temuan elektron

TUGAS KIMIA FISIKA IV

ANIS ROIYATUNISA

1103104

PENDIDIKAN KIMIA B 2011

TEMUAN ELEKTRON

Keberadaanelektrondapatdiketahuiberdasarkanpercobaansinarkatode (Sir William Crookes,

1879). Dalampercobaannya, Crookes menggunakanalat yang

disebuttabungsinarkatodeataudisebutjugatabung Crookes

(Gambar 1.1).

Jikatabung Crookes

dihubungkandengansumberarussearahtegangantinggi,

makadarikatodeakanterpancarberkassinarmenuju anode.

Sinaritudinamakansinarkatodesebabdipancarkandarikatode.

Sinarkatodememilikimassa, sebabtidakdapatmemutar

baling-baling yang dipasangpadajalannyaberkassinarkatode

(gambar 1.1).

Pangamatan lain

menunjukkansinarkatodedapatdibelokanolehmedan magnet

munujukutubpositif magnet. Hal

inimembuktikanbahwasinarkatodebermuatannegatif

(lihatgambar 1.2).

Berdasarkanfakta di atasapa yang

dapatAndaSimpulkan? Stoney menamakansinarkatodedenganistilahelektron. Dengandemikian,

elektronmemilikimassadanbermuatannegatif.

Jikabahankatodedigantidenganlogam lain selaludihasilkansinarkatode yang sama. Hal

inimembuktikanbahwasinarkatodeatauelektronmerupakanpartikeldasarpenyusunmateri.

TEMUAN PROTON

Keberadaan proton dibuktikanmelaluipercobaantabung Crookes yang dimodifikasi

(lihatGambar 1.3) dandiisi gas

hidrogentekananrendah.

PercobaaninidikembangkanolehEugenGolstein.

Jikatabung Crookes

dihubungkandengansumberaruslistrik, di

bagianbelakangkatode yang


dilubangiterbentukberkassinar. Goldstein

menamakansinaritusebagaisinarterusan.

Olehkarenasinarterusanbergerakmenujukatodemakadisimpulkanbahwasinarterusanbermuata

npositif.

Mengapasinarterusandisimpulanbermuatanpositif? Menurut Goldstein sinarterusantiada lain

adalah ion hidrogen. Ion initerbentukakibat gas hidrogenbertumbukandengansinarkatode.

Olehkarena ion hidrogenhanyamengandungsatubuah proton,

makadisimpulkanbahwasinarpositifadalah proton. Penggantian gas hidrogenoleh gas lain

selaludihasilkansinar yang samadengansinarterusan yang dihasilkanoleh gas hidrogen.

TEMUAN NEUTRON

Keberadaan neutron dalam atom ditemukan oleh J. Chadwick melalui percobaan penembakan

unsur berilium oleh partikel alfa kecepatan tinggi, sehingga

terbentuk partikel yang tidak dipengaruhi medan magnet dan

dapat bertumbukkan dengan parafin (Gambar 1.4).

Data percobaan menunjukkan bahwa sinar yang keluar

dari target berilium tidak dipengaruhi oleh medan magnet.

Ketika sinar yang keluar dari target berilum menumbuk parafin,

dari parafin keluar proton dengan kecepatan tinggi.

Chadwick menyimpulkan bahwa partikel yang keluar dari

unsur berilium tidak bermuatan dan memiliki massa hampir

sama dengan massa proton. Partikel itu oleh Chadwick

dinamakan neutron.


STRUKTUR (MODEL) ATOM

Perkembanganstruktur atom sejalandenganawalperkembanganilmukimiamoderen.

Ilmuwanpertama yang membangun model (struktur) atom adalah John Dalton,

kemudiandisempurnakansecarabertahapoleh J.J. Thomson, Rutherford, danNiels Bohr.

1. MODEL ATOM DALTON

Teori atom Dalton didasarkan pada pengukuran kuantitatif reaksi-reaksi kimia, menghasilkan

beberapa postulat sebagai berikut:

1. Materitersusundaripartikel-partikelsangatpadatdankecil yang tidakdapatdipecah-pecahlagi. Partikelitudinamakanatom.

2. Atom-atom suatuunsuridentikdalamsegalahal, tetapiberbedadengan atom-atom unsur lain.

3. Dalamreaksikimia,

terjadipenggabunganataupemisahandanpenata-ulangan atom-atom darisatukomposisikekomposisi lain.

4. Atom dapatbergabungdengan atom lain membentuksuatumolekuldenganperbandingansederhana.

Kesimpulandari model atom Dalton, bahwaunsurterdiridari atom-atom yang

samadalamsegalahalbaikbentuk, ukuran, danmassanya, tetapiberbedadengan atom-atom unsur lain.

Dengan kata lain, atom adalahpartikelterkecilsuatuunsur yang masihmemilikisifatunsuritu.

2. MODEL ATOM THOMPSON

Berdasarkanfaktabahwaelektronmerupakanpartikeldasarpenyusunmateri, mendorong

Thompson membangunsuatu model atom untukmenyempurnakanteori atom Dalton, sebab model

atom Dalton tidakmenunjukkanadanyasifat-sifatlistrik.

