WAY OF THE LIVE

KIMIA TUGAS SEJARAH SISTEM PERIODIK UNSUR DAN SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

SEJARAH SISTEM PERIODIK UNSUR (SPU)

Pada bagian ini kita akan mempelajari Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur, Golongan, Periode, dan Sifat Periodik Unsur. Hingga akhir abad 18, hanya dikenal penggolongan unsur atas logam dan nonlogam. Sekitar dua puluh jenis unsur yang dikenal pada masa itu tampak mempunyai sifat yang berbeda satu dengan yang lainnya.

Penyusunan Sistem Periodik Unsur telah mengalami banyak penyempurnaan, mulai dari Antoine Laurent Lavoisier (26 Agustus 1743 – 8 Mei 1794), Johann Wolfgang Dobereiner (13 Desember 1780-24 Maret 1849), John Alexander Reina Newlands (26 November 1837-29 Juli 1898), Dmitri Ivanovic Mendeleev (8 Pebruari 1834-2 Pebruari 1907), Henry Gwyn Jeffreys Moseley (23 November 1887-10 Agustus 1915)

Pengelompokan Unsur Menurut Lavoisier

Lavoisier yang bernama lengkap Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794) adalah seorang kimiawan asal Prancis yang kali pertama mengelompokkan unsur. Pada 1789, Antoine Lavoiser mengelompokan 33 unsur kimia. Pengelompokan unsur tersebut berdasarka sifat kimianya. Unsur-unsur kimia di bagi menjadi empat kelompok. Yaitu gas, tanah, logam dan non logam. Pengelompokan ini masih terlalu umum karena ternyata dalam kelompok unsur logam masih terdapat berbagai unsur yang memiliki sifat berbeda.

Unsur gas yang di kelompokan oleh Lavoisier adalah cahaya, kalor, oksigen, azote ( nitrogen ), dan hidrogen. Unsur-unsur yang tergolong nonlogam adalah sulfur, fosfor, karbon, asam klorida, asam flourida, dan asam borak. Adapun unsur-unsur logam adalah antimon, perak, arsenik, bismuth, kobalt, tembaga, timah, nesi, mangan, raksa, molibdenum, nikel, emas, platina, tobel, tungsten, dan seng. Adapun yang tergolong unsur tanah adalah kapur, magnesium oksida, barium oksida, aluminium oksida, dan silikon oksida.

Kelemahan dari teori Lavoisior : Penglompokan masih terlalu umum

Kelebihan dari teori Lavoisior : Sudah mengelompokan 33 unsur yang ada berdasarka sifat kimia sehingga bisa di jadikan referensi bagi ilmuan-ilmuan setelahnya.

Hukum Triade Dobereiner

Pada tahun 1829, Johann Wolfgang Dobereiner, seorang ilmuwan Jerman, adalah yang pertama untuk mengklasifikasikan unsur-unsur ke dalam kelompok berdasarkan pernyataan John Dalton.. Ia mengelompokkan unsur dengan sifat kimia yang mirip ke dalam kelompok tiga yang disebut 'Triad'. Ciri khas dari triad adalah massa atom dari elemen tengah. Ketika unsur-unsur disusun dalam rangka meningkatkan massa atom mereka, massa atom dari elemen tengah adalah sekitar mean aritmetik dari dua elemen lain dari triad. Ia mengemukakan bahwa massa atom relatif strontium sangat dekat dengan masa rata-rata dari dua unsur lain yang mirip dengan strantium, yaitu kalsiium dan barium. Dobereiner juga mengemukakan beberapa kelompok unsur lain seperti itu. Unsur pembentuk garam dan massa atomnya, yaitu c1 = 35,5 Br = 80, dsn I = 127. unsur pembentuk alkali dan massa atomnya. Yaitu Li = 7, Na = 23dan K = 39.

Contoh Triad Dobereiner

Element	Lithium	Beryllium	Kalium	Aritmatika berarti
Atom massa	7.0	9.0	11.0	9.0


Element Elemen	Lithium Lithium	Beryllium	Kalium	Aritmatika berarti
Atom massa	7.0	23.0	39.0	23.0
Element	Karbon	Nitrogen	Oksigen	Aritmatika berarti
Atom massa	12.0	14.0	16.0	14.0
Element	Kalsium	Stronsium	Barium	Aritmatika berarti
Atom massa	40.0	87.5	137	88.1
Element	Klorin	Brom	Yodium	Aritmatika berarti
Atom massa	35.0	80.0	127.0	80.6

Dari pengelompokan unsur tersebut, terdapat suatu keteraturan. Setiap tiga nsur yang sifatnya mirip, massa atom (A_r) unsur yang kedua (tengah) merupakan massa atom rata-rata dari massa atom unsur pertama dan ketiga.

Bevel: ArNa= (ArLi+ArK)/2 = (7+39)/2 = 46/2 = 23

Kelompok-kelompok tiga unsur yang disebut triade.

Triade	A_r	Rata-Rata A_r unsur pertama dan ketiga
Kalsium Stronsium Bariuim	40 88 137	(40 + 137) = 88, 2

Kelemahan Triad Klasifikasi

Sejumlah besar unsur yang sama tidak dapat dikelompokkan ke dalam triad misalnya, besi, mangan, nikel, kobalt, seng dan tembaga adalah elemen serupa tetapi tidak dapat ditempatkan di triad.

Itu mungkin bahwa unsur-unsur yang cukup berbeda dapat dikelompokkan ke dalam triad.

Dobereiner hanya bisa mengklasifikasikan 3 triad berhasil (disorot dalam tabel).

Karena ia gagal untuk mengatur elemen kemudian dikenal dalam bentuk triad usahanya di klasifikasi tidak sangat sukses. Meskipun gagasan yang dikemukakan oleh Dobereiner selanjutnya gugur (tidak berhasil), tetapi hal tersebut merupakan upaya yang pertama kali dilakukan dalam menggolongkan unsur.

Hukum Oktaf Newlands

Pada tahun 1866, John A.R Newlands seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris mengemukakan bahwa unsur-unsur yang disusun berdasarkan urutan kenaikan massa atomnya mempunyai sifat yang akan berulang tiap unsur kedelapan. Artinya, unsur pertama mirip dengan unsur kedelapan, unsur kedua mirip dengan unsur kesembilan, dan seterusnya.

