Atoms, Molecules, and Ions

Atoms, Molecules, and Ions

The Development of Atomic Theory

Ilmuwan	Kontribusi	Kekuatan dan Kelemahan	Model Atom
Democritus (440 B.C.)	v Democritus mengusulkan bahwa jika kita terus memotong suatu zat terus menerus, akhirnya kita akan berakhir dengan sebuah partikel “uncuttable”. v Dia menyebutnya partikel atom, yang artinya “terbagi (atomos)” dalam bahasa Yunani. v Democritus berpikir bahwa atom yang terkecil, partikel keras dari bahan tunggal dan dalam berbagai bentuk dan ukuran. v Dia berpikir bahwa atom akan selalu bergerak dan terbentuk dari bahan  berbeda saling menggabung satu sama lain.	Kekuatan : Istilah Atom masih digunakan meskipun ada partikel yang lebih kecil dari atom. Kelemahan : Hanya sebatas pemikiran tanpa dibuktikan dengan eksperimen laboratorium
John Dalton (1803)	Dia mempublikasikan Teori Atom Sendiri : 1.      Semua zat terbuat dari atom-atom.  Atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat diciptakan, dibagi, atau dihancurkan. 2.    Atom dari unsur yang sama maka secara tepat akan sama, dan atom dari unsur berbeda secara tepat akan berbeda. 3.    Atom yang bergabung dengan atom lain akan membentuk zat baru yang disebut molekul. 4.    Atom dari sebuah unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan reaksi kimia, dan juga tidak dapat dihancurkan. 5.     Dalam sebuah senyawa, perbandingan massa dari masing-masing unsur adalah tetap.	Kekuatan : Dalton telah bereksperimen dengan reaksi kimia untuk menunjukkan bahwa atom eksis. Ide-idenya menjelaskan hukum kekekalan massa dan hukum komposisi konstan. Kelemahan : Teori Atom Dalton tidak dapat menjelaskan sebuah larutan dapat menghantarkan arus listrik.	Atom di deskripsikan sebagai bola pejal
J. J. Thomson (1897)	1.      Thomson menggunakan tabung sinar-katoda untuk melakukan sebuah eksperimen yang menunjukkan bahwa terdapat partikel kecil di dalam atom. 2.    Karena pancaran tabung sinar-katoda  bergerak menjauh dari lempeng bermuatan negatif dan mendekati lempeng bermuatan positif, Thomson mengetahui bahwa pasti memiliki muatan negatif. 3.    Dia menyebut partikel tersebut sebagai elektron. 4.    Thomson mengubah teori atom untuk memasukkan keberadaan elektron. Dia tahu harus ada muatan positif hadir untuk menyeimbangkan muatan negatif dari elektron, tetapi ia tidak tahu di mana.	Kekuatan : Membuktikan keberadaan partikel bermuatan negatif dalam Atom. Kelemahan : Model Atom Thomson tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam atom.	Dikenal dengan Model “Roti Kismis”
E. Rutherford (1909)	Rutherford melakukan percobaan di mana ia menembak seberkas partikel bermuatan positif (sinar alfa) ke lembaran foil emas. Rutherford mengamati hamburan sinar alfa, dan kemudian menyimpulkan bahwa : 1.      Sebagian besar partikel tidak terus dalam garis lurus. Namun beberapa partikel yang dibelokkan ke samping sedikit, dan beberapa memantul langsung kembali. 2.    Muatan positif atom terkonsentrasi di pusat atom atau sebagian besar massa atom yang ditemukan di daerah di tengah disebut  nucleus (inti atom). 3.    Nucleus – sangat sangat kecil, sangat padat, muatan positif berada di pusat atom. 4.    Rutherford menghitung bhwa nukleus  100,000 kali lebih kecil dari diameter atom. 5.     Dalam model atom rutherford, kebanyakan atom adalah ruang kosong, dan pergerakan atom dalam pola acak disekitar nukleus.	Kekuatan : ü Bahwa atom memiliki inti bermuatan positif yang dikelilingi oleh electron bermuatan negatif. ü Besar Muatan inti Atom sama dengan muatan elektron yang mengelilingi sehingga keseluruhan Atom adalah neutral. ü E. Rutherford menemukan keberadaan dari proton pada tahun 1918 melalui sebuah percobaan yang mengirim sinar partikel alfa melalui gas N. Kekurangan : ü Model atomnya tidak mampu menunjukkan stabilitas atom atau tidak mendukung stabilitas atom. ü Model atom Rutherford tidak bisa menjelaskan dimana lokasi elektron dan cara rotasi atom tersebut.   Tidak dapat menjelaskan spektrum garis dalam atom hidrogen (H).	Model atom Rutherford
Niels Bohr (1913)	Niels Bohr mengungkapkan pendapat bahwa elektron elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam pola tertentu yang disebut shells (kulit). Model atom Bohr adalah menyempurnakan model atom  Rutherford. 1.   Elektron mengelilingi nukleus memiliki pola tertentu dan energi. 2.  In Dalam orbital tertentu, energi elektron adalah tetap. Elektron akan menyerap energi jika bergerak ke orbit luar dan akan melepaskan energi ketika bergerak lebih dalam ke orbit.	Kekuatan : Atom terdiri dari kulit / sub-kulit untuk menempatkan transfer elektron dan atom membentuk orbit di mana inti atom bermuatan positif dan terdapat elektron di sekitarnya. Kelemahan : Tidak mampu menjelaskan peristiwa-peristiwa dalam ikatan kimia dengan baik, pengaruh medan magnet dari atom, dan spektrum atom yang memiliki lebih banyak elektron.
Sir J. Chadwick (1932)	James Chadwick pada tahun 1932 mengajukan sebuah pendapat tentang radiasi misterius partikel sinar alfa ketika ditembakkan pada berillium, radiasi ini dapat menembus dengan mudah. James Chadwick menduga bahwa radiasi tersebut mengenai partikel netral yang memiliki massa hampir sama dengan proton. Penetralan partikel inilah yang menyebabkan namanya disebut neutron.	Kekuatan : Pada tahun 1932, Chadwick membuktikan keberadaan dari  neutron, mempersiapkan cara menuju reaksi fisi dari Uranium 235 dan menciptakan bom atom. Dia mendapat hadiah “the Hughes Medal of the Royal Society” pada tahun 1932, dan kemudian mendapat hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1935.

