Apakah Atom dapat Dilihat? Atom

113 Ilmu Pengetahuan Alam VIII Atom, Molekul, dan Ion Sebaiknya Tahu Struktur materi Materi tersusun atas pertikel- partikel kecil yang disebut atom. Atom tersusun atas inti atom yang dikelilingi oleh awan elektron. Inti atom berupa proton dan neutron. Sedangkan neutron, elektron, dan proton masih tersusun lagi atas parti- kel terkecil yang disebut dengan quark. Quark inilah yang saat ini dianggap sebagai partikel terkecil yang sudah tidak dapat dibagi lagi menjadi partikel yang lebih kecil. ratusan tahun yang lalu telah membuktikan bahwa atom tersusun atas partikel-partikel yang lebih kecil lagi, yaitu elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson, proton ditemukan oleh Ernest Rutherford, dan neutron ditemukan oleh James Chadwick. Satu atom, menurut ilmu kimia, terstruktur atas inti atom yang terdiri atas proton bermuatan positif dan neutron netral, serta elektron yang bermuatan negatif dan beredar mengelilingi inti dalam lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit dan orbital atom. Jumlah proton = jumlah elektron karena atom bersifat netral menunjukkan nomor atom. Jumlah proton atau elektron + neutron menunjukkan bobot atom. B. Apakah Atom dapat Dilihat? Kita patut bersyukur kepada Tuhan bahwa berkat kemajuan teknologi, saat ini telah dapat dilakukan visualisasi partikel materi yang pernah dianggap sebagai partikel terkecil, yaitu atom. Visualisasi atom dilakukan dengan menggunakan sebuah mikroskop yang dikenal sebagai STM atau Scanning Tunneling Microscope. Melalui monitor komputer dapat dilihat visualisasi terhadap atom-atom yang diamati melalui STM. Atom-atom silikon-60 pada gambar di atas yang mula-mula terlihat sebagai bintik putih pada gambar sebelah kiri dapat terlihat secara individual di dalam gambar terkomputerisasi yang diperoleh dengan menggunakan mikroskop STM Scanning Tunneling Microscope pada gambar sebelah kanan. Mikroskop ini mampu memperbesar citra permukaan yang berskala atomik dengan cara mendeteksi aliran listrik yang mengalir dari permukaan tersebut menuju ujung logam pendeteksi. Sedemikian kecilnya sebuah atom hingga beberapa gram unsur atau senyawa dapat terdiri atas miliaran triliun atom. Misalnya, 58,5 gram kristal garam yang terdiri atas kurang lebih 600.000.000.000.000.000.000.000 enam ratus miliar triliun atom. Untuk lebih jelasnya kita akan membahas partikel- partikel materi satu per satu. Gambar 11.5 58,5 gram ga- ram dapur terdiri atas kurang lebih enam ratus miliar triliun atom Materi Atom Elektron Inti Neutron Proton Quark Dok. Pen erbit Gambar 11.3 Scanning Tunneling Microscope STM R ep . w w w .d an sd a ta .c o m Gambar 11.4 Visualisasi atom silikon-60 dengan menggunakan STM R ep . ch em is tr y a s a p o p u la r s cience R ep . ch em is tr y a s a p o p u la r s ci en ce Di unduh dari : Bukupaket.com 114 Ilmu Pengetahuan Alam VIII Atom, Molekul, dan Ion

C. Atom

Alam semesta, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia sesungguhnya tersusun atas ratusan ribu hingga jutaan jenis materi. Materi-materi itu, jika diuraikan akan merupakan kombinasi dari atom- atom. Apakah sebenarnya atom itu? Kita akan mempelajarinya melalui pembahasan berikut ini. Democritus, seorang filsuf asal Yunani pada abad IV SM, adalah pencetus gagasan tentang atom pertama kali. Pada masa itu ada dua pendapat mengenai pembagian materi. Menurut Democritus, pembagian materi bersifat diskontinu. Artinya, jika suatu materi dibagi dan dibagi lagi maka akhirnya diperoleh partikel terkecil yang sudah tak dapat dibagi lagi. Partikel terkecil itu disebut atom , yang dalam bahasa Yunani berarti tak terbagi a = tidak; tomos = terbagi. Pendapat lain dikemukakan oleh Aristoteles yang mengatakan bahwa pembagian materi bersifat kontinu, artinya pembagian dapat berlanjut tanpa batas. Pada tahun 1803, John Dalton, seorang ahli dalam bidang fisika dan kimia mengajukan suatu teori yang menegaskan bahwa materi terdiri atas atom. Jadi, atom adalah bagian terkecil dari unsur. Atom bersifat netral tidak bermuatan listrik. Teori atom Dalton meliputi empat hal sebagai berikut. 1. Seluruh materi tersusun oleh partikel terkecil yang disebut atom. 2. Atom tidak dapat dibuat, dipecah, atau dibagi menjadi bagian kecil lainnya. 3. Atom unsur yang sama memiliki sifat dan massa yang sama. 4. Atom unsur yang berbeda memiliki sifat dan massa yang berbeda. Susunan atom-atom dalam besi dapat dilihat pada gambar 11.8 di samping. Pada tahap berikutnya, model atom benar-benar berkembang sampai pada konsep paling modern yang berlaku hingga saat ini bahwa atom adalah materi yang sekaligus bersifat gelombang seperti yang diungkapkan oleh de Broglie. Di bawah ini adalah gambar perkembangan model atom dari masa ke masa. Gambar 11.8 Susunan atom- atom dalam besi Gambar 11.6 Demokritus, sang pen- cetus teori atom pertama kali Rep. www .columbia.com Gambar 11.7 John Dalton 1766–1844 Rep. www .jiten.com Model atom Rutherford Menggambarkan atom sebagai miniatur tata surya dengan elektron-elektron yang ber- gerak seperti planet-planet mengelilingi inti. Model atom Bohr Menggambarkan kestabilan elektron yang bergerak di dalam orbitnya. Model atom Schrodinger Menggambarkan tempat ke- bolehjadian ditemukannya elektron yang disebut dengan orbital. Orbital: elektron-elektron yang tidak memiliki momentum sudut menempati ruang seperti ini. Bayang-bayang menunjukkan kebolehjadian ditemukannya elektron di tempat tersebut. Gambar 11.9 Model atom dari masa ke massa Di unduh dari : Bukupaket.com 115 Ilmu Pengetahuan Alam VIII Atom, Molekul, dan Ion Atom memiliki diameter 10 -8 0,00000001 cm, terdiri atas inti atom dan di- kelilingi oleh elektron yang bergerak menurut orbit tertentu. Hampir semua massa atom terpusat di inti atom yang berupa proton dan neutron, sementara jari-jari inti atom yang besarnya 10 -13 cm jika dibandingkan dengan jari-jari atom itu sendiri adalah 1: 100.000. Apabila kita misalkan inti atom adalah kelereng yang diameternya 1 cm maka kulit atom jaraknya akan menjadi 100.000 cm atau 1 km dari kelereng tersebut. Jadi, kita dapat membayangkan betapa berongganya atom yang kita kira pejal tersebut.

D. Partikel-partikel Subatom