Temuan Elektron Partikel Pembangun Atom

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 . 4 Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X

3. Temuan Neutron

Keberadaan neutron dalam atom ditemukan oleh J. Chadwick melalui percobaan penembakan unsur berilium oleh partikel alfa kecepatan tinggi. Dari percobaan tersebut, terbentuk partikel yang tidak dipengaruhi medan magnet dan dapat bertumbukan dengan parafin Gambar 1.4 . Partikel alfa adalah partikel bermuatan positif yang di- pancarkan oleh unsur radio aktif. Gambar 1.4 Diagram alir pelepasan partikel neutron Sumber partikel Proton kecepatan tinggi Magnet Parafin Berilium Partikel alfa adalah partikel yang dipancarkan oleh unsur radioaktif yang bermuatan positif. Alpha particle is particle emitted by radioactive element which has a positive charge. Note Catatan Data percobaan menunjukkan bahwa sinar yang keluar dari target berilium tidak dipengaruhi oleh medan magnet. Ketika sinar yang keluar dari target berilium menumbuk parafin, proton akan keluar dari parafin dengan kecepatan tinggi. Chadwick menyimpulkan bahwa partikel yang keluar dari unsur berilium tidak bermuatan dan memiliki massa hampir sama dengan massa proton. Partikel tersebut dinamakan neutron.

4. Massa dan Muatan Partikel Subatom

Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Sir Joseph J. Thomson 1897 dan Robert A. Millikan 1906, massa dan muatan partikel sub atom dapat ditentukan. Untuk menyatakan massa subatom, massa proton dan neutron ditetapkan sama dengan satu, sedangkan elektron 1 1.836 kali massa proton. Massa proton sesungguhnya adalah 1,67 × 10 –27 kg dan massa elektron sesungguhnya adalah 9,11 × 10 –31 kg. Berapakah muatan elektron? Pertanyaan ini dijawab pada abad ke- 20 oleh ahli fisika Amerika, Robert A. Millikan. Penelitiannya yang terkenal dinamakan percobaan Tetes Minyak Millikan. Pada 1906, Robert A. Millikian berhasil menentukan harga muatan elektron melalui percobaan tetes minyak. Minyak disemprotkan sampai tetesan minyak jatuh melalui celah yang terdapat pada pelat bagian atas dan tetesan minyak memasuki ruang di antara dua pelat yang dipasang sejajar. Jika gas Z di antara kedua pelat itu disinari dengan sinar-x maka gas Z akan melepaskan elektron dan elektron ini terikat oleh tetesan minyak: Z+ sinar-x → Z + + e – .