Apa itu Atom? – Halo sobat Grameds, Saat duduk di kelas 10 SMA, Anda akan mendapatkan informasi tentang teori atom, seperti pemahaman, jenis dan aspek lain yang terkait dengan teori dan model atom. memahami juga perkembangan teori atom di dunia ini.
Khusus bagi anda yang masuk jurusan kimia, Anda akan menemukan mata kuliah yang menjelaskan tentang materi atom. Dengan demikian, tidak semua siswa akan dapat mempelajari kembali materi ini. Bagi Anda yang nantinya memutuskan untuk menjadi dosen atau guru, ada kemungkinan mempelajari informasi tentang atom.
Khusus digunakan sebagai acuan dalam penyusunan materi atau bahan ajar. Karena jika hanya mengandalkan daya ingat, menyusun bahan ajar saja tidak cukup. Namun juga harus ditopang oleh sumber yang relevan dan berkualitas. Karena bisa jadi ilmu atau bahan teori atom yang banyak yang sudah dikembangkan.
Pada dasarnya setiap benda yang ada di dunia ini pasti ada bagian yang sangat kecil, jadi jika bagian kecil itu dibagi lagi, akan ada bagian yang lebih kecil lagi. Nah, pecahan terkecil inilah yang disebut atom.
Atom itu sendiri dapat dianggap sebagai unsur terkecil dari semua materi yang ada. Dalam sebuah materi atom dapat dijelaskan seperti ini. Apalagi dalam dunia ilmiah, atom mengalami perkembangan. Setiap perkembangan dalam atom merupakan hasil evaluasi teori atom sebelumnya.
Ingin penjelasan lebih lengkap tentang pengertian atom serta sejarahnya dan ingin mengetahui komponen atom? Jangan ragu lagi, ayo baca artikel ini segera, maka Anda akan tahu pengertian dan sejarah dan komponen-komponen atom.
Daftar Isi
Pengertian Atom
Atom adalah suatu satuan dasar materi yang terdiri atas inti atom dan awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (kecuali dalam inti atom Hidrogen-1, yang tidak mempunyai neutron). Elektron-elektron dalam sebuah atom terikat dalam inti atom oleh gaya elektromagnetik.
Sekumpulan atom demikian juga bisa berikatan satu sama lainnya dan membangun sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang tidak sinkron bersifat positif atau negatif dan diklaim menjadi ion. Atom dikelompokkan menurut jumlah proton dan neutron yg masih ada dalam inti atom tadi. Jumlah proton dalam atom memilih unsur kimia atom tadi dan jumlah neutron memilih isotop unsur tadi.
Istilah atom menurut Bahasa Yunani adalah (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak bisa dipotong ataupun sesuatu yang tidak bisa dibagi-bagi lagi. Konsep atom menjadi komponen yang tidak bisa dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India & Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini menggunakan serta memperlihatkan bahwa zat-zat khusus tidak bisa dibagi-bagi lebih jauh lagi memakai metode-metode kimia.
Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, menunjukan bahwa ‘atom’ tidaklah bisa dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang dipakai para fisikawan yang lalu berhasil memodelkan atom.
Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dipercaya sebagai sebuah objek yg sangat kecil yang mempunyai massa yang secara proporsional kecil juga. Atom hanya bisa dipantau menggunakan alat-alat spesifik misalnya mikroskop gaya atom. Lebih menurut 99.9% massa atom berpusat dalam inti atom, menggunakan proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak mempunyai satu isotop menggunakan inti yang tidak stabil, yang bisa mengalami peluruhan radioaktif.
Hal ini bisa menyebabkan transmutasi, yang membarui jumlah proton dan neutron dalam inti. Elektron yang terikat dalam atom mengandung sejumlah aras tenaga, ataupun orbital, yang stabil dan bisa mengalami transisi pada antara aras dan menggunakan penyerap ataupun memancarkan foton yang sinkron menggunakan disparitas tenaga antara aras. Elektron dalam atom memilih sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan mempengaruhi sifat-sifat magnetik atom tadi.
Pengertian Atom Menurut Para Ahli
1. John Dalton
Atom adalah partikel terkecil dari suatu zat yang tidak dapat diuraikan menjadi partikel yang lebih kecil dengan reaksi kimia normal.
2. Leucippus dan Democritus
Atom adalah bagian terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian-bagian tertentu. Atom adalah blok bangunan dari semua materi di dunia ini.
3. Joseph John Thomson
Atom adalah bola bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron seperti kismis.
4. Ernest Rutherford
Atom adalah partikel yang terdiri dari neutron dan proton dan dikelilingi oleh elektron.
