Dokumen tersebut membahas perkembangan teori atom, dimulai dari konsep Democritus hingga teori atom modern. Teori-teori tersebut meliputi teori Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, dan mekanika kuantum. Setiap teori berusaha menjelaskan kelemahan teori sebelumnya berdasarkan hasil eksperimen baru.

1. 2012
BAHAN AJAR PERKEMBANGAN
TEORI ATOM
FITRIANA
UNIVERSITAS JAMBI
10/24/2012

2. Bahan ajar perkembangan teori
atom
STANDAR KOMPETENSI:
Memahami struktur atom, sifat-sifat periodik unsur, dan ikatan kimia.
KOMPETENSI DASAR:
Memahami struktur atom berdasarkan teori atom Bohr, sifat-sifat unsur, massa
atom relatif, dan sifat-sifat periodik unsur dalam tabel periodik serta menyadari
keteraturannya, melalui pemahaman konfigurasi elektron
INDIKATOR:
Menjelaskan perkembangan teori atom untuk menunjukkan kelemahan dan
kelebihan masing-masing teori atom berdasarkan eksperimen.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

3. Bahan ajar perkembangan teori
atom
TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah mempelajari bab ini siswa mampu:
1. Menjelaskan teori atom menurut Dalton
2. Menjelaskan teori atom menurut Thomson
3. Menjelaskan teori atom menurut Rutherford
4. Menjelaskan teori atom menurut Niels Bohr
5. Menjelaskan teori atom mekanika kuantum
PERKEMBANGAN TEORI ATOM
Coba kalian ambil selembar kertas kemudian robeklah kertas tersebut sampai
bagian terkecil sehingga kalian tidak dapat memotongnya lagi! Nah, robekan
kertas yang sudah bisa kalian bagi lagi itu dinamakan dengan atom. Akan tetapi
penemuan tentang atom ini memerlukan waktu yang sangat panjang dari mulai
teori pertama yang dikemukakan oleh Democritus sampai teori yang termutakhir
saat ini yaitu teori atom modern atau sering disebut teori atom mekanika
kuantum, dan semua teori tentang atom akan kita bahas didalam bab ini.
1. Bapak Democritus
Atom adalah
sesuatu yang
tidak dapat
dibagi lagi
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

4. Bahan ajar perkembangan teori
atom
Perkembangan teori atom dimulai dari konsep materi Demokritus (460-370
SM) yang menyatakan bahwa „materi dapat dibagi menjadi bagian yang lebih
kecil, sampai diperoleh bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.‟ Atom
berasal dari kata A yang berarti „tidak‟ dan tomos yang berarti „dipotong-potong‟.
Nah, materi yang sudah tidak bisa dibagi lagi itu yang disebut Atom. Namun,
filsuf yang lain mempunyai pendapat yang berbeda. Plato dan Aristoteles
berpendapat bahwa tidak ada yang tak terbagi. Oleh karena Aristoteles adalah
orang yang berpengaruh pada masa itu, gagasantentang atom memudar dan tidak
mengalami perkembangan selama berabad-abad.
2. Teori atom Dalton
Sebenarnya
seperti apa atom
yang dibicarakan
pak Democritus?
Pemikiran tentang keberadaan atom kembali muncul di eropa pada abad ke-
17, ketika para ilmuwan mencoba menjelaskan tentang sifat-sifat gas. Teori atom
Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum
Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan
bahwa “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total
zat-zat hasil reaksi”. Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “Perbandingan massa
unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap”. Dari kedua hukum tersebut
Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:
1. Semua unsur terdiri atas partikel yang sudah tak terbagi yang dinamai atom.
2. Atom-atom dari suatu unsur adalah identik. Atom-atom dari unsur yang
berbeda mempunyai sifat-sifat yang berbeda, termasuk mempunyai massa
yang berbeda.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

5. Bahan ajar perkembangan teori
atom
3. Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain, tidak
dapat dirumuskan atau diciptakan. Reaksi kimia hanya merupakan penataan
ulang atom-atom.
4. Senyawa terbentuk ketika atom-atom dari dua jenis unsur atau lebih
bergabung dengan perbandingan tertentu.
Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti
pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini:
Namun demikian kesahihan suatu teori terletak pada kemampuannya
menjelaskan fakta-fakta yang ada. Teori atom Dalton dapat menjelaskan hukum
kekekalan massa (Lavoiser) dan hukum perbandingan tetap (Proust). Namun teori
tersebut juga memiliki beberapa kelemahan diantaranya:
Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan
unsur yang lain.
Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.
Tidak dapat menjelaskan atom-atom saling berikatan.
3. Teori atom Thomson
Atom adalah bola pejal
bermuatan positif dan
didalamnya tersebar
muatan negatih elektron
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

6. Bahan ajar perkembangan teori
atom
Meskipun teori atom Dalton masih memiliki kelemahan tetapi teorinya
menjadi dasar bagi perkembangan teori atom selanjutnya.
a. Penemuan elektron
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 menetralkan
muatan negatif elektron tersebut.
Percobaan lebih lanjut membuktikan bahwa sinar katode merupakan
radiasi partikel yang bermuatan listrik negatif yang selanjutnya disebut
elektron.
1. Sinar katode merambat lurus dari permukaan anode menuju katode
2. Sinar katode dapat memutar kincir
3. Sinar katode dibelokkan kearah kutub positif
Hakikat sinar katoda menjadi jelas setelah percobaan yang dilakukan oleh J.J.
Thomson pada tahun 1897. Berdasarkan besarnya simpangan sinar katoda dalam
medan listrik, Thomson dapat menentukan nisbah meatan terhadap masa (nilai
e/m) dari partikel sinar katoda.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

7. Bahan ajar perkembangan teori
atom
e/m=1,76 x 108 Cg-1
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/ISYEU%20YULINSA%200606238/sinarkatoda.html
b. Percobaan tetes minyak millikan
Setelah harga e/m diketahui melalui percobaan Thomson, selanjutnya harus
dilakukan percobaan untuk menentukan nilai e atau m. Jika salah satu nilai itu
diketahui maka nilai yang lain dapat ditentukan. Robert Andrews Millikan pada
tahun 1909 dapat memecahkan masalah ini melalui percobaan yang dikenal
dengan percobaan tetes minyak. Melalui percobaan ini Millikan dapat
menentukan nilai muatan elektron (e).
e=1,602 x 10-19 coloumb
Dengan ditemukannya nilai muatan elektron, maka massa elektron dapat
dihitung sebagai berikut:
Data fisis elektron:
Thomson: e/m= 1,76 x 108 Cg-1
e/m= 1,76 x 108 C g-1
-19
Millikan: e= 1,602 x 10 C
e=1,602 x 10-19 C
Maka massa elektron, m=9,11x10-28 g m=9,11 x 10-28 g
Model atom yang dikemukakan oleh Thomson dapat digambarkan sebagai
jambu biji yang sudah dibelah menjadi dua bagian. 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:
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

8. Bahan ajar perkembangan teori
atom
Teori atom Thomson: "Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan
didalamya tersebar muatan negatif elektron"
Kelebihan:
Dapat menerangkan partikel yang lebih kecil dari atom
Dapat menerangkan sifat listrik atom.
Kelemahan:
Tidak dapat menerangkan efek penghamburan cahaya pada lempeng
tipis emas
Untuk lebih memahami materi tentang teori atom Thomson ini silahkan
kunjungi link ini:
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/ISYEU%20YULINSA%20060623
8/thomson.html
4. Teori atom Rutherfords
Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners
Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ)
terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa,
yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

9. Bahan ajar perkembangan teori
atom
sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya
bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul
merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan
atau dibelokkan.
Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa
ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel
alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan
Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok
sudut 90° bahkan lebih, atau ada yang dipantulkan.
Berdasarkan percobaan itu Rutherford mengemukakan gagasannya tentang
inti atom. Menurutnya, sebagian besar massa dan muatan positif atom
terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang selanjutnya disebut inti atom.
Elektron beredar mengitari pada jarak yg relative sangat jauh. Jarak antara inti
hingga kulit atom dinamakan jari-jari atom.
Dengan model seperti itu, maka penghamburan sinar alfa lempeng emas tipis
dapat dijelaskan sbg berikut:
1. Sebagian besar partikel sinar alfa dapat tembus karena melalui daerah hampa
2. Partikel alfa yang mendekati inti atom dibelokkan karena mengalani gaya
tolak inti.
3. Partikel alfa yang menuju inti atom dipantulkan karena inti bermuatan positif
dan sangat pejal.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

10. Bahan ajar perkembangan teori
atom
Teori atom Rutherfords:“Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan
bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. “ di
ilustrasikan seperti gambar berikut:
Untuk lebih memahami klik link ini:
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/rutherford.ht
ml
5. Teori atom neils Bohr
Salah satu kelemahan teori atom Rutherfords adalah teorinya tidak
menjelaskan mengapa elektron tidak tersedot dan jatuh ke inti atom. Sedangkan
menurut hukum fisika klasik, gerakan elektron mengitari inti akan disertai
pemancaran energi berupa radiasi elektromagnet. Jika demikian maka energi
elektron akan semakin berkurang sehingga gerakannya akan melambat, maka
gerakannya akan berbentuk spiral dan ahirnya ia akan jatuh ke inti atom.
Pada tahun 1911, Niels Bohr berusaha memperbaiki teori Rutherford dengan
melakukan percobaan spectrum atom hydrogen.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

11. Bahan ajar perkembangan teori
atom
Neils Bohr mengajukan model atomsebagai berikut:
1. Dalam atom terdapat lintasan tertentu tempat elektron dapat mengitari
inti, yang juga disebut dengan kulit atom. Tiap lintasan ditandai
dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama
(n),mulai dari 1,2,3,4 dst, yang dinyatakan dengan lambang, K,L,M,N
dan seterusnya. Lintasan pertama n=1 dinamai kulit K dst.
Makin besar harga n makin jauh energi elektron yang mengorbit pada
kulit itu.
2. Elektron hanya boleh berada pada lintasan-lintasan yang
diperbolehkan, dan tidak boleh berada di antara dua lintasan. Pada
keadaan normal elektron menempati tingkat energi terendah.
3. Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan
stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat,
besarnya sesuai dengan persamaan planck, ΔE = hv.
4. Teori 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”.
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
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

12. Bahan ajar perkembangan teori
atom
mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan
ditemukannya elektron dalam tiga dimensi.
Teori atom neils Bohr dan teori atom mekanika kuantum akan dibahas lebih
rinci di kelas XI, akan tetapi jika anda ingin mempelajari lebih dalam klik disini:
http://chemfar.blogspot.com/2008/08/model-atom-modern-mekanika-kuantum.html
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

13. Bahan ajar perkembangan teori
atom
RANGKUMAN
A. Model Atom Dalton
John Dalton mengemukakan hipotesa tentang atom berdasarkan hukum
kekekalan massa (Lavoisier) dan hukum perbandingan tetap (Proust). Teori yang
diusulkan Dalton:
a. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi
lagi.
b. Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur
memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda.
c. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan
bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan
atom-atom oksigen.
d. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan
kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau
dimusnahkan.
Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti
ada tolak peluru. Teori atom Dalton tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat
menghantarkan listrik. Bagaimana mungkin suatu bola pejal dapat menghantarkan
listrik, padahal listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang
dapat menyebabkan terjadinya daya hantar listrik.
B. Model Atom Thomson
Kelemahan dari Dalton diperbaiki oleh JJ. Thomson, eksperimen yang
dilakukannya tabung sinar kotoda. Hasil eksperimennya menyatakan ada partikel
bermuatan negatif dalam atom yang disebut elektron. Thomson mengusulkan
model atom seperti roti kismis atau kue onde-onde. Suatu bola pejal yang
permukaannya dikelilingi elektron dan partikel lain yang bermuatan positif
sehingga atom bersifat netral.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

14. Bahan ajar perkembangan teori
atom
Kelemahan model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan
positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
C. Model Atom Rutherford
Eksperimen yang dilakukan Rutherford adalah penembakan lempeng tipis
dengan partikel alpha. Ternyata partikel itu ada yang diteruskan, dibelokkan atau
dipantulkan. Berarti di dalam atom terdapat susunan-susunan partikel bermuatan
positif dan negatif.
Hipotesa dari Rutherford adalah atom yang tersusun dari inti atom dan
elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom
terpusat pada inti atom. Model atom Rutherford seperti tata surya.
Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak
jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti
ini disertai pemancaran energi sehingga lama – kelamaan energi elektron akan
berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti
D. Model Atom Niels Bohr
Kelemahan dari Rutherford diperbaiki oleh Niels Bohr dengan percobaannya
menganalisa spektrum warna dari atom hidrogen yang berbentuk garis. Hipotesis
Bohr adalah :
a. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron
yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap
atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan
berkurang.
Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan
menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan
memancarkan energi.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

15. Bahan ajar perkembangan teori
atom
Kelebihan atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk
tempat berpindahnya elektron. Kelemahan model atom ini adalah: tidak dapat
menjelaskan spekrum warna dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan
model atom yang lebih sempurna dari model atom Bohr.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI

16. Bahan ajar perkembangan teori
atom
UJI KOMPETENSI SISWA
1. Apakah pengertian atom menurut Dalton?
2. Atom adalah unit pembangun dari segala macam materi. Atom apakah yang
menyusun zat-zat berikut?
a. Natrium klorida
b. Air
c. Besi
3. Gas pada tekanan normal adalah isolator. Pada kondisi bagaimanakah gas
dapat menghantar listrik?
4. Apakah yang dimaksud dengan sinar katoda. Jelaskan?
5. Bagaimana Thomson dapat menyimpulkan bahwa elektron merupakan
partikel dasar yang menyusun setiap atom?
6. Inti atom ditemukan oleh Rutherfordmelalui percobaan yang disebut
penghamburan sinar alfa.
a. Data apa yang diperoleh dari percobaan penghamburan sinar alfa?
b. Kesimpulan apa yang ditarik Rutherford dari data tersebut?
7. Kemukakan satu kelemahan teori atom Rutherfords.
8. Bagaimana teori atom Neils Bohr mengatasi kelemahan teori atom
Rutherford?
9. Tentukan apakah perpindahan elektron berikut disertaipelepasan atau
penyerapan energi
a. Dari kulit K ke kulit M
b. Dari kulit L ke kulit M
10. Jelaskan secara ringkas tentang teori atom mekanika kuantum.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
UNIVERSITAS JAMBI