Sejarah Atom Menurut Para Ahli

Atom adalah unit dasar materi, yang terdiri dari inti atom dan awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri dari proton bermuatan positif dan neutron bermuatan netral kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron. Elektron dalam atom terikat pada inti atom dengan gaya elektromagnetik. Serta kumpulan atom dapat terikat satu sama lain, dan membentuk molekul.

Atom yang memuat jumlah proton dan elektron yang sama mempunyai sifat netral, sedangkan jumlah proton dan elektron yang berbeda positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat dalam inti. Jumlah proton dalam atom menentukan unsur kimia atom, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut. www.dosenpendidikan.com

Pengertian Dan Sejarah Atom

100 Pengertian Dan Sejarah Atom Menurut Para Ahli

Konsep bahwa materi terdiri dari unit-unit terpisah yang tidak dapat dibagi lagi menjadi unit yang lebih kecil telah ada selama ribuan tahun. Namun, ide-ide ini didirikan pada abstrak dan filosofis, daripada berdasarkan pengamatan empiris dan eksperimen.

Secara filosofis, deskripsi sifat-sifat atom bervariasi tergantung pada budaya dan aliran filosofi, dan sering memiliki unsur-unsur spiritual di dalamnya. Namun demikian, ide dasar dari atom dapat diterima oleh para ilmuwan ribuan tahun kemudian, karena ia elegan bisa menjelaskan penemuan-penemuan baru di bidang kimia.Kemajuan lanjut pemahaman atom dimulai dengan pengembangan kimia.

1. Pada Tahun 1661, Robert Boyle

Mempublikasikan The Sceptical Chymist yang berpendapat bahwa materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi “corpuscules”, yaitu atom yang berbeda. Hal ini berbeda dengan pandangan klasik yang berpendapat bahwa materi terdiri dari unsur-unsur udara, tanah, api, dan air.

2. Pada Tahun 1789, Antoine Lavoisier

Istilah unsur (unsur) didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi lebih lanjut dengan menggunakan metode kimia.

3. Pada Tahun 1803, John Dalton

Menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap, dan mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan gas lainnya. Ia mengusulkan bahwa setiap elemen mengandung atom tunggal unik, dan atom kemudian dapat bergabung untuk membentuk senyawa kimia.

Teori partikel ini kemudian dikonfirmasi lebih lanjut pada tahun 1827, ketika botaniwan Robert Brown menggunakan mikroskop untuk mengamati debu mengambang di atas air dan menemukan bahwa debu tersebut bergerak secara acak. Fenomena ini dikenal sebagai “Gerak Brown”.
4. Pada Tahun 1877, J. Desaulx

Mengusulkan bahwa fenomena ini disebabkan oleh gerak termal molekul air, dan pada tahun 1905 Albert Einstein membuat analisis matematika terhadap gerak ini. Fisikawan Perancis Jean Perrin kemudian menggunakan karya Einstein untuk menentukan massa dan dimensi atom dalam eksperimen, yang kemudian pasti akan verifikasi teori atom Dalton. Berdasarkan hasil penelitiannya pada sinar katoda,

5. Pada Tahun 1897 JJ Thomson

Menemukan elektron dan sifat-sifat subatomik. Ini melemahkan konsep atom sebagai satuan yang tidak dapat dibagi lagi. Thomson percaya bahwa elektron merata di seluruh atom, dan muatan-skor seimbang dengan muatan positif kehadiran laut kargo (model puding plum).

6. Pada Tahun 1909, Ernest Rutherford

para peneliti di bawah arahan Ernest Rutherford menembakkan ion helium ke lembaran tipis emas, dan menemukan bahwa sebagian kecil ion tercermin dari sudut refleksi tajam dari apa yang diprediksikan oleh teori Thomson. Rutherford kemudian mengajukan bahwa muatan positif suatu atom dan kebanyakan massanya terkonsentrasi pada inti, dengan elektron yang mengorbit inti atom seperti planet mengelilingi matahari. Ion helium bermuatan positif yang melewati inti padat ini harus tercermin oleh tajam sudut refleksi.

