Struktur Atom: Pengertian, Rumus, Contoh Soal
Pemahaman tentang struktur atom sangat penting untuk dapat membedakan ciri antara satu atom dengan atom lainnya. Sifat atom dipengaruhi oleh perbedaan susunan atom yang meliputi jumlah neutron, proton, dan neutron. Selain itu perbedaan komposisi juga berkaitan dengan nomor atom, nomor massa dan lain-lain.
Bagian Struktur Atom
- Elektron
Partikel elektron pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Joseph John Thomson pada tahun 1900. Penemuan elektron ini disebabkan oleh percobaan konduksi listrik melalui tabung vakum. Seperti yang Anda ketahui gas pada tekanan normal tidak dapat menghantarkan listrik.
Untuk itu dilakukan percobaan pada discharge tube atau tabung vakum yang pada ujung tabung dipasangi 2 buah pelat logam sebagai elektroda (sambungan listrik). Nantinya tekanan gas di dalam tabung diatur menggunakan pompa vakum atau suction pump.
Ketika tekanan di dalam tabung cukup rendah dan tegangan cukup tinggi hingga ribuan Volt, gas di dalam tabung akan menyala dengan warna lampu tergantung jenis gas di dalam tabung. Saat tekanan gas diturunkan, area di depan katoda menjadi gelap.
Baca Juga:
Selama percobaan, Thomson menemukan adanya sinar katoda, yang kemudian dinamai elektron. Thomson menyimpulkan bahwa elektron adalah partikel dasar yang menyusun atom. Elektron dalam atom memiliki massa yang sangat kecil dan memiliki muatan -1. Simbol elektron:
Sifat elektron:
- Elektron berada di luar inti atom dan bergerak mengelilingi inti atom dalam orbital tertentu yang membentuk kulit atom. Posisi elektron dalam orbitnya ditulis menggunakan bilangan kuantum.
- Elektron adalah partikel dan gelombang
- Elektron bermuatan negatif dengan muatan 1 elektron = e = 1,60217733 x 10ˉ¹⁹ Coulomb
- Massa elektron adalah 9,1093897 x 10ˉ²⁸ gram ≈ 9,11 x 10ˉ²⁸ gram atau sekitar 0,0005858 sma.
- Partikel yang menyusun Inti Atom
Struktur atom berikutnya adalah inti atom yang terdiri dari proton dan neutron. Inti atom pertama kali terdeteksi oleh Ernest Rutherford saat melakukan penelitian melalui serangkaian tes menembakkan pelat emas tipis dengan partikel alfa berenergi tinggi.
Berdasarkan penelitian ini disimpulkan bahwa inti atom bermuatan positif dengan massa atom yang berpusat pada inti atom. Inti atom sendiri terdiri dari dua partikel, yaitu proton dan neutron.
Baca Juga:
Proton dilambangkan dengan p, yaitu partikel bermuatan positif yang memiliki massa 1,6726231 x 10ˉ²⁴ gram. Mengingat ukurannya yang sangat kecil dan tidak praktis, maka digunakan satuan khusus yaitu satuan massa atom (amu). Satu partikel proton memiliki massa 1,0073 sma ≈ 1 sma.
1 sma = 1,66 x 10ˉ²⁴ gram.
Muatan sebuah proton dilambangkan dengan +1 atau +1,6 x 10ˉ¹⁹ Coulomb
Partikel inti atom neutron ditemukan oleh ilmuwan James Chadwick pada tahun 1932. Namun, keberadaan neutron sebelumnya telah dicurigai oleh Aston pada tahun 1919 karena adanya atom-atom dari unsur yang sama yang massanya berbeda.
Baca Juga:
Penelitian menunjukkan bahwa massa atom tidak sama dengan jumlah proton. Atom-atom dari unsur yang sama tetapi memiliki massa yang berbeda disebut isotop. Disimpulkan bahwa di dalam inti atom terdapat partikel netral yang disebut neutron yang massanya hampir sama dengan massa proton.