Sifat keperiodikan unsur berdasarkan urutan kenaikan massa atom setiap kelipatan delapan dinamakan hukum oktaf. Saat itu, baru ditemukan 60 unsur. Gas mulia tidak termasuk dalam pengelompokan sistem oktaf karena belum ditemukan .

Berikut ini disampaikan pengelompokan unsur berdasarkan hukum oktaf Newlands, yaitu sebagai berikut :

H	F	Cl	Co/Ni	Br	Pd	I	Pt
Li	Na	K	Cu	Rb	Ag	Cs	Tl
Be	Mg	Ca	Zn	Sr	Cd	Ba/V	Pb
B	Al	Cr	Y	Ce/La	U	Ta	Th
C	Si	Ti	In	Zr	Sn	W	Hg
N	P	Mn	As	Di/Mo	Sb	Nb	Bi
O	S	Fe	Se	Ro/Ru	Te	Au	Os

Beberapa unsur ditempatkan tidak urut sesuai massanya dan terdapat dua unsur yang ditempatkan di kolom yang sama karena kemiripan sifat. Hukum oktaf newlands ternyata hanya berlaku untuk unsur-unsur ringan. Jika diteruskan, teryata kemiripan sifat terlalu dipaksakan. Misalnya, Ti mempunya sifat yang cukup berbeda dengan Al maupun B.

Kelemahan dari teori ini adalah dalam kenyataanya masih di ketemukan beberapa oktaf yang isinya lebih dari delapan unsur. Dan penggolonganya ini tidak cocok untuk unsur yang massa atomnya sangat besar.

Sistem Periodik Mendeleyev

Pada tahun 1869, Dmitri Ivanovich Mendeleyev seorang ahli kimia berkebangsaan Rusia menyusun 65 unsur yang sudah dikenal pada waktu itu. Mendeleev mengurutkan unsur-unsur berdasarkan kenaikan massa atom dan sifat kimianya.

Pada waktu yang sama, Julius Lothar Meyer membuat susunan unsur-unsur seperti yang dikernukakan oleh Mendeleyev. Hanya saja, Lothar Meyer menyusun unsur-unsur tersebut berdasarkan sifat fisiknya. Meskipun ada perbedaan, tetapi keduanya menghasilkan pengelompokan unsur yang sama.

Mendeleyev menyediakan kotak kosong untuk tempat unsur-unsur yang waktu itu belum ditemukan, seperti unsur dengan nomor massa 44, 68, 72, dan 100. Mendeleyev telah meramal sifat-sifat unsur tersebut dan ternyata ramalannya terbukti setelah unsur-unsur tersebut ditemukan. Susunan unsur-unsur berdasarkan hukum Mendeleev disempurnakan dan dinamakan sistem periodik Mendeleyev.

Sistem periodik Mendeleev terdiri atas golongan (unsur-unsur yang terletak dalam satu kolom) dan periode (unsur-unsur yang terletak dalam satu baris). Tabel sistem periodik Mendeleyev yang dibuat adalah sebagai berikut :

Periode	Gol.I	Gol.II	Gol.III	Gol.IV	Gol.V	Gol.VI	Gol.VII	Gol.VIII
1	H 1
2	Li 7	Be 9,4	B 11	C 12	N 14	O 16	F 19
3	Na 23	Mg 24	Al 27,3	Si 28	P 31	S 32	C 35,5
4	K 39	Ca 40	? (44)	Ti 48	V 51	Cr 52	Mn 55	Fe 56, Co 59
								Ni 59, Cu 63
5	Cu 63	Zn 65	? (68)	? (72)	As 75	Se 78	Br 80
6	Rb 86	Sr 87	?Yt 88	Zr 90	Nb 94	Mo 96	? (100)	Ru 104, Rh 104
								Pd 106, Ag 108
7	Ag 108	Cd 112	In 115	Sn 118	Sb 122	Te 125	I 127	?
8	Cs 133	Ba 137	?Di 138	?Ce 140	?	?	?
9	?	?	?	?	?	?	?
10	?	?	?Er 178	?La 180	Ta 182	W 184	?	Os 195, Ir 197
11	Au 199	Hg 200	Tl 204	Pb 207	Bi 208	?	?	Pt 198, Au 199
12	?	?	?	Th 231	?	U 240	?

Sebagaimana dapat dilihat pada gambar di atas, Mendeleev mengkosongkan beberapa tempat. Hal itu dilakukan untuk menetapkan kemiripan sifat dalam golongan. Sebagai contoh, Mendelev menempatkan Ti (Ar = 48 ) pada golongan IV dan membiarkan golongan III kosong karena Ti lebih mirip dengan C dan Si, dari pada dengan B dan Al. Mendeleev meramalkan dari sifat unsur yang belum di kenal itu. Perkiraan tersebut didasarkan pada sifat unsur lain yang sudah dikenal, yang letaknya berdampingan baik secara mendatar maupun secara tegak. Ketika unsur yang diramalkan itu ditemukan, teryata sifatnya sangat sesuai dengan ramalan mendeleev. Salah satu contoh adalah germanium ( Ge ) yang ditemukan pada tahun 1886, yang oleh Mendeleev dinamai ekasilikon.

Kelemahan dari teori ini adalah masih terdapat unsur-unsur yang massanya lebih besar letaknya di depan unsur yang massanya lebih kecil. Co : Telurium (te) = 128 di kiriIodin (I)= 127. hal ini dikarenakan unsur yang mempunyai kemirpan sifat diletakkan dalam satu golongan. Kelemahan dari teori ini adalah pemebetulan massa atom. Sebelumnya massa atom. Sebelumnya massa atom In = 76 menjadi 113. selain itu Be, dari 13,5 menjadi 9. U dari 120 menjadi 240 . selain itu kelebihannya adalah peramalan unsur baru yakni meramalkan unsur beseerta sifat-sifatnya.

