SEJARAH PERKEMBANGAN TEORI

DAN STRUKTUR ATOM

Dari zaman yunani kuno hingga sekarang, model dan teori atom terus berkembang. Melalui

model dan teori atom, kita dapat mengetahui struktur suatu atom. Perkembangan tersebut tidak

dapat dilepaskan dari upaya para ilmuwan diantaranya Democritus, John Dalton, J.J. Thomson,

Rutherford, Niels Bohr, Schrodinger, de Broglie dan lain sebagainya.

1.      Leukippos dan Demokritus (460 – 380 SM)

Leukippos merupakan orang pertama yang mencetuskan tentang keberadaan atom. Beliau

bersama dengan Demokritus muridnya mengemukakan bahwa materi terbentuk dari partikel yang

sudah tidak terbagi lagi. Yang kemudian mereka namai dengan sebutan atom (Yunani: atomos = tak

terbagi). Namun, Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles, Dia berpendapat bahwa materi bersifat

kuntinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak berhingga). Oleh karena Aristosteles

termasuk orang yang sangat berpengaruh pada masa itu, gagasan tentang atom memudar dan tidak

mengalami perkembangan selama berabad-abad lamanya.

2.      Gassendi (1592-1655 M)

Pemikiran tentang keberadaan atom muncul kembali. Sekitar tahun 1592 - 1655 Gasendi

mengemukakan bahwa atom merupakan bagian terkecil suatu zat. Isaac Newton (1642 - 1727),

seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh pada masa itu, mengemukakan dukungannya tentang

keberadaan atom.

3.      Teori atom Dalton (1808 M)

Berdasarkan berbagai penemuan pada masa itu, John Dalton merumuskan teori atom yang

pertama sekitar tahun 1803-1807, yang kita kenal sebagai teori atom Dalton. Berikut adalah

postulat-postulat dalam teori atom Dalton.

1.            Setiap unsur terdiri atas partikel yang sudah tak terbagi yang dinamai atom.

2.            Atom-atom dari suatu unsur adalah identik. Atom-atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat-

sifat yang berbeda, teimasuk mempunyai massa yang berbeda.

3.            Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain, tidak dapat dimusnahkan atau

diciptakan. Reaksi kimia hanya merupakan penataan ulang atom- atom.

4.            Senyawa terbentuk ketika atom-atom dari dua jenis unsur atau lebih bergabung dengan

perbandingan tertentu.

Namun pada perkembangannya, terdapat kelemahan dari teori atom Dalton ini, di antaranya :

1.      Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.

2.      Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.

3.      Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.

Meskipun demikian, Teori atom Dalton diterima karena dapat menjelaskan dengan baik

beberapa fakta eksperimen pada masa itu, di antaranya Hukum Kekekalan Massa dan Hukum

Perbandingan Tetap dengan baik.

4.      Hipotesa Prout (1785-1855)

Hipotesis Prout adalah upaya yang dilakukan di awal abad kesembilan belas untuk

menjelaskan keberadaan beberapa unsur kimia melalui hipotesis tentang struktur internal dari

atom . Pada 1815 dan 1816 , kimiawan Inggris William Prout menerbitkan dua artikel di mana ia

mencatat bahwa berat atom yang telah ditetapkan untuk unsur yang dikenal pada saat itu

tampaknya menjadi beberapa dari semua berat atom hidrogen . Akibatnya, hipotesis bahwa atom

hidrogen adalah satu-satunya benar-benar mendasar, dan bahwa atom elemen lain sebenarnya

kelompok dari beberapa atom hidrogen.

5.      Model Atom Thomson

Pada Tahun 1900, J. J Thomson menemukan Elektron. Penemuan elektron berkaitan dengan

percobaan-percobaan tentang hantaran listrik melalui tabung hampa. Melalui percobaan dapat

ditunjukkan bahwa perpendaran itu disebabkan oleh suatu radiasi yang memancar dari permukaan

katode menuju anode.Oleh karena berasal dari katode, maka radiasi ini disebut sinar

katode. Percobaan lebih lanjut menunujukan bahwa sinar  katode merupakan radiasi partikel yang

bermuatan listrik negatif. Selanjutnya, Thomson menamakanya elektron. Berdasarkan hal itu,

Thomson menyimpulkan bahwa elektron merupakan partikel dasar penyusun atom.

