Teori Atom Ernest Rutherford

Ernest Rutherford

Assalamualaikum Wr. Wb. Kali ini saya akan berbagi teori atom Rutherford yang melanjutkan teori atom sebelumnya yang di cetuskan oleh J.J Thompson. Pada tahun 1903, Philipp Lenard melalui percobaannya membuktikan bahwa teori atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom adalah tidak benar. Faktor inilah yang mendorong Ernest Rutherford (1911) tertarik melanjutkan eksperimen Lenard. 

Dengan bantuan kedua muridnya Hans Geiger dan Ernest Marsden, Rutherford melakukan percobaan dengan hamburan sinar α. Partikel α bermuatan positif. Berdasarkan percobaan tersebut disimpulkan bahwa:

1. Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa (partikel sinar α  diteruskan)

2. Di dalam atom terdapat suatu bagian yang sangat kecil dan padat yang disebut inti atom (partikel sinar α  dipantulkan kembali oleh inti atom)

3. Muatan inti atom dan partikel α  sejenis yaitu positif (sebagian kecil partikel sinar α  dibelokkan)

Hasil percobaan tersebut menggugurkan teori atom Thompson. Kemudian Rutherford mengajukan teori atom sebagai berikut: Atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif sebagai pusat massa dan dikelilingi elektron-elektron yang bermuatan negatif.

Massa atom berpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Atom bersifat netral, karena itu jumlah muatan positif dalam atom (proton) harus sama dengan jumlah elektron. Diameter inti atom berkisar 10–15 m, sedang diameter atom berkisar 10–10 m.

Teori atom Rutherford hanya mampu menjelaskan bahwa elektron-elektron yang beredar mengeilingi inti atom berada dalam ruang hampa, tetapi belum mampu menjelaskan distribusi elektron-elektron secara jelas.

Kelemahan teori atom Rutherford:

1. Tidak dapat menjelaskan bahwa atom bersifat stabil. Teori atom Rutherford bertentangan dengan Hukum Fisika Maxwell. Jika partikel bermuatan negatif (elektron) bergerak mengelilingi partikel bermuatan berlawanan (inti atom bermuatan positif), maka akan mengalami percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang elektromagnetik. Akibatnya energi elektron semakin berkurang. Jika demikian halnya maka lintasan elektron akan berupa spiral. Pada suatu saat elektron tidak mampu mengimbangi gaya tarik inti dan akhirnya elektron jatuh ke inti. Sehingga atom tidak stabil padahal kenyataannya atom stabil.

2. Tidak dapat menjelaskan bahwa spektrum atom hidrogen berupa spektrum garis (diskrit/diskontinu). Jika elektron berputar mengelilingi inti atom sambil memancarkan energi, maka lintasannya berbentuk spiral. Ini berarti spektrum gelombang elektromagnetik yang dipancarkan berupa spektrum pita (kontinu) padahal kenyataannya dengan spectrometer atom hidrogen menunjukkan spectrum garis

Sekian yang dapat saya sampaikan tentang teori atom Rutherford mohon maaf bila ada kekurangan dan kesalahan. Isi kolom komentar untuk saran dan kritik. Terimakasih. Wassalamualaikum Wr. Wb.

Lanjutkan »

Teori Atom Niels Bohr

Niels Henrik David Bohr

Assalamualaikum Wr. Wb. Kali ini saya akan melanjutkan tentang teori atom yaitu teori atom Niels Bohr. Teori atom Niels Bohr merupakan pengembangan dari teori atom Rutherford. Sehingga sering disebut teori atom Rutherford-Bohr. Berdasarkan pengamatan Niels Bohr menunjukan bahwa pada spektrum atom, terdapat spektrum garis yang digambarkan sebagai lintasan energi – energi tertentu.

Menurut teori Mekanika Kuantum (Max Planck) Niels Bohr memberikan 2 postulat untuk memberi penjelasan tentang kestabilan atom. Berikut adalah 2 postulat Niels Bohr :

1. Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu yang stasioner dimana disebut orbit/kulit. Walaupun elektron bergerak cepat tetapi elektron tidak memancarkan atau elektron tidak menyerap energi sehingga energi elektron konstan. Hal ini berarti elektron yang berputar mengelilingi inti atom mempunyai lintasan tetap sehingga elektron tidak jatuh ke inti.

2. Elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulit yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi. Energi yang dipancarkan atau diserap ketika elektron berpindah-pindah kulit disebut foton. Besarnya foton dirumuskan:

E = hv = hc / λ

Jika suatu atom menyerap energi, maka energi ini digunakan elektron untuk berpindah kulit dari tingkat energi rendah ke tingkat energi tinggi. Pada saat elektron kembali ke posisi semula akan dipancarkan energi dengan tingkat besar sama. Jadi, hanya elektron pada kulit tertentu dengan tingkat energi tertentu yang dapat bergerak, sehingga frekuensi cahaya yang ditimbulkan juga tertentu.

Model Atom Bohr

Konfigurasi Elektron

Model Teori Atom Bohr menjelaskan bahwa adanya kulit atom sebagai lintasan energi tertentu dengan tingkat energi tertentu.  Bohr menyatakan bahwa lapisan kulit tersusun berdasarkan urutan tingkat energi -nya, artinya kulit K memiliki tingkat energi paling rendah jika dibandingkan energi kulit L dan dan energi kulit M. Susunan elektron dalam energi kulit-kulit elektron disebut sebagai konfigurasi elektron.

Untuk menentukan konfigurasi elektron suatu unsur, ada syarat yang harus diperhatikan yaitu sebagai berikut :

1. Dimulai dari lintasan yang terdekat dengan inti, masing-masing lintasan disebut kulit ke-1 (kulit K), kulit ke-2 (kulit L), kulit ke-3 (kulit M), kulit ke-4 (kulit N), dan seterusnya.

2. Jumlah elektron maksimum (paling banyak) yang dapat menempati masing-masing kulit adalah: 2n² (dengan n = nomor kulit)

Kulit K dapat menampung maksimal 2 elektron.

Kulit L dapat menampung maksimal 8 elektron.

Kulit M dapat menampung maksimal 18 elektron, dan seterusnya.

3. Kulit yang paling luar hanya boleh mengandung maksimal 8 elektron. (Kaidah Oktet)

Kelemahan teori atom Bohr:

1. Hanya mampu menjelaskan spektrum atom hidrogen tetapi tidak mampu menjelaskan spectrum atom yang lebih kompleks (dengan jumlah elektron yang lebih banyak).

2. Orbit/kulit elektron mengelilingi inti atom bukan berbentuk lingkaran melainkan berbentuk elips.

3. Bohr menganggap elektron hanya sebagai partikel bukan sebagai partikel dan gelombang, sehingga kedudukan elektron dalam atom merupakan kebolehjadian.

Lanjutkan »