Sources :

http://myblogiky.blogspot.com/2010/12/kelebihan-dan-kekurangan-pada-model.html

http://www.ziddu.com/download/19881419/1.The-Development-of-the-ATomic-Theory.pdf.html

http://www.ehow.com/info_8299144_atomic-theory-discoveries.html

http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1273628246

http://www.atomicarchive.com/Bios/Chadwick.shtml

Tabel diatas (Perkembangan Teori Atom)

Download disini

Atom

STRUKTUR ATOMIK

Atom – Partikel terkecil dari sebuah unsur yang tidak dapat dipecah lagi dengan reaksi kimia biasa.

--  Atoms terdiri dari inti atom (atomic nucleus) yang dikelilingi oleh elektron yang  bermuatan negatif.

--   Inti atom terdiri dari proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (tidak bermuatan).

Gambar 1.1.
Atom dan ukuran perkiraan atom

Fun Fact !!

http://id.wikipedia.org/wiki/Elektron

Jika sebuah elektron ditimbang diibaratkan sama dengan sepeser uang koin, maka sebuah proton massanya sama dengan susu satu galon.

Perbandingan partikel dalam sebuah Atom
Partikel	Simbol	Massa (kg)	Muatan Listrik	Posisi dalam Atom
Proton	P+	1.67 x 10-27	1+	Inti Atom
Electron	e-	9.11 x 10-31	1-	Bergerak mengelilingi inti
Neutron	n0	1.67 x 10-27	Tidak ada	Inti Atom

PENULISAN SIMBOL ATOM

dimana :

X = simbol unsur

A = simbol nomor massa

Z = simbol nomor atom                                

Nomor Atomik (Z) merepresentasikan jumlah dari proton (p⁺) dalam sebuah atom. Karena keseluruhan atom adalah bermuatan netral, maka jumlah dari nomor proton sama dengan jumlah dari nomor elektron (e^-).

Z = p⁺ = e^-

Sebagaimana sebelumnya dideskripsikan bahwa massa elektron sangat kecil, maka massanya dianggap nol. Jadi massa atomik (A) ditentukan oleh massa dari proton (p⁺) dan neutron (n^o) dalam inti atom.

A = p⁺ + n⁰

Contohnya :

Hitunglah jumlah proton, elektron dan neutron berikut!!

NUKLIDA

Nuklida adalah sebuah inti atom khusus (particular nucleus) yang dikarakteristikkan dengan mendefinisikan nomor atomik dan nomor massa.

Terdapat tiga jenis nuklida. Mereka adalah :

1.    Isotop  
Isotop adalah unsur-unsur yang memiliki nomor atom sama tetapi nomor massa yang berbeda.

Contoh :

  2. Isobar

Isobar adalah unsur-unsur yang memiliki nomor massa atom yang sama tetapi nomor atom berbeda.

    3. Isoton

Isoton adalah unsur-unsur yang memiliki nomor massa yang berbeda dan nomor atom yang berbeda namun jumlah neutron yang sama.
 Beberapa tipe Isoton

http://www.goiit.com/posts/list/0/community-shelf-ispopes-isotones-and-isobars-1041793.htm

http://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_unsur_menurut_nomor_atom

http://www.ziddu.com/download/19881623/Ch3.Atomionmolecule.pdf.html

http://techtweets.com.bd/en/scince-tech/665

Molekul

Molekul terdiri dari dua atau lebih atom yang sejenis atau berbeda jenis yang saling terikat bersama secara kimia.

Molekul dapan dibedakan menjadi dua, yaitu :

1.    Molekul Unsur

Molekul unsur adalah molekul yang terdiri dari atom-atom yang sejenis.

