MAKALAH FISIKA TEORI ATOM DALTON
PEMBAHASAN
2.1. Perkembangan Teori Atom
Pemikiran manusia tentang bagian terkecil penyusun suatu benda telah dimulai sejak zaman Aristotle yang menyatakan bahwa “setiap benda dapat dibelah menjadi bagian yang lebih kecil terus-menerus sampai tak terhingga”.
Pada selang waktu yang tidak lama kemudian, Democritus menyatakan konsep atomnya yang pertama, yaitu “setiap benda dapat dipecah terus-menerus sampai bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi”. Bagian terkecil itulah yang dinamakan atom (atomos). Ungkapan Democritus tentang atom adalah hasil pemikiran yang sama sekali tidak didasari hasil suatu percobaan.
Setelah waktu yang cukup lama, barulah konsep atom diungkapkan berdasarkan pendekatan empiris melalui suatu percobaan dan penelitian. Para ahli yang mengungkapkan konsep atomnya yaitu :
a. John Dalton
b. J.J. Thomson
c. Ernest Rutherford
d. Niels Bohr
Dimana para ilmuwan-ilmuwan menyatakan konsep atomnya dengan teori atom yang berbeda-beda, diantara teori-teori atom yang dinyatakan para ilmuwan tersebut memiliki kelebihan dan kelemahan. Teori atom yang mereka nyatakan sangat kuat karena didukung oleh hasil penelitian dan percobaan. Semakin baru teori yang muncul maka semakin terperinci juga penjelasan akan teori atom.
2.2. Teori Atom Menurut John Dalton
John Dalton adalah seorang guru Inggris, yang mengembangkan teori modern yang pertama mengenai atom-atom sebagai partikel terkecil unsur dan molekul-molekul adalah partikel terkecil senyawa. Untuk menerangkan sifat unsur, ia mengembangkan gagasan bahwa suatu unsur mengandung hanya satu macam atom dan bahwa suatu atom merupakan partikel sederhana yang tidak dapat dirusak (dari) materi. Unsur, katanya, tak dapat diubah menjadi zat yang lebih sederhana, karena atom-atom mereka tidak dapat dipecah.
Dalton menerangkan bahwa susunan yang tetap (dari) senyawa dengan teori bahwa atom unsur-unsur digabung untuk membuat partikel yang lebih kompleks yang disebut molekul, yang merupakan satuan-satuan tersederhana dari suatu senyawa. Menurut Dalton, kombinasi atom yang dipilih untuk hanya dua unsur agaknya adalah 1 : 1. Karena semua molekulnya identik, senyawa akan memiliki susunan yang konstan, yang mengandung persentase bobot besar untuk unsur yang atomnya lebih berat. Beberapa diagram atom dan molekul dari zaman dahulu ditunjukkan dalam gambar berikut :
Hukum pelestarian massa juga mudah diterangkan. Teori itu mengatakan bahwa dalam reaksi kimia apa saja atom-atom dapat berganti pasangan, atau bahkan molekul-molekul dapat dipecah menjadi atom-atom, tetapi banyaknya atom dalam pereaksi akan sama dengan banyaknya atom dalam hasil reaksi. Jika atom tidak dapat dimusnahkan, maka tak ada massa yang tercipta ataupun musnah dalam suatu reaksi kimia.
Hukum perbandingan berganda dengan mudah diterangkan jika diandaikan bahwa pada sesuatu kondisi dua macam atom bersenyawa dalam suatu kombinasi 1 : 1, dan pada kondisi yang lain bersenyawa dengan kombinasi 1 : 2 atau 1 : 3 atau 2 : 3 atau sesuatu yang lain. Jika kita kembali ke contoh mengenai dua oksida karbon, kita akan ingat bahwa angka banding bobot-bobot oksigen yang bersenyawa dengan sejumlah tertentu karbon pada dua kondisi yang berlainan ialah 2 : 1. Dengan diagram seperti diagram Dalton dapatlah ditunjukkan dengan jelas bahwa bobot oksigen per bobot karbon dapat menjadi dua kali lebih besar dari yang lain, jika diandaikan bahwa pada satu kasus kombinasi atom ialah 1 : 1 dan pada kasus lain kombinasi itu adalah 1 : 2, seperti ditunjukkan secara bagan dalam Gambar 2. Dalam lambang modern molekul oksida pertama diberi rumus CO dan dinamai karbon monoksida. Rumus untuk sebuah molekul oksida kedua adalah CO2, dan senyawa ini disebut karbon dioksida.
Teori atom Dalton dapat diringkas dengan mencantumkan pengandaian berikut :
a. Semua materi terbuat dari partikel-partikel satuan kecil dan tak pernah dimusnahkan, yang disebut atom.
b. Atom-atom suatu unsur tertentu adalah sama.
c. Selama reaksi kimia atom-atom dapat bergabung, atau kombinasi atom-atom dapat pecah menjadi atom-atom yang terpisah, tetapi atom-atom itu sendiri tak berubah.
d. Bila atom membentuk molekul, atom-atom ini bergabung dengan angka banding berbilangan bulat-kecil, seperti 1 : 1; 1 : 2; 1 : 3; 2 : 3.