Pada waktu yang hampir bersamaan, Lothar Meyer melakukan hal yang mirip dengan Mendeleev. Ilmuwan kimia Jerman tersebut menyusun 57 unsur kimia berdasarkan kenaikan massa atom. Hal yang membedakan dengan Mendeleev, Meyer Mengelompokkan dengan menekankan pada sifat fisik unsur. Adapun Mendeleev, berdasarkan sifat kimia unsur. Sistem periodik Meyer tersebut disusun pada 1868, namun baru dipublikasikan pada 1870.

Pengelompokan Unsur Berdasarkan Sistem Periodik Modern

Sistem periodik Mendeleyev dikemukakan sebelum penemuan teori struktur atom, yaitu partikel-partikel penyusun atom. Partikel penyusun inti atom yaitu proton dan neutron, sedangkan elektron mengitari inti atom. Setelah partikel-partikel penyusun atom ditemukan, ternyata ada beberapa unsur yang mempunyai jumlah partikel proton atau elektron sama, tetapi jumlah neutron berbeda. Unsur tersebut dikenal sebagai isotop. Jadi, terdapat atom yang mempunyai jumlah proton dan sifat kimia sama, tetapi massanya berbeda karena massa proton dan neutron menentukan massa atom.

Dengan demikian, sifat kimia tidak ditentukan oleh massa atom, tetapi ditentukan oleh jumlah proton dalam atom tersebut. Jumlah proton digunakan sebagai nomor atom unsur dan unsur- unsur disusun berdasarkan kenaikan nomor atom.

Ternyata, kenaikan nomor atom cenderung diikuti dengan kenaikan massa atomnya. Keperiodikan sifat fisika dan kimia unsur disusun berdasarkan nomor atomnya. Pernyataan tersebut disimpulkan berdasarkan hasil percobaan Henry Moseley pada tahun 1913. Sistem periodik yang telah dikemukakan berdasarkan percobaan Henry Moseley merupakan sistem periodik modern dan masih digunakan hingga sekarang. Henry Moseley melakukan ekspermen pengukuran panjang gelombang unsur menggunakan sinar-X.

Sistem periodik unsur modern merupakan modifikasi dari sistem periodik Mendeleyev. Perubahan dan penyempumaan dilakukan terhadap sistern periodik Mendeleyev terutama setelah penemuan unsur-unsur gas mulia. Mendeleyev telah meletakan dasar-dasar yang memungkinkan untuk perkembangan sistem periodik unsur.

· Golongan dan Periode Unsur dalam Tabel Sistem Periodik Unsur Modern

Unsur-unsur dalam tabel sistem periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom. Karena sistem periodik yang disusun berbentuk panjang, maka tabel periodik yang sekarang ini disebut tabel periodik panjang. Terkadang disebut pula tabel periodik modern, dikarenakan disusun oleh konsep-konsep yang sudah modern.

Berbeda dengan tabel periodik Mendeleyev, karena berbentuk pendek, maka sering disebut sistem periodik pendek. Pada sistem periodik bentuk panjang, sifat unsurnya merupakan fungsi periodik dari nomor atomnya. Hal ini berarti bahwa sifat unsur tergantung dari nomor atomnya.

Pada tabel periodik bentuk panjang, juga dikenal istilah periode dan golongan. Penyusunan unsur dengan arah mendatar ke kanan disebut periode, sedangkan penyusunan unsur dengan arah ke bawah disebut golongan. Tabel periodik bentuk panjang terdiri atas 7 periode dan 8 golongan. Adapun tampilan fisik tabel Sistem Periodik Modern, adalah sebagai berikut Periode dibedakan menjadi periode pendek dan periode panjang, sedangkan golongan dibedakan menjadi golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Periode pendek mencakup periode 1 (terdiri dari 2 unsur), periode 2 (terdiri dari 8 unsur) dan periode 3 (terdiri dari 8 unsur). Sedangkan periode panjang mencakup periode 4 sampai dengan periode 7.

a. Golongan

Golongan unsur pada sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan jumlah elektron valensi (elektron yang terletak pada kulit terluar). Unsur dalam satu golongan mempunyai sifat yang cenderung sama dan ditempatkan dalam arah vertikal (kolom).

Pada sistem periodik unsur modern, golongan dibagi menjadi 18 berdasarkan aturan IUPAC. Berdasarkan aturan Amerika, sistem periodik unsur modern dibagi dua golongan yaitu golongan A dan B. Jadi, golongan unsur dari kiri ke kanan ialah IA, IIA, 11113, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, 1113, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIIIA. Umumnya, digunakan pembagian golongan menjadi A dan B.

Golongan unsur pada sistem periodik unsur modern mempunyai nama khusus yaitu sebagai berikut :

Golongan		Nama Khusus	Unsur-unsur
IA	1	Alkali	Li, Na, K, Rb, Cs, dan Fr
IIA	2	Alkali Tanah	Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra
IIIA	3	Boron	B, Al, Ga, In, dan Tl
IVA	4	Karbon	C, Si, Ge, Sn, dan Pb
VA	5	Nitrogen	N, P, As, Sb, dan Bi
VIA	6	Oksigen	O, S, Se, Te, dan Po
VIIA	7	Halogen	F, Cl, Br, I, dan At
VIIIA	8	Gas Mulia	He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn

b. Periode

Periode unsur pada sistem periodik unsur modem disusun dalam arah horisontal (baris) untuk menunjukkan kelompok unsur yang mempunyai jumlah kulit sama.

Sistem periodik bentuk panjang terdiri atas 7 periode sebagai berikut :

1) Periode 1 = periode sangat pendek berisi 2 unsur, yaitu H dan He

2) Periode 2 = periode pendek berisi 8 unsur

3) Periode 3 = periode pendek berisi 8 unsur

4) Periode 4 = periode panjang berisi 18 unsur

5) Periode 5 = periode panjang berisi 18 unsur

6) Periode 6 = periode sangat panjang berisi 32 unsur

7) Periode 7 = periode yang unsur-unsurnya belum lengkap berisi 30 unsur

Pada periode 6 termasuk periode sangat panjang, yaitu berisi 32 unsur.

Golongan IIIB periode 6 berisi 14 unsur dengan sifat mirip yang dinamakan golongan lantanida.

Begitu juga golongan IIIB periode 7 berisi 14 unsur dengan sifat mirip dinamakan golongan aktinida.