Mssa 1 neutron = 1,6749544 x 10ˉ²⁴ gram = 1 sma
Neutron tidak bermuatan (netral)
Susunan Atom
Untuk memahami susunan atom, ada beberapa istilah yang berkaitan dengan atom unsur yang harus dipelajari, yaitu nomor massa, nomor atom, isotop, isobar dan juga isoton.
Baca Juga:
- Nomor atom
Nomor atom, juga dikenal sebagai nomor proton, adalah jumlah proton dalam atom. Jumlah proton sangat unik untuk setiap unsur. Sehingga atom unsur yang sama pasti memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah proton berbeda untuk atom unsur lain.
Nomor atom sendiri dapat dilihat melalui tabel sistem periodik. Jumlah proton sama dengan jumlah elektron.
Nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron.
- Nomor Massa
Nomor massa atom terdiri dari massa proton dan juga massa neutron dalam inti atom. Seperti diketahui, massa proton = 1,0073 sma sedangkan massa neutron = 1,0087 sma. Massa elektron itu sendiri diabaikan karena sangat kecil.
Baca Juga:
Nomor massa = jumlah neutron + jumlah proton
- Notasi Susunan Atom
Susunan struktur atom yang menyatakan jumlah proton, neutron dan elektron dapat dilihat dari lambang atau notasi susunan atom seperti di bawah ini:
Dikenal:
X = lambang unsur atau atom
A = nomor massa
Z = nomor atom
Baca Juga:
- Isotop
Teori atom Dalton menyatakan bahwa atom-atom dari unsur yang sama memiliki massa atom yang sama. Setelah penelitian lebih lanjut diketahui bahwa teori atom Dalton kurang tepat mengingat ada beberapa atom dari unsur yang sama memiliki massa yang berbeda.
Fenomena atom dari unsur yang sama tetapi massanya berbeda dikenal sebagai isotop. Isotop adalah unsur-unsur yang memiliki nomor atom sama tetapi massa atom berbeda. Sederhananya, isotop atom memiliki jumlah proton yang sama dalam inti atom tetapi jumlah neutron yang berbeda.
Contoh isotop pada atom oksigen adalah sebagai berikut:
Contoh isotop lainnya adalah pada atom Karbon yang memiliki 3 isotop serta atom Oksigen:
Baca Juga:
- Isobar
Isobar adalah atom-atom dari unsur yang berbeda tetapi memiliki nomor massa yang sama tetapi nomor atomnya berbeda. Contoh isobar adalah atom Karbon-14 dengan atom Nitrogen-14. Ada juga atom Natrium-24 dengan atom Magnesium-24.
- isoton
Isoton adalah atom dari unsur berbeda yang memiliki nomor atom berbeda tetapi jumlah neutron yang sama dalam inti atomnya. Contoh isoton adalah atom Karbon-13 dan atom Nitrogen-14, kemudian ada juga atom Phospor-31 dan atom Sulfur-32.
- Massa Atom dan Massa Atom Relatif
Perhitungan kimia menggunakan massa atom relatif dan bukan massa atom absolut. Massa atom relatif adalah perbandingan antara massa atom dengan massa atom lain, yang menggunakan 1/12 dari massa 1 atom C-12.
Massa atom yang digunakan untuk menghitung massa atom relatif adalah massa rata-rata isotop suatu unsur.
Baca Juga:
Contoh Masalah Struktur Atom
Tentukan jumlah proton, neutron, dan elektron dari atom unsur-unsur berikut:
Diskusi
Menjawab:
A. Jumlah proton = nomor atom = 15
Jumlah neutron = A – Z = 31 – 15 = 16
Elektron = proton = 15
Baca Juga:
B. Jumlah proton = nomor atom = 12
Jumlah neutron = A – Z = 24 – 12 = 12
Elektron = proton = 12
Penutupan
Struktur atom terdiri dari elektron dalam kulit atom dan penyusun inti atom. Inti atom terdiri dari proton dan neutron dimana massa atom terkonsentrasi di dalam inti atom. Atom dari unsur yang sama dapat memiliki massa yang berbeda jika memiliki isotop.
mejakelas.com
Baca Juga:
Artikel Terkait
