Partikel Dasar Penyusun Atom – Atom merupakan puing terkecil dari suatu zat yang memiliki sifat tidak bisa di bagi lagi. Pendapat seperti ini ternyata tidak sepenuhnya benar. Apa alasannya? Pembuktian bahwa atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu zat atau materi ditandai dengan ditemukannya elektron oleh Sir John Joseph Thomson. Pembuktian ini semakin menguat ketika imuwan berkebangsaan inggris Ernest Rutherford berhasil menemukan bahwa inti atom masih tersusun dari bagian yang lebih kecil berupa proton dan neutron. Elektron, proton, dan neutron menjadi partikel dasar yang menyusun sebuah atom. Lalu apa sebenarnya yang dimaksud dengan elektron, proton, dan neturon? Simak uraiannya di bawah ini.
Contents
Elektron
Di akhir tahun 1800-an tepatnya pada tahun 1897, seorang ilmuwan berkebangsaan inggris bernama Sir John Joseph Thomson atau yang sering sobat sebut dengan J.J. Thomson berhasil menemukan elektron. Ia melakukan pengamatan terhadap pelat katoda dan anoda yang ditempatkan dalam tabung hampa udara yang dialiri arus listrik tegangan tinggi. Dari percobaan tersebut ia menemukan bahwa pelat katoda atau pelat bermuatan negatif memancarkan berkas sinar yang bergerak menurut garis lurus menuju ke pelat anoda atau pelat positif.
Sinar tersebut tidak hanya bergerak lurus, ia juga dapat dibelokkan oleh medan magnet atau medan listrik menuju ke kutub positif. Sinar tersebut membelok mendekati kutub positif medan magnet atau medan listrik. Percobaan ini membuktikan bahwa sinar yang memancar dari pleat katoda tersebut merupakan partikel yang lebih kecil dari atom dan ia bermuatan negatif. Partikel ini kemudian disebut dengan elektron. Berikut ilustrasi percobaan yang dilakukan oleh thomson:
Sinar yang berasal dari katoda merambat dengan arah rambatan lurus menuju anoda.
Ketika diberikan pengaruh medan magnet atau medan listrik ternyata sinar tersebut membelok ke arah kutub positif
Proton
Eugene Goldstein
Pengungkapan tentang materi dasar penyusun atom tidak terhenti pada penemuan elektron. Pada kondisi normal sebuah atom itu tidak bermuatan atau muatannya netral. Kemudian setelah ditemukan adanya partikel dasar bermuatan negatif yang ada dalam atom memunculkan dugaan kuat adanya partikel dasar lain yang bermuatan positif yang menjadikan sebuah atom bermuatan netral. Tanda tanya besar ini kemudian dijawab oleh seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman bernama Eugene Goldstein. Berangkat dari rasa penasarannya ia melakukan sebuah eksperimen dengan menggunakan tabung hampa bermuatan listrik yang dilengkapi dengan lempeng katoda berlubang. Alhasil, dari percobaan tersebut diketahui ada sebuah sinar yang bergerak berlawanan arah dengan sinar katoda (disebut sinar anoda). Ia bergerak dari anoda ke katoda. Eugen goldstein menyimpulkan bahwa sinar tersebut merupakan partikel dasar yang mutannya positif. Berikut ilustrasi percobaan eugene goldstein:
Ernest Rutherford
Selain Goldstein, seorang ilmuwan inggris kelahiran New Zealand bernama Ernest Rutherford juga melakukan penelitian pada tahun 1919. Ia melakukan percobaan dengan penghampuran sinar alfa . Sinar alfa ditembakkan pada sebuah lepeng tipis logam yang dikelilingi layar fluorensens yang berfungsi sebagai layar penangkap elektron.
Dari hasil percobaan penghamburan sinar alfa tersebut diketahui bahwa hampir seluruh sinar alfa diteruskan. Namun demikian dari sekitar 8000 partikel sinar alfa terdapat satu sinar alfa yang dibelokkan, bahkan ada beberapa diantaranya yang dipantulkan kembali ke arah datangnya. Ernest kemudian menarik kesimpulan bahwa ada mutan positif berukuran besar yang ada di tengah-tengah atom. Partikel dasar ini bermuatan positif karena ketika ada partikel sinar alfa yang mendekatinya maka ia mengalami gaya tolak sehingga membelok atau bahkan terpental balik.
Neutron
Partikel dasar atom berikutnya adalah neutron. Muncul tanda tanya lagi bagi Ernest Rutherford. Setelah massa proton dan elekton pada suatu atom dijumlah ternyata jumlahnya masih kurang dari setengah massa atom relatifnya (baca : massa atom relatif). Massa elektron juga sangat kecil jika dibanding dengan massa proton. Massa proton sekitar 1,67 x 10-24 gram sedangkan masa elektron adalah 9,11 x 10-28 gram. Rutherford menduga masih ada partikel dasar penyusun atom selain proton dan elektron.
Tiga belas tahun kemudian tepatnya tahun 1932 James Chadwick — Ahli fisika berkebangsaan Inggris –melakukan percobaan untuk membuktikan dugaan dari Rutherford. James melakukan percobaan dengan menembakkan sinar alfa yang bermuatan negatif ke atom berilium. Dari percobaan yang dilakukannya ia berhasil menemukan bahwa selain proton dan elektron masih ada partikel dasar pernyusun atom yang lain yang bermuatan netral yaitu neutron.
Tabel Partikel Dasar Penyusun Atom
Berikut rangkuman partikel dasar penyusun atom berikut muatan dan massanya
| Partikel | Muatan Listrik (C) | Muatan Atom | Massa (g) | Lambang | Perbandingan dengan massa proton |
| Proton | +1.6022 x 10-19 | +1 | 1.6726 x 10-24 | 1p1 | 1 |
| Neutron | 0 | 0 | 1.6740 x 10-24 | 1n0 | 1 |
| Elektron | -1.6022 x 10-19 | -1 | 9.1094 x 10-28 | -1e0 | 1/1.836 |
Identifikasi Proton, Elektron, dan Neutron
Pada tabel periodik atau pada soal sobat akan sering diminta untuk dapat mengidentifikasi nomor massa, jumlah proton, jumlah elektron, dan jumlah neutron. Simak contoh berikut: Dalam sebuah atom netral karbon 126C.
12 adalah nomor massa dan 6 adalah nomor atom
Yang perlu sobat ingat adalah dalam menentukan jumlah partikel dasar penyusun atom adalah:
- Jumlah Neutron = Nomor massa – Nomor atom
Jadi jumlah neutron = 12 – 6 = 6 - Jumlah Proton = Nomor atom
Jumlah proton = 6 - Jumlah Proton = Jumlah Elektron –> untuk atom bermuatan netral
- Jumlah Proton > Jumlah Elektron –> untuk ion bermuatan positif
- Jumlah Proton < Jumlah Elektron –> untuk ion bermuatan negatif
Latihan Soal
Untuk menambah pemahaman sobat tentang partikel dasar penyusun atom silahkan dicoba latihan soal di bawah ini:
1. Tentukan jumlah proton, elektron, dan neutron gambar atom di bawah ini:
2. Tentukan jumlah proton, elektron, dan netutron dari atom dan ion di tabel berikut (sobat bisa menggunakan bantuan tabel periodik)
- 146 C
- 35Cl–
- 24Mg2+
- 6027Co
- 40Ar
3. Tentukan nama atom atau ion dari data partikel dasar penyusun atom/ion tersebut yang ada di bawah ini: (gunakan tabel periodik)
- Muatan +1, 3 proton, nomor massa 6.
- 26 proton, 20 neutron.
- Muatan -2, 7 neutron, nomor massa 17.
- 28 proton, nomor massa 62.
Sekian dulu sobat materi dari rumushitung.com tentang partikel dasar penyusun atom, jika sobat ada pertanyaan jangan ragu untuk menyampaikannya lewat kotak komentar di bawah ini. Sukses buat studinya.