(Pustaka Fisika). Manusia sejak permulaan di ciptakan, sampai pada masanya yang sekarang tak pernah berhenti bergelut dengan pemikiran mulai dari yang paling sederhana hingga dengan segala daya upayanya menyentuh ke hal-hal yang lebih kompleks. Tercatat dalam sejarah manusia, ketika Adam yang mempunyai predikat sebagai manusia pertama dengan susah payah berusaha memahami nama-nama benda yang di ajarkan langsung oleh penciptanya. Hingga kemudian perlahan tapi pasti adam mulai manguasai nama benda-benda tersebut. “Dan Dia ajarkan kepada Adam nama-nama (benda) semuanya, kemudian Dia perlihatkan kepada para malaikat, seraya berfirman, “Sebutkan kepada-Ku nama semua (benda) ini, jika kamu yang benar” (Al-Baqarah 2:31) . Yah, pengetahuan ini hanya di miliki oleh makhluk bernama manusia, dan tidak di miliki oleh makhluk lainnya dan terus menjadi pengetahuan yang dilanjutkan dari generasi ke generasi.

Lebih jauh lagi, sampailah manusia pada fase di mana dirinya mulai mempertanyakan tentang eksistensi dari benda-benda, “Terbuat dari apakah benda-benda tersebut?”. Disinilah titik awal sebagai cikal bakal gagasan tentang Atomisme muncul atau gagasan tentang materi tak terbagi yang menjadi penyusun semua jenis benda.

Riwayat Atom

Pengertian tentang Atom yang lebih jelas dan terarah di mulai pada masa demokritus. Inilah yang di kembangkan lebih lanjut hingga membawa kita ke pengertian yang lebih mendalam tentang Atom (Teori Kuantum). Berikut secara terperinci akan di uraikan lebih jelas Atom dari masa ke masa.

1. Democritus

Democritus, filsuf yunani kuno yang hidup dari tahun 460 SM hingga 370 SM, mengembangkan teori tentang penyusun suatu materi. Menurut Democritus, alam semesta tersusun atas bagian-bagian terkecil yang di sebut dengan ato. Atom tidak dapat di ciptakan dan tidak dapat di musnahkan, atau atom akan selalu ada. Jika sebuah benda dibelah dua, kemudian setiap belahan itu dibelah kembali, dan demikian seterusnya hingga tidak dapat dibelah lagi. Bagian yang tidak dapat dibelah itu yang disebut Democritus dengan istilah atomos (A = tidak, tomos = dipotong/dibagi).

2. Jhon Dalton

Pada permulaan abad ke-19, seorang yang berprofesi sebagai guru di Inggris, mengemukakan sebuah teori yang terkenal sebagai teori atom, dialah Jhon Dalton, pelanjut tongkat estafet kajian tentang atom. Menurut Dalton, atom ialah:

1. Bagian terkecil dari suatu materi
2. atom berbentuk bola, tidak dapat dibelah, diciptakan, maupun dimusnahkan
3. Unsur yang sama memiliki atom-atom yang sama
4. Unsur yang berbeda atomnya dapat bergabung membentuk senyawa
5. Atom yang bergabung membentuk senyawa mengikuti aturan perbandingan anngka bulat dan sederhana

Gambar: model atom dalton

Yang luar biasa dari teori ini adalah disini sudah mulai menggambarkan tentang bentuk dari atom yakni dikatakan Dalton sebagai berbentuk bola. Pada umumnya, pendapat Dalton ini diterima oleh kebanyakan ahli pengetahuan, dan menjadi dasar untuk pengembangan selanjutnya.

3. J.J. Thompson

Ilmuwan ini masuk lebih dalam menyingkap misteri tentang atom. J.J. Thompson melalui serangkaian percobaan yang dilakukannya berhasil menemukan partikel yang bernama Elektron, yang merupakan bagian dari atom. Sampai disini, tampaknya defenisi tentang atom harus di tata kembali, karena ternyata atom itu dapat diurai kembali ke dalam bagian-bagiannya. J.J. Thompson melakukan percobaan dengan menggunakan tabung sinar katoda, tabung yang terbentuk dari tabung kaca dengan udara dalam tabung dibuat bertekanan sangat rendah. Kedua ujung tabung tersebut dipasang pelat logam yang berfungsi sebagai elektroda yang terdiri dari anoda dan katoda.

