Apakah dari ‘Kimis’ sekalian tahu apa itu atom? Pasti kebanyakan dari kalian masi binggung devinisi atom yang sesuai menurut pencetusnya. Nah, Keberadaan Atom awal mulanya dikembangkan oleh seorang filsuf Yunani Kuno yang Bernama Leukippos, beliau ini sebagai pencetus pertama yang menyatakan bahwa atom merupakan suatu elemen yang tidak memiliki batas dan bersifat abadi, tidak diam sehingga dalam atom dikatakan terus bergerak serta memiliki bentuk yang tidak terbatas.
Leukippos lah yang seharusnya mengajukan hipotesis mengenai atom sekitar 500 SM namun tidak banyak yang mengetahui sosok Leukippos dan gagasan teori atom menurut argumennya dikarenakan kebanyakan tulisan-tulisan original milik beliau yang sebagian besar telah hilang dan teori atom lebih lebih luas dibahas oleh Democritus.
Filsuf Besar Aristoteles mengungkapkan bahwa setiap benda dapat dibelah menjadi bagian yang lebih kecil secara terus-menerus sampai tak terhingga sehingga materi bersifat kontinyu.
Konsep atom juga diberikan oleh Demoscritus yang menyatakan konsep atom yang paling primer yaitu "setiap benda dapat dipecah secara terus-menerus sampai bagian terkecil dan tidak dapat dibagi lagi sehingga materi bersifat diskontinyu”.
Pernyataan tersebut menjurus pada nama atom yang disematkan pada materi yag dikatakan tidak dapat dibagi tersebut, hal itu dikarenakan dalam bahasa Yunani kata 'Atom' terdiri dari dua gabungan kata yaitu kata 'tidak' dan kata 'terbagi', maka dengan itulah atom memiliki suatu arti tidak dapat dibagi. Namun rumusan dari Democritus tidak dapat diterima begitu saja oleh public kala itu karena buah pikiranya mengenai atom tidaklah berdasarkan suatu percobaan.
Sejarah awal tersebut memunculkan ilmuan-ilmuan lain uuntuk menggali lebih lanjut mengenai atom.
A. Teori Atom Menurut John Dalton
Dalton yang memulai karya ilmiahnya sebagai seorang ahli meteorologi yang mempelajari sifat-sifat atmosfer di bumi. Banyak karya yang beliau hasilkan termasuk suatu karya perdana yang merupakan sebuah makalah mengenai hukum tekanan parsial yang diterbitkan pada tahun 1801.
Dalam bukunya tersebut beliau menyatakan bahwa setiap campuran gas total merupakan jumlah dari tekanan yang diberikan oleh masing-masing spesi gas yang ada. Dari hasil percobaan dengan campuran gas tersebut Dalton mengajukan teori atomnya. Beliau menggunakan dua hukum sebagai dasar teori dari hipotesis mengenai atom yaitu hukum kekekalan massa dan hukum susunan tetap yang mana masing-masing hukum tersebut telah dikemukakan oleh Lavoisier dan Proust.
Dalton meyakini bahwa teori atom yang dikemukakan benar adanya dengan menggunakan hukum kimia kombinasi untuk mendukung teorinya. Dalam point aslinya teori ini dinyatakan sebagai berikut:
- Unsur-unsur terdiri dari partikel-partikel kecil yang tidak dapat dibagi-bagi disebut atom.
- Semua atom dari suatu unsur memiliki ukuran dan bobot yang sama.
- Senyawa terbentuk dari atom-atom senyawa
- Atom bersatu dalam bilangan bulat kecil.
Keempat pokok bahasan tersebut kemudian dijabarkan menjadi empat bagian yang berisikan penjelasan lebih lanjut terkait teori atom yang telah dijabarkannya. Adapun jababaran dari pendapat Dalton yaitu:
- Atom adalah bagian yang paling kecil dari suatu materi yang sudah tidak dapat dibagi kembali menjadi bagian-bagian yang lebih kecil lagi.
