ATOM

ATOM
Oleh :
Noviyanto ST.
Dosen Kimia Dasar I
Untuk Program Studi Matematika
STKIP PGRISumenep
ATOM DAN LAMBANG ATOM
A : nomor massa
merupakan jumlah proton
dan netron
Z : nomor atom merupakan
jumlah proton atau jumlah
elektron
BAGIAN ATOM
 Atom terdiri dari tiga bagian yaitu elektron, proton dan netron.
 Elektron adalah partikel yang bermuatan negatif, lambang (e),
muatan sebesar -1.6 × 10-19 Coulomb, tanda negatif (-)
menunjukkan elektron bermuatan negatif.
 Elektron memiliki massa sebesar 9.10 × 10-31 Kg.
 Proton terletak di inti atom , bermuatan positif. Muatan proton
sama dengan muatan elektron sebesar 1.6 × 10-19
 massa sebuah proton adalah 1.673 × 10-27 Kg. Hal ini
mengindikasikan bahwa massa proton lebih besar sekitar 1800
kali massa sebuah elektron.
 Netron, di inti atom bersama-sama dengan proton.
 Netron tidak bermuatan listrik, massa = 1.675 × 10-27 Kg,
massa Neutron= massa proton.
 massa partikel atom yang relatif besar adalah proton dan netron,
sehingga massa kedua partikel ditetapkan sebagai massa dari
sebuah atom. Untuk sebuah unsur yang disusun oleh 1 (satu)
proton dan 1 (satu) netron, maka massa akan memiliki massa
sebesar 3.348 × 10-27 Kg.
isotop, isoton dan isobar
1. Isotop = perbedaan jumlah netron,
jumlah proton dan elektronnya sama
dan isotop hanya terjadi pada unsur
yang sama.
2. Isoton = sama jumlah netron, berbeda
jumlah proton dan elektronnya, terjadi
pada unsur yang berbeda.
3. Isobar = sama massa atom yaitu
jumlah proton dan netronnya, namun
berbeda jumlah proton, elektron,
netronnya, isobar terjadi pada unsur
yang berbeda.
4. Perbedaan satu unsur terhadap unsur
lainnya ditentukan oleh jumlah
protonnya.
STRUKTUR ATOM
DARI MODEL KLASIK SAMPAI MODEL
MEKANIKA KUANTUM
Model Klasik
 Teori atom Democritus (~400 BC)
• Filosofi Yunani
• Konsep : semua materi tersusun atas partikel sangat
kecil dan tidak terbagi yang disebut Atom
• Namun, tidak ada tulisan Democritos yang tinggal.
Oleh karena itu, sumber puisi panjang “De rerum natura”
yang ditulis oleh seniman Romawi Lucretius (kira-kira 96
BC- kira-kira 55 BC). ”Atom anggur, bulat dan mulus
sehingga dapat melewati kerongkongan dengan mulus
sementara atom kina kasar dan akan sukar melalui
kerongkongan”
TEORI ABU MUSA JABIR AL HAYYAN (abad ke-7)
 Bagian terkecil adalah dzarrah, yang bersifat tidak dapat
dibagi-bagi lagi.(Laa tajazaau)
TEORI ATOM JOHN DALTON (1808)
Konsep :
 Setiap unsur terdiri dari partikel kecil yang disebut atom
 Semua atom dari satu unsur adalah identik dan atomatom dari unsur yang berbeda adalah berbeda memiliki
sifat dan massa yang berbeda
 Dalam reaksi kimia atom-atom tidak berubah
 Senyawa dibentuk ketika terjadi kombinasi atom-atom
dari lebih dari satu unsur-unsur
Gambaran Konsep Atom Dalton
Teori Atom Thomson (1897)
EKSPERIMEN
Sinar Katoda dan Elektron
 Sebuah Tabung sinar katoda (CRT) yang berupa tabung kosong
dengan sebuah elektroda pada ujungnya.
 Tegangan tinggi diberikan melalui electroda.
Cathode Rays and Electrons
 Tegangan menyebabkan partikel bermuatan
negatif bergerak dari elektroda negatif ke
elektroda positif.
 Jalur pergerakan elektron dapat dirubah dengan
menggunakan medan magnet.
 Sinar Katoda meniggalkan elektroda positif
melalui lubang kecil.
 Jika elektron berinteraksi dengan medan magnet
yang tegak lurus dengan medan listrik, sinar
katoda dapat dibelokkan dengan jumlah yang
berbeda.
Cathode Rays and Electrons
Besarnya pembelokkan sinar katoda
tergantung pada medan magnet dan
medan listrik yang diberikan.
