ATOM DAN MOLEKUL
MAKALAH
Oleh : SHINTA CUMALASARI 42.14.1003
PRODI PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 BANYUWANGI 2017
1
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya yang tak terhingga sehingga penulis dapat menyelesaikan Makalah tentang Atom dan Molekul. Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Biologi Dasar. Penulis menyadari bahwa Makalah ini masih belum sempurna, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan makalah ini. Akhirnya penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat dan dapat memberikan informasi kepada semua pihak, khususnya bagi Mahasiswa Program Studi Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan Universitas 17 Agustus 1945 Banyuwangi.
Banyuwangi, 2 September 2017
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................ i DAFTAR ISI ............................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 1 1.3 Tujuan .............................................................................................. 1 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Atom................................................................................................. 2 2.2 Partikel Penyusun Atom ................................................................... 6 2.3 Molekul ............................................................................................ 8 BAB III KESIMPULAN ............................................................................. 10 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 11
ii
iii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sejarah perkembangan teori atom dimulai pada sekitar abad kelima sebelum masehi oleh seorang ahli filsafat Yunani, Democritus (sekitar tahun 460-370 SM). Democritus mengekspresikan gagasannya bahwa semua materi tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi-bagi yang disebut atomos (yang berarti tidak dapat dibagi-bagi). Meskipun gagasan Democritus saat itu tidak dapdat diterima oleh para ahli filsafat lainnya seperti Plato dan Aristoteles, konsepnya tetap bertahan selama beberapa abad. Pada tahun 1808, ilmuwan Inggris, John Dalton merumuskan defenisi yang tepat tentang partikel partikel yang tidak dapat dibagi-bagi dan disebut atom. Konsep atom Dalton lebih terperinci daripada konsep Democritus. Hipotesis pertama menyatakan bahwa atom dari suatu unsur berbeda dengan atom dari unsur lain. Dalton tidak menjelaskan struktur dan komposisi dari atom, ia tidak mempunyai ide seperti apa atom itu sebenarnya tetapi ia menyadari bahwa sifat-sifat yang berbeda yang ditunjukkan oleh unsur-unsur seperti hidrogen dan oksigen dapat dijelaskan dengan menganggap bahwa atom-atom hidrogen tidak sama dengan atom-atom oksigen. 1.2 Rumusan Masalah a. Apa itu atom dan struktur atom ? b. Partikel-partikel apa saja yang menyusun atom ? c. Apa itu molekul?
1.3
Tujuan Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui materi-materi
tentang struktur atom dan bentuk molekul.
1
BAB II PEMBAHASAN 2.1
Atom
Atom merupakan partikel paling kecil yang masih mempunyai sifat unsur. Menurut para ahli fisika, jari-jari suatu atom sekitar 3 – 15 nm (1 nm = 10-9 meter). Sampai sekarang belum ada alat yang dapat memperbesar atom sehingga dapat diamati secara jelas. Walaupun atom tidak dapat dilihat dengan jelas, para ahli dapat membuat perkiraan gambaran mengenai atom berdasarkan data eksperimen dan kajian teoretis yang dilakukannya. Perkiraan tentang gambaran atom tersebut dinamakan model atom. Itulah sebabnya mengapa model atom telah beberapa kali mengalami perubahan sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan. Teori atom pertama kali dikemukakan oleh John Dalton pada tahun 1803, yaitu atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Kemudian diketahui bahwa atom ternyata terdiri atas partikel- partikel yang lebih kecil lagi yaitu proton, elektron, dan neutron. Partikel penyusun atom itu disebut partikel subatom atau partikel dasar atom. Proton merupakan partikel subatom yangbermuatan positif, ditemukan oleh Eugen Goldstein pada tahun 1886. Elektron merupakan partikel subatom yang bermuatan negatif, ditemukan oleh Joseph John Thomson pada tahun 1897. Neutron merupakan partikel subatom yang tidak bermuatan, ditemukan oleh James Chadwick padatahun 1932. Model atom terus berkembang mulai dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, sampai dengan model atom modern yang kita gunakan sekarang. Perkembangan Model Atom Istilah atom bermula dari zaman Leukipos dan Demokritus yang mengatakan bahwa benda yang paling kecil adalah atom. Atom berasal dari bahasa Yunani yaitu atomos, a artinya tidak dan tomos artinya dibagi. Model atom mengalami perkembangan seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan berdasarkan fakta-fakta eksperimen. Walaupun model atom telah mengalami modifikasi, namun gagasan utama dari model atom tersebut tetap diterima sampai sekarang. Perkembangan model atom dari model atom Dalton sampai model atom mekanika kuantum yaitu sebagai berikut:
2
1.