- Atom digambarkan sebagai suatu bola yang pejal yang memiliki atom-atom identik tetapi berbeda untuk unsur yang berbeda pula.
- Senyawa terbentuk dari suatu atom-atom yang bergabung dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.
- Suatu reaksi kimia merupakan pemisahan ataupun suatu penggabungan kembali atom-atom yang sudah terbentuk ataupun akan terbentuk. Maka dari itu suatu atom dapat dikatakan tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan.
Adapun kelebihan dari teori atom Dalton:
- Berdasarkan pemaparan Dalton, konsep atom lebih terperinci dan spesifik dibandingkan demoscritus.
- Perbedaan sifat hydrogen dan oksigen dapat dijelaskan dengan baik.
Akan tetapi teori atom Dalton juga masih belum sempurna sehingga terdapat beberapa Adapun kekurangan teori Dalton diantaranya:
- Suatu atom tidak lagi dianggap tidak dapat dibagi, tetapi 'atom' tidak membelah dalam reaksi kimia. Atom memiliki kemungkinan kehilangan satu atau lebih banyak elektron, tetapi inti atom tetap atau tidak berubah.
- Ada partikel yang lebih kecil dari atom, yaitu bagian dari atom yang terdiri dari proton, neutron dan elektron.
- Postulat tidak dapat diterima lagi karena penemuan isotop. Istilah 'isotop' ditemukan oleh Frederick Soddy dan berarti suatu tempat yang sama.
B. Teori Atom Menurut J.J Thomson
J.J Thomson mengemukakan pandangannya mengenai atom berdasarkan kejanggalan pendapat yang paparkan oleh Dalton mengenai suatu Atom. Hal tersebut didukung dengan penemuan William Crookers, yaitu dengan menggunakan tabung katode. Kemudian Thomson ingin memastikan bahwa sinar katode merupakan suatu partikel, karena dapat memutar baling-baling yang diletakkan di antara katode dan anode.
Hal yang didapat Thomson dari penelitian tersebut adalah sinar katode berbelok ke kutub positif jika sinar katode tersebut dialiri medan listrik, maka dapat diketahui bahwa sinar katode tersebut bermuatan negatif yang merupakan penyusun atau partikel sub atom dan selanjutnya disebut dengan elektron. Dari hal tersebutlah muncul pertanyaan mengenai gagasan yang telah disampaikan oleh Dalton.
Kemudian pada tahun 1898 R.A Milikan mendapatkan hasil penelitian yang mengungkapkan bahwa suatu elektron memiliki besar muatan 1,602 x 10^19 Coulomb, hal tersebut menyebabkan Thomson terinspirasi dan menelaah lebih dalam hal-hal yang telah disampaikan oleh pengungkap atom sebelumnya.
Kemudian Thomson mencoba merangkai teori atomnya sendiri dari hasil perbaikan kelemahan atom Dalton, beliau menyatakan bahwa atom merupakan suatu partikel yang masif atau dapat dikatakan pejal dan tidak berongga, bermuatan positif dan didalam bola pajal tersebut tersebar elektron-elektron yang bermuatan negatif, dengan total muatan positif sama dengan yang bermuatan negatif sehingga atom menurut J.J Thomson ini bersifat netral.
Adapun kelebihan dari teori atom Thomson yaitu:
- Menerangkan Adanya elektron (partikel subatomic) dan menerangkan sifat listrik atom (netral)
Akan tetapi beberapa kekurangan teori atom Thomson diantaranya:
- Tidak dapat menjelaskan penghamburan partikel alpa pada selaput tipis emas.
- Tidak mampu mejelaskan adanya inti dari suatu atom.
C. Teori Atom Menurut Rutherford
Rutherford mengemukakan pandangannya mengenai atom berdasarkan eksperimen yang dilakukan oleh Philipp Lenard mengenai penembakan lempeng platinum dengan sinar katode hal tersebut membuktikan bahwa teori yang di kemukakan oleh Thomson mengenai elektron tersebar secara merata dalam muatan positif merupakan salah.