Unsur golongan aktinida dan lantanida biasanya dituliskan terpisah di bawah. Golongan lantanida dan aktinida disebut golongan transisi dalam.

· Penetapan Golongan dan Periode

Golongan dan periode dapat ditentukan dengan cara menuliskan konfigurasi elektron. Konfigurasi elektron adalah penataan elektron dalarn atom yang ditentukan berdasarkan jumlah elektron.

Pada konfigurasi elektron, jumlah elektron valensi menunjukkan nomor golongan, sedangkan jumlah kulit yang sudah terisi elektron (n terbesar) menunjukkan periode.

SEJARAH PERKEMBANGAN ATOM

Salah satu konsep dalam ilmu kimia yang mengalami perubahan secara dinamis adalah mengenai konsep atom. Hal ini karena teori-teori dan model-model yang dikembangkan mempunyai kegunaan yang luas dalam menerangkan gejala-gejala fisis dan kimia. Selain itu penemuan-penemuan baru partikel materi memungkinkan luasnya penerapan penemuan tsb.

Dewasa ini penerapan hasil-hasil pemikiran dan penemuan di sekitar konsep atom merambah ke segala bidang, selain mempunyai manfaat positif bagi kesejahteraan umat manusia, juga berdampak negatif dan berpotensi untuk membawa kesengsaraan bagi masyarakat seperti penemuan bom atom.

Pembahasan konsep atom dalam tulisan ini, ditujukan untuk menganalisis dan menginterpretasi fakta-fakta sejarah perkembangan teori atom berdasarkan kerangka berpikir sebagaimana yang dikemukakan Kuhn (1993) dalam karyanya The Structure of Scientific Revolutions.

Thomas Kuhn (1993) menjelaskan bahwa sains tidak selalu bersifat akumulatif. Hal ini karena terjadi suatu revolusi sains yang mengubah paradima sains normal. Pada periode sains normal, para ilmuwan bekerja memverifikasi atau menguji teori-teori berdasarkan paradigma yang berlaku. Pada periode ini adanya anomali atau penyimpangan hasil diabaikan. Namun akumulasi anomali-anomali dapat memungkinkan terjadinya krisis paradigma, sehingga sains normal tidak dapat berlanjut. Pada saat itulah terjadi revolusi sains dan muncul paradigma baru. Paradigma baru yang timbul setelah anomali itu, akan tetap bertahan, jika hasil verifikasi atau fakta-fakta dapat mendukungnya. Semakin banyak verifikasi yang mendukung paradigma, semakin kuat pula kedudukannya, sehingga pada suatu waktu dapat menjadi sains yang normal. Selanjutnya bila terjadi akumulasi anomali, maka terjadi lagi krisis paradigma yang mengakibatkan revolusi sains .

Berdasarkan kerangka berpikir Kuhn mengenai Revolusi Sains, maka dalam tulisan ini disajikan analisis sejarah perkembangan pemikiran konsep atom. Adapun rumusan masalahnya adalah :

Pada periode mana konsep atom merupakan suatu mitos kemudian menjadi sains normal ?
Penemuan-penemuan apasajakah yang dianggap sebagai anomali dan menyebabkan terjadinya revolusi?
Kapankah terjadi revolusi pemikiran konsep atom?

PEMIKIRAN KONSEP ATOM ZAMAN YUNANI DAN PERKEMBANGANNYA

Dalam memikirkan alam semesta, Sebagian besar para ahli filsafat Yunani meninjaunya dalam skala makro, yaitu berdasarkan apa yang mereka lihat secara kasat mata saja. Namun ada pula beberapa ahli filsafat yang memikirkan lebih jauh makna terdalam dari jagat raya ini dalam konsep berskala mikro, artinya berpikir secara abstrak hal-hal yang tidak dapat mereka lihat namun mereka yakini keberadaannya, mereka disebut para atomist.

Atomist pertama adalah Leucippus dari Miletus-Yunani (440 SM) dan Democritus dari Abdera (420 SM). Mereka menyumbangkan pemikirannya secara terpisah, namun saling bersesuaian (Mason, 1962). Pada hakekatnya gagasan Leucippus dan Democritos mengenai materi bersifat diskontinu. Materi tersusun dari partikel-partikel kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi yang diketahui sebagai atom. Atom-atom penyusun materi itu senantiasa bergerak di dalam kehampaan (ruang vakum= ruangan yang mengandung ketiadaan absolut). Istilah atomos (a=tidak, tomos=dapat dibagi) diberikan untuk partikel materi itu, karena atom-atom sangat halus dan tidak dapat dibagi-bagi lagi. (Bruton, 1966). Lucretius, salah satu penyair terbaik dari Roma pada abad itu, mempercayai konsep atom tersebut. Ia meninggalkan sebuah deskripsi mengenai hal itu dalam puisi yang panjang, yaitu De Rerum Natura (‘On the nature thing’). Ia meyakini bahwa suatu kesatuan tubuh yang tampaknya tidak terpecah-pecah sebenarnya dihasilkan dari kumpulan atom yang berukuran sangat kecil. (Bruton, 1966)

Para ahli fisafat alam pada zaman ini seperti Aristoteles (384-322 SM) dari Staigera Yunani, Plato dan Galen (130-200 SM) menolak konsep atom tersebut. Umumnya mereka memandang materi merupakan satu kesatuan yang utuh (kontinu) dapat dibagi terus-menerus menjadi bagian sekecil-kecilnya tanpa batas dan dalam alam semesta tidak ada kehampaan (ruang hampa). Alam semesta terdiri dari 4 elemen, yaitu tanah, api, udara dan air karena masing-masing cenderung ditemukan di alam. Pandangan itu diperkuat oleh Thales dari Miletus (sekitar 580 tahun SM), Anaximenes (550-475 SM) dan Anaximander (tahun 610-545 SM) menyatakan dunia terdiri atas tanah, air, udara dan api. (Poedjiadi, 1987)

Pandangan para ahli filsafat alam itu, terutama Aristoteles lebih diyakini di masyarakat, karena popularitas dan kredibilitasnya. Hal ini berlangsung, terutama sampai abad pertengahan (27 SM- 476 M) atau abad kegelapan (di Eropa). Sedangkan konsep atom Leucippus dan Democritus tidak dihiraukan orang. Aristoteles dianggap sebagai ahli filsafat Yunani yang terbaik saat itu. Gagasannya sangat luas dalam berbagai bidang dan dituliskannya dalam bentuk buku yang berkaitan dengan perkembangan pengetahuan seperti astronomi, biologi, metafisika, hukum, politik, logika, etika dan estetika. Buku-bukunya dijadikan bahan acuan dalam waktu yang lama (bahkan konsep logika masih dianut hingga sekarang).

