1. Sejarah Perkembangan Model Atom
Konsep atom berawal dari Demokritos seorang ahli filsafat Yunani yang hidup sekitar tahun 400 sebelum Masehi. Demokritos membangun sebuah teori tentang materi tidak berdasarkan hasil eksperimen tetapi lebih ke pemahaman filosofi mereka tentang Alam Semesta. Menurut pemikiran Demokritos, bahwa setiap materi tersusun dari partikel-partikel kecil yang tidak dapat diperkecil lagi. Partikel penyusun materi itu dinamakan Atom, berasal dari bahasa Yunani (a = tidak, tomos = terbagi).
A. Model Atom Dalton
Konsep atom dari Demokritos tidak dihiraukan orang, dan segera terlupakan selama berabad-abad. Baru pada tahun 1803 seorang guru SMU di Manchester, Inggris John Dalton (1766-1844) mengemukakan teorinya tentang atom melalui bukunya yang berjudul a New System of Chemical Philosophy (Sistem Baru Ilmu Kimia). Teori atom Dalton ini dapat disimpulkan sebagai berikut.
- Setiap unsur tersusun dari partikel-partikel kecil yang tidak dapat dibagi lagi yang disebut atom.
- Atom-atom dari unsur yang sama, mempunyai sifat yang sama sedangkan atom-atom dari unsur yang berbeda akan mempunyai sifat yang berbeda pula.
- Pembentukan senyawa dari unsur-unsurnya berlangsung melalui ikatan antar atom unsur-unsur yang menyusun senyawa tersebut.
- Dalam reaksi kimia tidak ada atom yang hilang, tetapi hanya terjadi perubahan susunan atom-atom dalam zat tersebut.
Sejak pertengahan abad ke-19, para ilmuwan banyak meneliti daya hantar listrik dari gas-gas pada tekanan rendah. Pada tahun 1854 tabung lampu gas pertama kali dirancang oleh Heinrich Geissler (1829-1879) dan dilanjutkan oleh rekannya, Julius Plucker (1801-1868) dengan membuat beberapa eksperimen pada tabung gas. Tabung gas ini kemudian lebih dikenal sebagai tabung sinar katode.
Percobaan Julius Plucker dengan tabung sinar katode, diulang secara teliti oleh William Crookes (1832-1919) dari Inggris. Hasil eksperimen Crookes adalah sebagai berikut;
1. Partikel sinar katode bermuatan negatif, sebab tertarik oleh pelat bermuatan positif
2. Patikel sinar katode mempunyai massa, sebab mampu memutar baling-baling dalam tabung
3. Patikel sinar katode dimiliki oleh semua materi, sebab semua bahan yang digunakan (padat, cair, dan gas) menghasilkan sinar katode yang sama.
B. Model Atom J.J. Thomson
Setelah William Crooker menemukan tabung katode yang lebih baik pada tahun 1879, maka J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode ini dan dapat dipastikan bahwa sinar katode merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan di antara katode dan anode. Dari hasil percobaan itu J.J. Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom (partikel sub-atom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron. Atom merupakan partikel yang bersifat netral dan karena elektron bermuatan negatif maka harus ada partikel lain yang bermuatan positif untuk menetralkan muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut J.J. Thomson mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson.
Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan di dalamnya tersebar muatan negatif elektron
Model atom Thomson tidak berumur panjang. Hanya setelah 10 tahun dipublikasikan, model ini ditunjukan ketidaksempurnaannya oleh salah seorang murid J. J. Thomson yang bernama Ernest Rutherford (1871-1937).
C. Model Atom Rutherford
Pada tahun 1911, Rutherford menemukan bukti bahwa dalam atom terdapat inti atom yang bermuatan positif yang berukuran jauh lebih kecil dari pada ukuran atom, tetapi massa atom hampir seluruhnya berasal dari massa intinya. Model atom Rutherford menggambarkan atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan berada pada pusat atom, serta elektron bergerak melintasi inti, seperti planet-planet mengitari matahari.
Seperti halnya temuan-temuan lain dalam ilmu pengetahuan, model atom Rutherford mempunyai berbagai kelemahan. Model atom Rutherford tidak mampu menerangkan apa sebab elektron dalam atom tidak jatuh ke inti sebagai akibat gerakan mengitari inti yang muatannya berlawanan (positif). Penyempurnaan model atom Rutherford dilakukan oleh ahli fisika bangsa Denmark, yang bernama Niels Bohr.
D. Model Atom Bohr
Pada tahun 1913, Niels Bohr berdasarkan hasil percobaannya tentang spektrum atom
hidrogen. Bohr menyatakan bahwa selama mengelilingi inti atom, elektron tidak kehilangan energi dan berada pada lintasan-lintasan energi tertentu yang disebut orbit atau kulit elektron.
Pokok-pokok model atom Bohr adalah sebagai berikut.
- Didalam mengelilingi inti elektron bergerak menurut lintasan(orbit) tertentu, dari penyelidikan diketahui terdapat 7 lintasan elektron.
- Pada setiap lintasan energi gerak elektron selalu tetap besarnya (elektron tidak mengalami kehilangan energi sewaktu melintas pada lintasannya mengelilingi inti. Oleh karena energi elektron pada lintasan selalu tetap maka elektron tidak akan tertarik masuk ke inti.
- Lintasan elektron berenergi tetap ini disebut lintasan stasioner atau lebih sering disebut tingkat energi elektron, atau tingkat energi saja. Tingkat energi (lintasan elektron) diberi tanda huruf E.
- Setiap lintasan elektron mempunyai tingkat energi tertentu besarnya. Tingkat energi E1 yang paling dekat ke inti adalah yang terkecil energinya yang paling besar energinya adalah tingkat energi yang paling luar
- Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain, atau dari satu tingkat energi ke tingkat energi yang lain (tereksitasi).
E. Model Atom Heisenberg dan Schrodinger
Penemuan Heisenberg tentang dualisme materi dan energi menunjukkan bahwa model atom Bohr tidak tepat lagi. Bersama-sama Schrodinger, Heisenberg membuat model atom yang lebih dikenal dengan model atom mekanika gelombang atau model modern.
Menurut model atom modern, elektron tidak dapat dipastikan tempatnya, hanya dapat ditentukan keboleh-jadian (kemungkinan) terbesar elektron berada yang disebut orbital.
Dari pembahasan tersebut dapat disimpulkan bahwa model atom selalu mengalami modifikasi dan perkembangan sejalan dengan diketemukan fakta-fakta baru dari hasil penelitian dan perkembangan teknologi, serta alat-alat bantu yang semakin canggih. Perburuan misteri atom sampai sekarang masih
berlanjut, bahkan sampai saat ini makin bertambah pertikel-partikel penyusunan atom yang ditemukan, misalnya meson, quark, dan lain-lainnya oleh para ilmuwan dari Jepang, Amerika dan negara maju lainnya.
