Teori Atom : Perkembangan Teori Atom dari Berbagai Ahli

  • Whatsapp
Teori Atom
Teori atom dalton, Thomson, Rutherford, kuantum

Teori Atom – Sebelum membahas lebih lanjut mari kita bahas dulu mengenai Atom. Jadi Atom merupakan unsur paling kecil yang menyususn sebuah benda. Sederhananya, kalian bisa membelah sebuah benda dan memotongnya menjadi ukuran yang paling kecil. Dan potongan benda atau potongan terkecil dari materi penyusun benda itulah yang disebut atom.

Sejak dahulu, sudah banyak ahli kimia besar dunia menjelaskan tentang teori atom. Teori-teori tersebut terus berkembang dan mengalami perbaikan. Nah, apa saja teori atom yang ada di dunia?

Teori atom Democritus

(Ilustrasi: materiipa.com)

Tokoh pertama di dunia yang mengemukakan pendapatnya tentang atom adalah bapak Democritus. Ia mengemukakan jika suatu materi dibagi dan terus menerus dibelah hingga sampai pada ukuran terkecilnya, suatu saat akan didapati sebuah bagian terkecil yang sudah tak bisa dibagi atau dihancurkan lagi.

Suatu bagian itulah yang kemudian disebut dengan atom, atau dalam bahasa yunani atomos yang artinya ‘’tak terbagi’’. Pada mulanya, pendapat yang disampaikan oleh tokoh bernama Democritus itu kurang diterima, bahkan hingga awal abad ke-16. Padahal, tokoh Democritus sendiri hidup pada 460 SM sampai 70 SM.

Hal ini tentu sangat wajar karena sebelum masehi, fase awal dari teori atom, para filsuf hanya memikirkan sebuah teori secara mendalam. Para filsuf juga tidak menggunakan dasar atau data eksperimen sebagai acuannya. Akibatnya, teori-teori yang muncul merupakan sebuah pemikiran murni yang dikemukakan filsafat

Setelah memasuki abad pertama dan berlangsung hingga abad ke-20, teori atom mulai dikemukakan berdasarkan penelitian atau eksperimen. Berbagai teori baru pun muncul dan terus berkembang. Seperti apa? Penasaran bagaimana teori atom ditemukan dan di aplikasikan? Simak terus penjelasan berikut ini!.

Teori Atom Menurut John Dalton (Teori Bola Pejal)

Teori Atom Menurut John Dalton (Teori Bola Pejal)

(Ilustras: blog.ruangguru.com)

Apakah kalian tahu eksperimen yang mendasari teori Dalton tentang atom? Tokoh John Dalton, dari eksperimennya tentang teori atom itu, ia berhasil menjelaskan berbagai hukum dasar kimia. Di antaranya yaitu hukum kekekalan massa, hukum kelipatan perbandingan, dan hukum perbandingan tetap.

Dari teori atom Democritus 2000 tahun sebelumnya, Dalton terinspirasi untuk bereksperimen. Ia melakukan eksperimen dengan percobaan penyerapan gas oleh air yang didasarkan pada berbagai perbandingan. Hasilnya, air menyerap gas CO2 lebih baik dibandingkan menyerap nitrogen atau N2.

Dari eksperimen yang dilakukan oleh Dalton, ia mendapati berbagai hasil. Pertama, setiap unsur kimia terdiri dari atom-atom tunggal dan bersifat unik. Selanjutnya, dari eksperimen tersebut juga dihasilkan bahwa atom tidak dapat diubah menjadi atom lain atau dihancurkan secara kimia.

Meskipun tak dapat diubah dan dihancurkan, atom ternyata dapat bergabung dengan atom jenis lain yang membentuk sebuah unsur yang lebih kompleks. Unsur tersebut dinamakan dengan istilah ‘’senyawa’’.

Oh iya, ketika menyusun teori tentang atom, Dalton membayangkan atom sebagai unsur yang berbentuk bola pejal. Teori atom Dalton merumuskan deskripsi modern pertama atom sebagai dasar studi kimia.