Menurut Thompson, atom mengandungelektrton yang

bermuatannegatif, danelektron-elektroninitersebarmerata di

dalamseluruh atom. Atomnyasendiridiasumsikanberupa bola

pejal yang bermuatanpositif.


Jika model atom Thompson inidigambarkandalambentuktigadimensiakanmiripkueonde,

dimanabijihwijenmenyatakanelektrondanondenyamenyatakanbentuk atom (lihatGambar 1.8).

Jika model atom Thompson dibelahduamakaelektron-elektron di dalam atom

akantampaksepertibijihjambubatu yang tersebarmerata di dalamjambu.

3. MODEL ATOM RUTHERFORD

Rutherford melakukanpercobaanpenembakanemas foil yang sangat tipis denganpartikelalfa

yang diemisikanolehunsurradioaktif.

Data

hasilpercobaanmenunjukkanbahwasebagianbesardaripartikelalfadapatmelewatiemas foil,

tetapihanyasebagiankecilpartikelalfa yang dipantulkankembali (lihatGambar 1.9).

Berdasarkan data itu, Rutherford menyimpulkanbahwa volume atom

sebagianbesarberuparuangkosong. Iniditunjukkanolehbanyaknyapartikelalfa yang

dapatmelewatiemas foil.

Adanyapartikelalfa yang dipantulkanakibatbertumbukandengansuatupartikel yang

sangatkerasdenganukuransangatkecil. Rutherford menamakanpartikelitusebagaiinti atom.

Olehkarenapartikelalfabermuatanpositif, makainti atom harusbermuatanpositif, sebabjikainti

atom bermuatannegatifakanterjadibaku-tarikantarainti atom denganpartikelalfa.

Berdasarkanpercobaan di atas, Rutherford menyusunsuatu model atom

untukmenyempurnakan model atom Thompson. Model yang dikembangkanoleh Rutherford

adalahsebagaiberikut:

1) Atom tersusundariinti atom yang bermuatanpositifdanelektron-elektron yang bermuatannegatif.

2) Sebagianbesarvolum atom merupakanruangkosong yang massanyaterpusatpadainti atom.


3) Olehkarena atom bersifatnetral, makajumlahmuatanpositifharussamadenganjumlahmuatannegatif.

4) Di dalam atom, elektron-elektronbermuatannegatifselalubergerakmengelilingiinti atom.

Kelemahan Model Atom Rutherford

Sepertihalnya model atom pendahulunya, teori atom Rutherford memilikikelemahan.

Kelemahanutamaterletakpadapergerakanelektrondalammengelilingiinti atom.

Menuruthukumfisikaklasikdari Maxwell, jikasuatupartikel yang

bermuatanlistrikbergerakmelingkarakanmengemisikanenerginyadalambentukcahaya, yang

mengakibatkanpercepatanpartikelsemakinberkurangdanakhirnya diam.

Dengandemikian, jikaelektron yang bermuatannegatifbergerakmelingkar

(mengelilingiintibermuatanpositif) makaakankehilanganenerginya,

sehinggagerakanelektronakanberkurang, yang akhirnyaakanjatuhkeinti (lihatGambar 1.11).

Jadimenuruthukumfisikaklasik, model atom Rutherford tidakstabil,

sebabelektronakankehilanganenerginyadanakanjatuhkeinti, yang padaakhirnya atom akanmusnah.

Faktanya atom stabil.

4. MODEL ATOM BOHR

Padatahun 1913 pakarfisika Denmark, Neils Bohr menyatakanbahwakegagalan model atom

Rutherford dapatdisempurnakandenganmenerapkanteorikuantumdari Planck.

Model atom Bohr dinyatakandalambentukempatpostulatberkaitandenganpergerakanelektron,

yaitusebagaiberikut:


1. Dalammengelilingiinti atom, elektronberadapada orbit (lintasan) tertentu. Orbit inimerupakangerakanstasioner (menetap) darielektrondalammengelilingiinti atom denganjaraktertentudariinti.

2. Selamaelektronberadapadalintasanstasionertertentu, energielektrontetapsehinggatidakadaenergi yang diemisikanataudiserap.

3. Elektrondapatberalihdarisatu orbit ke orbit lain. Padaperalihanini, besarnyaenergi yang terlibatsamadenganpersamaan Planck, E = h.

4. Lintasanstasionerelektronmemilikimomentum sudut. Besarnya momentumsudutadalahkelipatandarinh/2, dengannadalahbilangankuantum, danhtetapan Planck.

Orbit ataulintasanelektrondalammengelilingiinti atom

dilambangkandengan n=1, n=2, n=3, danseterusnya.

Lambanginidinamakanbilangankuantum.

Model atom Bohr ditunjukanpadagambar 1.12. Huruf K, L, M,

danseterusnyadigunakanuntukmenyatakanlintasanelektrondalammengelilingiinti atom.

Lintasandengan n=1, disebut orbit K, lintasandengan n = 2, disebut orbit L, danseterusnya.

temuan elektron

Documents