Meskipun beberapa pengandaian ini belakangan terbukti tidak benar, teori Dalton merupakan azas pembanding selama satu abad penemuan-penemuan kimia yang cemerlang.
2.1. Model Atom Menurut John Dalton
Pada tahun 1808, John Dalton (ahli kimia bangsa Inggris) mengemukakan gagasannya tentang atom sebagai partikel penyusun materi. Gagasannya adalah sebagai berikut :
a. Atom merupakan partikel terkecil yang tak dapat dipecah lagi.
b. Atom suatu unsur sama segala sifatnya, sedangkan atom unsur berbeda, berlainan dalam massa dan sifatnya.
c. Senyawa terbentuk bila atom bergabung satu sama lain.
d. Reaksi kimia hanya melibatkan penataulangan atom-atom sehingga tidak atom yang berubah akibat reaksi kimia.
Model atom Dalton, adalah gagasan tentang partikel materi, bahwa materi terdiri atas butiran-butiran yang sangat kecil, yaitu atom. Model ini telah menghapus pendapat yang mengatakan bahwa pembagian materi bersifat kontinu. Walaupun kini ternyata bahwa atom terdiri atas partikel-partikel subatom, tetapi atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur yang mempunyai sifat yang sama dengan unsur itu. Atom adalah unit terkecil dari suatu unsur yang terlibat dalam suatu reaksi. Jika suatu atom diuraikan atas proton, neutron dan elektron, maka tidak ada lagi unsur-unsur yang kita kenal sekarang dan kenyataannya tidak mudah menguraikan suatu atom menjadi partikel-partikel subatomnya.
Gambar 3 menunjukkan model atom Dalton. Model ini dianggap sebagai model atom ilmiah yang pertama kali dikemukakan, sebab dilandasi fakta temuan eksperimen, yakni hukum kekekalan massa dan hukum perbandingan tetap.
Sesungguhnya gagasan tentang atom sebagai partikel terkecil materi telah dilontarkan jauh hari sebelum Dalton hidup, misalnya oleh Democritus, seorang filsuf Yunani yang hidup sekitar 400 tahun SM. Namun pandangan Democritus tidak dianggap sebagai pandangan ilmiah karena tidak dilandasi fakta-fakta empiris.
2.1. Kelebihan Dari Teori Atom Dalton
Seperti yang kita ketahui bahwa Dalton merupakan salah satu ilmuwan pertama yang melakukan percobaan dan penelitian tentang atom, meskipun sebelumnya ada ilmuwan juga yang bernama Democritus yang menyatakan konsep tentang atom tetapi hasil pemikirannya sama sekali tidak didasari hasil suatu percobaan.
Beberapa teori atom yang dinyatakan John Dalton memiliki beberapa kelebihan, diantaranya yaitu :
- Bahwa seperti kenyataannya, dua buah atom atau lebih yang berasal dari unsur-unsur yang sama maupun yang tidak sama dapat membentuk suatu molekul.
Contoh : * Untuk unsur-unsur yang sama
O2, H2, N2, O3, dll.
* Untuk unsur-unsur yang berbeda
H2O, H2SO4, HCl, dll.
- Teori atom yang menyatakan bahwa atom-atom yang bersenyawa membentuk molekul mempunyai perbandingan tertentu, sehingga melahirkan hukum kekekalan massa Lavoiser (jumlah massa sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap).
- Memotivasi para ilmuwan yang lain untuk mengkaji lebih dalam tentang atom, sehingga muncullah teori-teori atom yang lebih lengkap, seperti : teori atom Thomson, teori atom Rutherford, dan teori atom Niels Bohr.
- Dll.
Meskipun kelebihan teori atom Dalton hanya sedikit tetapi teori Dalton dianggap sebagai teori penyulut yang dapat memotivasi para ilmuwan untuk mengkaji lebih dalam lagi tentang atom.
2.2. Kelemahan Dari Teori Atom Dalton
Dari teori-teori atom yang dinyatakan John Dalton selain memiliki kebaikan/kelebihan juga memiliki kekurangan/kelemahan, diantaranya yaitu :
- Menurut John Dalton atom merupakan bagian terkecil suatu materi yang tidak dapat dibagi lagi, sedangkan pada kenyataannya atom masih dapat dibagi lagi menjadi sub-sub atom yang terdiri (proton, neutron, dan elektron) kenyataan ini dapat dibuktikan oleh Thomson melalui percobaannya.
- Dalam teori John Dalton belum dapat menjelaskan gagasan tentang inti atom sesuai/seperti yang dinyatakan Rutherford, dari hasil percobaannya dengan menggunakan sumber partikel Alfa.