Dari teori yang ditemukan oleh Dalton, ia mengembangkan sebuah hukum, yaitu Hukum Proporsi Ganda atau Hukum Perbandingan Ganda dengan lima poin penting. Lima poin tersebut diantaranya adalah:

  • Semua materi terdiri dari atom-atom yang tak mungkin menciptakan atau menghancurkan bagian dari atom tersebut.
  • Semua atom dari unsur yang sama memiliki sifat dan massa sama dan sebaliknya.
  • Atom-atom yang dimiliki oleh berbagai unsur berbeda jika digabungkan akan membentuk senyawa dengan rasio bilangan bulat dan pasti.
  • Reaksi kimia akan terjadi pada sebuah atom ketika beberapa atom dipisahkan, digabungkan, atau disusun ulang.
  • Atom yang berasal dari suatu unsur tak pernah berubah menjadi atom unsur lain meskipun dari sebuah reaksi kimia.

Teori Atom Menurut J.J. Thomson (Teori Roti Kismis)

(Ilustrasi: satujam.com)

Setiap mengemukakan sebuah teori, tentu para ahli harus mendasarkan teorinya pada sebuah penelitian. Pun begitu pula dengan tokoh yang bernama J.J. Thomson. Waktu itu pada tahun 1897, J.J. Thomson melakukan eksperimen atau penelitiannya menggunakan media sinar kaloda.

Hasilnya menunjukkan jika sinar, terbelokkan oleh medan magnet maupun listrik. Dapat diketahui jika sinar katoda adalah radiasi partikel yang memiliki muatan listrik. Ketika diuji dengan listrik, sinar itu terbelokkan ke arah kutub yang bermuatan positif. 

Itu artinya, sinar katoda bermuatan listrik negatif. Dari hasil tersebut, partikel yang terdapat dalam sinar katoda itu dikenal dengan nama ‘’elektron’’. Lantas, apa sih, hubungannya elektron dengan atom?

Di dalam atom, terdapat dua unsur yang salah satunya yaitu elektron bermuatan negatif. Jika diumpamakan roti kismis, bola bermuatan positif ini diumpamakan dengan sebuah roti yang di atasnya ditaburi oleh banyak kismis. Nah, elektron bermuatan negatif inilah yang diumpamakan sebagai kismis yang tersebar di atas roti.

Berbicara tentang elektron, perlu kalian ketahui jika penemuan elektron dari J.J. Thomson ini ternyata mematahkan teori yang dikemukakan oleh Dalton. Kok bisa? 

Dalam teori yang dikemukakan oleh Dalton, disebutkan jika atom merupakan partikel paling kecil. Padahal, jika didasarkan pada teori atom Thomson, terdapat partikel lain yang lebih kecil, yaitu elektron.

Berdasarkan eksperimen menggunakan tabung katoda yang dilakukan oleh J.J. Thomson, kalian dapat mengambil beberapa kesimpulan, yaitu:

  • Pertama, beliau menemukan partikel yang lebih kecil dari atom, yakni elektron. Penemuan tersebut membantah teori yang dikemukakan oleh Dalton yang menyatakan bahwa atom merupakan materi terkecil.
  • Kedua, thomson mengemukakan jika elektron merupakan partikel fundamental dari suatu atom.

Teori Atom Menurut Rutherford

(Ilustras: blog.ruangguru.com)

Selang kurang lebih lima belas tahun setelah teori atom dikemukakan oleh J.J. Thomson, tahun 1911 terdapat seorang tokoh yang mengemukakan teori atom lagi, yakni Rutherford. Pada tahun itu, Rutherford bereksperimen dengan menembakkan partikel , partikel yang bermuatan positif pada sebuah lempeng emas tipis.

Nah, dari eksperimen itu, ia berhasil mematahkan teori Thomson. Dari eksperimennya itu, ia menemukan fakta jika sebagian partikel  dengan muatan positif dapat menembus dan melewati kepingan lempeng emas. Sementara sebagian dari partikel  lainnya terbelokkan atau bahkan terpantulkan.  

Hasil akhirnya, Rotherford mengemukakan teori atom dengan model irit. Ia mengungkapkan jika di dalam sebuah atom, sebagian besarnya merupakan sebuah ruang kosong dengan inti yang bersifat padat, pejal, serta masif dan bersifat positif. 

Bagian inti dari atom itu kemudian disebut dengan inti atom dan yang mengitari inti atom itu disebut dengan elektron. Dalam penelitian yang dilakukannya, ia juga menganalogikan jika atom merupakan sebuah kejadian yang menakjubkan dan luar biasa yang pernah terjadi dalam hidupnya. 

Hal tersebut sama luar biasanya ketika kalian menembakkan proyeksi berukuran 15 inci ke selembar tisu. Kemudian, sinar proyeksi tersebut malah berbalik ke penglihatan kalian.

Kesimpulan yang dapat kita ambil dari penelitian yang dilakukan oleh Rutherford ini terdiri dari dua poin. Atom, sebagian besar dari bagiannya merupakan sebuah ruang kosong.selain itu, terdapat sesuatu yang bersifat padat, keras, dan bermuatan positif di setiap atom yang disebut dengan nukleus (inti atom).

Nah, apakah kalian tahu jika teori ini juga memiliki kelemahan? Model atom Rutherford tidak mampu menjelaskan dimana letak elektron dan juga cara elektron tersebut berotasi mengelilingi inti atomnya. Hal ini dikarenakan beliau hanya menjelaskan jika elektron mengelilingi atom dalam cincin-cincin elektron.

Selain itu, teori yang dikemukakan oleh Rutherford juga tidak dapat mengemukakan alasan elektron tidak dapat jatuh ke inti atom. Padahal, jika elektron tak bergerak, elektron tersebut justru akan tertarik ke inti dan menyatu karena gaya elektrostatis. 

Teori Atom Menurut Bohr

(Ilustrasi: nafiun.com)

Teori tentang atom memang terus berkembang seiring dengan berjalannya waktu dan semakin majunya teknologi di bidang sains dan penelitian. Hal itu terbukti dengan penemuan teori baru yang dikemukakan oleh Niels Bohr tiga tahun setelah teori atom sebelumnya dikemukakan oleh Rutherford.

Kelemahan dari teori-teori yang dikemukakan oleh Rutherford itulah yang nantinya mampu dijelaskan oleh Bohr dengan susunan teori barunya. Teori Bohr dimaksudkan untuk memperbaharui teori yang sudah ada sebelumnya. Bagaimana teori atom oleh Niels Bohr?

Niels Bohr menunjukkan sebuah model yang ditujukan untuk menjelaskan unsur-unsur penghasil fenomena sinar ketika dikenai nyala api maupun listrik tinggi. Secara khusus, model atom hidrogen diajukan oleh Bohr yang digunakan untuk menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.

Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukannya, dapat dijelaskan jika elektron-elektron bermuatan negatif bergerak mengitari bola atom (inti) bermuatan positif. Pergerakannya mirip seperti orbit planet pada pusat atau bintangnya dengan tiap-tiap planet memiliki jarak yang berbeda-beda dengan pusat yang diitarinya.

Dari berbagai eksperimen yang dilakukan oleh Bohr, ia berpendapat jika setiap elektron ternyata memiliki energi tertentu. Sealia itu, dalam sebuah atom elektron juga harus berada pada tingkat atau level energi tertentu. Tingkatan atau level yang ditempati oleh elektron itulah yang disebut dengan kulit atom (shell).

Untuk berpindah dari kulit atom pada tingkat yang satu ke tingkat yang lain, elektron harus melepaskan energi. Maka dari itu, perbedaan antara energi cahaya yang terlihat dalam spektrum atom haruslah sesuai dengan perbedaan tingkat energi pada kulit yang ditempatinya.

Dari teori itu, Bohr dapat menjawab kelemahan teori dari Rutherford. Dalam teori Rutherford tidak dapat menjelaskan bagaimana proses elektron mengelilingi inti atom (nukleus). Sementara itu, Bohr menjawab teori tersebut dengan menyebutkan jika atom mengelilingi inti dengan tingkatan energi tertentu yang dibuktikan dengan adanya spektrum cahaya diskontinu.

Untuk memudahkan kalian dalam mengingat teori ini, maka model teori atom yang dikemukakan oleh Bohr bisa juga disebut dengan model tata surya. Setiap lintasan orbit yang dimiliki oleh elektron bermuatan negatif memiliki kekuatan energi yang berbeda. Semakin jauh orbitnya, semakin tinggi pula energi elektron tersebut.

Ada informasi tambahan untuk kalian, nih. Kalian harus tahu ketika elektron terjatuh dari orbit atau lintasan dan mengitari inti atom semakin dekat, maka sinar yang diradiasikan akan bergantung pada tingkat energi dari kedua lintasan orbit yang sudah dilalui oleh elektron bermuatan negatif itu sendiri.

Mekanika Kuantum, Gabungan Beberapa Teori Atom Lainnya.

(Ilustrasi: cerdika.com)

Pada tahun 1924, Louis de Broglie melaporkan sebuah hipotesis dualisme partikel-gelombang setelah beliau melakukan sebuah eksperimen dan uji coba. Hipotesis tersebut berisi bahwa semua materi bisa memiliki sifat yang mirip seperti gelombang. 

