Makalah Kimia Dasar 1
advertisement
ATOM (Makalah Kimia Dasar 1) Oleh ANISA SEKAR P K3311007 BAYU ANTRAKUSUMA K3311011 CHICI YULIANA NADI K3311013 CHRISTIYANTO INDRA P K3311014 FERA ASTUTI K3311028 HANS FITRHIA FAJRI K3311035 FAKULTAS KEGURUAN ILMU PENDIDIKAN PENDIDIKAN KIMIA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011 i KATA PENGANTAR Penulis selalu mengucapkan syukur ke hadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat, berkah dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan makalah Kimia Dasar 1 tentang Atom. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih sangat jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu,penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk menjadikan makalah ini menjadi lebih baik lagi. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan para pembaca. Surakarta, 20 September 2011 Penulis ii DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL.....................................................................................i KATA PENGANTAR ...................................................................................ii DAFTAR ISI..................................................................................................iii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang............................................................................. 1 B. Permasalahan............................................................................... 2 C. Maksud dan Tujuan.................................................................... 2 BAB II LAPORAN HASIL OBSERVASI STUDI WISATA A. Perkembangan Teori Dasar Atom............................................. 3 1. John Dalton....................................................................... 3 2. Joseph John Thomson...................................................... 6 3. Ernest Rutherford............................................................. 8 4. Niels Bohr.......................................................................... 9 B. Elektron, Proton, Neutron sebagai Partikel Dasar Atom....... 12 1. Elektron............................................................................. 12 2. Proton................................................................................ 14 3. Neutron............................................................................. 14 C. Spektrum Atom Hidrogen (Model Atom Bohr)...................... 15 BAB III KESIMPULAN A. Kesimpulan.................................................................................. 21 DAFTAR PUSTAKA............................................................................. 27 iii BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Dalam sehari-hari kita sering mendengar kata ‘atom’. Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (τομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi disebut juga dengan partikel terkecil yang tidak dapat dibelah lagi. Dalam ilmu Kimia dan Fisika, atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom. B. PERMASALAHAN Dari latar belakang yang disebutkan di atas, Penulis menemukan permasalahan yang dirumuskan sebagai berikut : 1. Bagaimana perkembangan teori dasar atom? 2. Apa yang dimaksud dengan proton, neutron, dan elektron sebagai partikel dasar atom? 3. Bagaimana perkembangan model atom Bohr (spektrum atom hidrogen) C. MAKSUD DAN TUJUAN Karya tulis diharapkan dapat membantu para pembaca untuk mengetahui lebih mengenai : 1. Perkembangan teori dasar atom 2. Proton, neutron, dan elektron sebagai partikel dasar atom 3. Spektrum atom hidrogen (model atom Bohr) 1 http://contoh.in Selain itu karya tulis ini disusun sebagai tugas kuliah Prodi Pendidikan Kimia dalam mata pelajaran Kimia Dasar 1. 