7. Pada Tahun 1913, Frederick Soddy

Ketika bereksperimen dengan hasil proses peluruhan radioaktif, Frederick Soddy menemukan bahwa terdapat lebih dari satu jenis atom pada setiap posisi tabel periodik. Istilah isotop kemudian diciptakan oleh Margaret Todd sebagai nama yang cocok untuk atom yang berbeda, tetapi unsur yang sama. J.J. Thomson selanjutnya menemukan teknik untuk memisahkan jenis atom melalui karyanya pada gas terionisasi. Bohr model atom hidrogen menunjukkan lompatan elektron antara orbit tetap dan memancarkan energi foton dengan frekuensi tertentu.

8. Pada Tahun 1913, Niels Bohr

Fisikawan Niels Bohr meninjau ulang atom Model Rutherford  dan mengusulkan bahwa elektron terletak pada orbit terkuantisasi dan dapat meloncat dari satu orbit ke orbit lain, namun tidak dapat dengan bebas berputar spiral ke dalam dan keluar dalam keadaan transisi. Sebuah elektron harus menyerap atau memancarkan sejumlah energi untuk dapat melakukan transisi antara orbit ini tetap.

Jika cahaya materi dipanaskan memancar melalui prisma, menghasilkan spektrum warna-warni. Munculnya garis spektrum tertentu ini berhasil dijelaskan oleh teori transisi kimia antara orbital atom ini.

9. Pada Tahun 1916, Gilbert Newton Lewis

Dijelaskan oleh Gilbert Newton Lewis sebagai interaksi antara elektron dari atom. Selama sifat keteraturan mereka bahan kimia dalam tabel periode kimia, ahli kimia Amerika Irving Langmuir pada tahun 1919 berpendapat bahwa hal ini bisa dijelaskan jika elektron dalam atom saling berhubungan atau berkumpul dalam bentuk tertentu. Sekelompok elektron diperkirakan menduduki satu set kelopak elektron di sekitar inti.

10. Pada Tahun 1922, Stern-Gerlach

Stern-Gerlach percobaan pada tahun 1922 memberikan bukti lebih lanjut dari sifat kuantum dari atom. Ketika sinar atom perak ditembakkan melalui medan magnet, file tersebut dipisahkan sesuai dengan arah momentum sudut atom (spin). Oleh karena itu, arah spin acak, berkas ini diharapkan menyebar ke tepinya. Namun pada kenyataannya file tersebut dibagi menjadi dua bagian, tergantung pada apakah spin atom berorientasi ke atas atau ke bawah.

11. Pada tahun 1926, Louis de Broglie

Dengan menggunakan ide yang berperilaku partikel seperti gelombang, Erwin Schrödinger mengembangkan model matematika dari atom yang menggambarkan elektron tiga dimensi sebagai gelombang daripada sebagai titik partikel. Konsekuensi penggunaan bentuk gelombang untuk menjelaskan hal ini adalah bahwa elektron tidak mungkin untuk secara matematis menghitung posisi dan momentum partikel secara bersamaan.

Hal ini kemudian dikenal sebagai prinsip ketidakpastian, yang dirumuskan oleh Werner Heisenberg pada 1926. Menurut konsep ini, untuk setiap posisi pengukuran, seseorang hanya bisa mendapatkan kisaran nilai-nilai probabilitas momentum, demikian pula sebaliknya. Meskipun model ini sulit untuk memvisualisasikan, mungkin juga menjelaskan sifat-sifat atom diamati sebelumnya tidak dapat dijelaskan dengan teori apapun.

Oleh karena itu, model yang menggambarkan elektron atom mengorbit inti atom seperti planet mengelilingi matahari dibatalkan dan diganti dengan model orbital atom mengelilingi inti di mana elektron paling mungkin berada.Diagram skema spetrometer massa sederhana. Perkembangan spektrometri massa diizinkan pengukuran yang tepat dari massa atom.

Peralatan spektrometer ini menggunakan magnet untuk membelokkan lintasan sinar ion, dan jumlah defleksi ditentukan dengan rasio massa atom payload. Chemist Francis William Aston menggunakan peralatan ini untuk menunjukkan bahwa isotop memiliki massa yang berbeda. Perbedaan massa antar isotop adalah bilangan bulat, dan ia disebut sebagai aturan bilangan bulat.

Penjelasan perbedaan massa isotop diselesaikan setelah penemuan neutron, partikel netral dengan massa yang mirip dengan proton, yaitu oleh James Chadwick pada tahun 1932. Isotop kemudian dijelaskan sebagai unsur dengan jumlah proton yang sama tetapi nomor yang berbeda neutron dalam inti atom.

Pada tahun 1950, pengembangan akselerator partikel dan detektor partikel memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari dampak dari atom yang bergerak dengan energi yang tinggi. Neutron dan proton kemudian dikenal sebagai hadron, yaitu komposit partikel-partikel kecil yang disebut quark. Model standar fisika nuklir kemudian dikembangkan untuk menjelaskan sifat-sifat inti atom dalam hal interaksi partikel subatom ini.

12. Sekitar tahun 1985, Steven Chu dkk.

Di Bell Labs mengembangkan sebuah teknik untuk mengurangi suhu atom menggunakan laser. Pada tahun yang sama, sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh William D. Phillips berhasil menjebak atom natrium dalam perangkap magnet. Claude Cohen-Tannoudji kemudian menggabungkan kedua teknik tersebut untuk mendinginkan sejumlah kecil atom sampai beberapa mikrokelvin.

Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari atom dengan presisi yang sangat tinggi, yang pada gilirannya membawa para ilmuwan menemukan kondensasi Bose-Einstein. Secara historis, atom tunggal sangat kecil untuk digunakan dalam aplikasi ilmiah. Namun baru-baru, berbagai perangkat yang menggunakan atom logam tunggal yang dihubungkan dengan ligan organik (single transistor elektron) telah dibuat.

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk menjebak dan memperlambat laju pendinginan atom menggunakan laser untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik dari sifat-sifat atom.

Komponen Atom

A. Partikel subatomik
Meskipun pada awalnya atom kata berarti sebuah partikel yang tidak dapat dipotong lagi menjadi partikel yang lebih kecil, dalam terminologi ilmu pengetahuan modern, atom terdiri dari berbagai

B. Partikel Subatom.
Partikel subatom yang elektron, proton, dan neutron. Namun, hidrogen-1 tidak memiliki neutron. Demikian pula, hidrogen positif ion H +. Dari semua partikel subatomik, elektron yang paling ringan, massa elektron dari 9,11 × 10⁻³¹kg dan memiliki muatan negatif. Ukuran elektron sangat kecil sehingga secara universal tidak ada teknik pengukuran yang dapat digunakan untuk mengukur ukurannya. Proton memiliki muatan positif dan massa 1.836 kali lebih berat daripada elektron (1,6726 × 10⁻²⁷ kg). Neutron tidak memiliki muatan listrik dan massa 1.839 kali massa elektron bebas atau (1,6929 × 10⁻²⁷ kg).

C. Inti Atom
Inti atom terdiri dari proton dan neutron terikat bersama di pusat atom. Secara kolektif, proton dan neutron disebut sebagai nukleon (partikel inti konstituen). Diameter inti berkisar 10⁻¹⁵ hingga 10⁻¹⁴m. Jari-jari inti kira-kira sama dengan fm, di mana A adalah jumlah nukleon. ini sangat kecil dibandingkan dengan jari-jari atom. Nukleon terikat bersama oleh potensi gaya tarik yang disebut gaya kuat residual. Pada jarak yang lebih kecil dari 2,5 fm, gaya ini lebih kuat daripada kekuatan elektrostatik yang menyebabkan proton saling tolak.

D. Elektron Awan
Elektron dalam atom ditarik oleh proton dalam inti melalui gaya elektromagnetik. Gaya ini mengikat elektron dalam potensial elektrostatik baik di sekitar inti. Ini berarti bahwa energi eksternal diperlukan agar elektron dapat lolos dari atom. Semakin dekat suatu elektron dalam inti, semakin besar kekuatan atraksi, sehingga elektron yang terletak dekat dengan pusat sumur potensial membutuhkan energi yang lebih besar untuk lolos.

