1. Teori Atom John Dalton
Pada
tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom.
Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum
Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa
“Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat
hasil reaksi”. Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “Perbandingan massa
unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap”. Dari kedua hukum tersebut Dalton
mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:
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 perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri
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.
Hipotesa
Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak
peluru.
Kelemahan:
Teori
dalton tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus
listrik.
2. Teori Atom J. J. Thomson
Berdasarkan
penemuan tabung katode yang lebih baik oleh William Crookers, maka J.J.
Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar
katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat
memutar baling-baling yang diletakkan diantara katode dan anode. Dari hasil
percobaan ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel
penyusun atom (partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron.
Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan
negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positifuntuk menetrallkan
muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson
memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya
yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan bahwa:
“Atom
merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan
negatif elektron”
Model
atomini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah dikelupas kulitnya.
biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar marata dalam bola daging jambu
yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang
pejal.
Kelemahan:
Kelemahan
model atom Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan
negatif dalam bola atom tersebut.
3. Teori Atom Rutherford
Rutherford
bersama dua orang muridnya (Hans
Geigerdan Erners Masreden)
melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap
lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu
partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar
sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya
bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul
merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan
dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa
apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka
sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari
1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000
partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.
Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa
berikut:
1.
Atom bukan merupakan bola pejal, karena
hampir semua partikel alfa diteruskan
2.
Jika lempeng emas tersebut dianggap
sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel
yang sangat kecil yang bermuatan positif.
3.
Partikel tersebut merupakan partikelyang
menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa
akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter,
maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran
atom keseluruhan.
Berdasarkan
fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan
model atom yang dikenal dengan Model
Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom
yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang
bermuatan negatif. Rutherford
menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi
mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.
Model
atom Rutherford dapat digambarkan sebagai berikut:
Kelemahan:
Tidak
dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.
4. Teori Atom Bohr
ada
tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford melalui
percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil
memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati daerah disekitar inti
atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori
klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat
postulat, sebagai berikut:
1.
Hanya ada seperangkat orbit tertentu
yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit
ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan
lintasan melingkar disekeliling inti.
2.
Selama elektron berada dalam lintasan
stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi
yang dipancarkan maupun diserap.
3.
Elektron hanya dapat berpindah dari satu
lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah
energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck, ΔE
= hv.
4.
Lintasan stasioner yang dibolehkan
memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2∏ atau
nh/2∏, dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck.
Menurut
model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan
tertentu yang disebut kulit
elektron atau tingkat
energi. Tingkat energi paling rendah adalah
kulit elektron yang terletak paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor
kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.
Kelemahan:
Model
atom ini tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak.
5. 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.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 .