2 http://contoh.in BAB II LAPORAN HASIL A. PERKEMBANGAN TEORI DASAR ATOM Sejarah mencatat terdapat banyak ilmuwan yang meneliti perkembangan atom. Ada beberapa ilmuwan yang menemukan sifat-sifat atom dan dicetuskan dalam teorinya. Ilmuwan-ilmuwan tersebut adalah : 1. John Dalton John Dalton adalah pencetus teori atom. Ia terkenal karena teorinya yang membangkitkan kembali istilah "atom". Dalam buku karangannya yang berjudul New System of Chemical Philosophy ia berhasil merumuskan hal tentang atom sekitar tahun 1803. John Dalton hidup pada masa 1766-1844. Ia menyatakan bahwa materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. Tiap-tiap unsur terdiri atas atomatom dengan sifat dan massa identik, dan senyawa terbentuk jika atom dari berbagai unsur bergabung dalam komposisi yang tetap. John Dalton-lah ilmuwan Inggris yang di awal abad ke-19 mengedepankan hipotesa atom ke dalam kancah ilmu pengetahuan. Dengan perbuatan ini, dia menyuguhkan ide kunci yang memungkinkan kemajuan besar di bidang kimia sejak saat itu. Meskipun terminologinya agak sedikit berbeda dengan yang kita gunakan sekarang, Dalton dengan jelas mengemukakan konsep tentang atom, molekul, elemen dan campuran kimia. Dia perjelas itu bahwa meski jumlah total atom di dunia sangat banyak, tetapi jumlah dari pelbagai jenis yang berbeda agak kecil. (Buku aslinya mencatat 20 elemen atau kelompok atom; kini sedikit di atas 100 elemen sudah diketahui). Meskipun perbedaan tipe atom berlainan beratnya, Dalton tetap berpendapat bahwa tiap dua atom dari kelompok serupa adalah sama dalam semua kualitasnya, termasuk "mass" (kuantitas material dalam suatu benda diukur dari daya tahan terhadap perubahan gerak). Dalton memasukkan di dalam bukunya satu daftar yang mencatat berat relatif dari pelbagai jenis atom yang berbeda-beda, daftar pertama yang pernah disiapkan orang dan merupakan kunci tiap teori kuantitatif atom. Dalton juga menjelaskan dengan gamblang bahwa tiap dua molekul dari gabungan kimiawi yang sama terdiri dari kombinasi atom serupa. (Misalnya, tiap molekul "nitrous oxide" (N2O) terdiri dari dua atom nitrogen dan satu atom oxygen). Dari sini membentuk sesuatu gabungan kimiawi tertentu --tak peduli bagaimana bisa disiapkan atau di mana diperoleh-- senantiasa terdiri dari elemen yang sama dalam proporsi berat yang sepenuhnya sama. Ini adalah "hukum proporsi pasti," yang telah diketemukan secara eksperimentil oleh Joseph Louis Proust beberapa tahun lebih dulu. Begitu meyakinkan cara Dalton menyuguhkan teori ini, sehingga dalam tempo dua puluh tahun dia sudah diterima oleh mayoritas ilmuwan. Lebih jauh dari itu, ahli-ahli kimia mengikuti program yang 3 http://contoh.in diusulkan oleh bukunya: tentukan secara persis berat relatif atom; analisa gabungan kimiawi dari beratnya; tentukan kombinasi yang tepat dari atom yang membentuk tiap kelompok molekul yang punya kesamaan ciri. Keberhasilan dari program ini sudah barang tentu luar biasa. Hasil perenungan Dalton menyempurnakan teori atom Democritus. Bayangan Dalton dan Democritus adalah bahwa benda itu berbentuk pejal. Dalam perenungannya Dalton mengemukakan postulatnya tentang atom. a) Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat keci 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 f) Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap. Teori atom Dalton mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom. Namun, 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. 2. Joseph John Thomson Kelemahan dari teori yang diajukan Dalton diperbaiki oleh JJ. Thomson. Dia memfokuskan pada muatan listrik yang ada dalam sebuah atom. Dengan eksperimen menggunakan sinar kotoda, membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom dan partikel tersebut adalah elektron. Thomson juga memastikan bahwa atom bersifat netral, sehingga diadalam atom juga terdapat partikel yang bermuatan positif. Selanjutnya Thomson mengajukan model atom, yang dinyatakan bahwa atom merupakan bola yang bermuatan positif, dan elektron tersebar dipermukaannya, seperti roti ditaburi kismis atau seperti kue onde-onde dimana permukaannya tersebar wijen. Model