Contohnya :

          hidrogen (H₂),  oksigen (O₂), nitrogen (N₂), and Klorin (Cl₂).

2.    Molekul Senyawa

Molekul senyawa adalah molekul yang terdiri dari atom-atom yang berbeda.

Contohnya :

Air (H2O) --- terdiri dari satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Carbon dioksida (CO2) --- terdiri dari satu atom karbon dan dua atom oksigen.

Ion

Ilmuwan yang pertama kali menemukan Ion adalah fisikawan Jerman, Julius Elster dan Hans Friedrich Geitel pada 1899.

Ion adalah sebuah atom yang memiliki muatan listrik.

Sebuah senyawa yang terdiri dari ion disebut senyawa ionik.

Sebuah senyawa ionik terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion).

Sebagaimana informasi tentang atom diatas, diketahui bahwa berat dari muatan positif (proton) adalah sekitar 1836 kali lebih besar daripada muatan negatif (elektron), maka akan mengakibatkan muatan negatif mudah terlepas dari ikatannya.

Atom dalam keadaan neutral memiliki jumlah proton dan jumlah elektron yang sama. 
Karena massa elektron sangat ringan (1/1836 dari proton), elektron cenderung bergerak atau melompat ke atom lain.

Ions adalah atom bermuatan listrik. Dalam kata lain, ketika sebuah atom kehilangan atau kelebihan elektron, makaa akan terjadi ketidakseimbang. Ion adalah atom yang tidak netral (tidak seimbang antara jumlah muatan negatif dan positif), terbentuknya sebuah atom ketika melepaskan elektron (called kation) and menerima elektron (disebut anion). 

Kation

Adalah ion positif yang terbentuk ketika sebuah atom kehilangan atau melepaskan elektron, contohnya :

Dalam keadaan neutral, seperti atom lithium berikut 7Li 3

  Jumlah proton   = 3

    Jumlah electron = 3

    Jumlah neutron = 7 - 3 = 4

Dalam keadaan tidak neutral atau tidak seimbang, Lithium melepaskan satu elektron.

                                    maka Jumlah proton    = 3

                                               Jumlah elektron  = 2

                                                           Jumlah neutron   = 7 - 3 = 4

Dikarenakan jumlah proton lebih daripada jumlah elektron, maka dapat dikatakan lithium bermuatan positif.

(Atom Lithium Li, melepaskan sebuah elektron menjadi ion lithium bermuatan positif = Li⁺)

Penjelasan simbol:

X = simbol dari unsur atau senyawa

A = nomor massa

Z =  nomor atomik atau nomor proton

n =  jumlah elektron yang dilepaskan atau diterima

p =  jenis muatan (kation memiliki tanda positif, dan anion memiliki tanda negatif)

Contoh lain dari kation :

Mg → Mg^{2 +} + 2e-

(Atom Magnesium Mg, melepaskan dua elektron sehingga menjadi ion magnesium bermuatan positif = Mg²⁺)

Anion

Adalah ion  negatif yang terbentuk ketika sebuah atom menerima tambahan elektron, contohnya:

Cl + e^- → Cl^-

(Atom Khlorin menerima sebuah elektron sehingga menjadi ion Khlorin bermuatan negatif = Cl^-)

O + 2e^-  → O^2-

(Atom Oksigen menerima dua elektron sehingga menjadi ion oksigen negatif = O^2-)

Nama, Rumus kimia dan beberapa muatan ion yang paling umum

Ion Positif (kation)		Ion Negatif (anion)
Aluminum	Al 3+	Bromida	Br -
Calcium	Ca 2+	Klorida	Cl-
Barium	Ba2+	Fluor	F -
Berillium	Be2+	Iodida	I-
Kalium	K +	Nitrit	NO2-
Nikel	Ni 2+	Nitrat	NO3-
Perak	Ag +	Oxida	O2-
Natrium	Na +	Fosfida	P3-
Seng	Zn 2+	Sulfida	S2-
Kromium (II)	Cr 2+	Sulfit	SO32-
Kromium (III)	Cr 3+	Sulfat	SO42-
Kobalt (II)	Co 2+	Hydroxida	OH-
Kobalt (III)	Co 3+	Carbonat	CO3 2-
Tembaga (I)	Cu +	Asetat	CH3COO-
Amonium	NH4 +	Permanganat	MnO4-

http://profmokeur.ca/chemistry/ionstable.htm

Bibliography

http://118.98.214.163/edunet/PRODUKSI%202009/MATERI%20POKOK/KIMIA/SMP/Atom,%20Molekul,%20dan%20Ion/PRODUK/materi2.html 

http://118.98.214.163/edunet/PRODUKSI%202009/MATERI%20POKOK/KIMIA/SMP/Atom,%20Molekul,%20dan%20Ion/PRODUK/materi3.html

Handout tentang Atom, ion, & molekul versi indo wekasyah

Download disini

The differences of atoms, molecules and ions according to the book of the Directorate

Download Here

Let's play with snakes and ladders!! Physics is fun !!

Download Here