Materi Penyusun Atom
Apabila
penggaris plastik digosok-gosokkan pada rambut kering, penggaris tersebut dapat
menarik potongan kecil kertas. Peristiwa tersebut membuktikan bahwa penggaris
memiliki sifat listrik, karena penggaris merupakan materi yang tersusun atas atom-atom.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa atom memiliki sifat listrik. Penyelidikan
tentang sifat kelistrikan suatu atom dilakukan selama bertahun-tahun oleh beberapa
ahli di antaranya J.J. Thompson, Eugen Goldstein, Rutherford, dan Bathe & Becker.
- Elektron
· - Anode
· - Katode
· - Inti atom
1.
Elektron
Sifat
sinar katode, antara lain:
1.
merambat tegak lurus dari permukaankatode menuju anode;
2.
merupakan radiasi partikel sehinggaterbukti dapat memutar baling-baling;
3.
bermuatan listrik negatif sehinggadibelokkan ke kutub listrik positif;
4.
dapat memendarkan berbagai jeniszat, termasuk gelas.
Dari
hasil percobaan tersebut, J.J. Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan
partikel penyusun atom yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron.
J.J. Thomson berhasil menentukan perbandingan antara muatan dengan massa
elektron (e/m) sebesar 1,76 × 108 C/g. Kemudian pada tahun 1909, Robert
Millikan dari Universitas Chicago, berhasil menentukan besarnya muatan 1
elektron sebesar 1,6 × 10_19 C. Dengan demikian, maka harga massa 1 elektron
dapat ditentukan dari harga perbandingan muatan dengan massa elektron (e/m). Nilai
e/m = 1,76 x 108 C/g, maka
Massa 1
elektron =
disebut
juga model atom roti kismis.
2. Inti
atom
a.
Proton
Dengan
ditemukannya elektron oleh Thomson, para ahli semakin yakin bahwa atom tersusun
oleh partikel-partikel yang lebih kecil. Pada tahun 1886, Eugen Goldstein memodifikasi
tabung sinar katode dengan melubangi lempeng katodenya dan gas yang
berada
di belakang lempeng katode menjadi berpijar. Peristiwa tersebut menunjukkan adanya
radiasi yang berasal dari anode yang menerobos lubang pada lempeng katode.
Sinar
ini disebut sinar anode atau sinar positif. Sifat sinar anode, antara lain:
1.
merupakan radiasi partikel sehingga dapat memutar baling-baling;
2.
dalam medan listrik/magnet, dibelokkan ke kutub negatif, jadi merupakan radiasi
bermuatan positif;
3.
partikel sinar anode bergantung pada jenis gas dalam tabung.
Partikel
terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini kemudian disebut proton.
Massa 1
proton = 1 sma = 1,66 × 10-24 gram
Muatan
1 proton = +1 = 1,6 × 10-19 C
Pada
tahun 1910, Ernest Rutherford bersama dua orang asistennya, yaitu Hans
Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian percobaan untuk
mengetahui kedudukan partikel-partikel di dalam atom. Percobaan mereka dikenal
dengan hamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas. Dari pengamatan mereka,
didapatkan fakta bahwa partikel yang ditembakkan pada lempeng logam emas yang
tipis, sebagian besar diteruskan, dan ada sebagian kecil yang dibelokan bahkan
ada juga beberapa di antaranya yang dipantulkan. Hal tersebut sangat
mengejutkan bagi Rutherford. Penemuan ini menyebabkan gugurnya teori atom Thomson. Partikel yang terpantul
tersebut diperkirakan telah menabrak sesuatu yang padat di dalam atom. Dengan
demikian atom tersebut tidak bersifat homogen seperti digambarkan oleh Thomson.
Bahkan menurut pengamatan Marsden,
diperoleh
fakta bahwa satu di antara 20.000 partikel
akan
membelok dengan sudut
90o bahkan
lebih.
Gambar
1.5 Percobaan Rutherford. Penembakan lempeng logam tipis
Emas
dengan sinar
Sumber:
Brown & LeMay, 1977
Berdasarkan
gejala-gejala tersebut, diperoleh beberapa kesimpulan antara lain:
1. Atom
bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikelditeruskan. Berarti,
sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong.
2.
Partikel yang mengalami pembelokan ialah partikel yang mendekati inti atom. Hal
tersebut disebabkan keduanya bermuatan positif.
3.
Partikel yang dipantulkan ialah partikel yang tepat menabrak inti atom.
Berdasarkan
fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan
model atomnya yang menyatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang
sangat
kecil dan bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan
negatif.
Jumlah
proton dalam inti sama dengan jumlah elektron ynag mengelilingi inti, sehingga
atom
bersifat netral. Rutherford juga menduga bahwa di dalam inti atom
terdapat partikel netral yang berfungsi untuk mengikat partikel-partikel
positif agar tidak saling menolak. Dari percobaan tersebut, Rutherford dapat
memperkirakan jari-jari atom kira-kira 10–8cm dan jari-jari inti kira-kira 10–13cm.
b.
Neutron
Pada
tahun 1930, W. Bothe dan H. Becker melakukan percobaan yang lain,
yaitu menembaki inti atom berilium dengan partikel dan mereka menemukan suatu radiasi
partikel yang mempunyai daya tembus yang besar. Kemudian pada tahun 1932,
James
Chadwick membuktikan bahwa radiasi tersebut terdiri atas partikel
netral yang
massanya
hampir sama dengan massa proton. Karena partikel tersebut bersifat netral,
maka
dinamai neutron. Percobaan-percobaan selanjutnya membuktikan bahwa
neutron
juga
merupakan partikel penyusun inti.
Tabel
1.1
Partikel
Dasar Penyusun Atom
Latihan
1
1.
Siapakah penemu tabung katode dan bagaimanakah sinar katode?
2.
Bagaimanakah model atom menurut Thomson?
3.
Bagaimanakah model atom menurut Rutherford? Dan apa yang dapat diperkirakan
dari
percobaan Rutherford?
Categories:
kimia
0 komentar:
Posting Komentar