Bab 8 Konsep Partikel Materi

BAB 8
KONSEP PARTIKEL
MATERI
Standar Kompetensi:

Menjelaskan Konsep Partikel Materi.
Kompetensi Dasar:

Menjelaskan konsep atom, ion, dan molekul.
Menghubungkan konsep atom, ion, dan molekul dengan
produk kimia sehari-hari.
Membandingkan molekul unsur dan molekul senyawa.

KONSEP
PARTIKEL MATERI
produk kimia
atom

ion

teori

atom

ion positif

model
atom

ion negatif

molekul

molekul unsur
molekul senyawa

Di unduh dari : Bukupaket.com

Materi di alam jenisnya sangat banyak, untuk mempermudah mempelajarinya
perlu dikelompok-kelompokkan menjadi zat tunggal (unsur dan senyawa) dan
campuran (homogen dan heterogen). Unsur, senyawa, maupun campuran tersusun
oleh partikel dasar yang sama disebut atom. Atom adalah bagian terkecil dari unsur

yang masih memiliki sifat sama seperti unsur tersebut. Para ahli kimia berusaha mencari
cara untuk mempelajari unsur yang jenisnya kian bertambah.

A. ATOM
1. Teori Atom
Para ahli filsafat Yunani sejak 2000 tahun yang lampau merumuskan gagasan
bahwa zat itu tidak dapat dihancurkan atau dibagi secara terus menerus.
Partikel adalah zat terkecil yang tidak dapat dipecahkan lagi. Hal ini, oleh
Demokritos dinamakan atom. Atomos berarti tidak dapat dibagi lagi. Konsep tentang
atom tidak dilandasi eksperimen, tetapi menurut hasil pemikiran.
Awal abad 19 gagasan tentang atom dan bagian terkecil daripada zat dipelajari
oleh John Dalton yang menggunakan teorinya sebagai berikut.
a. Atom adalah partikel terkecil dari suatu materi yang sudah tidak dapat dibagibagi.
b. Atom suatu unsur tidak dapat berubah menjadi atom unsur lain.
c.

Atom-atom dapat membentuk molekul.

d. Atom-atom suatu unsur mempunyai sifat-sifat dan massa yang sama.
e. Pada reaksi kimia atom bergabung menurut perbandingan tertentu yang

sederhana.
Teori ini terutama memuaskan sekali dalam menerangkan percobaan-percobaan
reaksi kimia. Meskipun dengan kemajuan teknologi, di mana atom diketahui masih
mempunyai bagian-bagian, namun hal ini tidak mempengaruhi nilai teori Dalton.
Bagaimanapun juga teori Dalton merupakan sumbangan besar terhadap
perkembangan ilmu pengetahuan pada saat itu.

2. Model Atom
a. Model Atom J.J Thomson
Bila John Dalton mengemukakan teorinya seperti di atas, bahwa atom tidak dapat
dibagi lagi, ternyata bertentangan dengan eksperimen-eksperimen.
muatan positif

elektron

Gambar 8.1 Model atom J.J. Thomson

108

IPA SMP Kelas VIII


Di unduh dari : Bukupaket.com

Partikel-partikel yang lebih kecil, yang membentuk atom-atom sekarang banyak
kita kenal. Sehubungan dengan penemuan elektron yang menjadi bagian dari atom
maka J.J. Thomson menyarankan untuk pertama kali suatu model atom.
Teori atom menurut J.J. Thomson.
1) Atom berbentuk bola pejal yang bermuatan positif dan mengandung sejumlah
elektron bermuatan negatif yang tersebar di seluruh zat atom.
2) Jumlah muatan positif dalam atom sama dengan jumlah muatan negatif elektron
sehingga secara keseluruhan muatan atom adalah netral.
Model atom ini tidak dikembangkan secara terperinci, karena ternyata tidak cocok
dengan percobaan-percobaan Rutherford.
b. Model Atom Rutherford
Ernest Rutherford pada tahun 1911 mengemukakan teorinya tentang susunan
atom. Untuk membuktikan teorinya di dalam laboratorium Rutherford, Geoger, dan
Marsder mengadakan suatu percobaan dengan menembakkan partikel-partikel alpa
pada suatu lempengan emas yang sangat tipis, yaitu setebal 0,01 mm atau kira-kira
setebal 200 atom. Apabila model atom Thomson itu benar, maka partikel-partikel
alpa tidak akan dihamburkan pada saat mengenai lempengan emas.

Partikel alpa dengan energi yang sangat besar dan massa elektron diharapkan
akan bergerak lurus, tak terganggu oleh elektron dan muatan positif atom emas yang
menyebar di sekitar elektron.
Uranium (sumber partikel alfa)
disimpan dalam kotak yang terbuat
dari timbal

sinar dipantulkan

layar berlapis
seng sulfida
yang dapat
bergerak memutar

lempeng emas tipis
sinar dibelokkan

sinar lurus

Gambar 8.2

Percobaan Rutherford menggunakan partikel alfa

Ternyata partikel-partikel alpa yang digunakan dalam percobaan itu tidak
seluruhnya dapat menembus lempengan emas secara lurus, tetapi beberapa di
antaranya ada yang dibelokkan, bahkan ada yang dikembalikan dengan membentuk
sudut antara 90o sampai 120o. Hal ini menunjukkan bahwa muatan positif dari atom
tidak menyebar, tetapi mengumpul pada suatu tempat dalam tiap-tiap atom, sehingga
dapat menghamburkan partikel-partikel alpa pada saat menumbuk atom-atom
tersebut. Percobaan inilah yang mendorong Rutherford pada tahun 1911 untuk
menyusun model atom yang baru.

IPA SMP Kelas VIII

Di unduh dari : Bukupaket.com

109

Menurut Rutherford
Atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan elektron-elektron yang
bermuatan negatif bergerak mengelilingi inti tersebut


+e

_

+

-e

inti atom

elektron

Gambar 8.3 Model atom Rutherford

c.

Model Atom Bohr
Niels Bohr menyusun model atom berdasarkan model atom Rutherford dan teori
kuantum. Model atom Bohr berdasarkan postulat-postulat berikut.

1) Elektron tidak dapat berputar mengelilingi inti pada setiap lintasan, tetapi hanya
melalui lintasan tertentu tanpa membebaskan energi. Lintasan ini disebut lintasan
stasioner.
2) Jika elektron berpindah dari salah satu lintasan ke lintasan lain yang terhadapnya
lebih dalam, akan dipancarkan energi dan bila berpindah ke lintasan yang
letaknya lebih luar, akan diserap energi.
Model atom Bohr digambarkan sebagai berikut.
inti atom
Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom
terdiri atas beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.
e
e
Kelemahan model atom ini adalah tidak dapat
+
menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak. Dengan demikian diperlukan model
n1
n1
atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.
n2
Berdasarkan uraian di atas ternyata masingmenerik

melepas
energi
n3
masing model atom mempunyai kelebihan dan
energi
kelemahan.
Gambar 8.4 Model atom Bohr

Tabel 8.1 Kelebihan dan Kelemahan model atom
Kelebihan
Membuktikan
adanya
Menurut Thomson seperti
partikel lain yang bermuatan
roti kismis
negatif dalam atom. Berarti
atom bukan merupakan
bagian terkecil dari suatu
unsur. Selain itu juga memastikan bahwa atom tersusun
dari partikel yang bermuatan

positif dan negatif untuk
membentuk atom netral.
Juga membuktikan bahwa
elektron terdapat dalam
semua unsur.
Model Atom

Kelemahan
Belum dapat menerangkan
bagaimana susunan muatan
positif dalam bola dan
jumlah elektron.

110

IPA SMP Kelas VIII

Di unduh dari : Bukupaket.com

Model Atom


Kelebihan

Menurut Rutherford seperti Membuat hipotesa bahwa
planet bumi mengelilingi atom tersusun atas inti atom
matahari
dan elektron yang mengelilingi inti.

Kelemahan
Model tersebut tidak dapat
menerangkan
mengapa
elektron tidak pernah jatuh
ke dalam inti sesuai dengan
teori fisika klasik.

Menurut Neils Bohr seperti Mampu
membuktikan Hanya dapat menerangkan
bola, dengan inti atom yang adanya lintasan elektron atom-atom yang memiliki
dikelilingi sejumlah elektron untuk atom hidrogen.
elektron tunggal seperti gas
hidrogen, tetapi tidak dapat
menerangkan
spektrum
warna dari atom-atom yang
memiliki banyak elektron

3. Ion
Dalam perkembangan teori atom di dapat bahwa inti atom tersusun atas partikel
proton yang bermuatan positif dan partikel netron yang bermuatan netral.
Di dalam atom netral jumlah proton sama dengan jumlah elektron.
Karena suatu sebab elektron dari suatu atom dapat keluar dari atomnya dan
karena sesuatu sebab pula sebuah atom dapat menangkap elektron dari luar.
Atom yang kehilangan elektron menjadi ion positif dan atom yang mendapat
tambahan elektron menjadi ion negatif.
Contoh, dalam ikatan antara atom hidrogen (H) dan atom klorida (Cl) membentuk
asam klorida (HCl), maka atom hidrogen kehilangan satu elektron menjadi ion positif
hidrogen (H+) dan atom klorida menangkap satu elektron menjadi ion negatif klorida
(Cl-).

4. Molekul Unsur dan Molekul Senyawa
Bila kita merebus air dalam panci secara terus-menerus, maka air dalam panci
akhirnya dapat habis berubah menjadi uap air di udara. Kita tidak dapat melihat uap
air itu. Partikel-partikel air itu terlalu kecil untuk dilihat, walaupun menggunakan
mikroskop.
Partikel yang kecil itu disebut molekul air.
Molekul adalah bagian terkecil dari suatu zat yang masih mempunyai sifat zat itu.
Molekul-molekul tersebut ada yang tersusun dari atom-atom yang sejenis ada juga
yang tersusun dari beberapa jenis atom.
Molekul yang tersusun dari atom-atom sejenis disebut molekul unsur, misalnya
molekul oksigen (O2), molekul hidrogen (H2), dan molekul nitrogen (N2).

Oksigen

dari atas
dari samping
Sulfur (belereng)
Gambar 8.5 Molekul Unsur

IPA SMP Kelas VIII

Di unduh dari : Bukupaket.com

fosfor

111

Molekul yang tersusun dari beberapa jenis atom disebut molekul senyawa, misalnya molekul asam sulfat (H2SO4), molekul air (H2O) dan molekul karbondioksida
(CO2).
H

O

O

S
H

O

O

H

O

O

H

C

O

Asam Sulfat (asam belereng)
H = Hidrogen
S = belereng
O = Oksigen
C = karbon
Gambar 8.6 Molekul senyawa

UJI PEMAHAMAN
Kerjakan soal di bawah ini dengan benar!
1. Berasal dari kata apakah atom itu? Dan apa arti kata tersebut?
2. Apa yang mendasari Rutherford menggambarkan model atom yang tidak sama
dengan model atom J.J. Thomson?
3. Bilamana sebuah atom berubah menjadi ion positif?
4. a. Apa sajakah contoh molekul unsur selain O2, H2, dan N2? (Dua contoh saja)
b. Apa sajakah contoh molekul senyawa selain H2SO4, H2O dan CO2? (Dua saja)

B. HUBUNGAN ATOM, ION, DAN MOLEKUL DENGAN PRODUK
KIMIA
Perhatikan gambar di antara produk kimia yang tersaji pada penjual bakso di
bawah ini.

Sumber: Doc Mefi

Gambar 8.7 Penjual Bakso Mi Ayam

Bila kita membeli bakso, di depan kita sering tersaji berbagai macam sajian untuk
menambah selera makan, misalnya garam dapur, saos, kecap, sambal, dan cuka.
Garam dapur biasa digunakan untuk menambah rasa asin, sedang cuka digunakan
untuk menambah rasa asam.

112

IPA SMP Kelas VIII

Di unduh dari : Bukupaket.com

Garam dapur yang dalam bahasa kimianya natrium klorida memiliki rumus NaCl.
Garam dapur (NaCl) tersusun atas ion-ion, yaitu ion positif yang berasal dari natrium
(Na+) dan ion klorida (Cl-) sebagai ion negatif.
Adapun pada cuka (Asam Asetat) memiliki rumus molekul CH3COOH. Asam
asetat tersusun atas dua atom C (karbon), empat atom H (hidrogen), dan dua atom O
(oksigen). Semua atom dalam asam asetat bersatu membentuk senyawa dengan perbandingan tertentu.
Kadang kita juga sering melihat tulisan dalam label cuka yaitu 25%. Hal ini
menunjukkan bahwa dalam 100 mL larutan cuka, 25 mL adalah cuka dan 75 mL adalah
pelarut/pengencer yang biasanya menggunakan air.
Dari uraian di atas jelas bahwa ada kaitan erat antara produk kimia dengan konsep
atom, ion, atau molekul.

Tugas
1. Cari lima produk kimia yang ada di sekitar kalian dan catat unsur-unsur yang
menyusun produk kimia tersebut!
2. Jika pada botol alkohol tertulis label 70% apa arti tulisan tersebut?

R

ANGKUMAN

1. Atom : bagian terkecil dari sutau partikel yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
2. Ion : atom yang jumlah proton yang tidak sama dengan jumlah elektronnya.
3. Ion positif : ion yang jumlah proton lebih banyak dari jumlah elektron.
4. Ion negatif : ion yang jumlah elektron lebih banyak dari jumlah proton.
5. Molekul : bagian terkecil dari suatu zat yang mempunyai sifat sama dengan
zatnya.
6. Molekul unsur : molekul yang tersusun dari atom-atom sejenis.
7. Molekul senyawa : molekul yang tersusun dari atom-atom tidak sejenis.

IPA SMP Kelas VIII

Di unduh dari : Bukupaket.com

113

U JI KOMPETENSI
I. Pilihlah salah satu jawaban yang paling benar!
1. Bagian terkecil suatu zat yang
masih memiliki sifat zat itu disebut
....
a. atom
c. senyawa
b. molekul
d. unsur
2. Partikel penyusun atom yang
bermuatan positif disebut ....
a. proton
c. netron
b. elektron
d. positron
3. Parikel terkecil dari suatu unsur
yang tidak dapat dibagi-bagi lagi
menjadi zat lain disebut ....
a. unsur
c. molekul
b. senyawa
d. atom
4. Di bawah ini yang tergolong
molekul senyawa adalah ....
a. gas karbondioksida
b. gas oksigen
c. gas nitrogen
d. gas helium
5. Zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi secara kimia biasa
disebut ....
a. senyawa
c. larutan
b. campuran
d. unsur
6. Dalam molekul senyawa terdiri
atas unsur ....

a. sejenis
b. berlainan jenis
c. logam
d. bukan logam
7. Dalam sebuah atom di dapat
jumlah proton lebih banyak dari
jumlah elektron, maka atom
tersebut dinamakan ....
a. ion positif
b. senyawa positif
c. ion negatif
d. senyawa negatif
8. Sebatang kaca setelah digosok
dengan kain sutera menjadi
bermuatan positif, hal ini terjadi
karena atom kaca ....
a. kehilangan elektron
b. kehilangan proton
c. ketambahan elektron
d. ketambahan proton
9. perbandingan atom-atom H, S, dan
O dalam molekul H2SO4 adalah ....
a. 1 : 2 : 4
c. 2 : 1 : 4
b. 2 : 4 : 1
d. 1 : 4 : 2
10. Molekul NH3 termasuk molekul ....
a. unsur
c. negatif
b. postif
d. senyawa

II. Kerjakan soal-soal di bawah ini!
1. Apa yang dimaksud dengan:
a. Atom
b. Ion
c. molekul
2. Bilamana elektron dalam sebuah atom dalam pindah lintasan:
a. menyerap energi dari luar
b. melepaskan energi
3. Batang ebonit setelah digosok dengan kain wool ternyata batang ebonit
bermuatan negatif dan kain wool bermuatan positif. Jelaskan proses terjadinya
hal tersebut!
4. Sebutkan persamaan dan perbedaan antara molekul unsur dan molekul
senyawa!
5. Sebutkan dampak negatif dari makan-makanan yang banyak menggunakan
bahan penyedap dan pewarna dari bahan kimia!

114

IPA SMP Kelas VIII

Di unduh dari : Bukupaket.com