PERKEMBANGAN
TEORI ATOM
“MODEL
ATOM THOMSON”
Standar Kompetensi
: Menganalisis berbagai besaran fisis pada gejala kuantum dan batas-batas
berlakukanya relativitas Einstein dalam pradigma fisika modern.
Kompetensi
Dasar : Mendeskripsikan perkembangan teori atom.
Indikator
: Mendeskripsikan karakteristik teori atom Thomson.
Materi
Pembelajaran :
Pengertian Teori Atom
Thomson
Teori
Atom Thomson adalah salah satu teori yang mencoba mendeskripsikan bentuk atom
yaitu seperti bentuk roti kismis. Diibaratkan sebagai roti kismis karena saat
itu Thomson beranggapan bahwa atom bermuatan positif dengan adanya elektron
bermuatan negatif di sekelilingnya.
Sampai akhir abad ke-19, konsep mengenai bentuk
atom masih berupa bola pejal layaknya bola biliar. Sedangkan pada tahun 1987
Joseph John Thomson secara total merubah konsep atom dengan adanya penemuan
elektron yang dikenal dengan teori atom Thomson.
Dalil Thomson
Sekiranya
teori atom Thomson dapat diringkas sebagai berikut :
- Atom berupa bola yang bermuatan
positif dengan adanya elektron yang bermuatan negatif di sekelilingnya.
- Muatan
positif dan negatif pada atom besarnya sama. Hal ini menjadikan atom
bermuatan netral. Suatu atom tidak mempunyai muatan positif atau negatif
yang berlebihan.
Selain
roti kismis, teori atom Thomson dapat diumpamakan sebagai semangka. Daging buah
yang berwarna merah melambangkan ruang yang bermuatan positif, sedangkan biji
yang tersebar di dalamnya adalah elekton yang bermuatan negatif.
Penemuan Elektron
Berdasarkan penemuan tabung katode yang lebih
baik oleh William Crookers, maka J.J. Thomson meneliti
lebih lanjut tentang sinar katode dan dapat dipastikan bahwa sinar katode
merupakan partikel, sebab dapat memutar baling-baling yang diletakkan diantara
katode dan anode.
Dari hasil percobaan
ini, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom
(partikel subatom) yang bermuatan negatif dan selanjutnya disebut elektron.
Atom merupakan partikel yang bersifat netral, oleh karena elektron bermuatan
negatif, maka harus ada partikel lain yang bermuatan positifuntuk menetrallkan
muatan negatif elektron tersebut. Dari penemuannya tersebut, Thomson
memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya
yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan bahwa
“atom merupakan bola
pejal bermuatan positif dan didalamnya tersebar muatan negative (electron)”
Model
atom ini dapat digambarkan sebagai jambu biji yang sudah dikelupas kulitnya.
biji jambu menggambarkan elektron yang tersebar marata dalam bola daging jambu
yang pejal, yang pada model atom Thomson dianalogikan sebagai bola positif yang
pejal.
Pada saat itu juga, Thomson
melihat bahwa jika arus listrik melewati tabung vakum, ada semacam aliran
berkilau yang terbentuk. Thomson menemukan bahwa aliran berkilau tersebut
dibelokkan ke arah plat kutub positif. Teori atom Thomson membuktikan bahwa
aliran tersebut terbentuk dari partikel kecil dari atom dan partikel terebut
bermuatan negatif. Thomson menamai penemuan tersebut sebagai elektron.
Kelebihan
atom Thomson
1. Menyimpulkan
adanya electron dan proton.
2. Memperkenalkan
konsep tentang inti atom
3. Menyimpulkan
rapatan inti relative dan massa atom pada beberapa atom yang berbeda
Kelemahan
atom Thomson
1. Tidak
menjelaskan adanya electron di luar inti atom
2. Tidak
menjelaskan peranan electron dalam membentuk ikatan.
3. Tidak
membahas neutron, oleh karena itu tidak dapat menjelaskan sifat radioaktif dan
adanya isotop.
Contoh
Soal
1. Menurut
J.J. Thomson, sebuah atom harus netral. Bagaimanakah caranya agar sebuah atom
dapat netral?
Jawab :
Dengan
cara menyamakan jumlah atom positif (proton) dengan jumlah atom negatif
(neutron).
2. Elektron
merupakan partikel negatif yang ditemukan oleh J.J. Thomson pada tahun 1990.
Penemuan elektron ini berkaitan dengan…
Jawab :
Penemuan
elektron Thomson berkaitan dengan hantaran listrik pada tabung hampa/tabung
katode
Evaluasi
1. Dimanakah
terdapat sebagian besar massa atom menurut J.J. Thomson?
2. Berapakah
diameter atom menurut J.J. Thomson?
3. Berapakah
nilai perbandingan antara muatan dengan massa elektron menurut J.J. Thomson?
4. Terangkan
percobaan yang dilakukan J.J. Thomson, sehingga beliau dinyatakan sebagai
penemu elektron!
Jawab :
1. Sebagian
besar massa atom terdapat pada muatan positifnya.
2. Menurut
J.J. Thomsom, atom merupakan bola padat dengan diameter 10-10 m
yang mempunyai muatan positif yang
terbagi merata keseluruh isi atom.
3. Perbandingannya:
e/m
= 1,7588 x 10-11 C/kg
4. Percobaan
J.J Thomson melakukan percobaan tentang hantaran listrik pada tabung
hampa/tabung katode. Dalam tabung katode, tekanan gas dalam tabung dapat diatur
melalui pompa isap (pompa vakum). Pada tekanan cukup rendah dan tegangan yang
cukup tinggi (beberapa ribu volt), gas dalam tabung akan berpijar dengan cahaya
yang warnanya tergantung pada jenis gas dalam tabung (gas neon berwarna merah,
gas natrium berwarna kuning). Jika tekanan gas dikurangi, maka daerah di depan
katode akan menjadi gelap. Daerah gelap ini akan bertambah jika tekanan gas
dalam tabung terus dikurangi, akhirnya seluruh tabung menjadi gelap, tetapi
bagian tabung di depan katode berpendar dengan warna kehijauan.
Melalui percobaan dapat ditunjukkan
bahwa perpendaran tersebut disebabkan oleh suatu radiasi yang memancar dari
permukaan katode menuju anode. Oleh karena berasal dari katode, maka radiasi
ini disebut sinar katode. Hasil percobaan tabung katode ini membuktikan bahwa ada
partikel bermuatan negatif dalam suatu atom karena sinar tersebut dapat
dibelokkan kearah kutub positif medan listrik. Selanjutnya sinar katode ini
merupakan partikel yang bermuatan negatif dan oleh Thomson partikel ini
dinamakan elektron.