Pada Abad kegelapan di Eropa, umumnya perkembangan sains dan teknologi mengalami hambatan. Hal ini, karena saat itu pemikiran para ilmuwan, terkungkung oleh ajaran agama Katolik ortodoks, yang mengikat kebebasan berpikir tentang keduniawian, terutama ilmu pengetahuan. Pemikiran yang nampaknya bertentangan dengan “ajaran” agama, dianggap sebagai kesalahan dan dosa yang harus ditebus dengan hukuman fisik bahkan dengan nyawa. Paradigma Aristotelian masih diakui, karena dianggap tidak bertentangan dengan “ajaran” agama. Selain konsep atom yang mendapat pembenaran dari ajaran agama, gagasan lainnya adalah mengenai konsep geosentris dan penolakan terhadap konsep ruang vakum.

Berlainan dengan keadaan di Eropa, perkembangan ilmu pengetahuan di Arab (Timur Tengah) tumbuh dengan pesat. Salah satu ilmuwan muslim yang menyinggung masalah atom adalah Abul Hasan Al Asy’ari (873-935 M). Namun ia mengkaitkannya dengan masalah kejadian alam semesta. Ia berpendapat bahwa alam semesta ini maujud karena adanya atom-atom yang menyusunnya. Atom-atom itu sudah mempunyai sifat sendiri (eigen natuur) dan tidak padat berkembang (zich uitdijen), serta tidak bisa saling mempengaruhi. Jadi menurutnya, atom-atom yang menyusun alam semesta tidak dapat berubah. Atom-atom dipisahkan satu sama lain oleh ruang antara dan satu sama lain tidak dapat saling mempengaruhi. Perubahan yang terjadi di alam semesta, terjadi karena atom-atom senantiasa “keluar-masuk” dari eksistensi (alam ‘ada’). Berdasarkan keyakinannya terhadap Allah SWT, ia meyakini bahwa “masuk” artinya diciptakan Tuhan dan “keluar” berarti ditiadakan Tuhan. Jadi menurutnya, atom-atom itu selalu harus diciptakan Tuhan setiap saat untuk menggantikan atom-atom yang sudah ditiadakannya (Musthafa, 1980).

Pandangan tersebut hampir bersesuaian dengan Leucippus maupun Democritus karena mengakui adanya sifat diskontinu dari materi. Namun tampak Abul Hasan Al-Asy”ari ini menolak anggapan bahwa perubahan alam semesta disebabkan oleh hukum alam yang pasti serta tunduk pada hukum “sebab-akibat” yang melekat pada perilaku atom-atom itu sendiri.

Sejauh ini sumbangan pemikiran mengenai konsep atom dari ilmuwan dunia Arab atau muslim tidak banyak ditemukan, karena keterbatasan pencarian literatur yang relevan. Mungkin saja terdapat pemikiran yang lebih maju mengenai konsep atom dan hal-hal yang berkaitan dengan itu. Mengingat pada ahir abad pertengahan literatur dari dunia Arab banyak yang dimusnahkan, akibat serangan pasukan Hulagu Khan dari Mongol pada tahun 1258 yang menghancur-leburkan Bagdad yang menjadi pusat kebudayaan Islam.

Namun demikian, tinjauan konsep atom menurut Islam (dalam hal ini Al-Qur’an) ternyata memperkuat keberadaan gagasan konsep Atom Leucippus dan Democritus – seperti pula pembenaran terhadap konsep heliosentris yang dikemukakan oleh beberapa ilmuwan utama abad ke-17 , seperti Galileo, Newton dan ilmuwan abad sebelumnya-. Konsep atom semakin kuat kedudukannya pada permulaan abad-19 setelah pemikiran ini didukung hasil temuan melalui pengamatan dan eksperimen yang dilakukan para ilmuwan. Terutama setelah John Dalton merekonseptualisasikan kembali gagasan atom tersebut berdasarkan fakta-fakta empiris yang ditemukan para ilmuwan.

John Dalton

(1766-1844) ialah seorang guru SMU di Manchester, Inggris. Ia terkenal karena teorinya yang membangkitkan kembali istilah "atom". Dalam buku karangannya yang berjudul New System of Chemical Philosophy ia berhasil merumuskan hal tentang atom sekitar tahun 1803.

Berdasarkan gagasan atom Leucippus dan Democritus dan fakta-fakta empiris yang ditemukan oleh ilmuwan berikutnya Dalton merekonseptualisasikan kembali menjadi suatu teori yang dikenal sebagai teori atom Dalton. Pada periode abad 17 sampai permulaan abad ke-19, telah diletakkan suatu pandangan baru untuk menjelaskan sifat-sifat fisika dari keadaan zat padat, gas dan cair serta mengidentifikasikan fakta-fakta penggabungan kimiawi secara kuantitatif.

Sebelum permulaan abad ke-19, tidak semua ilmuwan meyakini gagasan atom, karena belum diperoleh kejelasan mengenai fakta-fakta yang dapat mendukungnya. Dengan demikian gagasan konsep atom yang dikemukakan Dalton (1766-1844), dipandang sebagai kelanjutan pandangan filosof atomik, meskipun terdapat sedikit perbedaan dalam landasan berpikirnya. Beberapa gagasan yang dituangkan Dalton dilandasi oleh fakta-fakta empiris berlandaskan eksperimen yang dilakukan oleh ilmuwan lain, sedangkan pandangan filosof tentang atom seluruhnya berupa refleksi kritis terhadap fenomena alam (Dampier, 1983 ; Mason ,1962)

Pokok-pokok pikiran yang dipaparkan Dalton dalam tulisannya New System of Chemical Philosophy yang dipublikasikannya pada tahun 1808. itu adalah sebagai berikut :

1) Semua zat terdiri dari sejumlah partikel yang sangat kecil atau atom-atom materi yang terikat bersama-sama melalui suatu gaya atraksi yang kekuatannya sesuai dengan keadaanya.

