Sejarah Singkat Teori Atom

SainTek.id - Teori atom adalah deskripsi ilmiah tentang sifat atom dan materi yang menggabungkan unsur fisika, kimia, dan matematika. Menurut teori modern, materi terbuat dari partikel kecil yang disebut atom, yang pada gilirannya terdiri dari partikel subatomik . Atom dari suatu unsur tertentu identik dalam banyak hal dan berbeda dari atom unsur lain. Atom bergabung dalam proporsi tetap dengan atom lain untuk membentuk molekul dan senyawa.

Teori ini telah berkembang dari waktu ke waktu, dari filosofi atomisme hingga mekanika kuantum modern. Berikut sejarah singkat teori atom:

Atom dan Atomisme

Teori atom berasal sebagai konsep filosofis di India kuno dan Yunani. Kata "atom" berasal dari kata Yunani kuno atomos , yang berarti tidak dapat dibagi. Menurut atomisme, materi terdiri dari partikel diskrit. Namun, teori tersebut adalah salah satu dari banyak penjelasan materi dan tidak didasarkan pada data empiris. Pada abad kelima SM, Democritus mengusulkan bahwa materi terdiri dari unit-unit yang tidak dapat dihancurkan dan tidak dapat dibagi lagi yang disebut atom. Penyair Romawi Lucretius mencatat gagasan itu, sehingga gagasan itu bertahan selama Abad Kegelapan untuk dipertimbangkan kemudian.

Teori Atom Dalton

Butuh waktu hingga akhir abad ke-18 bagi sains untuk memberikan bukti nyata tentang keberadaan atom. Pada tahun 1789, Antoine Lavoisier merumuskan hukum kekekalan massa, yang menyatakan bahwa massa hasil reaksi sama dengan massa reaktan. Sepuluh tahun kemudian, Joseph Louis Proust mengusulkan hukum perbandingan tetap, yang menyatakan bahwa massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu terjadi dalam perbandingan yang sama.

Teori-teori ini tidak mereferensikan atom, namun John Dalton mengembangkannya untuk mengembangkan hukum perbandingan berganda, yang menyatakan bahwa rasio massa unsur dalam suatu senyawa adalah bilangan bulat kecil. Hukum perbandingan berganda Dalton diambil dari data percobaan. Dia mengusulkan bahwa setiap unsur kimia terdiri dari satu jenis atom yang tidak dapat dihancurkan dengan cara kimia apa pun. Presentasi lisannya (1803) dan publikasi (1805) menandai awal dari teori atom ilmiah.

Pada tahun 1811, Amedeo Avogadro mengoreksi masalah dengan teori Dalton ketika ia mengusulkan bahwa volume gas yang sama pada suhu dan tekanan yang sama mengandung jumlah partikel yang sama. Hukum Avogadro memungkinkan perkiraan massa atom unsur secara akurat dan membuat perbedaan yang jelas antara atom dan molekul.

Kontribusi signifikan lainnya untuk teori atom dibuat pada tahun 1827 oleh ahli botani Robert Brown, yang memperhatikan bahwa partikel debu yang mengambang di air tampaknya bergerak secara acak tanpa alasan yang diketahui. Pada tahun 1905, Albert Einstein mendalilkan bahwa gerak Brown disebabkan oleh pergerakan molekul air. Model dan validasinya pada tahun 1908 oleh Jean Perrin mendukung teori atom dan teori partikel.

Model Puding Prem dan Model Rutherford

Sampai saat ini, atom diyakini sebagai unit terkecil dari materi. Pada tahun 1897, JJ Thomson menemukan elektron. Dia percaya atom dapat dibagi. Karena elektron membawa muatan negatif, ia mengusulkan model atom puding prem, di mana elektron tertanam dalam massa muatan positif untuk menghasilkan atom netral secara listrik.

Ernest Rutherford, salah satu murid Thomson, menyangkal model puding prem pada tahun 1909. Rutherford menemukan bahwa muatan positif sebuah atom dan sebagian besar massanya berada di pusat, atau nukleus, sebuah atom. Dia menggambarkan model planet di mana elektron mengorbit inti kecil bermuatan positif.

Model Atom Bohr

CRutherford berada di jalur yang benar, tetapi modelnya tidak dapat menjelaskan spektrum emisi dan serapan atom, atau mengapa elektron tidak menabrak nukleus. Pada tahun 1913, Niels Bohr mengusulkan model Bohr, yang menyatakan bahwa elektron hanya mengorbit inti pada jarak tertentu dari inti. Menurut modelnya, elektron tidak bisa berputar ke inti tetapi bisa membuat lompatan kuantum antara tingkat energi.

Teori Atom Kuantum

Model Bohr menjelaskan garis spektral hidrogen tetapi tidak mencakup perilaku atom dengan banyak elektron. Beberapa penemuan memperluas pemahaman tentang atom. Pada tahun 1913, Frederick Soddy mendeskripsikan isotop, yang merupakan bentuk atom dari satu unsur yang mengandung jumlah neutron yang berbeda. Neutron ditemukan pada tahun 1932.

Louis de Broglie mengusulkan perilaku partikel bergerak seperti gelombang, yang dijelaskan Erwin Schrödinger menggunakan persamaan Schrödinger (1926). Hal ini, pada gilirannya, mengarah pada prinsip ketidakpastian Werner Heisenberg (1927), yang menyatakan bahwa tidak mungkin mengetahui posisi dan momentum elektron secara bersamaan.

Mekanika kuantum mengarah pada teori atom di mana atom terdiri dari partikel yang lebih kecil. Elektron berpotensi dapat ditemukan di mana saja di atom tetapi ditemukan dengan probabilitas terbesar di tingkat energi atau orbital atom. Alih-alih orbit melingkar model Rutherford, teori atom modern menggambarkan orbital yang mungkin bulat, berbentuk halter, dll. Untuk atom dengan jumlah elektron yang tinggi, efek relativistik ikut berperan, karena partikel bergerak pada sebagian kecil dari kecepatan cahaya.

Ilmuwan modern telah menemukan partikel yang lebih kecil yang membentuk proton, neutron, dan elektron, meskipun atom tetap merupakan unit terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi dengan cara kimia.