atom Thomson didasarkan pada asumsi bahwa massa elektron lebih kecil dari massa atom, dan elektron merupakan partikel penyusun atom. Karena atom bermuatan netral, maka elektron yang bermuatan negatif akan menetralkan suatu muatan positif dalam atom. Hal ini mendukung keberadaan proton dalam atom Model atom Thomson diuji oleh penelitian yang dilakukan oleh Philipp Lenard pada tahun 1903, yang mempelajari tentang pengaruh fotolistrik. Ia mengamati perilaku elektron yang menembus lempeng 4 http://contoh.in alumunium yang sangat tipis dengan cara memodifikasi tabung sinar katode dan menempatkan lempeng tersebut di dalamnya. Jika model atom Thomson benar, maka akan ada banyak berkas elektron yang dibelokkan setelah menembus lempeng alumunium, hal ini disebabkan elektron telah kehilangan energi yang banyak karena menabrak elektron yang tersebar merata dalam muatan positif atom. Akan tetapi, ia mengamati bahwa sebagian besar elektron tidak dibelokkan. Hal ini membuktikan bahwa model atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom, adalah tidak benar. 3. Ernest Rutherford Pada tahun 1911 Ernest Rutherford bermaksud melanjutkan penelitian Philipp Lenard, hanya saja Rutherford mengganti partikel elektron dengan partikel dan lempeng alumunium dengan lempeng emas. Setelah penembakan partikel terhadap lempeng emas, Rutherford menyimpulkan: a) Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa/kosong. Hal ini didasarkan adanya berkas partikel yang tidak dibelokkan atau tetap diteruskan. b) Adanya suatu bagian yang sangat kecil dan padat dalam atom yang disebut inti atom. Hal ini dibuktikan oleh partikel yang dipantulkan kembali oleh atom dengan jumlah yang kecil. c) Adanya muatan inti yang sejenis dengan muatan partikel yaitu muatan positif (proton). Hal ini didasarkan adanya berkas partikel yang dibelokkan akibat terjadi gaya tolakmenolak dengan muatan listrik yang sejenis. Hasil penelitian Rutherford sekaligus menggantikan model atom Thomson, Rutherford mengajukakan model atom yang menyatakan bahwa atom tersusun dari inti yang bermuatan positif dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif, seperti planet mengelilingi matahari. Massa atom terpusat pada inti dan sebagian besar volum atom merupakan ruang hampa/kosong. Karena atom bersifat netral, maka jumlah muatan positif dalam inti (proton) harus sama dengan jumlah elektron. Tidak beberapa lama Rutherford mengajukan model atomnya, ternyata terdapat beberapa kelemahan. Model atom Rutherford bersifat tidak stabil karena bertentangan dengan hukum fisika klasik Maxwell. Berdasarkan hukum tersebut, jika ada partikel bermuatan (elektron) mengelilingi inti atom yang memiliki muatan yang berlawanan (proton) maka elektron akan memiliki percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik, dengan demikian lama kelamaan elektron akan kehilangan energinya. Akibatnya, jari-jari lintasan semakin kecil, hingga suatu saat elektron akan bergabung inti atom. Padahal kenyataannya, atom bersifat stabil sehingga elektron tidak bergabung dengan inti atom. 5 http://contoh.in 4. Niels Bohr Niels Henrik David Bohr yang lahir 7 Oktober 1885 di Kopenhagen. Beliau meinggal 18 November 1962 pada umur 77 tahun. Dia meraih gelar doktor fisika dari Universitas Copenhagen pada 1911. Tak lama sesudah itu dia pergi ke Cambridge, Inggris. Di situ dia belajar di bawah asuhan J.J. Thompson, ilmuwan kenamaan yang menemukan elektron. Hanya dalam beberapa bulan sesudah itu Bohr pindah lagi ke Manchester, belajar pada Ernest Rutherford yang beberapa tahun sebelumnya menemukan nucleus (bagian inti) atom. Adalah Rutherford ini yang menegaskan (berbeda dengan pendapatpendapat sebelumnya) bahwa atom umumnya kosong, dengan bagian pokok yang berat pada tengahnya dan elektron di bagian luarnya. Tak lama sesudah itu Bohr segera mengembangkan teorinya sendiri yang baru serta radikal tentang struktur atom. Teori Bohr memperkenalkan atom sebagai sejenis miniatur planet mengitari matahari, dengan elektron-elektron mengelilingi orbitnya sekitar bagian pokok, tetapi dengan perbedaan yang sangat penting: bilamana hukum-hukum fisika klasik mengatakan tentang perputaran orbit dalam segala ukuran, Bohr membuktikan bahwa elektronelektron dalam sebuah atom hanya dapat berputar dalam orbitnya dalam ukuran spesifik tertentu. Atau dalam kalimat rumusan lain: elektron-elektron yang mengitari bagian pokok berada pada tingkat energi (kulit) tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi. Elektron dapat berpindah dari lapisan dalam ke lapisan luar jika menyerap energi. Sebaliknya, elektron akan berpindah dari lapisan luar ke lapisan lebih dalam dengan memancarkan energi. Teori Bohr memperkenalkan perbedaan radikal dengan gagasan teori klasik fisika. Beberapa ilmuwan yang penuh imajinasi (seperti Einstein) segera bergegas memuji kertas kerja Bohr sebagai suatu "masterpiece," suatu kerja besar; meski begitu, banyak ilmuwan lainnya pada mulanya menganggap sepi kebenaran teori baru ini. Percobaan yang paling kritis adalah kemampuan teori Bohr menjelaskan spektrum dari hydrogen atom. Telah lama diketahui bahwa gas hydrogen jika dipanaskan pada tingkat kepanasan tinggi, akan mengeluarkan cahaya. Tetapi, cahaya ini tidaklah mencakup semua warna, tetapi hanya cahaya dari sesuatu frekuensi tertentu. Nilai terbesar dari teori Bohr tentang atom adalah berangkat dari hipotesa sederhana tetapi sanggup menjelaskan dengan ketetapan yang mengagumkan tentang gelombang panjang yang persis dari semua garis spektral (warna) yang dikeluarkan oleh hidrogen. Lebih jauh dari itu, teori Bohr memperkirakan adanya garis spektral tambahan, tidak terlihat pada saat sebelumnya, tetapi kemudian dipastikan oleh para pencoba. Sebagai tambahan, teori Bohr tentang struktur atom menyuguhkan penjelasan pertama yang jelas apa sebab atom punya ukuran seperti adanya. Ditilik dari semua kejadian yang meyakinkan ini, teori Bohr segera diterima, dan di tahun 1922 Bohr dapat,hadiah Nobel untuk bidang fisika. 6 http://contoh.in B. ELEKTRON, PROTON, NEUTRON SEBAGAI PARTIKEL DASAR ATOM 1. Elektron Teori atom Dalton menyatakan bahwa atom merupakan bagian terkecil dari materi. Pada kenyataannya, atom dapat dibagi menjadi partikel penyusunnya yaitu elektron, neutron dan proton. Hal ini dibuktikan berdasarkan penelitian tentang arus listrik pada gas bertekanan rendah. Penelitian dimulai pada tahun 1855 oleh Heinrich Geissler, yang berhasil merancang tabung gelas bertekanan rendah yang disebut tabung Geissler. Pada tahun 1859, Julius Plucker menggunakan tabung Geissler alam percobaan elektrolisis gas, didalam tabung ia memasang 2 plat elektrode, elektrode pada kutub positif disebut anode, sedangkan elektrode pada kutub positif disebut katode. Setelah diberi tegangan tinggi, ia mengamati adanya berkas sinar yang dipancarkan dari katode. Namun Plucker menganggap sinar tersebut sebagai cahaya listrik biasa. Pada tahun 1876, Eugene Goldstein, menggunakan teknik yang sama dengan Plucker, namun ia menamakan berkas sinar yang dipancarkan dari katode sebagai sinar katode. Pertanyaan yang muncul adalah apakah sinar katode itu sebagai gelombang elektromagnetik atau partikel? Wiliam Crookes, pada tahun 1880, memodifikasi tabung Geissler untuk membuat vakum lebih baik, tabung ini disebut sebagi tabung Crookes. Pengamatan Crookes tehadap karakteristik sinar katode dapat disimpulkan sebagai berikut: a) Sinar katode merambat lurus. b) Sinar katode membawa muatan karena dibelokkan dalam medan magnet. c) Sinar katode memiliki massa karena dapat memutar kincir kecil dalam tabung. d) Sinar katode menyebabkan materi seperti gas dan zat lain berpijar. e) Akhirnya Crookes menyimpulkan bahwa sinar katode adalah partikel bermuatan. Pada tahun 1891, George Johnston Stoney, berpendapat bahwa sinar katode adalah partikel, ia menamakan sebagai elektron. Pada tahun 1897, J.J. Thomson membuktikan bahwa sinar katode adalah merupakan berkas partikel, dengan menggunakan tabung sinar katode khusus. 