Elektron, seperti partikel lainnya, memiliki sifat seperti partikel atau gelombang (dualisme gelombang-partikel). Elektron awan adalah sebuah daerah di potensial baik di mana masing-masing elektron menghasilkan sejenis gelombang diam (yaitu gelombang yang tidak bergerak relatif terhadap inti) tiga dimensi.

Perilaku ini ditentukan oleh orbital atom, yang merupakan fungsi matematika yang menghitung probabilitas bahwa sebuah elektron akan muncul pada suatu lokasi tertentu ketika posisinya diukur. Akan ada satu set bertentu orbital yang terletak di sekitar inti, karena pola-pola gelombang lainnya akan cepat membusuk menjadi bentuk yang lebih stabil.

Sifat Atom

menurut definisi, dua atom dengan jumlah proton yang identik dalam intinya termasuk ke dalam unsur kimia yang sama. Atom dengan jumlah proton yang sama tetapi dengan jumlah neutron yang berbeda adalah dua isotop berbeda dari unsur yang sama.

Sebagai contoh, semua hidrogen memiliki satu proton, namun terdapat satu isotop hidrogen yang tidak memiliki neutron (hidrogen-1), isotop yang memiliki satu neutron (deuterium), dua neutron (tritium), dll-Hidrogen 1 adalah bentuk isotop hidrogen yang paling umum. Kadang-kadang ia disebut protium. Semua isotop dari unsur nomor atom lebih besar dari 82 bersifat radioaktif.

Dari sekitar 339 nuklida yang terbentuk secara alami di Bumi, 269 di antaranya belum pernah diamati membusuk. Pada unsur kimia, 80 dari unsur yang diketahui memiliki satu atau lebih stabil isotop. Elements 43, 63, dan semua unsur lebih tinggi dari 83 tidak memiliki isotop stabil. Dua puluh tujuh unsur hanya memiliki satu isotop stabil, ketika jumlah isotop stabil yang paling banyak diamati dalam kaleng elemen dengan 10 isotop stabil.

Unsur-Unsur Atom

1. Inti Atom
Pusat atom yang disebut inti atom atau inti. Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Jumlah proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan unsur-unsur atom.

Ukuran inti atom sangat jauh lebih kecil dari ukuran atomnya itu sendiri, dan sebagian besar tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari elektron.

Jumlah neutron dalam inti menentukan isotop elemen. Jumlah proton dan neutron dalam inti atom saling berhubungan; biasanya dalam jumlah yang sama, dalam nukleus besar ada beberapa netron lebih.

Angka kedua menentukan jenis inti. Proton dan neutron memiliki hampir periode yang sama, dan jumlah periode kedua disebut nomor massa, dan beratnya hampir sama dengan massa atom (tiap isotop memiliki masa yang unik). Periode elektron sangat kecil dan tidak memberikan kontribusi banyak untuk usia atom.

2. Neutron
Neutron atau neutron adalah partikel subatomik yang tidak bermuatan (netral) dan memiliki massa 940 MeV / c² (1,6749 × 10⁻²⁷ kg), sedikit lebih berat dari proton. Torsi adalah ½. Inti atom yang paling atom (semua kecuali isotop hidrogen yang paling umum, yang terdiri dari proton) terdiri dari proton dan neutron.

Di luar inti, neutron tidak stabil dan memiliki paruh sekitar 15 menit (881,5 ± 1,5 detik), menghancurkan memancarkan antineutrino elektrondan untuk menjadi proton. Metode peluruhan yang sama (peluruhan beta) terjadi di beberapa inti.

Partikel dalam inti atom biasanya neutron dan proton, yang berubah menjadi satu sama lain dengan emisi dan penyerapan pion. neutron dapat diklasifikasikan sebagai baryon dan terdapat dua quark bawah dan satu quark atas. Neutron antineutron persamaan.

Perbedaan utama dari neutron dengan partikel subatomik lainnya adalah bahwa mereka tidak bermuatan. Sifat neutron ini membuat penemuan ke belakang, dan sangat tajam, sehingga sulit untuk mengamati secara langsung dan membuatnya sangat pentin sebagai agen dalam perubahan nuklir.

3. Proton
Dalam fisika, proton adalah partikel subatomik dengan muatan positif dari 1,6 × 10-19 coulomb dan massa 938 MeV (1,6726231 × 10⁻²⁷kg), atau sekitar 1836 kali massa sebuah elektron.

Sebuah atom biasanya terdiri dari sejumlah proton dan neutron dalam inti (pusat) atom, dan jumlah elektron yang mengelilingi inti. Dalam atom netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron. Jumlah proton dalam inti biasanya akan menentukan sifat kimia dari atom. Inti atom inti juga dikenal, inti, atau nukleon (bhs Inggris: nukleon), dan reaksi terjadi atau sehubungan dengan inti atom disebut reaksi nuklir.

4. Elektron
Elektron bermuatan negatif partikel subatom dan umumnya ditulis sebagai e. Elektron tidak memiliki komponen dasar ataupun substruktur diketahui, sehingga diyakini sebagai partikel elementer. Sebuah elektron memiliki massa 1/1836 massasekitar proton. momentum sudut (spin) elektron intrinsik adalah setengah nilai integer dalam satuan ħ, yang berarti bahwa ia termasuk fermion.

Antipartikel dari elektron disebut sebagai positron, yang identik dengan elektron, tapi bermuatan positif. Ketika elektron bertabrakan dengan positron, dua kemungkinan dapat saling berhambur atau musnahtotal, menghasilkan sepasang (atau lebih) foton sinar gamma.

Elektron, yang termasuk ke dalam generasi pertama dari keluarga lepton partikel, berpartisipasi dalam interaksi gravitasi, interaksielektromagnetik dan interaksi lemah. Seperti semua materi, elektron memiliki sifat-sifat partikel dan bak mandi gelombang (dualitas gelombang-partikel), sehingga ia dapat berbenturan dengan partikel lain dan difraksi seperti cahaya.

Oleh karena itu, elektron adalah fermion, dua elektron yang berbeda tidak dapat menempati keadaan kuantum yang sama sesuai dengan prinsip eksklusi Pauli.

5. Molekul
Molekul didefinisikan sebagai sekelompok atom (paling sedikit dua) yang dihubungkan satu sama lain dengan sangat kuat (kovalen) dalam susunan tertentu dan bermuatan netral dan cukup stabil.  Menurut definisi ini, molekul berbeda dengan ion poliatomik. Dalam kimia organik dan biokimia, istilah yang digunakan adalah molekul yang kurang kaku, sehinggamolekul organik dan biomolekul dibebankan dianggap termasuk molekul.

Dalam teori kinetik gas, molekul Istilah ini sering digunakan untuk mengacu pada setiap partikel gas tanpa tergantung pada komposisinya. Menurut definisi ini, atom gas mulia dianggap sebagai molekul walaupun gas-gas tersebut terdiri dari atom tunggal yang tidak terikat.

Sebuah molekul dapat terdiri dari atom-atom dari unsur-unsur yang sama (misalnya oksigen O2), atau terdiri dari unsur-unsur unsurberbeda (misalnya H2O air). Atom dan terkait kompleks non-kovalen (misalnya terikat oleh ikatan hidrogen dan ikatan ion) secara umum tidak dianggap sebagai satu molekul.

6. Massa atom
Massa atom (ma) dari suatu unsur kimia adalah massa atom saat istirahat, umumnya dinyatakan dalam satuan massa atom. Massa atom sering identik dengan massa atom relatif, massa atom rata-rata dan berat atom. Namun, ada sedikit perbedaan karena nilai-nilai ini bisa menjadi rata-rata tertimbang dari massa semua isotop dari elemen, atau massa satu isotop saja.

Untuk kasus elemen yang hanya memiliki satu isotop dominan, nilai massa atom isotop yang paling melimpah dapat hampir sama dengan berat atom unsur tersebut. Untuk unsur-unsur isotop umumnya memiliki lebih dari satu, nilai perbedaan dengan berat atom massa atom bisa mencapai lebih dari setengah satuan massa (misalnya klorin). Massa atom isotop langka mungkin berbeda dari berat atom standar beberapa unit massa.