2) Atom-atom setiap zat murni adalah identik, artinya mempunyai bentuk dan ukuran yang sama. Namun, atom suatu zat murni berbeda sifat dan ukurannya dengan atom zat lain..

3) Analisis dan sintesis zat kimia atau suatu reaksi kimia merupakan suatu proses yang berlangsung tidak lebih daripada penyusunan ulang atom-atom dari suatu senyawa yang akan menghasilkan senyawa baru dengan sifat-sifat yang berlainan dengan asalnya.. Namun tidak ada penciptaan/kreasi partikel-partikel atau atom-atom yang jenisnya baru ataupun proses pemusnahan yang terkait di dalamnya. (dikenal dengan Hukum Kekekalan Materi). Oleh karena jumlah total atom tidak berubah, maka tidak akan terjadi perubahan massa (pembenaran terhadap Hukum Kekekalan Massa – Lavoisier).

4) Dalam reaksi kimia ada suatu keteraturan dalam segi kuantitatif, yaitu bila 2 unsur A dan B membentuk 2 senyawa atau lebih, dan salah satu unsur yang dikandung tiap senyawa beratnya sama, maka berat unsur kedua pada tiap senyawa akan berbanding dengan bilangan bulat dan sederhana (Hukum Perbandingan Berganda Dalton). Aturan-aturan ini selanjutnya diadopsi sebagai penuntun dalam semua penyelidikan kimia sintesis.

Selain hal-hal yang telah dijelaskan di atas, Dalton juga mencoba menggambarkan simbol dasar atom-atom dengan titik, silang dan bintang di dalam lingkaran kecil. Metode ini kemudian diperbaiki oleh John Jakob Berzelius (1779-1848) yang memperkenalkan sistem yang sampai sekarang kita gunakan.

Kuhn (1993) memandang bahwa situasi dalam tahun-tahun terahir yang membawa Dalton melakukan penyelidikan yang akhirnya membawanya kepada teori atom kimiawinya yang terkenal adalah situasi ketika terjadinya pertentangan pendapat antara Berthollet dan Proust. Dinyatakannya bahwa Dalton bukan ahli kimia dan tidak berminat terhadap kimia. Sebenarnya Dalton adalah seorang meteorolog yang sedang menyelidiki masalah fisika yaitu bagaimana penyerapan gas-gas oleh air dan penyerapan air oleh atmosfer. Dia mendekati masalah ini dengan paradigma yang berbeda dari paradigma ahli kimia kontemporer. Terutama dalam memandang bahwa terjadinya pencampuran gas-gas sebagai masalah fisika saja, karenanya gaya tarik-menarik tidak memainkan peran. Justru yang menjadi masalah baginya adalah adanya fakta mengenai homogenitas campuran udara. Ia mengira dapat memecahkan masalah ini dengan menetapkan ukuran dan berat relatif dari berbagai partikel atom dalam campuran-campuran eksperimentalnya. Karena itulah kemudian ia beralih pada kimia dan terdorong melakukan analisis terhadap data-data kimiawi yang dilakukan ahli kimia eksperimental . Ia kemudian mengasumsikan bahwa dalam serangkaian reaksi yang terbatas (yang dianggapnya kimiawi), atom-atom hanya dapat bergabung dengan bilangan bulat sederhana. Dengan asumsi itu, ia kemudian menetapkan ukuran dan berat beberapa unsur dan menyatakannya dalam suatu aturan (Hukum Perbandingan Berganda). Jadi menurutnya, setiap reaksi yang unsur-unsurnya tidak termasuk proposi yang tetap, maka bukanlah proses kimia yang murni serta terdapat perbedaan yang nyata antara pencampuran secara kimiawi (reaksi kimia) dengan pencampuran fisikalis. Hukum seperti ini tidak dapat diciptakan oleh hasil eksperimen sebelum karya Dalton ini. Karya ini dapat diterima menjadi prinsip esensial saat itu setelah tidak dapat diganggu gugat oleh perangkat kimiawi manapun.

Tentu saja ketika pertama kali kesimpulan-kesimpulan Dalton itu diumumkan mendapat serangan di mana-mana, terutama bagi Berthollet. Namun kebanyakan ahli kimia lebih meyakini paradigma Dalton, ketimbang Proust atau pun Berthollet , karena cakupannya jauh lebih luas. Bukan saja memberikan kriteria baru untuk membedakan campuran dengan senyawa, namun dengan penelitian ulang data-data kimiawi, yang ternyata dapat menyingkap contoh-contoh perbandingan penggabungan atom-atom secara kimiawi dalam perbandingan berganda secara tetap dan berupa bilangan bulat sederhana.

Menurut Proust atom-atom hanya bisa bergabung secara kimiawi dalam perbandingan bulat yang sederhana. Penelitian ulang terhadap data-data kimiawi yang telah ada oleh Dalton serta ilmuwan lain yang bekerja atas dasar paradigma ini, ternyata dapat menyingkapkan contoh-contoh perbandingan yang berganda maupun tetap. Manfaat dari penemuan itu, para ahli kimia tidak lagi menulis bahwa karbondioksida, katakanlah misalnya mengandung 56 % karbon dan 72 % oksigen menurut beratnya masing-masing ; tetapi mereka menuliskan bahwa satu berat karbon akan bergabung dengan 1,3 atau dengan 2,6 berat oksigen. Jika dikerjakan berulang kali akan menghasilkan nisbah mendekati 1 : 2.

Selain itu, paradigma Dalton dijadikan kerangka pemikiran untuk eksperimen-eksperimen baru, terutama eksperimen Gay-Lussac dalam penggabungan volume. Hasil eksperimen itu ternyata menghasilkan suatu keteraturan-keteraturan yang lain lagi yang oleh para ahli kimia tidak terbayangkan sebelumnya. Misalnya dalam memecahkan permasalahan berat atom dan memberikan informasi mengenai apa yang disebut atom, molekul, senyawa, campuran dan larutan.

