PARTIKEL PENYUSUN ATOM
Apabila penggaris plastik digosok-gosokkan pada rambut
kering, penggaris tersebut dapat menarik potongan kecil kertas. Peristiwa
tersebut membuktikan bahwa penggaris memiliki sifat listrik, karena penggaris
merupakan materi yang tersusun atas atom-atom. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa atom memiliki sifat listrik.
Penyelidikan tentang sifat kelistrikan suatu atom dilakukan
selama bertahun-tahun oleh beberapa ahli di antaranya J.J. Thompson, Eugen
Goldstein, Rutherford, dan Bathe & Becker.
1.Elektron
Elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson pada tahun 1897.
Penemuan elektron diawali dengan ditemukannya tabung katode oleh William
Crookes. Kemudian J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode ini
dan dapat dipastikan bahwa sinar katode ini merupakan partikel, sebab dapat
memutar baling-baling yang diletakkan di antara katode dan anode.
Sifat sinar katode, antara lain:
1.merambat tegak lurus dari permukaan katode menuju anode;
2.merupakan radiasi partikel sehingga terbukti dapat memutar
baling-baling;
3.bermuatan listrik negatif sehingga dibelokkan ke kutub
listrik positif;
4.dapat memendarkan berbagai jenis zat, termasuk gelas
Percobaan Thomson untuk menentukan harga e/m (Brown & LeMay, 1977)
Dari hasil percobaan tersebut, J.J. Thomson menyatakan bahwa
sinar katode merupakan partikel penyusun atom yang bermuatan negatif dan
selanjutnya disebut elektron.
J.J. Thomson berhasil menentukan perbandingan antara muatan
dengan massa elektron (e/m) sebesar 1,76 × 108 C/g. Kemudian pada
tahun 1909, Robert Millikan dari Universitas Chicago, berhasil menentukan
besarnya muatan 1 elektron sebesar 1,6 × 10-19 C. Dengan demikian,
maka harga massa 1 elektron dapat ditentukan dari harga perbandingan muatan
dengan massa elektron (e/m).
Nilai e/m= 1,76 x 108 C/g, maka
Massa 1 elektron =
9,11 x 10-28 g
Setelah penemuan elektron, maka model atom Dalton tidak
dapat diterima lagi. Menurut J.J. Thomson,
atom merupakan partikel yang bersifat netral. Karena elektron bermuatan negatif
maka harus ada partikel lain yang dapat menetralkan muatan negatif tersebut
yaitu partikel yang bermuatan positif.
Dari penemuannya tersebut, J.J. Thomson mengemukakan teori
atomnya yang dikenal dengan teori atom Thomson, yaitu:
Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan di dalamnya
tersebar elektron yang bermuatan negatif. Karena tersebarnya elektron-elektron
di dalam atom bagaikan kismis, sehingga disebut juga model atom roti kismis.
2.Inti atom
a.Proton
Dengan ditemukannya elektron oleh Thomson, para ahli semakin
yakin bahwa atom tersusun oleh partikel-partikel yang lebih kecil. Pada tahun
1886, Eugen Goldstein memodifikasi tabung sinar katode dengan melubangi lempeng
katodenya dan gas yang berada di belakang lempeng katode menjadi berpijar.
Peristiwa tersebut menunjukkan adanya radiasi yang berasal dari anode yang
menerobos lubang pada lempeng katode.
Sinar ini disebut sinar anode atau sinar positif.
Sifat sinar anode, antara lain:
1.merupakan radiasi partikel sehingga dapat memutar
baling-baling;
2.dalam medan listrik/magnet, dibelokkan ke kutub negatif,
jadi merupakan radiasi bermuatan positif;
3.partikel sinar anode bergantung pada jenis gas dalam
tabung. Partikel terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini kemudian
disebut proton.
Massa 1 proton = 1
sma = 1,66 × 10-24 gram
Muatan 1 proton = +1 = 1,6 × 10-19 C
Pada tahun 1910, Ernest Rutherford bersama dua orang
asistennya, yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian
percobaan untuk mengetahui kedudukan partikel-partikel di dalam atom. Percobaan
mereka dikenal dengan hamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas.
Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa partikel yang ditembakkan pada lempeng logam emas yang
tipis, sebagian besar diteruskan, dan ada sebagian kecil yang dibelokan bahkan
ada juga beberapa di antaranya yang dipantulkan. Hal tersebut sangat
mengejutkan bagi Rutherford. Penemuan ini menyebabkan gugurnya teori atom
Thomson. Partikel yang terpantul
tersebut diperkirakan telah menabrak sesuatu yang padat di dalam atom. Dengan
demikian atom tersebut tidak bersifat homogen seperti digambarkan oleh Thomson.
Bahkan menurut pengamatan Marsden, diperoleh fakta bahwa satu di antara 20.000
partikel α
akan membelok dengan sudut 90o bahkan lebih.
Berdasarkan gejala-gejala tersebut, diperoleh beberapa
kesimpulan antara lain:
1.Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua
partikel α
diteruskan. Berarti, sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong.
2.Partikel yang mengalami pembelokan ialah partikel α yang mendekati inti atom. Hal
tersebut disebabkan keduanya bermuatan positif.
3.Partikel yang dipantulkan ialah partikel α yang tepat menabrak inti atom.
Berdasarkan
fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan
model atomnya yang menyatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang sangat
kecil dan bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan
negatif. Jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron ynag mengelilingi
inti, sehingga atom bersifat netral. Rutherford juga menduga bahwa di dalam
inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi untuk mengikat
partikel-partikel positif agar tidak saling menolak.
Dari percobaan tersebut, Rutherford dapat memperkirakan
jari-jari atom kira-kira 10–8cm dan jari-jari inti kira-kira 10–13cm.
b.Neutron
Pada tahun 1930, W. Bothe
dan H. Becker melakukan percobaan yang lain, yaitu menembaki inti atom
berilium dengan partikel α
dan mereka menemukan suatu radiasi partikel yang mempunyai daya tembus yang
besar. Kemudian pada tahun 1932, James Chadwick membuktikan bahwa radiasi
tersebut terdiri atas partikel netral yang massanya hampir sama dengan massa
proton. Karena partikel tersebut bersifat netral, maka dinamai neutron.
Percobaan-percobaan selanjutnya membuktikan bahwa neutron juga merupakan partikel
penyusun inti.
ARTIKEL TERKAIT:
Ernest
elektron
Ernest Rutherford
Artikel 
0 komentar:
Post a Comment
Silahkan Tinggalkan Komentarnya