Atom adalah unit dasar materi yang membentuk semua benda di alam semesta. Pemahaman tentang struktur atom adalah fundamental dalam ilmu kimia dan fisika. Artikel ini akan menjelaskan konsep dasar struktur atom, termasuk komponen utama atom dan model-model atom yang berkembang sepanjang sejarah.
Konsep Dasar Struktur Atom
- Partikel Penyusun Atom
- Nomor Atom dan Nomor Massa
- Isotop
- Model-Model Atom
1. Partikel Penyusun Atom
Atom terdiri dari tiga jenis partikel subatom, yaitu proton, neutron, dan elektron:
- Proton
- Lokasi: Inti atom (nukleus)
- Muatan: Positif (+1)
- Massa: ~1 unit massa atom (u)
- Fungsi: Menentukan identitas unsur (nomor atom)
- Neutron
- Lokasi: Inti atom (nukleus)
- Muatan: Netral (tidak bermuatan)
- Massa: ~1 unit massa atom (u)
- Fungsi: Menstabilkan inti atom, menambah massa atom
- Elektron
- Lokasi: Orbit atau kulit elektron di sekitar inti atom
- Muatan: Negatif (-1)
- Massa: Sangat kecil (~0,0005 unit massa atom)
- Fungsi: Berperan dalam interaksi kimia dan membentuk ikatan
2. Nomor Atom dan Nomor Massa
- Nomor Atom (Z): Jumlah proton dalam inti atom. Menentukan identitas unsur. Misalnya, nomor atom karbon adalah 6, berarti setiap atom karbon memiliki 6 proton.
- Nomor Massa (A): Jumlah total proton dan neutron dalam inti atom. Misalnya, karbon-12 memiliki nomor massa 12 (6 proton + 6 neutron).
3. Isotop
- Definisi: Atom dari unsur yang sama yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda.
- Contoh: Isotop karbon adalah karbon-12 (6 proton, 6 neutron) dan karbon-14 (6 proton, 8 neutron).
- Peran Isotop: Digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk penanggalan radiokarbon, pelacakan metabolisme, dan terapi kanker.
4. Model-Model Atom
- Model Atom Dalton (1803)
- Atom dianggap sebagai partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.
- Atom dari unsur yang sama identik dan berbeda dari unsur lain.
- Model Atom Thomson (1904)
- Dikenal sebagai model "plum pudding".
- Atom terdiri dari elektron bermuatan negatif yang tersebar dalam "lautan" muatan positif.
- Model Atom Rutherford (1911)
- Menemukan inti atom yang kecil dan padat yang bermuatan positif.
- Elektron bergerak mengelilingi inti seperti planet mengelilingi matahari.
- Model Atom Bohr (1913)
- Elektron bergerak dalam orbit-orbit diskret dengan energi tertentu.
- Elektron dapat berpindah antara orbit dengan menyerap atau memancarkan energi dalam bentuk foton.
- Model Mekanika Kuantum (Modern)
- Elektron tidak bergerak dalam orbit tetap tetapi dalam orbital, daerah di sekitar inti di mana kemungkinan menemukan elektron paling tinggi.
- Didasarkan pada prinsip-prinsip mekanika kuantum dan fungsi gelombang Schrödinger.
Struktur Elektron dalam Atom
- Kulit Elektron (Tingkat Energi)
- Elektron mengelilingi inti dalam lapisan-lapisan yang disebut kulit atau tingkat energi.
- Setiap kulit memiliki jumlah maksimum elektron yang dapat ditempati: 2n² (di mana n adalah nomor kulit).
- Kulit K (n=1): Maksimum 2 elektron
- Kulit L (n=2): Maksimum 8 elektron
- Kulit M (n=3): Maksimum 18 elektron
- Subkulit dan Orbital
- Setiap kulit dibagi menjadi subkulit (s, p, d, f).
- Subkulit terdiri dari orbital, dan setiap orbital dapat menampung maksimum 2 elektron dengan spin berlawanan.
- Subkulit s: 1 orbital (2 elektron)
- Subkulit p: 3 orbital (6 elektron)
- Subkulit d: 5 orbital (10 elektron)
- Subkulit f: 7 orbital (14 elektron)
Kesimpulan
Struktur atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton dan neutron, serta elektron yang mengelilingi inti dalam kulit dan orbital. Pemahaman tentang struktur atom dan perilaku partikel subatomik merupakan dasar bagi banyak konsep dalam kimia dan fisika, serta penting dalam pengembangan teknologi dan ilmu pengetahuan modern. Berbagai model atom telah dikembangkan untuk menggambarkan struktur dan perilaku atom dengan lebih akurat, yang membawa kita pada pemahaman yang lebih mendalam tentang sifat materi dan interaksi kimia. Bila sahabat Neon kurang puas dengan penjelasan diatas, dapat langganan materi Struktur atom di Neon Belajar. Dalam materi tersebut terdapat teori dan latihan soalnya juga lohhh!
Referensi
- Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., & Murphy, C. J. (2014). Chemistry: The Central Science. Pearson Education.
- Atkins, P., & Jones, L. (2016). Chemical Principles: The Quest for Insight. W.H. Freeman and Company.
- Tro, N. J. (2016). Chemistry: A Molecular Approach. Pearson Education.