Setelah penemuan elektron pada tahun 1900, J. J Thomson mengajukan model atom yang

menyerupai roti kismis. Menurut Thomson, atom terdiri dari materi bermuatan positif dan di

dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis.

6.      Model Atom Rutherford

Pada tahun 1910, Ernest Rutherford bersama dua orang asistennya, yaitu Hans Geiger dan

Ernest Marsden, melakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui lebih banyak tentang

susunan atom. Mereka menembaki lempeng emas yang sangat tipis dengan partikel sinar alfa

berenergi tinggi.

Mereka menemukan bahwa sebagian besar partikel alfa dapat menembus lempeng emas tanpa

pembelokkan berarti, seolah-olah lempeng emas itu tidak ada. Akan tetapi, kemudian mereka

menemukan bahwa sebagian kecil dari partikel alfa mengalami pembelokan yang cukup besar,

bahkan di antaranya dipantulkan.

Adanya partikel alfa yang terpantul mengejutkan Rutherford. Partikel alfa yang terpantul itu

pastilah telah menabrak sesuatu yang sangat padat dalam atom. Fakta ini tidak sesuai dengan

model yang dikemukakan oleh J. J Thomson, dimana atom digambarkan bersifat homogen pada

seluruh bagiannya.

Pada tahun 1911, Rutherford menjelaskan penghamburan sinar  alfa dengan mengajukan

gagasan tentang inti atom. Menurut Rutherford, sebagian besar dari massa dan muatan positif

atom terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang selanjutnya disebut inti atom. Elektron beredar

mengitari inti pada jarak yang relatif sangat jauh. Lintasan elektron itu disebut kulit atom.

           Namun, terdapat kelemahan pada teori atom Rutherford yakni tidak dapat menjelaskan elektron

itu tidak jatuh ke intinya. Menurut teori fisika klasik, gerakan elektron mengitari inti akan disertai

pemancaran energi berupa radiasi elektromagnet. Dengan demikian, energi elektron semakin

berkurang dan gerakannya melambat sehingga membentuk lintasan spiral dan akhirnya jatuh ke inti

atom.

7.      Model atom bohr (1913), Spektrum hidrogen

Pada tahun 1913, berdasarkan analisis spektrum atom dan teori kuantum yang dikemukakan

oleh Max Planck, Niels Bohr mengajukan model atom hidrogen. Model atom hidrogen menurut Bohr

menyerupai sistem tata surya. Elektron dalam atom hanya dapat berada pada tingkat energi

tertentu. Artinya, elektron hanya dapat beredar pada lintasan tertentu saja. Elektron dapat berpindah

dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi.

8.      Model Atom Mekanika Kuantum (1926), Hipotesa de Broglie

Teori atom Bohr hanya sesuai untuk atom hidrogen. Selain itu, pada perkembangan selanjutnya

diketahui bahwa gerakan elektron menyerupai gelombang. Oleh karena itu, posisi elektron tidak

mungkin dapat dipastikan. Dengan kata lain, orbit elektron yang berbentuk lingkaran dengan jari-jari

tertentu seperti yang dikemukakan Niels Bohr tidak dapat diterima.

Pada tahun 1926, dengan menggunakan pemikiran Louis de Broglie bahwa partikel berperilaku

seperti gelombang, Erwin Schrödinger mengembangkan suatu model atom matematis yang

menggambarkan elektron sebagai gelombang tiga dimensi daripada sebagai titik-titik

partikel. Menurut teori atom mekanika kuantum, meski elektron mempunyai tingkat energi tertentu,

posisinya tidak dapat dipastikan. Yang dikatakan tentang posisi elektron adalah peluang untuk

menemukannya. Daerah dengan peluang terbesar untuk menemukan elektron tersebut

disebutorbital. Orbital biasanya digambarkan berupa awan dengan ketebalan yang bervariasi. Awan

yang lebih tebal menyatakan peluang yang lebih besar untuk menemukan elektron dan sebaliknya.

Teori atom mekanika kuantum dapat menjelaskan struktur atom yang lebih kompleks (atom

multielektron).