Sedangkan dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), atom berarti unsur kimia terkecil (setelah inti) yang dapat berdiri sendiri dan bergabung dengan unsur lain. Tidak hanya itu, dari keempat definisi atom yang dikemukakan, atom dapat dipahami sebagai partikel terkecil dan tidak terpisahkan.
“Partikel terkecil dan tak terpisahkan”, pemikiran ini berasal dari Democritus. Dia adalah ilmuwan pertama yang mengungkapkannya. Pikiran atau pendapat atom bukanlah penelitian ilmiah, tetapi pemikiran Democritus saja.
Dari pemikiran Democritus, banyak ilmuwan tertantang untuk melakukan penelitian tentang atom. Bahkan, hingga kini, penelitian atom masih berlangsung.
Secara umum, atom berbentuk lingkaran dengan diameter berkisar antara 6 hingga 30 mm. Gaya elektromagnetik yang ada pada atom dapat mengikat partikel seperti proton, neutron, dan elektron.Ikatan atom dengan proton, neutron, dan elektron membuat atom dan partikel ini membentuk molekul. Selama ini atom belum terlihat dengan berbagai alat teknologi.
Inti atom sering disebut inti anak. Sebuah atom memiliki inti yang dikelilingi oleh elektron, proton, dan neutron. Elektron membawa muatan negatif. Di sisi lain, proton positif. Setelah memiliki muatan positif dan negatif, neutron dapat dikatakan memiliki muatan yang tidak bermanfaat bagi siapapun, sederhananya neutron bersifat netral.
Sejarah Singkat Atom
Gagasan bahwa materi terdiri dari satuan-satuan yang tidak dapat dibagi menjadi satuan- satuan yang lebih kecil telah ada selama satu milenium. Namun, pemikiran tersebut tetap abstrak dan filosofis, bukan berdasarkan pengamatan dan pengalaman empiris.
Secara filosofis, deskripsi sifat atom bervariasi menurut budaya dan aliran filsafat, dan seringkali mengandung unsur spiritual. Namun, ide dasar atom diterima oleh para ilmuwan ribuan tahun yang lalu kemudian karena secara elegan dapat menjelaskan penemuan-penemuan baru di bidang kimia.
Referensi pertama tentang konsep atom berasal dari India kuno pada 800 SM, dijelaskan dalam teks filosofis Jainisme seperti ini dan sejenisnya. Aliran Nyaya dan Vaisesika mengembangkan teori yang menjelaskan bagaimana atom bergabung untuk membentuk objek yang lebih kompleks. Satu abad kemudian, Leukippos merujuk pada atom di dunia Barat, yang kemudian dikodifikasikan oleh muridnya Democritus
Kira-kira pada tahun 450 SM, Demokritos menciptakan istilah átomos (bahasa Yunani: ἄτομος), yang berarti “tidak dapat dipotong” ataupun “tidak dapat dibagi-bagi lagi”. Teori atom Democritus bukanlah upaya untuk menggambarkan fenomena fisik secara rinci, tetapi sebuah filosofi yang berusaha memberikan jawaban atas perubahan yang terjadi di alam.
Filosofi serupa juga ada di India, namun, ilmu pengetahuan modern telah memutuskan untuk menggunakan istilah “atom” yang diciptakan oleh Democritus. Democritus juga mengatakan bahwa atom-atom dalam air sangat licin sehingga air dapat mengalir kemana-mana sedangkan atom-atom dalam garam ditutupi dengan duri-duri tajam yang memberikan rasa asin di lidah.
Kemajuan lebih lanjut dalam pemahaman tentang atom dimulai dengan perkembangan kimia. Pada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan buku The Sceptical Chymist yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi “corpuscles”, yaitu atom-atom yang berbeda.
Hal ini berbeda dengan pandangan klasik bahwa materi terdiri dari unsur-unsur udara, tanah, api dan air. Pada tahun 1789, istilah element atau unsur didefinisikan oleh Antoine Lavoisier, seorang bangsawan dan peneliti Perancis, sebagai zat dasar yang tidak dapat dibagi dengan metode kimia.
Aristoteles mengatakan bahwa ada 4 elemen dasar dibumi dan bila semuanya digabungkan akan menjadi senyawa-senyawa yang kita lihat. Saat itu muridnya bertanya: “Apakah bisa kita membuat emas bila menggabungkan semua elemen dasar tadi?” Aristoteles menjawab “Iya”.
Itu membuat penasaran para ilmuwan semana 200 tahun setelah itu. Pada tahun 1669, ahli kimia Jerman Hennig Brand menyuling 60 ember air kencing karena ia mengira di dalamnya ada emas betulan (karena air kencing berwarna kuning keemasan) dan hasilnya peralatan kimianya berpendar dalam gelap.
