Struktur Atom

STRUKTUR ATOM

1.       Struktur Atom

Atom adalah partikel terkecil penyusun materi. Atom terdiri atas beberapa partikel dasar, yaitu elektron, proton, dan neutron. Adanya partikel-partikel inilah yang menyebabkan atom mempunyai sifat listrik, sebab elektron bermuatan negatif, proton bermuatan positif, dan neutron tidak bermuatan.

Atom unsur yang satu berbeda dengan atom unsur yang lain disebabkan adanya perbedaan susunan partikel subatom yang menyusunnya.

                   a.      Elektron ( )

Tahun 1838, Michael Faraday mengemukakan bahwa atom memupnyai muatan listrik. Atom-atom gas hanya dapat menghantarkan listrik dan menyala terang  pada tekanan rendah dan tegangan tinggi.

Tahun 1858, Heinrich Geissler dan  Julius Plucker membuat percobaan dengan mengunakan dua plat logam. Plat yang bermuatan positif disebut anode dan plat yang bermuatan negatif disebut katode.Kedua plat kemudian ditempatkan dalam tabung gelas yang dihampakan, dimana kemudian kedalamnya dimasukkan gas bertekanan rendah. Ketika dihubungkan dengan listrik tegangan tinggi, maka timbullah pancaran sinar dari katodemenuju anode. Sinar itulah yang disebut sinar katode.

Pada tahun 1891, George J. Stoney menamakan partikel sinar katode dengan nama elektron.Selanjutnya pada tahun 1897, Joseph John Thomson mengganti katode yang digunakan Geissler dan Plucker dengan berbagaimacam logam yang ternyata menghasilkan sinar katode yang sama. Hal ini membuktikan bahwa memang betul bahwa elektron merupakan partikel penyusun atom.            J.J Thomson juga berhasil menemukan perbandingan antara muatan dengan massa elektron yaitu  C g^-1. Hasil eksperimen Thomson ditindaklanjuti oleh Robert Andrew Millikan pada tahun 1908 yang dikenal dengan Model Percobaan Tetes Minyak Millikan, yang berhasil menemukan muatan elektron yaitu sebesar 1,6.10^-19 Coulumb.

Berdasarkan ekperimen tersebut di atas, maka massa elektron (m) dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut :

 maka

Massa elektron (m)      =      

                           =       9,11.10^-28 g

Sehingga massa elektron adalah 9,11.10^-28 gram, harga ini kira-kira  massa atom hidrogen.

Dari beberapa percobaan yang dilakukan diketahui beberapa sifat sinar katode yaitu sebagai berikut :

1)        Dipancarkan oleh plat bermuatan negatif dalam tabung hampa apabila dilewati listrik bertegangan tinggi.

2)        Berjalan dalam garis lurus

3)        Dapat memendarkan berbagai jenis zat termasuk gelas

4)        Bermuatan negatif sehingga dapat dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet

5)        Memiliki sifat cahaya dan sifat materi

6)        Tidak tergantung pada jenis gas dan jenis elektrode.

                   b.      Proton ( )

Tahun 1886, Eugene Goldstein membuat percobaan yang sama seperti yang dilakukan J.J Thomson, tetapi dengan memberi lubang pada katode dan mengisi tabung dengan gas hidrogen. Dari percobaan ini didapat sinar yang diteruskan merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif (dalam medan listrik dibelokkan ke kutub negatif) yang disebut sinar anode. Sinar anode yang bermuatan positif ini selanjutnya disebut proton.

Beberapa sifat sinar anode yang dapat diketahui adalah sebagai berikut :

1)        Dibelokkan dalam medan listrik dan medan magnet

2)        Merupakan radiasi partikel

3)        Bermuatan positif

4)        Bergantung pada jenis gas dalam tabung

Apabila muatan proton adalah 1,6022.10^-19 C, maka massa proton dapat ditentukan sebagai berikut :

 maka

Massa proton (m)         =      

                           =       1,6726.10^-24 g

Sehingga massa proton adalah 1,6726.10^-24 gram, harga ini kira-kira 1.836 x massa elektron =1,007276

                   c.      Neutron ( )

Tahun 1932, James Chadwick melakukan ekperimen/percobaan dengan menembakkan partikel alfa (a) pada lempeng berilium (Be), ternyata setelah ditembakkan dengan partikel tersebut, berilium memancarkan suatu partikel yang berdaya tembus besar dan tidak dipengaruhi oleh medan listrik, hal ini membuktikan bahwa ada partikel inti yang massanya sama dengan proton, tetapi tidak mempunyai muatan sehingga partile itu ia beri nama sebagai neutron. Proton dan elektron adalah partikel penyusun inti atom yang dikenal dengan istilah nukleon.

1. 2.       Kategori Unsur

Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana dengan cara kimia biasa. Unsur dapat berubah menjadi unsur lain melalui reaksi inti (nuklir)

Pada suhu kamar (± 25^oC) beberapa unsur dapat berupa gas (gasses), cairan (liquid), dan padatan(solid). Unsur ada yang mempunyai kerapatan sangat rendah, ada yang keras, lunak, dan sebagainya. Secara umum, unsur dapat digolongkan dalam 3 (tiga) kategori yaitu logam, nonlogam dan metaloid.

1. a.        Logam

Logam mempunyai beberapa sifat fisik, yaitu :

1)          Pada suhu kamar berwujud padat

2)          Merupakan penghantar listrik yang baik

3)          Merupakan penghantar panas yang baik

4)          Mempunyai kilap logam

5)          Dapat ditempa menjadi membran yang sangat tipis (maleabilitas)

6)          Dapat diregangkan jika ditarik (duktilitas)

1. b.        Nonlogam

Unsur nonlogam umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa serta mempunyai beberapa sifat fisik, yaitu :

1)        Bersifat isolator kecuali karbon (C) yang bersifat semikunduktor. Khusus unsur karbon, di alam terdapat dalam 2 (dua) alotrop, yaitu grafit dan intan. Alotrop adalah dua bentuk atau lebih molekul/kristal dari suatu unsur tertentu yang memiliki sifat fisik dan kimia berlainan.

2)        Tidak mempunyai kilap logam

3)        Sangat mudah rapuh

4)        Umumnya berwujud gas 

5)        Tidak dapat ditarik

1. c.        Metaloid

Unsur metaloid umumnya disebut juga sebagai semimetal, yaitu unsur peralihan dari logam ke nonlogam sehingga sebagian memiliki sifat logam dan sebagian mempunyai sifat nonlogam. Contoh unsur yang paling dikenal adalah Silikon (Si). Unsur metaloid banyak dipergunakan dalam industri elektronik karena mempunyai sifat semikunduktor (penghantar listrik, namun tidak sebaik logam).

Refrensi: http://esdikimia.wordpress.com