- Teori yang dinyatakan John Dalton mengenai atom asih sangat sederhana dan masih banyak kekurangannya, dimana teori John Dalton belum bis menjelaskan tentang adanya tingkat-tingkat energi (kulit-kulit) dalam atom, lintasan-lintasan stasioner dalam atom, dan pancaran atau penyerapan energi dari masing-masing lintasan dalam atom.
- Dalam perkembangan zaman dan seiring kemajuan teknologi mungkin akan lebih banyak pembuktian bahwa teori atom yang dinyatakan John Dalton masih sangat sederhana dan masih banyak pula kelemahannya. Contoh dari pendapat Dalton yang salah :
“Atom-atom pada suatu unsur tertentu adalah identik, artinya memiliki massa, ukuran dan sifat-sifat yang sama”, tapi para ilmuwan lain dapat menunjukkan bahwa atom-atom dari unsur yang sama dapat memiliki massa dan ukuran yang berbeda.
2.3. Bobot Atom Relatif Menurut Teori Atom Dalton
Teori atom Dalton, yang berpasangan dengan penentuan susunan banyak senyawa, menghasilkan perkembangan suatu skala bobot relatif atom-atom. Perhatikan contoh karbon monoksida. Untuk membentuk senyawa ini 1,00 g karbon bersenyawa dengan 1,33 g oksigen. Jika kita andaikan bahwa 2,33 g karbon monoksida merupakan kumpulan bermilyar-milyar molekul. Semuanya dengan rumus CO, maka dari hubungan bobot 1,00 g C setara dengan 1,33 g O dapatlah disimpulkan bahwa tiap atom oksigen 1/3 lebih berat daripada atom karbon. Seandainya bobot salah satu atom itu, maka bobot atom lain dapat dihitung.
Tak mungkin bagi Dalton dan rekan sejamannya untuk menentukan bobot sebuah atom atau bahkan membuktikan secara meyakinkan bahwa atom itu memang ada. Namun mereka mengandaikan bahwa atom-atom memang mempunyai bobot-bobot yang pasti, dan memberikan bobot atom relatif kepada atom-atom itu, yang cocok dengan susunan yang dikenal (dari) senyawa-senyawa itu.
Beberapa tahun setelah karya awal Dalton, atom-atom oksigen dipilih sebagai standar, karena unsur ini mudah bereaksi dengan unsur lain, sehingga memungkinkan pembandingan langsung bobot-bobot yang bersenyawa. Atom oksigen secara sembarang diberi bobot relatif 16, agar bobot atom teringan, hidrogen, mempunyai bobot relatif mendekati 1. Bobot atom-atom lain dibandingkan dengan oksigen, dengan menganalisis sebanyak mungkin senyawa dan mereka-reka rumus yang paling mungkin untuk senyawa-senyawa ini. Dalam hal tiga unsur hidrogen, karbon dan oksigen, bobot relatif H : C : O ialah 1 : 12 : 16. Namun metode kimia lama ini dalam menentukan bobot atom relatif tidak lagi digunakan, karena ditemukan suatu metode modern yang lebih cermat.
2.4. Lambang Unsur Atom Menurut John Dalton
Ahli kimia abad pertengahan menggunakan lambang-lambang untuk unsur, seperti suatu bulan sabit untuk perak (warna keperakan bulat), suatu lingkaran untuk emas (lambang matahari keemasan dan kesempurnaan). Dalton membuat lambang-lambang lain seperti tertera dalam Gambar 1. Sistem kita dewasa ini yang menggunakan huruf sebagai lambang, dimulai oleh rekan sezaman Dalton, ahli kimia Swedia J.J. Berzelius (1779 – 1848). Ia mulai dengan menggunakan huruf pertama nama sebagai lambang. Contoh yang telah disebut di depan : H untuk hidrogen, O untuk oksigen dan C untuk karbon. Karena beberapa unsur mempunyai nama dengan huruf pertama yang sama, maka Berzelius merasa perlu menggunakan dua huruf dalam beberapa lambang. Jadi karbon, kalsium, klor dan kobalt dinyatakan masing-masing oleh lambang C, Ca, Cl, dan Co. Perhatikan bahwa huruf pertama lambang adalah huruf besar, dan huruf kedua tidak. Dalam beberapa hal, lambang yang dewasa ini digunakan dihubungkan dengan nama-nama Latin berabad-abad yang lalu. Misalnya perak (Ag), tembaga (Cu) dan besi (Fe) masing-masing diturunkan dari nama Latin argentum, cuprum dan ferrum.
Mungkin penggunaan terpenting lambang-lambang unsur ialah dalam rumus untuk merekam susunan dari lebih dari 4 juga senyawa yang dikenal. Rumus suatu senyawa menunjukkan macam dan banyaknya atom yang bergabung secara kimia dalam satuan terkecil senyawa itu; rumus ini menggunakan lambang-lambang. Perhatikan rumus untuk glukosa, C6H12O6. Rumus itu membawakan informasi dalam partikel terkecil gula mengandung 24 atom yang bersenyawa kimia, 6 atom karbon, 12 atom hidrogen dan 6 atom oksigen.