7 http://contoh.in Elektron adalah partikel subatom yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebaga e-. Elektron tidak memiliki komponen dasar ataupun substruktur apapun yang diketahui, sehingga ia dipercayai sebagai partikel elementer. Elektron memiliki massa sekitar 1/1836 massa proton. 2. Proton Proton adalah partikel subatomik dengan muatan positif sebesar 1.6 × 10-19 coulomb dan massa 938 MeV (1.6726231 × 10-27 kg, atau sekitar 1836 kali massa sebuah elektron). Pada tahun 1886, Eugene Goldstein, membuktikan adanya muatan positif. Pembuktian dilakukan menggunakan tabung sinar katode dimana plat katode telah diberi lubang. Ia mengamati jalannya sinar katode yang merambat menuju anode, tenyata terdapat sinar lain yang bergerak dengan arah berlawanan melewati lubang pada plat katode. Oleh karena arahnya berlawanan, maka sinar tersebut haruslah terdiri dari muatan positif. 3. Neutron Neutron atau netron adalah partikel subatomik yang tidak bermuatan (netral) dan memiliki massa 940 MeV/c² (1.6749 × 10-27 kg, sedikit lebih berat dari proton. Penemuan partikel neutron diawali oleh penelitian Rutherford, dalam eksperimennya ia berusaha menghitung jumlah muatan positif dalam inti atom dan massa inti atom dan ia mendapati bahwa massa inti atom hanya setengah dari massa atom. Pada tahun 1920, William Draper Harkins, berasumsi bahwa terdapat partikel lain dalam inti atom selain proton, partikel itu bermassa hampir sama dengan proton dan tidak bermuatan, ia menyebutnya sebagai neutron. Hingga tahun 1932, James Chadwick, membuktikan keberadaan partikel neutron. Adanya penemuan neutron ini, membuat strukur atom semakin jelas, bahwa atom tersusun atas inti atom dengan elektron mengelilingi pada lintasan kulitnya. Inti atom terdiri dari proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Sedangkan elektron bermuatan negatif. C. SPEKTRUM ATOM HIDROGEN (MODEL ATOM BOHR) Kunci sukses model atom Bohr adalah dalam menjelaskan formula Rydberg mengenai garis-garis emisi spektral atom hidrogen; walaupun formula Rydberg sudah dikenal secara eksperimental, tetapi tidak pernah mendapatkan landasan teoretis sebelum model Bohr diperkenalkan. Tidak hanya karena model Bohr menjelaskan alasan untuk struktur formula 8 http://contoh.in Rydberg, ia juga memberikan justifikasi hasil empirisnya dalam hal sukusuku konstanta fisika fundamental. Model Bohr adalah sebuah model primitif mengenai atom hidrogen. Sebagai sebuah teori, model Bohr dapat dianggap sebagai sebuah pendekatan orde pertama dari atom hidrogen menggunakan mekanika kuantum yang lebih umum dan akurat, dan dengan demikian dapat dianggap sebagai model yang telah usang. Namun demikian, karena kesederhanaannya, dan hasil yang tepat untuk sebuah sistem tertentu, model Bohr tetap diajarkan sebagai pengenalan pada mekanika kuantum. Berdasarkan analisis spektrum atom, Niels Bohr mengajukan model atom sebagai berikut : a. Dalam elektron terdapat lintasan-lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau menyerap energi. lintasan itu, yang juga disebut kulit atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. tiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya, yang dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya. Lintasan pertama, dengan n = 1, dinamai kulit K, dan seterusnya. makin besar harga n (makin jauh dari inti), makin besar energi elektron yang mengorbit pada kulit itu. b. Elektron hanya boleh berada pada lintasan-lintasan yang diperbolehkan (lintasan yang ada), dan tidak boleh berada di antara dua lintasan. lintasan yang akan ditempati oleh elektron bergantung pada energinya. pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah. keadaan seperti itu disebut tingkat dasar (ground state). c. elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi. perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai penyerapan energi. sebaliknya, perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai pelepasan energi. Jika sebuah gas diletakkan di dalam tabung kemudian arus listrik dialirkan ke dalam tabung, gas akan memancarkan cahaya. Cahaya yang dipancarkan oleh setiap gas berbeda-beda dan merupakan karakteristik gas tersebut. Cahaya dipancarkan dalam bentuk spektrum garis dan bukan spektrum yang kontinu. Kenyataan bahwa gas memancarkan cahaya dalam bentuk spektrum garis diyakini berkaitan erat dengan struktur atom. Dengan demikian, spektrum garis atomik dapat digunakan untuk menguji kebenaran dari sebuah model atom. 9 http://contoh.in Spektrum garis membentuk suatu deretan warna cahaya dengan panjang gelombang berbeda. Untuk gas hidrogen yang merupakan atom yang paling sederhana, deret panjang gelombang ini ternyata mempunyai pola tertentu yang dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan matematis. Beberapa orang yang lain kemudian menemukan deret-deret yang lain selain deret Balmer sehingga dikenal adanya deret Lyman, deret Paschen, Bracket, dan Pfund. Pola deret-deret ini ternyata serupa dan dapat dirangkum dalam satu persamaan. Persamaan ini disebut deret spektrum hidrogen. Dalam model atom Rutherford, elektron berputar mengelilingi inti atom dalam lintasan atau orbit. Elektron yang berputar dalam lintasan seolah-olah bergerak melingkar sehingga mengalami percepatan dalam geraknya. Menurut teori elektromagnetik, elektron yang mengalami percepatan akan memancarkan gelombang elektromagnetik secara kontinu. Ini berarti elektron lama kelamaan akan kehabisan energi dan jatuh ke dalam tarikan inti atom. Ini berarti elektron tidak stabil. Di pihak lain elektron memancarkan energi secara kontinu dalam spektrum kontinu. Ini bertentangan dengan kenyataan bahwa atom memancarkan spektrum garis. Ketidakstabilan elektron dan spektrum kontinu sebagai konsekuensi dari model atom Rutherford tidak sesuai dengan fakta bahwa atom haruslah stabil dan memancarkan spektrum garis. Diperlukan penjelasan lain yang dapat menjelaskan kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen. Model atom Bohr dikemukakan oleh Niels Bohr yang berusaha menjelaskan kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen yang tidak dapat dijelaskan oleh model atom Rutherford. Model atom Bohr memuat tiga postulat sebagai berikut. a) di dalam atom hidrogen, elektron hanya dapat mengelilingi lintasan tertentu tertentu yang diijinkan tanpa membebaskan (melepaskan) energi. Lintasan ini disebut lintasan stasioner dan memiliki energi tertentu yang sesuai. b) elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain. Energi dalam bentuk foton cahaya akan dilepaskan jika elektron berpindah ke lintasan yang lebih dalam, sedangkan Energi dalam bentuk foton cahaya akan diserapkan supaya elektron berpindah ke lintasan yang lebih luar. c) lintasan-lintasan stasioner yang diijinkan untuk ditempati elektron memiliki momentum sudut yang merupakan kelipatan bulat dari nilai atom. Model atom Bohr berhasil menjelaskan kestabilan elektron dengan memasukkan konsep lintasan atau orbit stasioner dimana elektron dapat 10 http://contoh.in berada di dalam lintasannya tanpa membebaskan energi. Spektrum garis atomik juga merupakan efek lain dari model atom Bohr. Spektrum garis adalah hasil mekanisme elektron di dalam atom yang dapat berpindah lintasan dengan menyerap atau melepas energi dalam bentuk foton cahaya. Dengan demikian, struktur atom berdasarkan model atom Bohr adalah elektron dapat berada di dalam lintasan-lintasan stasioner dengan energi tertentu. Lintasan elektron dapat juga dianggap sebagai tingkat energi elektron. Elektron yang berada di lintasan tertentu yang stasioner dengan jari-jari tertentu dikatakan memiliki energi tertentu. Elektron yang berada di lintasan ke-n berada pada jari-jari lintasan dan energi sebagai berikut. Meskipun model atom Bohr dapat menjelaskan kestabilan atom dan spektrum garis atom hidrogen, model atom Bohr tidak dapat digunakan untuk menentukan spektrum atom berelektron banyak. Selain itu, terdapat garis-garis spektra misterius akibat efek Zeeman yang masih perlu penjelasan lebih lanjut. Ini adalah kelemahan model atom Bohr yang masih belum lengkap walaupun sudah lebih maju dibanding model atom Rutherford. 11 http://contoh.in BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN Beradasarkan uraian pada BAB II disimpulkan : Laporan Hasil, maka dapat 1. Dalton dan Democritus adalah bahwa atom berbentuk pejal. 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 f. Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap model atom Dalton : Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom. Kelemahan model atom John Dalton : Teori atom Dalton 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. 2. J.J Thomson mengamati elektron. Dia menemukan bahwa semua atom berisi elektron yang bermuatan negatif. Dikarenakan atom bermuatan netral, maka setiap atom harus berisikan partikel bermuatan positif agar dapat menyeimbangkan muatan negatif dari elektron. Kelebihan model atom ini adalah membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Kelemahannya ialah Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut. 12 http://contoh.in 3. 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 ini atom. c. Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil. d. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H). 4. 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 : 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. 5. Elektron adalah partikel subatom yang bermuatan negatif dan umumnya ditulis sebaga e-. Elektron tidak memiliki komponen dasar ataupun substruktur apapun yang diketahui, sehingga ia dipercayai sebagai partikel elementer.[2] Elektron memiliki massa sekitar 1/1836 massa proton. 6. Proton adalah partikel subatomik dengan muatan positif sebesar 1.6 × 10-19 coulomb dan massa 938 MeV (1.6726231 × 10-27 kg, atau sekitar 1836 kali massa sebuah elektron) 7. Neutron atau netron adalah partikel subatomik yang tidak bermuatan (netral) dan memiliki massa 940 MeV/c² (1.6749 × 10-27 kg, sedikit lebih berat dari proton. 13 http://contoh.in 8. Berdasarkan analisis spektrum atom, Niels Bohr mengajukan model atom sebagai berikut : a. Dalam elektron terdapat lintasan-lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau menyerap energi. lintasan itu, yang juga disebut kulit atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. tiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya, yang dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya. Lintasan pertama, dengan n = 1, dinamai kulit K, dan seterusnya. makin besar harga n (makin jauh dari inti), makin besar energi elektron yang mengorbit pada kulit itu. b. Elektron hanya boleh berada pada lintasan-lintasan yang diperbolehkan (lintasan yang ada), dan tidak boleh berada di antara dua lintasan. lintasan yang akan ditempati oleh elektron bergantung pada energinya. pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah. keadaan seperti itu disebut tingkat dasar (ground state). c. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi. perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai penyerapan energi. sebaliknya, perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai pelepasan energi. 14 http://contoh.in DAFTAR PUSTAKA http://biografi.rumus.web.id/2011/06/biografi-john-dalton-pencetus-teori.html http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=2 59&uniq=2315 http://www.edukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=2 59&uniq=2321 http://biografi.rumus.web.id/2011/06/biografi-niels-bohr-penemu-model-atom.html http://aktifisika.wordpress.com/2009/02/06/231/ http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/VERA%20N%20MUTIARA_060 1918/bohr.html 15 http://contoh.in
