Sejarah Perkembangan Atom Uraian Materi Atom, Ion dan Molekul

LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: ATOM, ION, DAN MOLEKUL KELOMPOK KOMPETENSI G Modul Guru Pembelajar Mata pelajaran IPA SMP 69

C. Uraian Materi Atom, Ion dan Molekul

Atom, ion dan molekul, merupakan bagian dari partikel materi. Atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur, molekul dan ion bagian terkecil dari suatu senyawa. Gambar 3.3 Elektrolisis air Sumber : Chemistry The Molecular Nature of Matter and Change

1. Sejarah Perkembangan Atom

Keberadaan partikel terkecil yang menyusun materi, diajukan kali pertama oleh dua orang ahli filsafat Yunani, yaitu Leucippus dan Democritus sekitar 450 tahun sebelum Masehi. Kedua orang tersebut menyatakan bahwa semua materi disusun oleh partikel-partikel yang sangat kecil sekali dan tak dapat dibagi-bagi lagi yang disebut atom. Atom berasal dari bahasa Yunani, yakni atomos a berarti tidak dan tomos berarti terbagi. Telah disinggung sebelumnya bahwa hingga saat ini manusia belum ada yang mampu melihat partikel terkecil dari zat secara langsung maupun dengan bantuan alat mikroskop tercanggih sekalipun. Dengan demikian, bentuk atom itu belum pernah ada yang mengetahuinya. Berdasarkan berbagai fenomena yang ada, John Dalton 1766 –1844 yang merupakan seorang guru kimia dari Inggris, pada 1808 mengajukan pemikiran tentang partikel terkecil yang menyusun materi tersebut. Gambar 3.4 John Dalton Sumber : Brown, Chemistry The Central Science, 2009 PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: ATOM, ION, DAN MOLEKUL KELOMPOK KOMPETENSI G 70 Adapun intisari dari pemikiran John Dalton mengenai atom tersebut, yaitu: setiap unsur terdiri atas partikel-partikel terkecil yang tak dapat dibagi-bagi lagi, disebut atom. - Semua atom dari unsur yang sama memiliki ukuran dan massa yang sama. Atom-atom dari unsur yang berbeda memiliki massa yang berbeda pula. Dengan demikian, banyaknya macam atom sama dengan banyaknya macam unsur. - Atom-atom tidak dapat dirusak, atom-atom tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan melalui reaksi kimia. - Melalui reaksi kimia, atom-atom dari pereaksi akan memiliki susunan yang baru dan akan saling terikat satu sama lain dengan rasio atau perbandingan bilangan tertentu. - Menurut Dalton pada suatu reaksi kimia, atom-atom tidak pecah, tetapi saling mengikat. Atom merupakan bagian yang terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat unsur itu. Teori atom Dalton cukup lama dianut para ahli saat itu hingga ditemukannya elektron yang bermuatan negatif oleh J.J. Thomson, seorang ahli fisika berkebangsaan inggris. Pada tahun 1879 J.J. Thomson menemukan adanya elektron dalam suatu atom dengan melakukan percobaan menggunakan tabung sinar katode. Penemuan elektron tersebut mematahkan teori Dalton bahwa atom merupakan materi terkecil. Karena elektron bermuatan negatif maka Thomson berpikir bahwa ada muatan positif sebagai penyeimbang. Dengan demikian atom bersifat netral. Model atom Thomson menggambarkan bahwa atom merupakan suatu bola yang bermuatan positif dan pada bagian tertentu di dalam bola tersebut terdapat elektron yang bermuatan negatif. Teori atom J.J. Thomson: 1 Atom merupakan bola masif pejal yang bermuatan positif. 2 Pada tempat-tempat tertentu terdapat elektron-elektron yang bermuatan negatif. Ternyata model atom J.J. Thomson mempunyai kekurangan ini ditunjukkan oleh salah seorang murid J.J. Thomson, yaitu Ernest Rutherford. Jumlah muatan positif = Jumlah muatan negatif LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: ATOM, ION, DAN MOLEKUL KELOMPOK KOMPETENSI G Modul Guru Pembelajar Mata pelajaran IPA SMP 71 Pada tahun 1911, Rutherford bersama kedua mahasiswanya Geiger dan Ernest Marsden melakukan percobaan dengan menembak lapisan tipis emas menggunakan partikel α. Teori atom Rutherford: a. Sebagian besar massa dan seluruh muatan positif yang terdapat dalam atom terpusat di wilayah yang sangat kecil yang disebut inti atom. Atom itu sendiri sebagian besar merupakan ruang kosong. b. Besarnya muatan positif berbeda antar satu atom dengan atom lainnya. c. Banyaknya elektron di sekitar inti atom sama dengan banyaknya muatan positif pada inti atom. Atom itu sendiri secara keseluruhan bersifat netral p = e Kelemahan dari teori ini adalah jika elektron bergerak mengelilingi inti maka energi akan berkurang sehingga elektron akan jatuh ke inti atom. Tetapi pada kenyataannya atom bersifat stabil. Model atom Rutherford belum menjelaskan bagaimana elektron-elektron tersusun di sekeliling inti atom. Menurut hukum fisika klasik, elektron di sekeliling inti atom tarik menarik dengan inti atom yang bermuatan positif. Oleh karena itu, elektron akan terus bergerak dan memancarkan energi selama mengelilingi inti atom. Elektron mengelilingi inti seperti planet-planet mengelilingi matahari. Menurut teori, lambat laun elektron akan terpilin mendekati inti dan akhirnya jatuh ke inti atom. Tetapi hal ini tidak sesuai dengan kenyataan, ternyata elektron di dalam atom tidak pernah jatuh ke inti atom. Pada tahun 1913 fisikawan muda dari Denmark, Niels Bohr mengembangkan teori struktur atom dan menggambarkan tingkat energi elektron di dalam atom. Bohr mengusulkan bahwa elektron dalam atom hanya berada pada tingkat energi tertentu. Teori atom Bohr: Berikut model-model atom berdasarkan pendapat para ilmuwan, dapat dilihat pada Gambar 3.5. PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 3: ATOM, ION, DAN MOLEKUL KELOMPOK KOMPETENSI G 72 Gambar 3.5 Model-model Atom Sumber : Sukardjo, Sains Kimia SMAMA 1 kelas X, 2006 Kelemahan dari teori atom Bohr ini adalah tidak dapat menjelaskan mengapa elektron yang mengelilingi inti tidak jatuh dan letak elektron dengan pasti.

2. Partikel Dasar Penyusun Atom