Hal tersebut memotifasi Rutherford melanjutkan eksperimen tersebut dengan menggunakan sinar alfa dan lempeng tipis emas. Hasilnya didapatkan daya tembus besar dan sinar alfa yang bermuatan positif sebagian besar bergerak lurus. Bedasarkan eksperimen yang dilakukannya Rutherford kemudian mengemukakan beberapa teori atom:
- Wujud atom sebagian besarnya merupakan ruang kosong dan massanya berpusat pada inti.
- Suatu atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh subatom yang bermuatan negatif yang dikenal dengan elektron.
- Seluruh proton berpusat pada inti atom.
- Jumlah dari proton dan elektron sama, sehingga bersifat netral.Kelebihan Teori Atom Rutherford:
- Dapat menjelaskan bentuk lintasan elektron mengelilingi inti atom dan juga dapat menggambarkan gerak elektron di sekitar inti.
Kelemahannya teori Atom Rutherford:
- Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen (H) dan tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.
D. Teori Atom Niels Bohr
Niels Bohr mengemukakan pendapatnya didasari atas adanya spektrum garis yang menyatakan elektron hanya bisa bergerak di area dan energi tertentu. Hal lain juga didukung dengan teori Mekanika Kuantum Plank yang berkaitan dengan lintasan elektron. Adapun beberapa hal yang disampaikan dalam teori atom Bohr yaitu:
- Elektron-elektron dalam atom beredar dalam lintasan dengan tingkat energi tertentu (kulit)
- Elektron yang beredar pada lintasannya tidak memancarkan energi, lintasannya disebut pada keadaan stasioner.
- Elektron yang berpindah ke lintasan dengan tingkat energi lebih tinggi, maka elektron tersebut akan menyerap energi (eksitasi). Sebaliknya, apabila elektron pindah ke lintasan dengan energi yang lebih rendah, maka akan memancarkan energi (deeksitasi)
Kelebihan dari teori atom Bohr yaitu:
- Terjawab kelemahan teori Rutherford dengan teori kuantum dan dapat menerangkan garis spektrum pancaran (emisi) atau serapan (absorpsi)
Kelemahan dari teori Bohr yaitu:
- Adanya penyimpangan untuk atom yang lebih besar daripada hydrogen.
- Tidak mampu mejelaskan bentuk gelombang elektron.
E. Teori Atom Menurut Mekanika Gelombang
Atom mekanika gelombang atau kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger atas dasar teori yang dikemukakan oleh Bohr belum bisa menjelaskan pada teori atom yang kompleks.
Sebelumnya Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum (Heisenberg uncertainty principle) yang menyatakan bahwa tidak mungkin untuk mengetahui secara bersamaan momentum (massa x kecepatan) dan posisi partikel dengan pasti.
Seperti yang dijelaskan oleh Bohr bahwa gerakan elektron adalah stasioner tetapi elektron yang memiliki sifat dualisme elektron sehingga gerakannya pada lintasan, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang, Ψ2 yang disebut orbital yaitu kebolehjadian paling besar ditemukannya elektron, kemudian bentuk dan ukuran orbital tergantung pada harga ketiga bilangan kuantum. Sehingga atom menurut Mekanika Gelombang adalah atom yang terdiri dari inti atom yang mengandung dua sub atom yaitu proton dan neutron, dimana elektron terletak pada orbital (daerah kebolehjadian tertinggi ditemukannya elektron).
Kekurangan Teori Atom Mekanika Gelombang Yaitu:
- Suatu persamaan gelombang Schrodinger hanya bisa diterapkan secara eksak dalam suatu partikel dalam kotak dan atom dengan elektron tunggal.
Sekian pemaparan mengenai teori atom, semoga bermanfaat!
salam Kimis~