Model Atom John Dalton Pada tahun 1808 , John Dalton yang
merupakan seorang guru di Inggris, melakukan perenungan tentang atom. Hasil perenungan Dalton menyempurnakan teori atom Democritus. Bayangan Dalton dan Democritus adalah bahwa atom berbentuk pejal. Dalam renungannya Dalton mengemukakan postulatnya tentang atom: a.
Reaksi kimia, atom tidak dapat dimusnahkan dan atom juga tidak dapat
dihancurkan b.
Atom-atom dapat bergabung membentuk gabungan atom yang disebut
molekul c.
Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap
d.
Reaksi kimia merupakan proses penggabungan atau pemisahan atom dari
unsur-unsur yang terlihat. Teori atom Dalton ditunjang oleh 2 hukum alam yaitu : 1.
Hukum Kekekalan Massa ( hukum Lavoisier ) : massa zat sebelum dan
sesudah reaksi adalah sama. 2.
Hukum Perbandingan Tetap ( hukum Proust ) : perbandingan massa unsur-
unsur yang menyusun suatu zat adalah tetap. Kelemahan Model Atom Dalton : a.
Tidak dapat membedakan pengertian atom den molekul. Dan atom
ternyata bukan partikel yang terkecil. b.
Tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan
unsur yang lain c.
Tidak dapat menjelaskan sifat listrik dari materi
d.
Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan
2.
Model Atom J.J. Thompson Pada tahun 1897 , J.J Thomson mengamati
electron. Dia menemukan bahwa semua atom berisi elektron yang bermuatan negatif. Dikarenakan atom bermuatan netral, maka setiap atom harus berisikan partikel bermuatan positif agar dapat menyeimbangkan muatan negatif dari elektron. Menurutnya atom :
3
a.
atom merupakan suatu bola bermuatan positif dan di dalamnya tersebar
elektron-elektron seperti kismis. b.
Jumlah muatan positif sama dengan muatan negatif, sehingga atom
bersifat netral. Kelebihan Model Atom Thomson Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur. Kelemahan Model Atom Thomson Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut. 3.
Model Atom Rutherford Rutherford melakukan penelitian tentang
hamburan sinar α pada lempeng emas. Hasil pengamatan tersebut dikembangkan dalam hipotesis model atom Rutherford. Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dengan muatan positif yang massanya merupakan massa atom tersebut. Elektron-elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti tersebut. Banyaknya elektron dalam atom sama dengan banyaknya proton dalam inti dan ini sesuai dengan nomor atomnya. Kelemahan Model Atom Rutherford : a. Menurut hukum fisika klasik, elektron yang bergerak mengelilingi inti memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Akibatnya, lamakelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan akhirnya menempel pada inti. b. Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap ini atom. c. Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil. d. Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H).
4.
Model Atom Niels Bohr Pada tahun 1913, Niels Bohr mengemukakan
pendapatnya bahwa elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasanlintasan tertentu yang disebut kulit atom. Model atom Bohr merupakan penyempurnaan
dari
model
atom
Rutherford.
Elektron-elektron
dalam
mengelilingi inti berada pada tingkat-tingkat energy (kulit) tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energy. Elektron dapat berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam dengan memancarkan energi, atau sebaliknya. Kelemahan Model Atom Niels Bohr :
4
a.
Hanya dapat menerangkan spektrum dari atom atau ion yang mengandung
satu elektron dan tidak sesuai dengan spektrum atom atau ion yang berelektron banyak. b.
Tidak mampu menerangkan bahwa atom dapat membentuk molekul
melalui ikatan kimia.
5.
Model Atom Modern Dikembangkan berdasarkan Teori Mekanika
Kuantum yang disebut mekanika gelombang; diprakarsai oleh 3 ahli yaitu :
a.
Louis Victor de Broglie Menyatakan bahwa materi mempunyai dualisme
sifat yaitu sebagai materi dan sebagai gelombang. b.
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. c.
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 orbitalorbital 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. a. Orbital digambarkan sebagai awan elektron yaitu : bentuk-bentuk ruang dimana suatu elektron kemungkinan ditemukan. b. Semakin rapat awan elektron maka semakin besar kemungkinan elektron ditemukan dan sebaliknya.
2.2
Partikel Penyusun Atom
Apabila penggaris plastik digosok-gosokkan pada rambut kering, penggaris tersebut dapat menarik potongan kecil kertas. Peristiwa tersebut membuktikan
5
bahwa penggaris memiliki sifat listrik, karena penggaris merupakan materi yang tersusun atas atom-atom. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa atom memiliki sifat listrik. Penyelidikan tentang sifat kelistrikan suatu atom dilakukan selama bertahun-tahun oleh beberapa ahli di antaranya J.J. Thompson, Eugen Goldstein, Rutherford, dan Bathe & Becker. Elektron Elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson pada tahun 1897. Penemuan elektron diawali dengan ditemukannya tabung katode oleh William Crookes. Kemudian J.J. Thomson meneliti lebih lanjut tentang sinar katode ini dan dapat dipastikan bahwa sinar katode ini merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan di antara katode dan anode. Sifat sinar katode, antara lain: a. merambat tegak lurus dari permukaan katode menuju anode; b. merupakan radiasi partikel sehingga terbukti dapat memutar baling baling; c. bermuatan listrik negatif sehingga dibelokkan ke kutub listrik positif; d. dapat memendarkan berbagai jenis zat, termasuk gelas. Tabung sinar katode Percobaan Thomson untuk menentukan harga (Brown & LeMay, 1977) Dari hasil percobaan tersebut, J.J. Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron. J.J. Thomson berhasil menentukan perbandingan antara muatan dengan massa elektron (e/m) sebesar 1,76 × 108 C/g. Kemudian pada tahun 1909, Robert Millikan dari Universitas Chicago, berhasil menentukan besarnya muatan 1 elektron sebesar 1,6 × 10-19 C. Dengan demikian, maka harga massa 1 elektron dapat ditentukan dari harga perbandingan muatan dengan massa elektron (e/m). Nilai e/m= 1,76 x 108 C/g, Maka Massa 1 elektron = 9,11 x 10-28 g Setelah penemuan elektron, maka model atom Dalton tidak dapat diterima lagi. Menurut J.J. Thomson, atom merupakan partikel yang bersifat netral. Karena elektron bermuatan negatif maka harus ada partikel lain yang dapat menetralkan muatan negatif tersebut yaitu partikel yang bermuatan positif. Dari penemuannya tersebut, J.J. Thomson mengemukakan teori atomnya yang dikenal dengan teori atom Thomson, yaitu: Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron yang bermuatan negatif.
6
Karena tersebarnya elektron-elektron di dalam atom bagaikan kismis, sehingga disebut juga model atom roti kismis. Model Atom Thomson 2. Inti atom Proton Dengan ditemukannya elektron oleh Thomson, para ahli semakin yakin bahwa atom tersusun oleh partikel partikel yang lebih kecil. Pada tahun 1886, Eugen Goldstein memodifikasi tabung sinar katode dengan melubangi lempeng katodenya dan gas yang berada di belakang lempeng katode menjadi berpijar. Peristiwa tersebut menunjukkan adanya radiasi yang berasal dari anode yang menerobos lubang pada lempeng katode. Sinar ini disebut sinar anode atau sinar positif. Sifat sinar anode, antara lain: a.
Merupakan radiasi partikel sehingga dapat memutar baling-baling;
b.
Dalam medan listrik/magnet, dibelokkan ke kutub negatif, jadi merupakan
radiasi bermuatan positif; c.
Partikel sinar anode bergantung pada jenis gas dalam tabung. Partikel
terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini kemudian disebut proton. Massa 1 proton = 1 sma = 1,66 × 10-24 gram Muatan 1 proton = +1 = 1,6 × 10-19 C Pada tahun 1910, Ernest Rutherford bersama dua orang asistennya, yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian percobaan untuk mengetahui kedudukan partikel-partikel di dalam atom. Percobaan mereka dikenal dengan hamburan sinar alfa terhadap lempeng tipis emas. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa partikel yang ditembakkan pada lempeng logam emas yang tipis, sebagian besar diteruskan, dan ada sebagian kecil yang dibelokan bahkan ada juga beberapa di antaranya yang dipantulkan. Hal tersebut sangat mengejutkan bagi Rutherford. Penemuan ini menyebabkan gugurnya teori atom Thomson. Partikel yang terpantul tersebut diperkirakan telah menabrak sesuatu yang padat di dalam atom. Dengan demikian atom tersebut tidak bersifat homogen seperti digambarkan oleh Thomson. Bahkan menurut pengamatan Marsden, diperoleh fakta bahwa satu di antara 20.000 partikel akan membelok dengan sudut 90o bahkan lebih.
7
Percobaan Rutherford. Penembakan lempeng logam tipis Emas dengan sinar Berdasarkan gejala-gejala tersebut, diperoleh beberapa kesimpulan antara lain: a.
Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel
diteruskan. Berarti, sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong. b.
Partikel yang mengalami pembelokan ialah partikel yang mendekati inti
atom. Hal tersebut disebabkan keduanya bermuatan positif. c.
Partikel yang dipantulkan ialah partikel yang tepat menabrak inti at om. Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford
mengusulkan model atomnya yang menyatakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron ynag mengelilingi inti, sehingga atom bersifat netral. Rutherford juga menduga bahwa di dalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi untuk mengikat partikel partikel positif agar tidak saling menolak. Dari percobaan tersebut, Rutherford dapat memperkirakan jari-jari atom kira-kira 10 – 8cm dan jari-jari inti kira-kira 10 – 13cm. Neutron Pada tahun 1930, W. Bothe dan H. Becker melakukan percobaan yang lain, yaitu menembaki inti atom berilium dengan partikel dan mereka menemukan suatu radiasi artikel yang mempunyai daya tembus yang besar. Kemudian pada tahun 1932, James Chadwick membuktikan bahwa radiasi tersebut terdiri atas partikel netral yang massanya hampir sama dengan massa proton. Karena partikel tersebut bersifat netral, maka dinamai neutron. 2.3
Molekul
Banyak partikel terkecil dari suatu zat di alam yang bukan atom, melainkan gabungan dari dua atau lebih atom unsur, baik dari unsur yang sama maupun berbeda. Gabungan dua atom atau lebih yang berasal dari unsur yang sama atau berbeda disebut molekul. Jika atomnya berasal dari unsur yang sama maka molekul tersebut disebut molekul unsur. Jika suatu molekul tersusun atas dua atau lebih atom dari unsur yang berbeda maka disebut molekul senyawa. Tidak seperti unsur logam yang partikel-partikel terkecilnya tersusun atas atom, partikel-
8
partikel terkecil dari unsur-unsur bukan logam dapat berupa atom maupun molekul. Unsur-unsur golongan gas mulia (VIIIA) tersusun atas partikel terkecil kelompok atom. Adapun unsur-unsur golongan halogen (VIIA) tersusun atas molekul unsur.
BAB III KESIMPULAN
9
Setiap zat tersusun atas partikel-partikel terkecil dari zat tersebut. Partikel partikel terkecil penyusun zat bisa berupa atom, molekul, atau ion. Atom dari unsur yang sama adalah sama dan atom dari unsur-unsur yang berbeda akan berbeda pula. Unsur-unsur logam dalam keadaan bebas (tidak bersenyawa) tersusun atas partikel-partikel terkecil, yaitu atom. Unsur-unsur dari golongan bukan logam, tersusun atas partikel-partikel terkecil berupa atom atau molekul. Dua atau lebih atom dapat bergabung membentuk molekul. Jika atom yang bergabung berasal dari unsur yang sama maka molekul yang terbentuk disebut molekul unsur. Jika atom-atom yang bergabung berasal dari unsur yang berbeda maka molekul yang terbentuk disebut molekul senyawa. Tidak semua senyawa terbentuk dari gabungan dua atau lebih atom unsur. Banyak senyawa yang ada di alam merupakan gabungan dari partikel-partikel bermuatan yang disebut ion. Ion-ion yang bermuatan positif (kation) berikatan dengan ion bermuatan negatif (anion) melalui ikatan ion dan membentuk senyawa ion. Jumlah muatan listrik dalam suatu se-nyawa yang tersusun atas ion positif dan negatif adalah netral. Ion bisa berasal dari satu atau lebih jenis unsur. Senyawa yang tersusun atas ion-ion tidak membentuk molekul melainkan kisi kristal. Dalam suatu kisi kristal, ion-ion yang saling berlawanan tersusun dengan su-sunan antarion tertentu. Kuatnya ikatan antarion dapat men-jelaskan mengapa garam-garam umumnya memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi daripada zat-zat yang partikel ter-kecilnya adalah molekul.
DAFTAR PUSTAKA
10
http://coretansowel.blogspot.com/2013/02/ikatan-kimia.html http://herisuheri90.blogspot.com/2012/12/makalah-kimia-ikatan-kimia.html http://apajaboleh2aja.blogspot.com/2012/03/makalah-tentang-bentuk-bentukmolekul.html http://kimia485.blogspot.com/2012/01/ikatan-kimia-bentuk-molekul.html http://genuardis.net/penyimpangan/penyimpangan-aturan-oktet-pcl5 penyimpangan-aturan-oktet-dalam-ikatan.htm http://romdhoni.staff.gunadarma.ac.id/Downloads
11
