Model Atom

 

Atom dan Partikel Penyusunnya

1.    Partikel Subatom

Atom tersusun atas partikel-partikel penyusun atom atau partikel sub atom, yaitu proton (p), neutron (n), dan electron (e).

Proton dan neutron membentuk inti atom. Elektron menempati kulit-kulit atom yang ada di sekitar inti atom. Elektron-elektron tersebut bergerak mengelilingi inti dengan kecepatan tinggi membentuk awan elektron. Elektron dan proton merupakan partikel sub atom yang mempunyai muatan berlawanan, sedangkan neutron tidak bermuatan. Elektron memiliki muatan negative sedangkan proton memiliki muatan positif.

Pada atom netral, jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Tiap-tiap partikel penyusun atom tersebut mempunyai massa. Elektron mempunyai massa sangat kecil dibandingkan dengan massa proton dan neutron. Oleh sebab itu massa atom akan berpusat pada inti atom saja atau ditentukan oleh jumlah proton dan jumlah neutronnya.

Para ilmuwan telah mempelajari atom sejak ratusan tahun yang lalu. Para ilmuwan tersebut mengemukakan teori-teori tentang atom. Teori yang satu akan runruh atau ditolak ketika ada data atau fakta baru yang ditemukan tentang atom sehingga melahirkan teori atom yang baru. Berikut ini merupakan perkembangan teori atom.

 

1.   Model Atom Dalton

Teori atom Dalton ditemukan oleh John Dalton dan merupakan teori atom pertama yang dilandasi data ilmiah. Pokok-pokok teori atom Dalton adalah sebagai berikut:

1.      Atom merupakan partikel zat atau materi terkecil yang tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil.

2.      Atom berbentuk/digambarkan seperti bola sederhana yang berukuran sangat kecil.

3.      Suatu unsur tersusun dari atom-atom yang sama, sedangkan senyawa tersusun dari atom-atom yang berbeda sesuai unsur penyusunnya.

4.      Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.

5.      Reaksi kimia merupakan pemisahan, penggabungan, atau penyusunan kembali atom-atom sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Kelebihan model atom Dalton adalah mempu membangkitkan minat terhadap penelitian tentang model atom.

2.   Model Atom Thomson

Joseph John Thomson menggambarkan model atomnya setelah dia menemukan sinar katode. Dia menyimpulkan bahwa atom adalah bola padat bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron yang bermuatan negatif. Model atom Thomson seperti kismis(elektron) yang melekat pada roti(atom).

 

3.   Model Atom Rutherford

Teori atom Rutherford muncul berdasarkan eksperimen hamburan sinar alfa dari uranium. Kesimpulannya adalah atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif seperti tata surya. Kelemahan dari model atom Rutherford adalah teori ini tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.

 

4.   Model Atom Bohr

Niels Bohr, melakukan percobaan spektrum hidrogen untuk memperbaiki teori atom Rutherford. Hasil percobaan Bohr adalah elektron-elektron mengelilingi inti atom yang terdiri dari Proton dan Neutron pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi.

Bohr mengemukakan teori tentang atom yang bertitik tolak dari model atom nuklir Rutherford dan teori kuantum Planck.
Model atom yang diajukan Bohr dikenal sebagai model atom Rutherford-Bohr, yang dapat diterangkan sebagai berikut:

1.   Elektron-elektron dalam atom hanya dapat melintasi lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit-kulit atau tingkat-tingkat energi.

2.   Elektron yang beredar pada lintasannya tidak memancarkan energi, lintasan elektron ini disebut lintasan / keadaan stasioner.

3.   Apabila elektron dengan tingkat energi rendah pindah ke lintasan dengan tingkat energi lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi, peristiwa ini disebut eksitasi. Sebaliknya, apabila elektron pindah dari lintasan dengan tingkat energi lebih tinggi ke lintasan dengan tingkat energi lebih rendah maka elektron akan memancarkan energi, peristiwa ini disebut deeksitasi. Baik eksitasi maupun deeksitasi disebut peristiwa transisi elektron.

4.   Elektron pada yang terletak pada kulit paling luar akan mendapatkan gaya tarik yang lemah dari inti atom. Oleh karena itu elektron pada kulit atom paling luar mudah lepas dari kulit itu, sehingga atom dapat kehilangan elektron. Bila jumlah elektron dan jumlah proton dalam suatu atom tidak sama, atom tersebut bermuatan atau menjadi ion. Proses pembentukan ion disebut ionisasi.

 

5.   Model Atom Modern

Model atom modern ditemukan oleh Schrodinger. Penjelasan model atom modern adalah elektron-elektron yang mengelilingi inti atom memiliki tingkat energi tertentu tetapi keberadaannya tidak dapat dipastikan.

Elektron berada di dalam orbital-orbital yang merupakan fungsi gelombang tertentu dalam kulit atom yang disebut sebagai daerah dengan kebolehjadian paling besar untuk menemukan elektron. Model atom modern disebut juga model atom Schrodinger. 

Silahkan klik untuk Melihat Video Model Atom

2.    Nomor Atom dan Nomor Massa

a.    Nomor Atom

Nomor Atom adalah nomor yang menunjukkan jumlah proton atau jumlah elektron pada atom. Nomor atom ini merupakan ciri khas suatu unsur. Karena atom bersifat netral maka jumlah proton sama dengan jumlah elektronnya, sehingga nomor atom juga menunjukkan jumlah elektron. Elektron inilah yang nantinya paling menentukan sifat atau karakteristik suatu unsur.

b.    Nomor Massa

Nomor Massa adalah nomor yang menyatakan banyaknya proton dan neutron yang menyusun inti atom suatu unsur. Nomor massa hanya menyatakan jumlah proton dan neutron saja, hal ini dikarenakan massa elektron sangat kecil yaitu sekitar 9,11 x 10^-28 gram  dan dianggap nol sehingga massa atom hanya ditentukan oleh inti atom yaitu proton dan neutron.

Suatu atom memiliki sifat dan massa yang khas satu sama lain. Dengan penemuan partikel penyusun atom, dikenal istilah nomor atom (Z) dan nomor massa (A)

Penulisan lambang atom unsur menyertakan nomor atom dan nomor massa yaitu sebagai berikut:

Keterangan:

A  = Nomor Massa

Z = Nomor Atom

X = Lambang Unsur

 

Rumus Nomor Atom dan Nomor Massa

Nomor Atom = Jumlah Proton

Z = jumlah proton

Jumlah Neutron = Nomor Massa – Nomor Atom

Jumlah neutron = A – Z

Nomor Massa   = Jumlah Proton + Jumlah Neutron

A = jumlah proton + jumlah neutron

Contoh Soal

Tentukan Jumlah proton, elektron dan neutron dari unsur berikut:

Penyelesaian:

Unsur K (kalium) tersebut memiliki nomor massa dan nomor atom sebagai berikut:

A = 39

Z = 19

Maka:

Jumlah proton     =   Z, yaitu 19

Jumlah Elektron =   Jumlah Proton, yaitu 19

Jumlah Neutron   =   A – Z 

                            = 39 – 19      

                            = 20

Sebagian besar unsur yang ada di alam sangat penting untuk kehidupan. Namun ada beberapa unsur yang disebut logam berat, berbahaya bagi tubuh manusia dan lingkungan. Unsur ini tidak dapat didaur ulang dalam tubuh dan sulit untuk dikeluarkan, karena tubuh kita tidak ada mekanisme yang berfungsi untuk menghilangkan unsur ini. Logam berat mampu bertahan dalam tubuh sepanjang hayat kita. Konsentrasi logam berat dalam tubuh dapat bertambah sepanjang waktu atau dikenal dengan bioakumulasi.

Logam berat dapat menyebabkan penyakit, seperti kanker dan bahkan dapat menyebabkan kematian. Seorang wanita yang hamil juga dapat mengalami keguguran dan melahirkan bayi yang cacat akibat kandungan logam berat yang cukup tinggi dalam tubuhnya.

Misalnya pencemaran merkuri di perairan minamata Jepang sehingga ikan mengkontaminasi ikan dan hewan laut lainnya. Masyarakat sekitar yang mengkonsumsi tersebut mengalami bioakumulasi merkuri dalam tubuhnya yang dapat menyebabkan keterbelakangan mental, cacat lahir, buta dan tuli, serta menyebabkan kematian.

Nomor atom dan nomor massa dapat digunakan oleh erkeolog untuk mengukur umur fosil yang telah ditemukan dengan mengidentifikasi atom karbon yang terkandung dalam fosil. Di alam terdapat tiga jenis atom karbon yaitu , , dan . Ketiga jenis atom C tersebut mempunyai nomor atom 6 tetapi nomor massa berbeda. Atom-atom yang demikian disebut isotop.

Isotop karbon-14 atau  dapat meluruh menjadi unsur lain dengan waktu paroh 5.730 tahun. Jumlah karbon-14 pada tumbuhan dan hewan adalah tetap selama masih hidup, tetapi pada tumbuhan dan hewan yang sudah mati  akan berkurang sebanding dengan waktu paruhnya. Dengan menggunakan perbandingan jumlah karbon-14 yang masih tertinggal pada tumbuhan atau hewan yang mati dengan jumlah karbon-12 yang ada di atmosfer maka umur fosil tersebut dapat ditentukan.

.Silahkan Klik untuk melihat Video Nomor Atom

LKPD :

1. Model Atom

2. Nomor Atom

Share this post