Yang perlu digarisbawahi dari gagasan-gagasan Dalton adalah bahwa apa yang dapat diperoleh para ahli kimia dari gagasan Dalton, bukanlah hukum-hukum eksperimental yang baru, melainkan sistem baru dalam mempraktekan kimia. Oleh karena itu Dalton menyebutnya sebagai ‘sistem baru dari filsafat kimia’ (New System of Chemical Philosophy). (Kuhn : 1993).

Anomali konsep atom Dalton mulai tampak ketika dilakukan studi yang lebih intensif mengenai fenomena penggabungan gas-gas. Gay Lussac (1778-1850) menemukan pada tahun 1808 bahwa jika dua gas bereaksi membentuk suatu senyawa, maka perbandingan volume gas yang satu dan lainnya akan menghasilkan angka perbandingan yang sederhana dan demikian pula halnya apabila hasil reaksinya juga berupa gas. Sebagai contoh, satu volume gas nitrogen dan satu volume oksigen akan menghasilkan dua volume gas nitrogen oksida ; dua volume gas hidrogen dan satu volume gas oksigen menghasilkan dua volume uap air. Namun Dalton menganggap dalam penggabungan gas-gas, tidak terjadi reaksi kimia, hal ini hanyalah masalah fisika saja, sehingga hukum perbandingan berganda tidak berlaku untuk keadaan gas.

Pokok-pokok pemikiran Dalton yang dianggap mengandung kekeliruan pada saat itu antara lain ; 1) Dalton memandang panas sebagai ‘subtle fluid’. ; 2) Kombinasi berat oksigen dengan hidrogennya tidak akurat. Seharusnya 1 : 8, bukan 1 : 7 ; 3) Asumsi Dalton, jika hanya satu senyawa dari dua unsur yang diketahui, maka harus merupakan penggabungan atom dengan atom. Hal ini bukan kebenaran universal. ; 4) Dalton tidak membedakan satuan unsur dengan satuan senyawa ; satuan senyawa juga disebutnya atom ; 5) Gagasan Dalton untuk menetapkan perbandingan air dengan amonia mengandung kekeliruan.(Dampier, 1983).

Kekeliruan pada teori Dalton ini kemudian ditunjukkan oleh Avogadro (1776-1856) pada tahun 1811. Avogadro melanjutkan observasi Gay-Lussac dan menyatakan bahwa semua gas yang volumenya sama harus mengandung angka perbandingan atom yang sederhana dengan yang lainnya. Pada volume yang sama, gas-gas yang berbeda jenisnya akan mengandung jumlah partikel yang sama apabila diukur pada suhu dan tekanan yang sama. Avogadro mengkoreksi pendapat Dalton dengan membedakan pengertian antara atom dengan molekul. Atom didefinisikan sebagai partikel terkecil unsur ; yang dapat mengambil bagian dalam reaksi kimia. Sedangkan pengertian molekul digunakan untuk menyatakan satuan terkecil suatu zat murni atau senyawa. Ia juga meletakkan gagasan bahwa partikel-partikel yang membentuk gas adalah apa yang kita sebut sekarang dengan molekul, dimana pada pembentukannya dua molekul bergabung bersama-sama..

Andrea Marie Ampere (1775-1836) juga mengemukakan hipotesis yang serupa secara terpisah pada tahun 1814. Cannizzaro pada tahun 1858 menggunakan . metoda sederhana untuk mengekspresikan hipotesis Avogadro yaitu dengan menyarankan gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah partikel yang sama pula. Hasil ini diperoleh secara deduktif-matematis dari teori fisika yang menyarankan bahwa adanya pengaruh tekanan terhadap gas mengakibatkan terjadinya keadaan pergerakan dan tumbukan yang terus-menerus. Cannizzaro menggunakan hipotesis Avogadro untuk menghitung berat atom dari sejumlah unsur. Ia menentukan berat volume dari sejumlah gas dan membandingkannya dengan berat hidrogen yang volumenya sama. Kemudian melalui analisis eksperimental ia menemukan berat unsur tertentu dalam setiap senyawa. Pendekatan yang digunakannya untuk menetapkan berat molekul adalah massa jenis gas-gas. (Bruton, 1966; Dampier ; 1984; Mason,1962).

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 atomini 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. Model atom Thomson dapat digambarkan sebagai berikut:

Percobaan Sinar Katode

$tabung sinar katode,E:\atom\Thomson_files\Picture4.jpg$

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.

Ernest Rutherford

Rnest Rutherford, 1st Baron Rutherford of Nelson (1871-1937) adalah seorang fisikawan kelahiran Selandia Baru yang bekerja sama meneliti atom dengan J.J. Thomson di Universitas Cambridge.

Rutherford berhasil menangkap adanya nukleus di dalam atom. Dengan dukungan dari Frederick Soddy, ia mengemukakan bahwa radioaktivitas berasal dari peluruhan atom-atom. Ia adalah orang pertama yang berhasil melakukan pembelahan atom di dalam laboratorium.

Atas penelitiannya pada berbagai tipe radiasi, ia dinobatkan sebagai peraih hadiah Nobel Kimia pada tahun 1908.

Pada tahun 1909 Hans Geiger dan Ernest Marsden dengan petunjuk dari Ernest Rutherford melakukan eksperimen di Laboratorium Fisika Universitas Manchester untuk membuktikan kebenaran dari teori atom yang dikemukakan oleh Thomson.

Eksperimen ini melibatkan penambakan partikel alfa (inti atom helium atau ion helium dengan muatan positip) yang diemisikan oleh unsur Radium pada lempengan logam emas tipis dan kemudian mendeteksi partikel alfa yang telah melewati lempengan logam emas tersebut dengan menggunakan layar yang dilapisi seng sulfida (ZnS) sebagai dtetektor.

Rutherford berpendapat bahwa apabila struktur atom yang dikemukakan oleh Thomson adalah benar maka sebagian besar berkas partikel alfa akan melewati lempengan logam emas dan sebagian kecil sekali yang akan didefleksi.

