Struktur Atom
Perkataan atom berasal dari kata dalam bahasa Yunani atomos, yang berarti “tak dapat dibagi”. Tidak perlu kiranya dijelaskan bahwa penggunaan kata itu untuk apa yang kita namakan atom sebenarnya tidak begitu cocok. Semua jenis atom rumit srtukturnya, yang satu lebih rumit dari yang lain terdiri atas pelbagi pertikel subatom, dan memisah-misahkan beberapa jenis partikel itu, baik satu per satu maupun dalam kelompok-kelompok, sudah banyak cara.
Partikel subatom yang membentuk atom ada tiga macam, elektron yang bermuatan negatif, proton yang bermuatan positif, dan neutron yang netral. Besar muatan negatif elektron sama dengan besar muatan positif proton dan tidak ada muatan yang lebih kecil dari muatan kedua partikel ini, Muatan proton atau muatan elektron merupakan satuan muatan alami yang terkecil.
Tata letak partikel-partikel subatom dalam semua atom umumnya sama. Proton dan neutron selalu mengelompok rapat dan erat, kelompok ini disebut inti atom. Karena adanya proton itu, inti atom mempunyai muatan netto positif. Kalau inti atom kita ibaratkan seperti bola, garis tengahnya hanya kira-kira 10-12 cm. Di luar intinya, pada jarak yang relatif jauh dari inti ini, terdapat elektron yang jumlahnya sama dengan jumlah proton di dalam inti. Jika tidak terusik, dan tak ada elektron yang berpindah dari ruang di sekitar inti, atom sebagai suatu keutuhan secara listrik netral. Jika satu atau lebih elektronnya terambil, struktur bermuatan positif yang tertinggal disebut ion positif. Sedangkan ion negatif ialah sebuah atom yang memperoleh tambahan satu atau lebih elektron. Proses berkurang atau bertambahnya elektron disebut ionisasi.
Menurut model atom yang dikemukakan Niels Bohr, seorang sarjana fisika asal Denmark, dalam tahun 1913, elektron dibayangkannya mengitari inti menurut suatu lintasan yang berbentuk lingkaran atau elips. Sekarang model atom seperti demikian dianggap tidak seluruhnya benar, tetapi masih berguna untuk menggambarkan struktur atom. Garis tengah lintasan elektron itu, yang menentukan ukuran atom sebagai suatu keutuhan, kira-kira 2 atau 3x10-8 cm, atau kira-kira sepuluh ribu kali garis tengah inti. Atom menurut model Bohr tersebut ibarat sistem matahari dalam bentuk kecil, dengan gaya listrik sebagai ganti gaya gravitasi. Inti bermuatan positif yang terletak di tengah-tengah atom diumpamakan matahari dan elektron yang berputar-putar disekelilingnya akibat efek gaya tarik listrik inti terhadapnya, diumpamakan planet yang mengitari matahari karena pengaruh gaya tarik gravitasi.
Massa proton dan massa neutron hampir sama, dan massa masing-masing 1840 kali massa elektron. Jadi praktis seluruh massa atom terpusat di intinya. Karena satu kilomol hidrogen beratom tunggal terdiri atas 6,02x1026 partikel (bilangan Avogadro) dan massanya 1.008 kg, maka massa atau atom hidrogen ialah
Atom hidrogen adalah satu-satunya pengecualian dari dalil bahwa setiap atom terjadi dari tiga macam partikel subatom. Inti atom hidrogen hanya sebuah proton, dikitari oleh satu elektron. Sebab itu, dari seluruh massa atom hidrogen, 1/1840 bagian adalah massa elektron dan selebihnya merupakan massa proton, Dinyatakan dengan tiga angka penting,
dan karena massa proton dan massa neutron hampir sama,massa neutron = 1,67x10-27 kg.
Dalam daftar berkala, unsur berikutnya setelah hidrogen ialah helium. Inti helium terdiri atas dua proton dan dua neutron, dan dikitari oleh dua elektron. Kalau kedua elektron ini tidak ada, maka terdapatlah ion helium bermuatan positif ganda, yang adalah inti helium itu sendiri dan lazimnya disebut partikel alpha atau partikel – α. Unsur berikutnya, litium, mempunyai tiga proton dalam intinya dan intinya ini mempunyai muatan sebanyak tiga satuan. Dalam keadaan tidak terionisasi, litium mempunyai tiga elektron di luar intinya. Jumlah proton dalam inti tidak sama pada tiap unsur dan karena itu muatan positif inti pun tidak sama. Dalam daftar berkala, tiap unsur ditulis dalam satu petak dan di bawahnya sebuah bilangan, yang disebut nomor atom. Nomor atom menunjukkan banyaknya proton dalam inti, atau dalam keadaan tidak terusik, banyaknya elektron di luar inti. Bila jumlah total proton keadaan tidak terusik, banyaknya elektron di luar inti. Bila jumlah total proton sama dengan jumlah total elektron, maka benda yang bersangkutan sebagai suatu keutuhan netral secara listrik.
Misalkan kita ingin melebihkan muatan negatif suatu benda. Ini dapat dilakukan dengan dua cara. Cara pertama: tambahkan sejumlah muatan negatif pada benda netral. Cara kedua: ambil sejumlah muatan positif dari benda tersebut. Begitu pula, kalau muatan positif ditambahkan atau bila muatan negatif dikurangkan, maka akan terjadi kelebihan muatan positif. Dalam kebanyakan kejadian, muatan negatiflah (elektron) yang ditambahkan atau dikurangi, dan benda yang disebut “bermuatan positif” ialah benda yang jumlah normal muatan elektronnya berkurang.
Yang dimaksud dengan “muatan” suatu benda adalah muatan lebihnya. Dibandingkan dengan jumlah muatan positif atau muatan negatif dalam benda itu, muatan-lebih tersebut selalu sangat sedikit jumlahnya.
-
|
