5. www.atk.ac.id
Teori Atom Democritus (460-370 SM)
• Penemu Istilah Atom
• Ide-ide Democritus tidak dapat
menjelaskan sifat-sifat kimia materi.Ide
ini juga tidak didukung oleh eksperimen
karena pendekatan Democritus tidak
didasarkan pada metode ilmiah.
Teori yang diajukan Democritus :
Materi tersusun atas bagian-bagian terkecil yang tak dapat dibagi-bagi lagi
menjadi bagian lain. Bagian terkecil penyusun materi ini disebut atom.
Atom dianggap ada dan bergerak dalam ruang kosong materi.
Atom adalah suatu zat padat yang bersifat homogen, tak dapat dipecah-
pecah, dan tak dapat dilihat.
Atom-atom yang berbeda memiliki ukuran yang berbeda.
Sifat-sifat materi ditentukan oleh ukuran, bentuk, dan pergerakan atom-
atom.
6. www.atk.ac.id
Teori Atom Aristoteles dan Plato
• Aristoteles (484-322 SM) dan Plato (428-358 SM) tidak setuju
dengan pandangan Democritus karena mereka tidak percaya
dengan keberadaan ruang kosong dalam materi.
• Materi tersusun dari sesuatu seperti api, tanah, air, dan udara.
• Aristoteles menyatakan bahwa materi adalah sesuatu yang
bersifat kontinyu, yaitu dapat dibelah atau dibagi secara terus
menerus sampai tidak terhingga.
api
udara
air
tanah
7. www.atk.ac.id
Beberapa ratus tahun kemudian muncul
beberapa pendapat mengenai materi.
• Galileo Galilei (1564-1642) berpendapat bahwa munculnya
zat baru melalui reaksi kimia melibatkan penyusunan
kembali bagian-bagian yang sangat kecil yang tak dapat
dilihat.
• Francis Bacon (1561-1626) berspekulasi bahwa panas dapat
merupakan bentuk pergerakan partikel-partikel kecil.
• Robert Boyle (1627-1691) mengklaim bahwa semua
fenomena fisika dapat dijelaskan sebagai pergerakan materi-
materi yang berbeda bentuk, ukuran, dan keluasannya.
Namun, tidak satu pun dari mereka yang menjelaskan secara
detail, penjelasan kuantitatif mengenai fakta-fakta fisika dan
kimia dalam ranah teori atom.
Konsep tentang atom ini tidak mengalami perkembangan
yang berarti selama belasan abad kemudian.
8. www.atk.ac.id
Teori Atom Dalton
Pada tahun 1803, John Dalton (1766-1844)
menggunakan metode eksperimen untuk
mengubah ide Democritus menjadi teori ilmiah.
Dalton mengaitkan keberadaan unsur yang tak
dapat diuraikan secara kimia dengan ide atom yang
tak dapat dibagi dan dilihat.
Dalton memiliki hipotesis mengenai model atau
tampilan fisik atom yang berupa bola pejal. Mirip
dengan bola yang digunakan dalam olahraga tolak
peluru
Dalton mengajukan teori tentang materi dalam A New System Of Chemical Philosophy,
beberapa di antaranya mirip dengan teori Democritus, sebagai berikut :
Semua materi tersusun atas partikel-partikel sangat kecil yang disebut atom.
Atom-atom tak dapat dilihat dan dibagi-bagi
Atom-atom suatu unsur memiliki ukuran, massa, dan sifat-sifat yang identik.
Unsur yang berbeda-beda mengandung atom-atom yang berbeda-beda.
Atom-atom dengan perbandingan jumlah yang tetap, dapat bergabung membentuk
molekul unsur atau senyawa.
Dalam reaksi kimia, atom-atom terpisah, bergabung, dan tersusun kembali. Atom-
atom suatu unsur tidak pernah berubah menjadi atom-atom unsur lain akibat
terjadinya reaksi kimia.
10. www.atk.ac.id
8 X2Y
16 X 8 Y
+
2.1
Teori Atom Dalton
Dalam reaksi kimia, massa unsur-unsur yang
berubah membentuk senyawa sama dengan
massa senyawa yang terbentuk
11. www.atk.ac.id
Kelemahan Teori Atom Dalton
• Penemuan materi bermuatan positif sebagai berkas sinar
anode atau sinar kanal atau sinar terusan, yang di kemudian
hari diidentifikasi sebagai proton (Eugene Goldstein, 1886),
penemuan elektron (Thomson, 1897), dan disusul kemudian
penemuan neutron (Chadwick, 1926) menunjukkan bahwa
sebagian dari teori Dalton ternyata keliru.
• Atom bukan merupakan bagian terkecil dari materi, karena
atom masih terdiri dari inti atom (kemudian diketahui
mengandung proton dan neutron) dan elektron.
• Atom unsur sejenis belum tentu identik karena ternyata
atom unsur sejenis dapat memiliki massa yang berbeda
karena adanya perbedaan jumlah neutron di dalam inti
atomnya
• Suatu atom bisa diubah menjadi atom lain melalui reaksi
nuklir (reaksi inti)
13. www.atk.ac.id
Penemuan Partikel Subatom
• Benjamin Franklin (1706-1790) menemukan dua jenis muatan yaitu
menamakannya sebagai muatan positif (+) dan muatan negatif (-)
karena kedua muatan ini dapat menetralkan satu sama lain.
• Henri Becquerel (1852-1908) menemukan bahwa bijih uranium
memancarkan berkas sinar yang dapat menghitamkan pelat fotografi,
walaupun pelat tersebut telah dilapisi dengan kertas hitam untuk
mencegahnya dari kontak dengan berkas sinar.
• Marie curie (1867-1934) dan rekan-rekannya mengisolasi polonium dan
radium, yang juga memancarkan sinar yang sama seperti sinar dari
uranium. Pada tahun 1899, ia berpendapat bahwa atom dari zat-zat
tertentu mengalami pembelahan jika atom-atom ini memancarkan
radiasi. Fenomena ini dia namakan radioaktivitas dan zat-zat yang
memancarkan radiasi disebut sebagai zat radioaktif.
Pendapat Marie Curie bahwa atom mengalami peluruhan bertentangan
dengan ide Dalton. Bahwa atom tak dapat dibelah, sehingga memerlukan
perluasan teori atom Dalton. Jika atom dapat dibelah, harus ada sesuatu
yang lebih kecil daripada atom. Jadi, atom mengandung partikel-partikel
subatom.
1. Gejala-gejala partikel bermuatan
15. www.atk.ac.id
Penemuan Partikel Subatom
• Michael Faraday (1791-1867) menunjukkan bahwa
perbedaan arus listrik dalam proses pelapisan
logam secara elektrokimia menyebabkan
perbedaan jumlah logam yang terkumpul pada
katode. Percobaan-percobaan Faraday memberikan
arti bahwa seperti halnya atom sebagai partikel
dasar unsur, listrik harus memiliki partikel dasar.
Partikel dasar listrik ini diberi nama elektron.
2. Penemuan Elektron dan sifat-sifatnya
16. www.atk.ac.id
Tabung Sinar Katoda
• Sir Joseph Jhon Thomson (1856-1940)
J.J. Thomson, menentukan perbandingan
muatan listrik terhadap massa elektron tunggal
e- .Elektron ada di dalam semua jenis materi,
yakni dalam atom semua unsur.
(Pemenang Hadiah Nobel bidang Fisika
tahun 1906)
17. www.atk.ac.id
tegangan e- = -1,60 x 10-19
C
tegangan/massa e- Thomson = -1,76 x 108
C/g
massa e- = 9,10 x 10-28
g
Pengukuran massa
elektron tunggal (e-)
(Pemenang Hadiah Nobel
bidang Fisika tahun 1923)
2.2
• Robert Andrews Milikan (1868-1956)
Fakta ini membuktikan bahwa elektron merupakan partikel dasar materi.
Percobaan Millikan atau dikenal pula
sebagai Percobaan oil-drop (1909)
saat itu dirancang untuk
mengukur muatan listrik elektron
18. www.atk.ac.id
Penemuan Partikel Subatom
• Fakta pertama mengenai partikel dasar bermuatan
positif berasal dari kajian tentang “sinar terusan”
yang diamati dalam tabung sinar katode berlubang
oleh Eugene Goldstein (1850-1930).
• Jika listrik bertegangan tinggi diberikan pada
tabung, adanya sinar katode akan teramati. Pada
sisi lain dari katode berlubang akan teramati
adanya sinar yang lain. Karena sinar ini tertarik ke
arah pelat bermuatan negatif, maka sinar-sinar ini
harus tersusun atas partikel-partikel bermuatan
positif.
3. Penemuan proton dan neutron beserta sifat-sifatnya
19. www.atk.ac.id
Penemuan Partikel Subatom
• Kebanyakan atom memiliki massa yang lebih besar
daripada massa proton dan elektron yang
diperhitungkan. Hal ini menunjukkan bahwa dalam
atom juga terdapat partikel lain, tetapi tidak
bermuatan.
• James Cadwick (1891-1974) berhasil membuat alat
percobaan yang dapat digunakan untuk mendeteksi
partikel-partikel tak bermuatan ini.Partikel tak
bermuatan yang berhasil dideteksi disebut
neutron. Massa neutron adalah 1,6749286 x 10-24
gram, sedikit lebih besar dari massa proton.
3. Penemuan proton dan neutron beserta sifat-sifatnya
20. www.atk.ac.id
Eksperimen Chadwick (1932)
atom H - 1 p; atom He - 2 p
massa He/massa H seharusnya = 2
perbandingan massa He/massa H = 4
neutron (n) adalah netral (bermuatan = 0)
massa n ~ massa p = 1,67 x 10-24 g
2.2
Struktur Atom : Neutron
21. www.atk.ac.id
Penemuan Partikel Subatom
• Ernest Rutherford (1871-1937) menguji model
atom Thomson lebih lanjut. Sebelumnya,
Rutherford telah menemukan bahwa sinar alfa
terdiri atas partikel-partikel bermuatan positif yang
memiliki massa sama dengan massa atom helium.
Ia beralasan bahwa, jika model atom Thomson
benar, berkas partikel-partikel yang demikian ringan
akan mengalami pembelokan yang sangat kecil jika
partikel-partikel diarahkan menuju atom-atom yang
terdapat dalam lempengan emas yang sangat tipis.
3. Penemuan proton dan neutron beserta sifat-sifatnya
22. www.atk.ac.id
1. muatan positif atom seluruhnya terkumpul dalam inti.
2. proton (p) memiliki muatan yang berlawanan (+)
dari muatan elektron (-).
3. massa proton 1,840 x massa elektron (1,67 x 10-24
g).
(Pemenang Hadiah Nobel di bidang Kimia tahun 1908)
2.2
kecepatan partikel a ~ 1,4 x 107
m/dt
(~5% dari kecepatan cahaya)
23. www.atk.ac.id
jari-jari atom ~ 100 pm = 1 x 10-10 m
Jari-jari inti atom ~ 5 x 10-3 pm = 5 x 10-15 m
Model Atom Rutherford
“Jika suatu atom seukuran Gelora Senayan, maka volume intinya akan sebanding dengan
ukuran kelereng.” 2.2
Struktur Atom : Neutron
24. www.atk.ac.id
Penemuan Partikel Subatom
Dari hasil percobaan ini, Rutherford, Geiger, dan Marsden menghitung bahwa inti
atom emas bermuatan positif dengan jari-jari 10-13 cm. Atom sendiri memiliki
diameter sekitar 10-8 cm. Jarak antara elektron terdekat dengan inti sekitar ½ mil.
Hasil percobaan Rutherford memberikan kesimpulan bahwa :
• Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang kosong.
• Inti atom dan elektron di sekitar inti hanya menempati sebagian kecil ruang
dalam atom.
• Diameter atom pada umumnya sekitar 10.000 kali diameter inti atom.
• Semua atom mengandung tiga partikel subatom utama, yaitu proton, neutron,
dan elektron.
• Proton dan neutron terletak didalam inti atom dengan volume yang sangat
kecil.
• Inti atom bermuatan positif dengan hampir semua massa atom terpusat pada
inti atom.
• Elektron, partikel subatom bermuatan negatif, menempati hampir semua
ruang di sekitar inti atom dan berputar mengelilingi inti.
• Atom tidak bermuatan sehingga jumlah proton dalam inti atom sama dengan
jumlah elektron di sekitar inti.
3. Penemuan proton dan neutron beserta sifat-sifatnya
25. www.atk.ac.id
massa p = massa n = 1,840 x massa e-
STRUKTUR ATOM
• Atom adalah partikel bermuatan netral berbentuk bulat dan tersusun atas inti atom
yang bermuatan positif di kelilingi oleh satu atau lebih elektron yang bermuatan
negatif.
• Elektron bergerak sangat cepat disekitar inti dalam ruang atom yang besar. Sekitar
99,97 % massa atom terpusat pada inti, tetapi hanya menempati ruang sekitar satu
per sepuluh triliun ruang dalam atom.
• Diameter atom sekitar 10.000 kali diameter inti.
26. www.atk.ac.id
Nomor Atom (Z) = jumlah proton dalam inti setiap atom suatu unsur.
Nomor Massa (A) = jumlah total proton + neutron dalam inti atom suatu unsur.
= nomor atom (Z) + jumlah neutron.
X
A
Z
Nomor Massa
Nomor Atom
Simbol Unsur
2.3
Nomor Atom, Nomor Massa, dan Lambang Atom
Atom klorin dengan lambang 𝐶𝑙
17
35
memiliki :
A= 35
Z = 17
Sehingga N = 35-17 = 18
28. www.atk.ac.id
ISOTOP
• Ide tentang isotop pertama kali dikemukakan oleh
Frederick Soddy (1877-1956) pada tahun 1912.
Berkat penemuannya tentang isotop dan bahan-
bahan radioaktif, Soddy memenangkan hadiah
Nobel pada tahun 1921.
• Semua atom dalam satu unsur memiliki nomor
atom yang sama, tetapi dapat memiliki nomor
massa yang berbeda. Atom-atom unsur yang sama
dengan nomor massa yang berbeda disebut
“isotop”. Contoh isotop adalah 9C, 10C, 11C, 15C dan
lainnya.
30. www.atk.ac.id
ISOTOP
• Silikon (Si) merupakan komponen utama pada industri
komputer sebagai bahan chip semikonduktor. Di alam,
silikon ada sebagai tiga isotop, yaitu 28Si, 29Si, 30Si.
Silikon memiliki nomor atom = 14. Tentukan jumlah
proton, neutron, dan elektron dalam setiap isotop.
Penyelesaian
• Ketiga isotop memiliki Z = 14
• Untuk 28Si, p+ = 14, n0 = 28 – 14 = 14, dan e- = 14
• Untuk 29Si, p+ = 14, n0 = 29 – 14 = 15, dan e- = 14
• Untuk 30Si, p+ = 14, n0 = 30 – 14 = 16, dan e- = 14
31. www.atk.ac.id
ISOBAR
Isobar adalah kelompok atom yang memiliki massa atom
yang sama. Contoh atom-atom isobar adalah 𝐶
6
13
dan
𝑁
7
13
.
Contoh Soal : Hitunglah jumlah proton, neutron, dan
elektron yang terdapat dalam atom-atom isobar 𝑁
7
15
dan
𝑂
8
15
.
Penyelesaian :
Kedua atom memiliki A = 15
Untuk 𝑁
7
15
: p+ = 7, n0 = 15 – 7 = 8, e- = 7
Untuk 𝑂
8
15
: p+ = 8, n0 = 15 – 7 = 7, e- = 8
32. www.atk.ac.id
ISOTON
Isoton adalah kelompok atom (dari unsur-unsur yang
berbeda) yang memiliki jumlah neutron yang sama.
Dengan demikian, atom-atom isoton memiliki nomor
atom dan nomor massa yang berbeda.
Contoh Soal : Hitunglah jumlah proton, neutron, dan
elektron yang terdapat dalam atom-atom isobar 𝑁
7
15
dan
𝑂
8
16
.
Penyelesaian :
Kedua atom memiliki N = 8
Untuk 𝑁
7
15
: p+ = 7, n0 = 15 – 7 = 8, e- = 7
Untuk 𝑂
8
16
: p+ = 8, n0 = 15 – 7 = 7, e- = 8
33. www.atk.ac.id
ISOELEKTRONIK
Isoelektronik adalah kelompok partikel (atom,ion) yang memiliki jumlah
elektron yang sama.
F- (nomor atom = 9) dengan Ne (nomor atom = 10) keduanya memiliki 10
elektron.
K+(nomor atom 19), Cl-(nomor atom 17) dan Ar (nomor atom 18) adalah
isoelektronik yang memiliki 18 elektron.
Contoh Soal : Dari pasangan-pasangan atom dan ion-ion berikut, manakah
yang isoelektronik antara yang satu dengan yang lain ?
𝐴𝑟
18
40
, 𝐴𝑙
13
27 +3 dan 𝐾𝑟
36
84
, 𝑅𝑏
37
85 +
Penyelesaian :
Isoelektronik berarti jumlah elektron nya yang sama. Dari pasangan-
pasangan atom dan ion-ion diatas yang isoelektronik adalah 𝐾𝑟
36
84
, 𝑅𝑏
37
85 +
34. www.atk.ac.id
Molekuladalah suatu agregat (kumpulan) yang terdiri dari sedikitnya dua atom
dalam susunan tertentu yang terikat bersama oleh gaya-gaya kimia (disebut juga
ikatan kimia).
H2 H2O NH3 CH4
Molekul diatomik mengandung hanya dua atom
H2, N2, O2, Br2, HCl, CO
Molekul poliatomik mengandung lebih dari dua atom
O3, H2O, NH3, CH4
2.5
MOLEKUL & ION
35. www.atk.ac.id
Ionadalah sebuah atom atau sekelompok atom yang mempunyai muatan total
positif atau negatif.
kation – ion dengan muatan total positif.
Atom netral yang kehilangan satu atau lebih
elektronnya akan menghasilkan kation.
anion – ion dengan muatan total negatif.
Atom netral yang bertambah satu atau lebih
elektronnya akan menghasilkan anion.
Na 11 proton
11 elektron
Na+ 11 proton
10 elektron
Cl 17 proton
17 elektron
Cl-
17 proton
18 elektron
2.5
Molekul & Ion
36. www.atk.ac.id
Ion monatomik mengandung hanya satu atom
Ion poliatomik mengandung lebih dari satu atom
2.5
Na+
, Cl-
, Ca2+
, O2-
, Al3+
, N3-
OH-
, CN-
, NH4
+
, NO3
-
Molekul & Ion
37. www.atk.ac.id
Sulfur (S) memiliki tiga isotop di alam, yaitu 32S, 33S, 34S. Sulfur memiliki nomor
atom = 16. Tentukan jumlah proton, neutron, dan elektron dalam setiap
isotop?
Hitunglah jumlah proton, neutron, dan elektron yang terdapat dalam atom-atom
isobar 𝐶
6
13
dan 𝑁
7
13
, 𝑇𝑖
81
210
dan 𝑃𝑏
82
210
, 𝐺𝑒
32
76
dan 𝑆𝑒
34
76
!
Hitunglah jumlah proton, neutron, dan elektron yang terdapat dalam atom-
atom 𝑃
15
31
dan 𝑆
16
32
, 𝑁𝑎
11
23
dan 𝑀𝑔
12
24
, 𝐾
19
39
dan 𝐶𝑎
20
40
!
I. Dari pasangan-pasangan atom dan ion-ion berikut, manakah yang
isoelektronik antara yang satu dengan yang lain ?
1. 𝑂
8
16 -2
, 𝑁𝑒
10
20
2. 𝐴𝑟
18
40
, 𝑁𝑎
11
23
3. 𝑆𝑟
38
88 +2
, 𝐾𝑟
36
84
SOAL