Ia juga menyebutkan jika elektron yang terdapat dalam atom memiliki sifat yang mirip seperti partikel dan gelombang. Pada tahun 1926, tokoh bernama Erwin Schrodinger menemukan rumus persamaan matematis yang berhubungan dengan atom. 

Rumus matematis yang dikemukakan oleh Erwin itu kini dapat disebut dengan persamaan gelombang Schrodinger. Sederhananya, rumus tersebut berguna untuk memperhitungkan sifat, seperti partikel dan gelombang dari sebuah elektron.

Setahun setelah Erwin Schrodinger, muncul ahli bernama Werner Heisenberg yang mengatur asas ketidakpastian yang didalamnya menjelaskan jika keberadaan posisi elektron tak dapat ditentukan secara pasti. Namun, pada teori ini elektron hanya dapat diketahui peluang posisinya.

Berdasarkan pada teori dualisme gelombang, asas Schrodinger dan asas ketidakpastian milik Werner inilah yang kemudian dijadikan dasar pada teori mekanika kuantum. 

Penyelesaian persamaan Schrodinger menghasilkan fungsi gelombang yang disebut dengan orbital atau yang bisa digambarkan sebagai awan elektron. Kerapatan yang yang dimiliki oleh orbital inilah yang menunjukkan peluang elektron.

Seiring dengan berkembangnya zaman, teori-teori tentang atom memang selalu berkembang. Mulai dari era yunani kuno di mana para ahli masih sepenuhnya menggunakan pikiran untuk mengungkapkan sebuah teori. Hingga era modern dengan penemuan yang didasarkan pada eksperimen dan penelitian.

Untuk lebih jelasnya, kalian dapat melihat video berikut.

Harapannya, video tersebut dapat membantu kalian untuk lebih mudah memahami dan mengingat-ngingat bagaimana isi dari teori yang dikemukakan oleh para ahli.

Nah, berbicara mengenai atom, pasti akan muncul sebuah pertanyaan di benak kalian, apakah atom juga merupakan sebuah materi? Mengingat syarat suatu materi adalah memiliki massa dan volume, apakah atom memiliki keduanya? Yuk, kita bahas sama-sama.

Apakah Atom itu Merupakan Materi?

Materi merupakan segala sesuatu, baik benda mati maupun hidup yang memiliki massa dan menempati ruang atau memiliki volume. Jadi, apakah atom juga memiliki kedua hal tersebut?

Contoh atau gambaran yang bisa kalian ambil misalnya adalah sepotong besi. Seperti yang kalian tahu, sepotong besi dapat dikatakan sebagai materi karena massa dan volumenya bisa diukur. 

Akan tetapi, saat besi dipotong terus menerus hingga mendapati potongan terkecil yang sudah tak dapat dibagi lagi, apakah masih ada materi yang sama dengan besi utuh? 

Ketika kalian memotong terus menerus potongan besi itu hingga memperoleh potongan yang paling kecil, kalian akan mendapati sebuah bagian dari potongan besi yang sudah tak bisa dibagi lagi. Nah, bagian itulah yang bisa kalian sebut sebagai atom. Atom yang dimiliki oleh besi memiliki simbol Fe.

Pertanyaan berikutnya, apakah atom besi itu merupakan sebuah materi? Kemungkinan besar, jika pertanyaan ini diajukan sejak pertama kali teori atom ditemukan, mungkin penemunya sendiri belum bisa menjawabnya. 

Namun sekarang, seiring dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, kalian bisa kok menghitungnya. Hal ini karena di era modern ini, telah diciptakan alat yang bernama spektrometer yang fungsinya untuk mengukur diameter sebuah atom. 

Dengan alat tersebut, ukuran dan volume atom besi dapat dihitung. Selain itu, massa dari atom besi ini juga dapat diukur. 

Ingat, syarat sebuah unsur dikatakan sebagai materi adalah ketika unsur tersebut memiliki massa dan volume. Jadi, bisa dikatakan bahwa atom merupakan sebuah materi karena massa dan volumenya dapat diukur.Sampai disini pembahasan mengenai teori atom yang dikemukakan oleh para ahli dan harus kalian ketahui sebelum mempelajari materi kimia pada level berikutnya. Semoga bermanfaat dan jangan lupakan materi kita kali ini, ya. Selamat belajar!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *