Isotop, Isobar, dan Isoton Massa Atom Relatif E. Struktur Atom

2 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X 1. Apakah yang dimaksud dengan unsur? 2. Apakah yang dimaksud dengan partikel? 3. Apakah yang Anda ketahui tentang atom? Tes Kompetensi Awal

A. Partikel Pembangun Atom

Sebelum ilmu Kimia berkembang, para filsafat Yunani Kuno sudah mengenal istilah atom. Menurut pandangannya, atom adalah partikel terkecil yang membangun materi. Dengan teknologi modern, atom dapat diurai menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, dinamakan partikel subatom, yaitu elektron, proton, dan neutron.

1. Temuan Elektron

Keberadaan elektron dapat diketahui berdasarkan percobaan sinar katode Sir William Crookes, 1879. Dalam percobaannya, Crookes menggunakan alat yang disebut tabung sinar katode atau disebut juga tabung Crookes lihat Gambar 1.1. Gambar 1.1 Sinar katode adalah elektron yang memiliki massa. Sumber: Sougou Kagashi Jika tabung Crookes dihubungkan dengan sumber arus searah tegangan tinggi maka katode akan memancarkan berkas sinar menuju anode. Sinar itu dinamakan sinar katode. Sinar katode memiliki massa. Hal ini dapat dilihat dengan memutarnya baling-baling yang dipasang pada jalannya berkas sinar katode Gambar 1.1. Pengamatan lain menunjukkan, sinar katode dapat dibelokkan oleh medan listrik menuju kutub positif listrik. Hal ini membuktikan bahwa sinar katode memiliki muatan negatif perhatikan Gambar 1.2. Kata Kunci • Anode • Katode Gambar 1.2 Sinar katode dibelokkan oleh medan listrik. Sumber: Chemistry The Central Science, 2000 Pelat bermuatan negatif – + – + N Layar fluorescent Elektron yang tersebar Magnet Tegangan tinggi Layar TV merupakan tabung sinar katode. Bagaimanakah Anda mengamati jejak elektron yang dipancarkan TV? Kegiatan Inkuiri 3 Struktur Atom Mengidentifikasi Sifat-Sifat Elektron Elektron dapat dibelokkan menuju kutub positif listrik sehingga disimpulkan bahwa sinar katode bermuatan negatif. Apakah dasar hukumnya? Jawab Benda-benda yang muatannya berlawanan akan tarik-menarik. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa elektron bermuatan negatif. Contoh 1.1

2. Temuan Proton

Keberadaan proton dibuktikan melalui percobaan tabung Crookes yang dimodifikasi perhatikan Gambar 1.3. Tabung Crookes diisi gas hidrogen dengan tekanan rendah. Percobaan ini dikembangkan oleh Eugen Goldstein . Jika tabung Crookes dihubungkan dengan sumber arus listrik di bagian belakang katode yang dilubangi maka akan terbentuk berkas sinar. Goldstein menamakan sinar itu sebagai sinar terusan. Oleh karena sinar terusan bergerak menuju katode maka disimpulkan bahwa sinar terusan bermuatan positif. Menurut Goldstein, sinar terusan tiada lain adalah ion hidrogen. Ion ini terbentuk akibat gas hidrogen bertumbukan dengan sinar katode. Oleh karena ion hidrogen hanya mengandung satu proton maka disimpulkan bahwa sinar positif adalah proton. Penggantian gas hidrogen oleh gas lain selalu dihasilkan sinar yang sama dengan sinar terusan yang dihasilkan oleh gas hidrogen. Hal ini dapat membuktikan bahwa setiap materi mengandung proton sebagai salah satu partikel penyusunnya. Gambar 1.3 Pada tabung sinar katode yang dimodifikasi, sinar katode mengionisasi gas dalam tabung yang mengakibatkan gas dalam tabung bermuatan positif. Gas yang bermuatan positif ini bergerak menuju katode, sebagian dapat melewati celah katode dan menumbuk dinding tabung. Tabung aliran gas Sumber: Chemistry The Molecular Science, 1997 Pengumpul proton katode Pengumpul elektron anode arus tinggi Kata Kunci • Elektron • Neutron • Partikel • Proton Mengidentifikasi Sifat-Sifat Proton Bagaimanakah terbentuknya ion hidrogen dalam tabung sinar katode? Jelaskan. Jawab Ketika tabung Crookes dihubungkan dengan arus listrik, sinar katode akan terpancar menuju anode. Dalam perjalanannya menuju anode, sinar katode bertumbukan dengan gas hidrogen yang terdapat dalam tabung sehingga terbentuk ion hidrogen yang bermuatan positif. Contoh 1.2 Berdasarkan fakta tersebut, apa yang dapat Anda simpulkan? Stoney menamakan sinar katode dengan istilah elektron. Dengan demikian, elektron memiliki massa dan bermuatan negatif. Jika bahan katode diganti dengan logam lain selalu dihasilkan sinar katode yang sama. Hal ini membuktikan bahwa sinar katode atau elektron merupakan partikel dasar penyusun materi .