Teori Model Atom

Teori Model Atom

Materi/Rangkuman Kimia SMA Kelas X (Sepuluh) | Bab 1 Struktur Atom Dan Sistem Periodik | Bagaimana bentuk Atom itu? | Berbagai Teori Model Atom | Peneliti Model-model Atom :

Model Atom John Dalton (Bola Pejal Dalton)

John Dalton (1803), ilmuan Inggris yang menghidupkan kembali gagasan mengenai atom Democritus.

Hukum kekekalan massa yang disampaikan oleh Lavoisier dan hukum perbandingan tetap yang dijelaskan oleh Proust mendasari John Dalton untuk mengemukakan teori dan model atom-Nya pada tahun 1803. John Dalton menjelaskan bahwa:

John Dalton

1. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi.
2. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda.
3. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandungan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri dari atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.
4. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Kelebihan model/teori atom John Dalton:

• Dapat menerangkan hukum kekekalan massa (Lavoisier) dan hukum perbandingan tetap (Proust).

Kelemahan model/teori atom John Dalton:

• Ada partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partikel subatom.
• Tidak menjelaskan bagaimana atom-atom berikatan.
• Tidak dapat Menerangkan sifat listrik atom.

Model Atom Joseph John Thomson (Roti Kismis Thomson)

Joseph John Thomson

J. J. Thomson (1897), fisikawan Inggris yang mengemukakan bahwa terdapat partikel subatom yang disebut elektron yang tersebar di dalam atom.

J. J. Thomson merupakan penemu elektron. Thomson mencoba menjelaskan keberadaan elektron menggunakan teori dan model atom-Nya. Menurutnya, elektron tersebar secara merata di dalam atom yang dianggap sebagai suatu bola yang bermuatan positif. Model atom yang dikemukakan oleh Thomson sering disebut sebagai model roti kismis. Dengan roti sebagai atom yang bermuatan positif dan kismis sebagai elektron yang tersebar merata diseluruh bagian roti. Atom secara keseluruhan bersifat netral

Kelebihan model/teori atom Joseph John Thompson:

• Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom.
• Dapat menerangkan sifat listrik atom.

Kelemahan model/teori atom Joseph John Thomson:

• Tidak dapat menerangkan efek penghamburan cahaya pada lempeng tipis emas.

Model Atom Ernest Rutherford (Orbit Elektron Ernest Rutherford)

Ernest Rutherford

Ernest Rutherford (1911), seorang ahli Fisika Inggris. Penelitian penembakan sinar alpha pada plat tipis emas membuat Rutherford dapat mengusulkan teori dan model atom untuk memperbaiki teori dan model atom Thomson.

Rutherford mengatakan bahwa atom terdiri dari inti (bermuatan positf) berada di pusat, sementara elektron (bermuatan negatif) bergerak mengelilingi inti. Sebagian besar atom adalah ruangan kosong dan hampir semua massa atom ada pada inti.

Kelebihan model/teori atom Ernest Rutherford:

• Dapat menerangkan efek penghamburan sinar alfa pada lempeng tipis emas.

Kelemahan model/teori atom Ernest Rutherford:

• Bertentangan dengan teori elektrodinamika klasik Maxwell (elektron yang terus bergerak akan memancarkan energi yang pada akhirnya akan habis dan jatuh ke inti).

Model Atom  Niels Bohr (Miniatur Tata Surya Niels Bohr)

Niels Bohr (1913), fisikawan dari Denmark ini yang selanjutnya menyempurnakan model atom yang dikemukakan oleh Rutherford. Penjelasan Bohr didasarkan pada penelitiannya tentang spektrum garis atom hidrogen.

Beberapa hal yang dijelaskan oleh Bohr:

1. Elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu yang disebut kulit.
2. Tiap elektron mempunyai energi tertentu yang cocok dengan tingkat energi kulit.
3. Dalam keadaan stationer, elektron tidak melepas dan menyerap energi.
4. Elektron dapat berpindah posisi dari tingkatenergi rendah dan sebaliknya dengan menyerap dan melepas energi.

Kelebihan model/teori atom Niels Bohr:

• Dapat menjelaskan spektrum atom hidrogen
• Menjawab kesulitan teori atom Rutherford

Kelemahan model/atom atom Niels Bohr:

• Tidak dapat menjelaskan atom berelektron banyak.
• Tidak dapat menerangkan efek Zeeman bila atom ditempatkan pada medan magnet.

Model Atom Mekanika Gelombang

Perkembangan model atom terbaru dikemukakan oleh model atom berdasarkan mekanika quantum. Pada tahun 1920-an, tiga fisikawan, Louis de Broglie dari Prancis, Werner Heisenberg dari Jerman, dan Erwin Schrodinger dari Austria berhasi mengemukakan teori atom modern atau sering disebut Teori Atom Mekanika Kuantum.

Penjelasan ini berdasarkan tiga teori:

1. Teori dualisme gelombang partikel elektron yang dikemukakan oleh De Broglie pada tahun 1924.
2. Asas ketidakpastian yang dikemukakan oleh Heisenberg pada tahun 1927.
3. Teori persamaan gelombang oleh Erwin Schrodinger pada tahun 1926.

Teori Atom Mekanika Kuantum:

1. Elektron sangat kecil sehingga perilakunya tidak bisa dipastikan.
2. Bila fungsi gelombang elektron diketahui, dengan menggunakan Persamaan Schrodinger, bisa ditemukan kebolehjadian tempat ditemukannya elektron.

Menurut model atom ini, elektron tidak mengorbit pada lintasan tertentu sehingga lintasan yang dikemukakan oleh Bohr bukan suatu kebenaran. Model atom ini menjelaskan bahwa elektron-elektron berada dalam orbit dengan tingkat energi yang berbeda. Orbital merupakan daerah dengan kemungkinan terbesar untuk menemukan elektron di sekitar inti atom.

Teori Atom Modern
Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”.

Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi.

Persamaan Schrodinger.

x,y dan z    :  Posisi dalam tiga dimensi
Y               :  Fungsi gelombang
m               :  Massa
ђ                :   h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14
E                :  Energi total
V               :  Energi potensial

Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama.

Ciri khas model atom mekanika gelombang

Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom)
Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)
Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron.

Kritik dan Sarannya silakan