BEBERAPA PERKEMBANGAN TEORI ATOM
I. PENDAHULUAN
Filsafat ilmu pengetahuan merupakan cabang filsafat yang mempelajari teori pembagian ilmu, metode yang digunakan dalam ilmu, tentang dasar kepastian dan jenis keterangan yang berkaitan dengan kebenaran ilmu tertentu. Dalam makalah ini akan dipaparkan hanya tentang perkembangan teori atom.
II. CITRA MANUSIA TENTANG ALAM
Allah menciptakan Alam beserta isinya terdiri dari beberapa macam bentuk. Bentuk-bentuk ini dapat berupa benda dan berupa gejala . Wujud bentuk-bentuk ini dapat berupa zat padat, cair maupun gas. Dalam bentuk zat padat umpamanya batu, kayu, dalam bentuk zat cair contohnya air, minyak, dan dalam bentuk zat gas umpamanya gas alam. Dapat pula kita amati bahwa bentuk-bentuk itu berupa gejala contohnya bianglala dan suara. Kesemuanya itu dapat kita amati melalui panca indra kita.
Teori atom dalam ilmu kimia dan fisika adalah teori mengenai sifat benda. Teori ini menyebutkan bahwa semua benda terbentuk dari atom-atom. Dasar filsafat untuk teori ini disebut atomisme. Teori ini dapat diterapkan pada semua fase umum benda seperti yang ditemukan di bumi, yaitu padat, cair, dan gas. Teori ini tidak dapat diterapkan pada plasma atau bintang neutron di mana terjadi lingkungan yang tidak standar, seperti suhu atau densitas ekstrim yang menghambat pembentukan atom.
III. KONSEP ATOM ZAMAN YUNANI
Berasal dari bahasa Yunani, “a-tomos” yang berarti “tidak bisa dipotong”. Atom menurut Democritus dari Abdera (460 – 370 SM), adalah bagaikan blok-blok kecil yang sangat kecil sehingga tidak terlihat lagi, tidak bisa dibagi lagi dan bersifat abadi. Maka atomisme adalah teori filosofis dan ilmiah bahwa kenyataan dibentuk oleh bagian-bagian elementer yang tak dapat dibagi yang disebut atom.
Democritus beranggapan bahwa ada tak terhingga jenis atom di alam semesta, dimana masing-masing atom mempunyai sifat tersendiri. “Atom kayu”, sebagai contoh akan berprilaku berbeda dengan “Atom air”. Sifat-sifat dari atom ini akan terasa dari indera kita, seperti warna, berat dan lain-lain. Perkembangan sains telah mengidentifikasi sejumlah jenis atom, missal ferrum (besi) dan aurum (emas) dan kombinasi atom-atom, missal atom air dari atom hydrogen dan atom oksigen.
IV. BEBERAPA TEORI ATOM
A. TEORI ATOM DALTON
Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier menyatakan 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
Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda
Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Dalton
Kelebihan: Mulai membangkitkan minat terhadap penelitian mengenai model atom.
Kelemahan: Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik. Bagaimana mungkin bola pejal dapat menghantarkan arus listrik? padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang dapat menghantarkan arus listrik.
B. DMITRI IVANOVICH MENDELEEV ( 1834 – 1907)
Pada tahun 1859 seorang ilmuan Rusia Dmitri Ivanovich Mendeleev menemukan sistem periodik. Berdasarkan pemikiran dari John Dalton (1805) yang menyatakan bahwa setiap atom mempunyai massa, maka Mendeleev membagi elemen-elemen yang dituliskan dalam kartu-kartu berdasarkan pada ukuran berat atom dalam suatu susunan baris dan kolom, dan dalam satu kolom dituliskan tujuh elemen. Sampai tahun 1971 telah ditemukan 63 unsur dari 92 elemen yang kita ketahui. Termasuk Helium yang belum ditemukan. Perkembangan berikutnya terjadi dua puluh tahun kemudian, dimana Mendeleev menemukan eka-silikon di Jerman, yang telah diprediksinya sebelumnya. Karena temuan-temuannya itu Mendeleev terkenal dimana-mana.
Hal yang dapat kita ambil dibalik temuan atom tersebut adalah kaitannya dengan angka-angka. Sebagai contoh ukuran berat atom yang merupakan suatu ukuran kompleksitas.
Perkembangan teori atom juga berpengaruh pada karya seni. Pada tahun 1900 pelukis- pelukis dunia seperti yang dapat dilihat pada lukisan Umberto Boccioni dalam The Forcest of A street atau Dynamism of cyclisyt, lukisan sinar X oleh Rontgen, Juan Gris dalam analisis struktur bentuk natural dalam Still Life atau bentuk kemanusiaan dalam Pierrot.
C. MODEL ATOM 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 atom ni 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.
Gambar Model Atom Thomson seperti roti kismis
Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Thomson
Kelebihan: Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.
Kelemahan: Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
D. MODEL 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.
Model Atom Rutherford Seperti Tata surya
Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesimpulan beberapa berikut:
1. Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan
Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
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.
Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Rutherford
Kelebihan: Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti
Kelemahan : Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama – kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti Ambilah seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Benar. Lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala Anda karena putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut. Karena Rutherford adalah telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit.
E. MODEL ATOM NIELS BOHR
Pada tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Niels 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.
Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.
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.
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.
Kelebihan dan Kelemahan
Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron. Kelemahan : model atom ini adalah tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack
F. HENRY MOSELEY (1887 – 1915)
Henry Moseley dalam laboratorium Rutherford melakukan eksperimen konfirmasi terhadap model Bohr pada fenomena baru berupa garis-garis pada spektrum sinar energi tinggi X yang tidak terlihat oleh mata tetapi yang terbentuk dengan cara yang sama yaitu loncatan elektron dari orbit yang lebih luar ke orbit yang lebih dalam.
G. ILMUAN-ILMUAN LAIN
Ilmuan-ilmuan lain yang berperan dalam perkembangan teori atom antara lain: James Chadwick menemukan Neutron pada tahun 1932; Enrico Fermi (1901-1954) menemukan reaksi Nuklir; dan Hans Bethe (1906) menemukan teori fusi Hidrogen.
V. KESIMPULAN
1. Atom adalah bagaikan blok-blok kecil yang sangat kecil sehingga tidak terlihat lagi, tidak bisa dibagi lagi dan bersifat abadi.
2. Setiap teori atom ada kelebihan dan kelemahannya, dimana dari kelemahan pada teori atom yang sebelumnya akan melahirkan teori atom yang baru.
0 Response to "BEBERAPA PERKEMBANGAN TEORI ATOM "
Post a Comment