Gambar: model atom Thompson

Dalam percobaan tersebut, J.J. pmenemukan bahwa dalam medan magnet, sinar katoda dibelokkan. Adapun dalam medan listrik, sinar katoda tertarik oleh lempeng logam postif, tetapi ditolak oleh lempeng negatif. Selanjutnya sinar ini disebut elektron. Thompson berkesimpulan bahwa elektron itu berasal dari dalam atom. Hal ini berarti bahwa elektron lebih kecil daripada atom. Thompson juga menyumbangkan model gambaran atom yang dikenal dengan nama model “Roti Kismis”.

4. Ernest Rutherford

Ilmuwan selanjutnya yang turut berkontribusi dalam membuka rahasia tentang atom ialah Ernest Rutherford. Melalui serangkain percobaan dengan memanfaatkan hamburan sinar alpha yang diarahkannya untuk menumbuk lempeng tipis emas. Rutherford menemukan bahwa sebagian besar sinar alpha diteruskan, hanya sedikit yang dipantulkan. Hasil ini membuat Rutherford terkejut karena bertentangan dengan hasil yang diharapkan. Asumsinya pada waktu itu adalah sebagian besar partikel alpha akan dipantulkan kembali, asumsi yang wajar saja dapat terjadi karena merujuk dengan model yang telah dikemukakan oleh Thompson.

Mengapa sinar alpha lebih banyak diteruskan? Pertanyaan inilah yang selanjutnya menuntun Rutherford untuk berteori bahwa Sinar alpha yang bermuatan positif menumbuk partikel pejal dari logam emas yang juga bermuatan positif. Rupanya atom emas dapat dengan mudah ditembus partikel alpha, karena atom dalam emas tidak padat, tetapi sebagian besar terdiri dari ruang kosong. Jika kebetulan menumbuk partikel yang agak pejal barulah partikel alpha tadi dipantulkan. Partikel pejal itu selanjutnya dinamakan Rutherford Inti Atom. Elektron hasil temuan Thompson terletak di luar inti atom pada jarak yang relatif jauh dengan gerakan yang cepat, dikarenakan adanya tarikan dari inti atom yang bermuatan positif. Rumusan yang lebih jelas dari teorinya adalah:

1. Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron-elektron bermuatan negatif yang beredar mengelilingi inti
2. Atom bersifat netral sehingga jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti.

Gambar: model atom Rutherford

Model atom menurut Rutherford digambarkan mirip dengan sistem tata surya, dimana matahari di ibaratkan sebagai inti atom dan planet sebagai elektron-elektron. Model ini selanjutnya menggantikan model atom sebelumnya yang telah disumbangkan oleh Thompson

5. Bohr

Model atom Niels Bohr sama dengan  yang dilukiskan Rutherford, hanya saja berbeda dalam hal gerakan dan lintasan elektron.

Bohr berpendapat bahwa:

1. Elektron dalam gerakannya mengelilingi inti hanya mungkin apabila memiliki momentum sudut
2. Elektron-elektron bergerak dalam lintasan stasioner tanpa memancarkan energi
3. Elektron dapat pindah dari lintasan satu ke lintasan lain sambil memancarkan atau menyerap energi berupa gelombang elektromagnetik.

Gambar: model atom Bohr

Model atom Bohr dapat menerangkan spektrum atom hidrogen secara memuaskan. Menurut Bohr, cahaya akan diserap atau diemisikan dengan frekuensi tertentu melalui peralihan elektron dari satu tingkat energi ke tingkat energi yang lain. Jika atom hidrogen menyerap energi dalam bentuk cahaya (foton) maka elektron akan beralih ke tingkat energi yang lebih tinggi. Sebaliknya, jika atom hidrogen mengemisikan cahaya maka elektron akan beralih ke tingkat energi yang lebih rendah. Pada keadaan ini atom hidrogen tidak stabil sehingga energi yang diserap akan diemisikan kembali menghasilkan garis-garis spektrum.

Referensi:

1. Al-Qur’an Surah Al-Baqarah.
2. J.F. Gabriel. 1996. Fisika Kedokteran. Jakarta: Penerbit buku kedokteran EGC.
3. Muchtaridi. 2007. Kimia 1 SMA Kelas X. Jakarta: Yudhistira.
4. Yayan Sunarya. 2007. Mudah dan Aktif Belajar Kimia. Bandung: PT Setia Purna Inves.

Gambar diambil dari:

1. en.wikipedia.org
2. kori-designs.com
3. wikis.lawrence.edu