidentifikasinya satu persatu dan tidak keliru dalam mendeskripsikanya.

II.       Rumusan Masalah

Hal apa saja yang berkaitan dengan perkembangan teori atom?

      Apakah kelemahan yang terdapat pada macam-macam perkembangan teori atom?

      Apakah kelebihan yang terdapat pada macam-macam perkembangan teori atom?

II.                Tujuan Penulisan

Untuk mengetahui hal-hal yang berkaitan dengan perkembangan teori atom.

Untuk mengetahui kelemahan dari masing-masing teori perkembangan atom.

Untuk mengetahui kelebihan dari macam-macam teori perkembangan atom.

          

BAB II

PEMBAHASAN

1.      Model Atom John Dalton

        

          Pada   tahun   1808, John   Dalton yang   merupakan   seorang   guru  di  Inggris, melakukan   perenungan tentang  atom. Hasil  perenungan Dalton menyempurnakan teori  atom  Democritus. Bayangan  Dalton  dan  Democritus  adalah  bahwa atom itu berbentuk  pejal dan teori atom Dalton didasarkan pada pengukuran kuantitatif reaksi-reaksi kimia. Dalam   renungannya  Dalton mengemukakan  postulatnya  tentang atom:

a.       Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat kecil yang dinamakan dengan atom

b.      Atom dari unsur yang sama memiliiki sifat yang sama

c.       Atom dari unsur berbeda memiliki sifat yang berbeda pula

d.      Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan reaksi kimia, atom tidak dapat dimusnahkan dan atom juga tidak dapat dihancurkan

e.   Atom-atom dapat bergabung membentuk gabungan atom yang disebut molekul

      Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap.

Teori  atom Dalton mulai membangkitkan  minat terhadap penelitian mengenai model atom. Akan tetapi, teori  atom  Dalton memiliki  kekurangan, yaitu tidak dapat menerangkan  suatu  larutan dapat  menghantarkan  arus listrik. Bagaimana mungkin bola  pejal  dapat  menghantarkan   arus  listrik padahal  listrik  adalah  elektron  yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menghantarkan arus listrik.

       

            Teori atom Dalton didasarkan pada pengukuran kuantitatif reaksi-reaksi kimia. Dalton menghasilkan beberapa postulat sebagai berikut.

1. Materi tersusun atas partikel-partikel sangat padat dan kecil yang tidak dapat dipecah-pecah lagi. Partikel itu dinamakan atom.
2. Atom-atom suatu unsur identik dalam segala hal, tetapi berbeda dengan atom-atom unsur lain.
3. Dalam reaksi kimia, terjadi penggabungan atau pemisahan dan penataan ulang atom-atom dari satu komposisi ke komposisi lain.
4. Atom dapat bergabung dengan atom lain membentuk suatu molekul dengan perbandingan sederhana.

            Kesimpulan dari model/struktur atom Dalton, yaitu unsur terdiri atas atom-atom yang sama dalam segala hal, baik bentuk, ukuran, dan massanya, tetapi berbeda dengan atom-atom unsur lain. Dengan kata lain, atom adalah partikel terkecil suatu unsur yang masih memiliki sifat unsur itu.

2.      Model Atom J.J. Thomson

Protons:+
Electrons:-
Neutrons:/
Nucleus : /

               Kelemahan dari Dalton diperbaiki oleh J.J. Thomson, eksperimen yang dilakukannya tabung sinar kotoda. Hasil eksperimennya menyatakan ada partikel bermuatan negatif dalam atom yang disebut elektron. Suatu bola pejal yang permukaannya dikelilingi elektron dan partikel lain yang bermuatan positif sehingga atom bersifat netral. Gambar atom model Thomson :

Kelemahan model atom Thomson

Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

Berdasarkan fakta bahwa elektron merupakan partikel dasar penyusun materi, mendorong Thomson membangun suatu model atom untuk menyempurnakan teori atom Dalton sebab model atom Dalton tidak menunjukkan adanya sifat-sifat listrik. Menurut Thomson, atom mengandung elektron yang bermuatan negatif dan elektron-elektron ini tersebar merata di dalam seluruh atom. Atomnya sendiri diasumsikan berupa bola pejal yang bermuatan positif. Jika model atom Thomson ini digambarkan dalam bentuk tiga dimensi akan mirip kue onde, bijih wijen menyatakan elektron dan onde menyatakan bentuk atom. Gambar di atas menunjukkan model atom Thomson. Jika  model  atom Thomson  dibelah dua maka electron-elektron di dalam atom  akan tampak seperti  bijih jambu   batu yang tersebar merata di dalam jambu.

                           

3.      Model Atom Rutherford

Model atom Rutherford

       Rutherford melakukan penelitian tentang hamburan sinar α pada lempeng emas. Hasil pengamatan tersebut dikembangkan dalam hipotesis model atom Rutherford :

a. Sebagian besar dari atom merupakan permukaan kosong.

b. Atom memiliki inti atom bermuatan positif yang merupakan pusat massa atom.

c. Elektron bergerak mengelilingi inti dengan kecepatan yang sangat tinggi.

d. Sebagian besar partikel α lewat tanpa mengalami pembelokkan/hambatan.           

    Sebagian kecil dibelokkan, dan sedikit sekali yang dipantulkan.

      Kelemahan Model Atom Rutherford

a.       Menurut hukum fisika klasik, elektron yang bergerak mengelilingi inti

memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Akibatnya, lama - kelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan akhirnya menempel pada inti.

b.      Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan  cara rotasinya terhadap inti atom.

c.       Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi

tidak stabil.

d.      Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H).

 

           Rutherford melakukan percobaan penembakan lempeng emas yang sangat tipis dengan partikel alfa yang diemisikan oleh unsur radioaktif. Data hasil percobaan menunjukkan bahwa sebagian besar dari partikel alfa dapat melewati lempeng emas, tetapi hanya sebagian kecil partikel alfa yang dipantulkan kembali. Gambar di atas menunjukkan diagram hamburan partikel alfa.

            Berdasarkan data itu, Rutherford menyimpulkan bahwa volume atom sebagian besar berupa ruang kosong. Ini ditunjukkan oleh banyaknya partikel alfa yang dapat melewati lempeng emas. Adanya partikel alfa yang dipantulkan akibat bertumbukan dengan suatu partikel yang sangat keras dengan ukuran sangat kecil. Rutherford menamakan partikel itu sebagai inti atom. Oleh karena partikel alfa bermuatan positif maka inti atom harus bermuatan positif. Jika inti atom bermuatan negatif maka akan terjadi tarik menarik antara inti atom dan partikel alfa.

           Berdasarkan percobaan tersebut, Rutherford menyusun suatu model atom untuk menyempurnakan model atom Thomson. Model yang dikembangkan oleh Rutherford adalah sebagai berikut :

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

4.      Model Atom Niels Bohr

Model Atom Niels Bohr

            Pada tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan pendapatnya bahwa elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom. Model atom Bohr merupakan penyempurnaan dari model atom Rutherford.

          Kelemahan teori atom Rutherford diperbaiki oleh Neils Bohr dengan postulat bohr :

a.   Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai lintasan dan energi tertentu.

b.  Dalam orbital tertentu, energi elektron  adalah  tetap. Elektron   akan    menyerap energi jika berpindah ke orbit yang lebih luar dan akan membebaskan energi jika berpindah ke orbit yang lebih dalam.

       Kelebihan model atom Bohr

a.       atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.

        Kelemahan model atom Bohr

a. Tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack.

b. Tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam ikatan kimia dengan baik,

     pengaruh medan magnet terhadap atom-atom, dan spektrum atom yang

     berelektron lebih banyak.