Dia menamainya Fosforus (Fosfor) yang diambil dari kata Yunani “Fosforos” yang berarti bintang senja. Dia adalah orang pertama pada era Masehi, yang sebelumnya adalah penemuan Arsenik 300 SM.
Pada tahun 1803, John Dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam proporsi bola dan tetap, dan mengapa beberapa gas lebih larut dalam air daripada yang lain. . Dia mengusulkan bahwa setiap elemen mengandung atom tunggal yang unik, dan atom-atom ini kemudian dapat bergabung untuk membentuk senyawa kimia.
Teori partikel ini dikonfirmasi pada tahun 1827, ketika ahli botani Robert Brown menggunakan mikroskop untuk mengamati debu yang mengambang di atas air dan menemukan bahwa debu tersebut bergerak secara acak.
Fenomena ini dikenal sebagai “gerakan Brown”. Pada tahun 1877 J Desaulx mengusulkan bahwa fenomena ini disebabkan oleh gerakan termal molekul air, dan pada tahun 1905 Albert Einstein melakukan analisis matematis dari gerakan ini. Fisikawan Prancis Jean Perrin kemudian menggunakan karya Einstein untuk menentukan massa dan ukuran atom secara eksperimental, yang kemudian menjadi verifikasi akhir teori atom Dalton.
Berdasarkan karyanya pada sinar katoda, J. J. Thomson pada tahun 1897 menemukan elektron dan sifat subatomiknya. Ini menghancurkan konsep atom sebagai unit yang tidak dapat dibagi. Thomson percaya bahwa elektron terdistribusi secara merata di seluruh atom dan bahwa muatannya seimbang dengan adanya lautan muatan positif (model puding plum).
Komponen-Komponen Atom
1. Partikel Subatom
Walaupun awalnya istilah atom berarti suatu partikel yang tidak bisa dipotong atau di pangkas lagi sebagai partikel yang lebih kecil , pada terminologi ilmu pengetahuan modern, atom tersusun atas banyak sekali partikel subatom. Partikel-partikel penyusun atom ini merupakan elektron, proton dan neutron. Tetapi hidrogen-1 tidak memiliki neutron. Demikian juga halnya dalam ion hidrogen positif H+.
Dari semua partikel subatom ini, elektron merupakan yang paling ringan, menggunakan massa elektron sebanyak 9,11 × 10−31 kg dan memiliki muatan negatif. Ukuran elektron sangatlah kecil sedemikiannya tiada teknik pengukuran yang bisa dipakai buat mengukur ukuran nya. Proton mempunyai muatan positif dan massa 1.836 kali lebih berat daripada elektron (1,6726 × 10−27 kg). Neutron tidak bermuatan listrik dan bermassa bebas 1.839 kali massa elektron atau (1,6929 × 10−27 kg).
Dalam contoh baku fisika, baik proton dan neutron terdiri menurut partikel elementer yg dianggap kuark. Kuark termasuk ke pada golongan partikel fermion adalah keliru satu menurut dua bahan penyusun materi dasar (yang lainnya merupakan lepton). Terdapat enam jenis kuark dan tiap-tiap kuark tadi mempunyai muatan listrik pecahan sebanyak +2/3 ataupun −1/3. Proton terdiri menurut dua kuark naik dan satu kuark turun, manakala neutron terdiri menurut satu kuark naik dan 2 kuark turun.
Perbedaan komposisi kuark ini mempengaruhi disparitas massa dan muatan antara 2 partikel tadi. Kuark terikat beserta oleh gaya nuklir bertenaga yang diperantarai sang gluon. Gluon merupakan anggota menurut boson tolok yg adalah mediator gaya-gaya fisika.
2. Inti Atom
Inti atom terdiri dari proton dan neutron yang terikat bersama di pusat atom. Secara kolektif, proton dan neutron ini disebut nukleon (partikel yang membentuk nukleus). Diameter inti atom bervariasi dari 10−15 hingga 10−14 m. Perkiraan radius inti adalah 1,07 fm, di mana A adalah jumlah nukleon.
Ini sangat kecil dibandingkan dengan jari-jari atom. Nukleon disatukan oleh gaya gravitasi potensial yang disebut gaya sisa kuat. Pada jarak kurang dari 2,5 fm, gaya ini lebih kuat dari gaya elektrostatik yang menyebabkan proton saling tolak.
Atom dari unsur kimia yang sama memiliki jumlah proton yang sama, yang disebut nomor atom. Inti atom dengan nomor atom tertentu, nomor massa tertentu, dan waktu paruh disebut nukleotida. Suatu unsur dapat memiliki jumlah neutron yang bervariasi. Variasi ini disebut isotop.
Isotop adalah unsur-unsur dengan nomor massa yang sama tetapi nomor atom yang berbeda. Isotop unsur-unsur dengan jumlah elektron yang sama tetapi nomor atom dan massa berbeda. Jumlah proton dan neutron dalam suatu atom akan menentukan nuklida atom tersebut, sedangkan jumlah neutron relatif terhadap jumlah proton akan menentukan kestabilan inti atom, dengan isotop suatu unsur tertentu mengalami peluruhan radioaktif.
Neutron dan proton adalah dua jenis fermion yang berbeda. Prinsip pengecualian Pauli melarang keberadaan fermion identik (seperti banyak proton) yang menempati keadaan fisik kuantum yang sama pada waktu yang sama.
Oleh karena itu, setiap proton dalam inti atom harus menempati keadaan kuantum yang berbeda dengan tingkat energinya sendiri. Prinsip Pauli juga berlaku untuk neutron. Larangan ini tidak berlaku untuk proton dan neutron yang memiliki keadaan kuantum yang sama.
Untuk atom dengan nomor atom rendah, inti atom dengan lebih banyak proton daripada neutron cenderung jatuh ke tingkat energi yang lebih rendah melalui peluruhan radioaktif, yang mengarah ke keseimbangan proton dan neutron. Oleh karena itu, atom dengan jumlah proton dan neutron yang seimbang lebih stabil dan lebih kecil kemungkinannya untuk meluruh.
Namun, dengan bertambahnya jumlah atom, tolakan antar proton menyebabkan inti atom membutuhkan proporsi neutron yang lebih tinggi untuk mempertahankan stabilitasnya. Pada inti terberat, rasio neutron/proton yang dibutuhkan untuk menjaga stabilitas meningkat menjadi 1,5.
3. Awan Elektron
Elektron pada suatu atom ditarik oleh proton pada inti atom melalui gaya elektromagnetik. Gaya ini mengikat elektron pada sumur potensi elektrostatik pada lebih kurang inti. Hal ini berarti bahwa tenaga luar dibutuhkan supaya elektron bisa lolos berdasarkan atom. Semakin dekat suatu elektron pada inti, semakin akbar gaya atraksinya, sebagai akibatnya elektron yg berada dekat menggunakan sentra sumur potensi memerlukan tenaga yang lebih akbar buat lolos.
Elektron, sama misalnya partikel lainnya, mempunyai sifat misalnya partikel juga misalnya gelombang (dualisme gelombang-partikel). Awan elektron merupakan suatu wilayah pada sumur potensi pada mana tiap-tiap elektron membuat homogen gelombang diam (yaitu gelombang yang tidak berkecimpung nisbi terhadap inti) 3 dimensi.
Perilaku ini dipengaruhi sang orbital atom, yakni suatu fungsi matematika yang menghitung probabilitas suatu elektron akan ada dalam suatu lokasi eksklusif saat posisinya diukur. Hanya akan terdapat satu himpunan orbital eksklusif yg berada pada lebih kurang inti, lantaran pola-pola gelombang lainnya akan menggunakan cepat meluruh sebagai bentuk yang lebih stabil.
Tiap-tiap orbital atom berkoresponden terhadap aras tenaga elektron eksklusif. Elektron bisa berubah keadaannya ke aras tenaga yg lebih tinggi menggunakan menyerap sebuah foton. Selain bisa naik menuju aras tenaga yang lebih tinggi, suatu elektron bisa juga turun ke keadaan tenaga yang lebih rendah menggunakan memancarkan tenaga yang berlebih menjadi foton.
Energi yg dibutuhkan buat melepaskan ataupun menambah satu elektron (tenaga pengikatan elektron) merupakan lebih mini daripada tenaga pengikatan nukleon. Sebagai contohnya, hanya dibutuhkan 13,6 eV buat melepaskan elektron berdasarkan atom hidrogen.Bandingkan menggunakan tenaga sebanyak 2,3 MeV yg dibutuhkan buat memecah inti deuterium.
Atom bermuatan listrik netral sang lantaran jumlah proton dan elektronnya yang sama. Atom yang kekurangan ataupun kelebihan elektron diklaim menjadi ion. Elektron yang terletak paling luar berdasarkan inti bisa ditransfer ataupun dibagi ke atom terdekat lainnya. Dengan cara inilah, atom bisa saling berikatan menciptakan molekul.
Penulis: Ziaggi Fadhil Zahran
Baca juga artikel terkait:
Teori Atom Modern: Pengertian, Teori Menurut Ahli, dan Contoh
