Struktur Atom

Partikel Dasar Penyusun Atom

Atom tersusun dari :

• proton : partikel bermuatan positip
• neutron : partikel netral
• elektron : partikel bermuatan negatif 

Proton dan neutron terdapat dalam inti atom, sedangkan elektron berada di luar inti.


Perkembangan Teori Atom

Secara umum perkembangan model atom adalah sebagai berikut :

Model Atom Dalton (1803)

1.  Atom adalah partikel terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi.
2. Atom-atom unsur yang sama mempunyai massa yang sama.

Model Atom Thomson (1898)

1. Muatan positip tersebar merata dalam atom
2. Menemukan elektron (bermuatan negatif) yang berada di antara muatan positip sehingga atom menjadi netral.
3.  Elektron-elektron dalam atom diumpamakan seperti butiran kismis dalam roti

  Model Atom Rutherford (1911)

1.  Menemukan proton bermuatan positip yang berada dalam inti
2. Elektron mengelilingi inti dalam jumlah yang sama dengan proton.

Model Atom Bohr (1913)

1. Elektron bergerak mengelilingi inti dalam orbitnya.
2. Elektron dapat berpindah dari orbit yang satu ke orbit yang lainnya dengan menyerap atau memancarkan energi.

Model Atom Modern

Dikembangkan berdasarkan teori mekanika kuantum yang disebut mekanika gelombang; diprakarsai oleh 3 ahli :

1. Louis Victor de Broglie : Menyatakan bahwa materi mempunyai dualisme sifat yaitu sebagai materi dan sebagai gelombang.
2. Werner Heisenberg : Mengemukakan prinsip ketidakpastian untuk materi yang bersifat sebagai partikel dan gelombang. Jarak atau letak elektron-elektron yang mengelilingi inti hanya dapat ditentukan dengan kemungkinan – kemungkinan saja.
3. Erwin Schrodinger (menyempurnakan model Atom Bohr) : Berhasil menyusun persamaan gelombang untuk elektron dengan menggunakan prinsip mekanika gelombang. Elektron-elektron yang mengelilingi inti terdapat di dalam suatu orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar.

Model atom Modern :

1. Atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton dan neutron sedangkan elektron-elektron bergerak mengitari inti atom dan berada pada orbital-orbital tertentu yang membentuk kulit atom.
2.  Orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar.
3. Kedudukan elektron pada orbital-orbitalnya dinyatakan dengan bilangan kuantum.

Notasi  Atom 

Jika X adalah lambang kimia unsur, maka nomor atom (Z) dan nomor massa (A) dari unsur X dapat ditulis menggunakan notasi berikut :

Untuk atom netral jumlah proton (p) = jumlah elektron (e) = nomor atom (Z) ;  p = e = Z

A = proton + neutron (p = Z)

A =  Z + n

n = A - Z atau Z = A - n

Contoh : Tentukan jumlah proton, elektron dan neutron untuk unsur karbon (C) dengan nomor massa 12 dan nomor atom 6 !

    12

         C
      6 

 proton = 6 (ingat bahwa jumlah proton = jumlah elektron = nomor atom bagi atom netral )

 elektron = 6

 neutron = 12 - 6 = 6   ( ingat neutron = A - Z )

Jika atom bermuatan positip atau negatif, maka yang berubah hanya jumlah elektronnya saja :

• Untuk atom yang bermuatan positip (melepaskan elektron), maka jumlah elektronnya akan berkurang sebanyak muatannya.
• Sebaliknya jika atom bermuatan negatif (menangkap elektron), maka jumlah elektronnya akan bertambah sebanyak muatannya.
• Ingat bahwa muatan elektron = - 1

Contoh :

    23      +

         Na
    11 

proton = 11
elektron =  10 (karena telah dilepaskan 1, lihat muatannya +1
neutron = 23 - 11 = 12


    35        -
         Cl
    17 

proton = 17
elektron = 18 ( karena telah ditangkap 1, lihat muatannya -1)
neutron = 35 - 17 = 18


Isotop, Isobar, dan Isoton

1.  Isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama (mempunyai nomor atom yang sama) tetapi  berbeda nomor massanya.
2.  Isobar adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai nomor massa yang sama.
3.  Isoton adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.

Konfigurasi Elektron

Persebaran elektron dalam kulit-kulit atomnya disebut konfigurasi.
Kulit atom yang pertama (yang paling dekat dengan inti) diberi lambang K, kulit ke-2 diberi lambang L dst. Jumlah maksimum elektron pada setiap kulit memenuhi rumus  2n² (n = nomor kulit).

Contoh :
Kulit K (n = 1) maksimum 2 x 12 = 2 elektron
Kulit L (n = 2) maksimum 2 x 22 = 8 elektron
Kulit M (n = 3) maksimum 2 x 32 = 18 elektron
Kulit N (n = 4) maksimum 2 x 42 = 32 elektron
Kulit O (n = 5) maksimum 2 x 52 = 50 elektron
Catatan :
Meskipun kulit O, P dan Q dapat menampung lebih dari 32 elektron, namun kenyataannya kulit-kulit tersebut belum pernah terisi penuh. 

Langkah-Langkah Penulisan Konfigurasi Elektron :

1. Kulit-kulit diisi mulai dari kulit K, kemudian L dst.
2. Khusus untuk golongan utama (golongan A) :
   Jumlah kulit = nomor periode
   Jumlah elektron valensi = nomor golongan
3. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar (elektron valensi) adalah 8.
   Elektron valensi berperan pada pembentukan ikatan antar atom dalam membentuk suatu senyawa.
   Sifat kimia suatu unsur ditentukan juga oleh elektron valensinya.
   Oleh karena itu, unsur-unsur yang memiliki elektron valensi sama, akan memiliki sifat kimia yang mirip.
4. Untuk unsur golongan utama ( golongan A ), konfigurasi elektronnya dapat ditentukan sebagai berikut :
   a) Sebanyak mungkin kulit diisi penuh dengan elektron.
   b) Tentukan jumlah elektron yang tersisa.
   Jika jumlah elektron yang tersisa > 32, kulit berikutnya diisi dengan 32    elektron.
   Jika jumlah elektron yang tersisa < 32, kulit berikutnya diisi dengan 18 elektron.
   Jika jumlah elektron yang tersisa < 18, kulit berikutnya diisi dengan 8 elektron.
   Jika jumlah elektron yang tersisa < 8, semua elektron diisikan pada kulit berikutnya

 Contoh :