            Pada 1913, pakar fisika Denmark, Niels Bohr menyatakan bahwa kegagalan    model atom Rutherford dapat disempurnakan dengan menerapkan Teori Kuantum dari Planck. Model atom Bohr dinyatakan dalam bentuk empat postulat berkaitan dengan pergerakan elektron, yaitu sebagai berikut.

1. Dalam mengelilingi inti atom, elektron berada pada kulit (lintasan) tertentu. Kulit ini merupakan gerakan stasioner (menetap) dari elektron dalam mengelilingi inti atom dengan jarak tertentu.
2. Selama elektron berada pada lintasan stasioner tertentu, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi yang diemisikan atau diserap.
3. Elektron dapat beralih dari satu kulit ke kulit lain. Pada peralihan ini, besarnya energi yang terlibat sama dengan  persamaan Planck, ΔE = h.
4. Lintasan stasioner elektron memiliki momentum sudut. Besarnya momentum sudut adalah kelipatan dari  nh/2π , dengan  n adalah bilangan kuantum dan  h  adalah tetapan Planck.

           Kulit atau lintasan elektron dalam mengelilingi inti atom dilambangkan dengan n = 1, n = 2, n = 3, dan seterusnya. Lambang ini dinamakan bilangan kuantum. Model atom Bohr ditunjukkan pada Gambardi atas. Huruf K, L, M, dan seterusnya digunakan untuk menyatakan lintasan elektron dalam mengelilingi inti atom. Lintasan dengan n = 1 disebut kulit K, lintasan dengan n = 2 disebut kulit L, dan seterusnya.

Energi Keadaan Dasar dan Tereksitasi :

           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. Keadaan dimana  n > 1  bagi   atom hidrogen  dinyatakan  tidak  stabil, keadaan ini  disebut   keadaan  tereksitasi. Keadaan  ini terjadi apabila atom hidrogen menyerap energi sebesar ( Δn)hv. Pada keadaan tereksitasi,     elektron   yang   kembali ke kulit semula disertai emisi   energi  sebesar  ( Δn)hv. Ketika  elektron  kembali  ke kulit  yang  lebih  rendah   akan terbentuk suatu spektrum. Perhatikan gambar di atas.
            Gagasan    Bohr    tentang   elektron   mengelilingi inti  atom dalam kulit-kulit tertentu serupa dengan  sistem  tata  surya  kita, mudah dipahami. Oleh karena itu, model   atom  Bohr dapat diterima pada waktu itu

5.      Teori Atom Modern ( Mekanika Kuantum)

            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 keboleh jadian 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        : posisi dalam tiga dimensi

Y                     : fungsi gelombang

m                     : massa

ђ                      : h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14

E                      : energy total

V                     : energy 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)
3. Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

- Kelebihan yang dimiliki oleh beberapa model teori atom:

John dalton adalah dapat menerangkan hukum kekekalan massa(hukum lavoisier) dan menerangkan hukum perbandingan tetap(hukum proust).

Thomson adalah menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partikel sub atomik dan dapat menerangkan sifat listrik atom.

Rutherford adalah fenomena penghamburan sinar alfa oleh lempeng tipis emas dan mengemukakan keberadaan inti atom.

Bohr adalah mengaplikasikan teori kuantum untuk menjawab kesulitan dalam model atom rutherford.

- Kelemahan yang terdapat pada masing-masing teori atom yaitu teori dalton tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik.teori atom thomson tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut .teori atom rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh kedalam inti atom.teori atom bohr tidak dapat menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak dan pada teori atom modern(mekanika gelombang)sehingga lintasanya(orbitnya) tidak stasioner.

DAFTAR PUSTAKA

Beiser Arthur, alih bahasa The How Liong, Ph.D. 1982. Konsep Fisika Modern. Jakarta. Erlangga.

Susilowati, Endang. 2007. Sains Kimia. Solo. PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.

http://id.wikipedia.org/wiki/Struktur_atom (senin, 15 oktober 2012: 21.00 WIB).