Besarnya pembelokkan juga tergantung
pada ratio muatan terhadap massa dari
elektron.
Pada 1897, Thomson menentukan rasio
muatan terhadap massa sebuah elektron
sebesar - 1.76 × 108 C/g.
Cathode Rays and Electrons
Cathode Rays and Electrons
 Goal: mencari muatan elektron untuk menentukan
massanya.
 Dilakukan percobaan berikut:
 Tetesan minyak disemprotkan diatas lempeng bermuatan positif
yang ditengahnya ada lobang kecil.
 Ketika tetesan minyak jatuh melalui lubang, tetesan minyak akan
bermuatan negatif.
 Gravitasi memaksa tetesan minyak jatuh ke bawah. Sementara
medan listrik yang diberikan memaksa tetesan minyak bergerak
ke atas.
 Ketika sebuah tetesan secara sempurna seimbang, berat dari
tetesan minyak sama dengan gaya elektrostatik tarik menarik
antara tetesan minyak dengan lempeng bermuatan positif.
Cathode Rays and Electrons
Menggunakan percobaan ini, Millikan
menentukan muatan elektron sebesar
-1.60 × 10-19 C.
Diketahui bahwa muatan elektron
terhadap rasio masanya adalah - 1.76 ×
108 C/g, Millikan menghitung masa
elektron: 9.10 × 10-28 g.
Dengan perhitungan yang lebih akurat,
masa elektron menjadi 9.10939 × 10-28 g.
Radioactivity
 Thomson melakukan percobaan berikut:
 Sebuah zat radioaktif ditempatkan pada container
tertutup dengan lubang kecil sehingga seberkas sinar
radiasi bisa diemisikan melalui lubang tersebut.
 Radiasi dilewatkan diantara 2 lempengan bermuatan
listrik dan dideteksi.
 Tiga spot ditandai pada detektor:
– spot pada arah lempeng bermuatan positif,
– spot yang tidak terpengaruh oleh medan listrik,
– spot pada arah lempeng bermuatan positif,
Radioactivity
 Sebuah pembelokkan yang tinggi menuju lempeng positif
menunjukkan radiasi yang bermuatan negatif denganmassa yang
ringan. Disebut β-radiation (electrons).
 Tidak ada pembelokkan menunjukkan radiasi netral disebut γradiation.
 Pembelokkan yang kecil menuju lempeng negatif menunjukkan
massa yang besar dan bermuatan positif disebut α-radiation.
The Nuclear Atom Versi Thomson
 Dari pemisahan radiasi disimpulkan bahwa atom terdiri
dari entitas yang bermuatan neutral, positif, dan negatif.
 Thomson membuat asumsi bahwa spesies bermuatan ini
ditemukan di ruang atom.
 Thomson juga menambahkan bahwa atom bersifat
netral sehingga jumlah proton dalam bola sama dengan
jumlah elektron yang ada di permukaannya.
TEORI ATOM RUTHERFORD (1910)
Gold Foil Experiment
LANGKAH2 EKSPERIMEN
1.
2.
3.
Rutherford memulai percobaan dengan menembakkan radioaktiv
polonium, terdiri dari dua proton dan dua neutron yang disebut
partikel alfa, Karena tidak ada elektron, maka bermuatan positif.
Ketika tembakan partikel Alfa membentur kertas berlapis emas,
sebagian besar partikel menembus kertas berlapis emas
Sebagian kecil partikel terpantul. Ada yang terpantul ke samping
tapi sebagian terpantul ke belakang secara tegak lurus, terhadap hal
ini rutherford merasa terkagum-kagum.
Ketidak Puasan Terhadap Percobaan
Rutherford Timbullah Ide Niels Bohr
KELEMAHAN TEORI ATOM BOHR
 Teori atom yang diajukan oleh Bohr, hanya dapat
menjelaskan hubungan antara energi dengan elektron
untuk atom hidrogen, namun belum memuaskan untuk
atom yang lebih besar.
MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM
 Terobosan besar yang dilakukan oleh Bohr dengan
memperhatikan aspek gelombang dilanjutkan oleh
Schrodinger, Heisenberg dan Paul Dirac. Mereka
memfokuskan pada sifat gelombang. Seperti pendapat
dualisme partikel gelombang de Broglie “bukan hanya
cahaya saja yang memiliki sifat ganda sebagai partikel
dan gelombang, partikel juga memiliki sifat gelombang”.
CAHAYA YANG MEMILIKI SIFAT GANDA
MAX PLANCK
FOTO ATOM dengan
scanning tunneling microscope (STM),