Struktur Atom

Atom memiliki sebuah partikel yang disebut partikel subatomic. Partikel subatomic tersebut antara lain Proton dan Neutron yang terdapat di dalam inti atom dan Elektron yang mengelilingi inti atom.

Elektron

Elektron adalah partikel subatomic yang pertama kali ditemukan oleh J. J. Thompson pada tahun 1987. Thompson melakukan eksperimen dengan menggunakan alat yang disebut dengan tabung sinar katoda. Percobaannya tersebut menggunkan dua pelat logam sebagai electrode dalam tabung kaca vakum. Kedua electrode tersebut dihubungkan dengan sumber arus yang tinggi.

Thompson melihat bahwa jika arus listrik melewati tabung vakum, ada semacam aliran berkilau yang terbentuk. Thompson menemukan bahwa aliran berkilau tersebut dibelokan ke arah plat kutub positif. Thompson membuktikan bahwa cahaya tersebut menjadi berubah arah karena adanya partikel subatomic yang bermuatan negatif (-). Thompson menyebut partikel bermuatan negatif itu dengan sebutan electron.

Elektron mempunyai massa sebesar 9,11 x 10^-28 .

Proton

Sebelum Thompson menemukan secara pasti elektron. E. Goldstein menerangkan adanya berkas sinar yang berpendar pada permukaan dalam tabung sinar katoda yang melaju melewati lubang-lubang dan bergerak menuju ujung lain dari  tabung yang bermuatan negatif. Artinya terdapat sinar bermuatan positif bergerak dalam tabung tersebut.

Pada tahun-yahun berikutnya, berkembang pula penelitian mengenai sinar radioaktif. Diantara radiasi yang dikenal adalah sinar Alfa (α). Sinar alfa merupakan partikel bermassa 4 sma (70000 x massa elektron) dan bermuatan +3,2 x 10^-19 (-2 x muatan elektron namun berlawanan tanda). Sinar α inilah yang digunakan oleh Ernest Rutherford untuk menemukan inti atom pada 1911. Kelompok riset Rutherford melakukan percobaan dengan lempeng emas dan sinar α. Usaha penemuan partikel bermuatan positif dalam atom mulai menunjukan hasil .

Sinar α yang bermuatan positif dipancarkan oleh unsur radioaktif dan diarahkan pada lempengan tipis logam emas. Ternyata, sinar α ini dapat menembus lempengan tipis logam tersebut dan hanya sebagian kecil (1 dari 20.000 partikel) yang dibelokkan atau dipantulkan. Hasil ini berbeda dengan dugaan awal. Semula partikel α akan diserap, dihamburkan, dipantulkan, dan juga diteruskan.

Setahun kemudian, barulah Rutherford menemukan penjelasan atas fenomena tersebut. Dia mengajukan keterangan bahwa atom merupakan ruang kosongg. Seluruh muatan positif berkumpul pada sebuah titik yang disebut inti atom. Pada perkembangan berikutnya, diketahui bahwa inti atom memiliki diameter inti = 10^-13cm, sedangkan diameter atomnya sendiri = 10^-8 cm. Sebagai perbandingan, seandainya atom sebesar Gelora Bung Karno, inti atom merupakan sebutir kelereng yang diletakan ditengah-tengahnya.

Jenis muatan inti atom sama dengan muatan sinar alfa(ditunjukan oleh adanya pembelkan dan penolakan sinar α), yaitu muatan positif yang disebut proton. Kemudian, Rutherford menetapkan massa muatan positif inti atom. Ternyata, massa inti atom lebih besar dibandingkan massa proton. Pada 1920, Rutherford mengajukan hipotesis, bahwa dalam inti atom ada partikel lain yang tidak bermuatan.

Neutron

Pada 1932, dua belas tahhun setelah hipotesis Rutherford, James Chadwick melakukan percobaan penembakan atom berilium dengan sinar alfa. Percobaan ini menghasilkan penemuan partikel tidak bermuatan, disebut neutron. Partikel neutron memiliki massa yang hampir sama dengan partikel proton, yaitu 1.836 kali massa elektron.

Dalam perhitungan yang tidak memerlukan ketelitian tinggi, massa proton dan neutron dapat dianggap sama yakni 1,67 x 10^-24gram atau 1 sma. Elektron memiliki massa 1/1836 kali massa proton. Oleh karena bernilai sangat kecil, massa elektron dapat diabaikan terhadap massa proton atau dianggap sama dengan nol. Muatan elektron dinyatakan dengan -1 sehingga muatan proton adalah 1+ dan muatan neutron adalah 0.


Materi selanjutnya 
Teori atom Dalton
Teori atom Thompson
Teori atom Rutherford
Teori atom Bohr

Share this

Share on FacebookPlus on Google+