Partikel materi adalah bagian terkecil
dari suatu materi yang memiliki sifat materi itu. Dengan kata lain, partikel
materi akan memiliki sifat yang sama dengan materi tersebut. Partikel materi
tersebut dapat berbentuk atom, ion,atau molekul.
Jika suatu unsur, misalnya sepotong besi
dipotong menjadi dua dan potongan tersebut dipotong lagi secara terus-menerus,
maka akan diperoleh partikel besi terkecil yang masih mempunyai sifat yang sama
seperti sebelum besi tersebut dipotong. Partikel-partikel tersebut dinamakan
atom besi. Jadi, unsur besi tersusun dari atom besi. Unsur lain, misalnya emas,
juga tersusun dari atom-atom emas. Atom penyusun emas mempunyai sifat yang
berbeda dengan atom penyusun besi. Kata atom berasal dari kata Yunani atomos
yang berarti tidak dapat dibagi-bagi lagi. Pengertian atom sebagai partikel
terkecil suatu zat yang tidak dapat dipecah lagi, pertama kali dikemukakan oleh
seorang ahli filsafat Yunani Leukippos dan Deumokritus yang hidup pada abad
ke-4 sebelum Masehi (400 – 370 SM). Pada masa itu terdapat pendapat lain yang
dikemukakan oleh Aristoteles (384 – 332 SM) bahwa materi dapat dibagi
terus-menerus tanpa batas. Pada saat itu pendapat Aristoteles lebih banyak
mendapat dukungan sedangkan pendapat Leukippos dan Deumokritus semakin
dilupakan. Namun pada abad ke-18 ternyata banyak ahli kimia yang dapat menerima
pendapat Leukippos dan Deumokritus.
Pada tahun 1803, John Dalton (1766 –
1844), seorang guru sekolah dari Inggris yang ahli dalam bidang fisika dan
kimia, mengajukan pendapat bahwa materi terdiri atas atom-atom.
Postulat yang dikemukakan Dalton dapat disimpulkan
sebagai berikut.
a. Atom
merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi dengan
reaksi kimia biasa.
b. Atom
digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil. Suatu unsur memiliki
atom-atom yang identik dan berbeda dengan unsur yang lain.
c. Atom
tidak dapat dipecah lagi menjadi partikel yang lebih kecil dengan sifat yang
sama.
d. Atom-atom
bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.
Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen.
e. Reaksi
kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari
atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Postulat Dalton menggambarkan bahwa atom merupakan
bola pejal seperti bola tolak peluru yang sangat kecil. Pendapat Dalton
mengenai atom ini kemudian disempurnakan oleh ahli-ahli yang lain seperti J.J.
Thomson, Rutherford, Niels Bohr, dan Louis de Broglie. Menjelang abad ke-19,
diketahui bahwa atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi-bagi lagi karena
mengandung sejumlah partikel subatomik yaitu elektron, proton, dan netron.
Elektron
Partikel
penyusun dengan massa paling ringan adalah elektron. Massa elektron hanya 1/1.840
sma. Oleh karena itu, elektron dianggap tidak bermassa. Elektron memiliki
muatan negatif yang setara dengan 1,602 . 10-19 C.
Proton
Proton adalah
partikel bermuatan positif yang terdapat di dalam inti atom. Proton
dilambangkan dengan huruf p dan massanya adalah 1 sma (satuan massa atom).
Muatan sebuah proton adalah +1 yang juga sebanding dengan 1,602 . 10-19
coulomb. Setiap unsur memiliki atom-atom tertentu dengan jumlah proton yang
tidak sama. Misalnya, hidrogen jumlah protonnya adalah satu, lithium jumlah
protonnya adalah tiga, natrium sebelas, dan sebagainya.
Inti atom
Setelah
penemuan proton dan elektron, Ernest Rutherford melakukan penelitian lebih
lanjut mengenai atom. Dalam percobaannya, beliau menggunakan lempengan emas
yang sangat tipis dan disinari dengan sinar alfa, yaitu sinar yang dipancarkan
oleh zat radioaktif. Jika atom terdiri dari partikel yang bermuatan positif dan
negatif maka sinar alfa yang ditembakkan tidak ada yang diteruskan atau
menembus lempeng emas. Namun kenyataannya, sebagian besar sinar alfa justru
dapat menembus lempeng emas. Jadi, proton dan elektron tidak tersusun secara
rapat atau terdapat banyak rongga kosong di dalam atom. Dari hasil percobaan
ini, Rutherford dapat menduga bagaimana susunan sebuah atom. Beliau menyatakan
hipotesanya bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan
dikelilingi elektron yang bermuatan negatif. Muatan negatif elektron dapat
mengimbangi muatan positif inti atom, sehinga atom bersifat netral. Ketika
dilakukan penelitian lebih lanjut, diketahui bahwa massa inti atom tidak
seimbang dengan massa proton yang ada dalam inti atom. Jadi diprediksi bahwa
masih ada partikel lain dalam inti atom selain proton.
Neutron
Kata neutron
berasal dari bahasa Latin neutral yang berarti tidak memiliki muatan.
Lambang untuk neutron adalah n. Massa neutron setara dengan 1 sma (satuan massa
atom). Sebagai contoh, helium memiliki neutron sebanyak 2, lithium memiliki
neutron sebanyak 3, natrium memiliki neutron sebanyak 11, dan sebagainya. ditemukan pada
tahun 1932 oleh James Chadwick .
Nomor Atom dan Nomor Massa
Suatu atom memiliki sifat dan massa yang
khas, yang membedakan satu atom dengan atom yang lain. Jumlah proton dan
neutron dalam inti atom saling berhubungan dan biasanya jumlahnya sama. Massa
proton dan neutron juga hampir sama, dan jumlah keduanya hampir sama dengan
massa atom. Sedangkan massa elektron sangat kecil sehingga tidak banyak
menyumbang massa atom secara keseluruhan.
a. Nomor Atom (Z)
Jumlah proton dalam suatu atom
disebut nomor atom yang diberikan lambang Z. Nomor atom ini merupakan ciri khas
suatu unsur. Oleh karena atom bersifat netral maka jumlah proton sama dengan
jumlah elektronnya. Jadi nomor atom juga menunjukan jumlah elektron. Nomor atom
ditulis agak ke bawah sebelum lambang unsur. Contoh: atom oksigen mempunyai 8
proton dan 8 elektron, sehingga nomor atom oksigen adalah 8.
b. Nomor Massa (A)
Seperti diuraikan sebelumnya massa
elektron sangat kecil, dianggap nol. Oleh karena itu massa atom ditentukan oleh
massa inti atom yaitu proton dan neutron. Jumlah dari massa proton dan neutron
disebut nomor massa yang besarnya hampir sama dengan massa atom.
Contoh: atom oksigen mempunyai nomor atom
8 dan nomor massa 16, sehingga atom oksigen mengandung 8 proton dan 8 neutron.
Nomor massa (A) = Jumlah proton + Jumlah
neutron atau
Jumlah neutron = Nomor massa – Nomor atom
Penulisan lambang atom unsur menyertakan
nomor atom
dan nomor massa adalah sebagai berikut.
A
Z X
Keterangan:
X = lambang atom
A = nomor massa
Z = nomor atom
Contoh: atau 1123Na
menunjukkan bahwa atom natrium mempunyai nomor atom = 11 dan nomor massa = 23.
Elektron dapat meninggalkan atom dan atom
dapat menerima elektron. Hal ini disebabkan beberapa faktor, antara lain
pemanasan, adanya medan magnet dan medan listrik. Sebuah atom dikatakan netral
jika jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Jika suatu atom netral
menangkap elektron, maka jumlah elektronnya akan menjadi lebih
banyakdibandingkan dengan jumlah protonnya. Atom yang menangkap elektron ini
dikatakan atom yang bermuatan negatif. Sebaliknya, jika suatu atom
netral melepaskan elektron, maka jumlah protonnya akan menjadi lebih banyak
dibandingkan dengan jumlah elektronnya. Atom yang melepaskan elektron ini
dikatakan bermuatan positif. Atom yang bermuatan inilah yang dinamakan ion.
Ion positif dinamakan kation dan ion negatif dinamakan anion. Ion
merupakan atom atau gugus atom yang menerima atau melepas elektron. Peristiwa
terlepasnya atau masuknya ion disebut ionisasi. Ion ditemukan pertama
kali oleh fisikawan Jerman, Julius Elster dan Hans Friedrich Geitel pada
tahun 1899.
Berdasarkan jenis atom yang menyusun molekul, molekul
terbagi menjadi dua jenis, yaitu molekul unsur dan molekul senyawa.
a. Molekul Unsur
Oksigen terbentuk dari dua atom yang sama,
yaitu oksigen. Rumus kimia oksigen adalah O2. Molekul yang terbentuk
dari satu jenis atom dinamakan molekul unsur. Contoh molekul unsur lainnya
adalah Cl2, I2, Br2, dan P4.
b. Molekul Senyawa
Molekul yang tersusun atas lebih dari satu
jenis atom dinamakan molekul senyawa. Contoh molekul senyawa, yaitu air yang
mempunyai rumus kimia H2O. Air tersusun atas dua atom H dan satu
atom O.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar