STRUKTUR ATOM DAN SIFAT PERIODIK UNSUR

atom, elektron, periodik,
kuantum, orbital,
konfigurasi
Bagaimana partikel-partikel penyusun atom Kata Kunci
(proton, netron, dan elektron) berada di dalam atom
digambarkan dengan struktur atom. Kedudukan
elektron di sekitar inti atom atau konfigurasi elektron
di sekitar inti atom berpengaruh terhadap sifat fisis
dan kimia atom yang bersangkutan.
Model atom Ernest Rutherford (1871-1937) tahun 1911 yang menyatakan bahwa
atom terdiri dari inti kecil yang bermuatan positif (tempat konsentrasi seluruh massa
atom) dan dikelilingi oleh elektron pada permukaannya. Namun teori ini tidak dapat
menerangkan kestabilan atom. Sewaktu mengelilingi proton, elektron mengalami
percepatan sentripetal akibat pengaruh gaya sentripetal (Gaya Coulomb). Menurut
teori mekanika klasik dari Maxwell, yang menyatakan bahwa partikel bermuatan
bergerak maka akan memancarkan energi. Maka menurut Maxwell bila elektron
bergerak mengelilingi inti juga akan memancarkan energi. Pemancaran energi ini
menyebabkan elektron kehilangan energinya, sehingga lintasannya berbentuk spiral
dengan jari-jari yang mengecil, laju elektron semakin lambat dan akhirnya dapat
tertarik ke inti atom. Jika hal ini terjadi maka atom akan musnah, akan tetapi pada
kenyataannya atom stabil.
Maka pada tahun 1913, Niels Bohr menggunakan teori kuantum untuk
menjelaskan spektrum unsur. Berdasarkan pengamatan, unsur-unsur dapat
memancarkan spektrum garis dan tiap unsur mempunyai spektrum yang khas.
Menurut Bohr,
• Spektrum garis menunjukkan elektron dalam atom hanya dapat beredar pada
lintasan-lintasan dengan tingkat energi tertentu. Pada lintasannya elektron dapat
beredar tanpa pemancaran atau penyerapan energi. Oleh karena itu, energi
elektron tidak berubah sehingga lintasannya tetap.
• Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain disertai pemancaran
atau penyerapan sejumlah energi yang harganya sama dengan selisih kedua
tingkat energi tersebut.
E = Ef – Ei
Keterangan:
E = energi yang menyertai perpindahan elektron
Ef = tingkat energi akhir
Ei = tingkat energi awal
Namun teori Bohr ini memiliki kelemahan, yaitu:
• Bohr hanya dapat menjelaskan spektrum gas hidrogen, tidak dapat menjelaskan
spektrum dari unsur yang jumlah elektronnya lebih dari satu.
• Tidak dapat menjelaskan adanya garis-garis halus pada spektrum gas
hidrogen.
Kelemahan dari model atom Bohr dapat dijelaskan oleh Louis Victor de Broglie
pada tahun 1924 dengan teori dualisme partikel gelombang. Menurut de Broglie, pada
kondisi tertentu, materi yang bergerak memiliki ciri-ciri gelombang.
=
dengan:
= panjang gelombang
m = massa partikel
= kecepatan
h = tetapan Planck
Hipotesis tersebut terbukti benar dengan ditemukannya sifat gelombang dari
elektron. Elektron mempunyai sifat difraksi, maka lintasan elektron yang dikemukakan
Bohr tidak dibenarkan. Gelombang tidak bergerak melalui suatu garis, melainkan
menyebar pada daerah tertentu.
Pada tahun 1927, Werner Heisenberg mengemukakan bahwa posisi atau
lokasi suatu elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti. Yang dapat
ditentukan adalah hanya kemungkinan (kebolehjadian) menemukan elektron pada
suatu titik pada jarak tertentu dari intinya.