Akan tetapi hasil eksperimen Rutherford sangat mengejutkan, walaupun sebagian besar berkas partikel alfa melewati lempengan logam emas, terdapat banyak berkas partikel alfa yang didefleksi dengan sudut yang besar (lebih dari 900), bahkan terdapat berkas partikel alfa yang direfleksi kembali kearah sumber tanpa pernah menyentuh layer detector (perhatikan gambar).

Setelah merunut pola-pola partikel alfa yang ditembakkan ke lempeng logam emas, maka Rutherford mengambil kesimpulan bahwa sebagian besar ruang dalam atom adalah “ruang kosong”, dan terdapat massa yang terkonsentrasi pada pusat atom yang bermuatan positif dimana ukurannya 10.000 kali lebih kecil dibanding ukuran keseluruhan bagian atom, dan elektron mengelilingi inti atom tersebut seperti planet-planet kita mengelilingi matahari.

Rutherford menyimpulkan struktur atom tersebut berlandaskan eksperimennya sebagai berikut:

Sebagian besar berkas partikel alfa yang dapat melewati lempengan logam emas menunjukan bahwa partikel alfa ini melewati ruang kosong yang ada di dalam atom sehingga dengan mudah partikel alfa ini melewati ruang kosong tersebut tanpa hambatan yang berarti.
Berkas partikel alfa yang didefleksi menunjukan bahwa partikel alfa tersebut berada pada posisi yang dekat dengan inti atom yang bermuatan positif. Muatan positif dengan muatan positif akan saling tolak menolak, hal inilah yang menyebabkan partikel alfa dibelokan dengan sudut yang besar.
Berkas partikel alfa yang di refleksi kembali (dipantulkan kembali) menunjukan bahwa partikel alfa tersebut bertumbukkan dengan inti atom yang bermuatan positif. Inti atom emas mempunyai massa dan muatan positif yang lebih besar disbanding dengan massa dan muatan partikel alfa, hal inilah yang membuat partikel alfa di pantulkan kembali.

Berdasarkan hal tersebut diatas maka Rutherford mengajukan model atom sebagai berikut:

Model Bohr

Niels Henrik David Bohr (7 Oktober 1885 - 18 November 1962) adalah seorang Denmark fisikawan yang membuat kontribusi fundamental untuk memahami struktur atom dan mekanika kuantum , untuk mana ia menerima Hadiah Nobel dalam Fisika . pada tahun 1922 ^{[ 1]} Bohr dibimbing dan berkolaborasi dengan banyak fisikawan top abad di lembaga di Kopenhagen. Dia adalah bagian dari sebuah tim fisikawan bekerja di Proyek Manhattan. Bohr menikah Margrethe Nørlund pada tahun 1912, dan salah satu putra mereka, Aage Bohr , tumbuh menjadi seorang fisikawan penting yang pada tahun 1975 juga menerima hadiah Nobel. Bohr telah digambarkan sebagai salah satu ilmuwan paling berpengaruh abad ke-20

Teori atom yang dikemukakan oleh Niels Bohr (1885-1962) pada tahun 1913 bertitik tolak pada anggapan sebagai berikut :

1) Elektron tidak dapat bergerak mengelilingi inti atom dalam setiap setiap lintasan atau orbit, akan tetapi hanya dalam lintasan yang memenuhi persyaratan tertentu menurut teori kuantum. Yang diperbolehkan hanya lintasan di mana elektron mempunyai momentum sudut yang merupakan kelipatan dari harga h/2p, sehingga lintasannya disebut lintasan kuantum ;

2) Bila elektron bergerak dalam salah satu lintasan kuantumnya, maka elektron tidak akan memancarkan energi. Elektron dalam lintasan ini berada dalam keadaan stasioner dan dalam tingkat energi tertentu.

3) Bila elektron pindah dari tingkat energi E₁ ke tingkat energi E₂ yang energinya lebih kecil dari E₁, maka akan terjadi radiasi energi dengan frekuensi yang dapat dihuitung dengan teori kuantum : E₁– E₂ = E _foton= h. n . Bila energi E₂lebih besar dari E₁, maka elektron akan mengabsorpsi energi radiasi.

Dengan meramu ketiga postulat dengan perhitungan mekanika klasik itu, Bohr akhirnya dengan mudah dapat menghitung jari-jari lintasan dari kuantum pertama, kedua dan seterusnya serta masing-masing energi total orbit dengan rumus mekanika klasik. Bohr masih menggunakan model tata surya untuk merumuskan energi orbit tersebut. Kemudian dengan menggunakan cara perhitungan yang serupa, Bohr dapat menginterpretasikan spektrum atom hidrogen dan dari partikel-partikel lainnya yang serupa dengan atom hidrogen, yaitu yang hanya memiliki satu elektron, seperti ion Li²⁺ dan ion Be³⁺.

Perhitungan Bohr dengan memadukan pendekatan teori kuantum dengan mekanika klasik telah menguak rahasia terjadinya berbagai deret spektrum sehingga diperoleh gambaran mengenai diagram tingkat energi.

Berdasarkan hal itu, Bohr menyatakan bahwa elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan yang berbentuk lingkaran. Energi elektron di dalam atom adalah terkuanta pada beberapa bilangan jumlah energi saja, sehingga energi elektron dalam suatu lintasan ditentukan oleh bilangan kuantum, n. Bilangan ini juga menentukan jari-jari lintasan. Lintasan elektron seringkali dinyatakan sebagai lintasan-K (n=1), lintasan -L (n=2), lintasan-M (n=3) dan sebagainya. Elektron dapat loncat dari lintasan kedua ke lintasan pertama sesuai dengan bilangan kuantumnya dengan memberikan satu garis spektrum (Keenan, 1980).

Model Atom Modern

Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger 1926). Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”.

Erwin Schrodinger

Werner Heisenberg

Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi.

Persamaan Schrodinger

x,y dan z
Y
m
ђ
E
V

=Posisi dalam tiga dimensi
= Fungsi gelombang
= massa
= h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14
= Energi total
= Energi potensial

Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini.

· Model atom mutakhir atau model atom mekanika gelombang

Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama.

CIRI KHAS MODEL ATOM MEKANIKA GELOMBANG

Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom)
Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)
Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron