Makalah Model Atom

Rutherford

Di susun oleh :

1. Azzam Zukhrofani Iman

2. M. Rahman Alfani

SMA Muhammadiyah Bumiayu Jalan K. H Ahmad Dahlan Km 1 Bumiayu (0289) 432644 52273

http://smambumiayu.sch.id/

Tahun Pelajaran 2013/2014

I. PENDAHULUAN

Atom merupakan sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan, semua materi

yang ada di muka bumi ini tersusun atas atom-atom. Perkembangan model atom ini

sangat mempengaruhi peradaban manusia, khususnya dibidang ilmu pengetahuan, dan

membawa kemajuan baik di bidang fisika, kimia, maupun biologi. Dengan

berkembangnya ilmu tentang atom, kita dapat mengetahahui bagaimana susunan atom

atau mengetahui bagaimana atom itu bereaksi satu sama lain membentuk sebuah

ikatan. Dengan adanya perkembanagan model atom ini, kita dapat dengan mudah

memahami reaksi fusi maupun reaksi fisi atom, dengan perkembangan model atom ini

pula kita dapat dengan mudah mengerti tentang reaksi-reaksi zat yang terjadi di sekitar

kita.

Pada 1909 Rutherford mulai percobaan yang mengubah wajah fisika. Ia

menemukan inti atom dan membangun model atom yang mirip dengan sistem

tatasurya. Seperti planet, elektron-elektron mengorbit sebuah pusat, inti seperti

matahari.

Rutherford bersama dua orang muridnya ( Hans Geigerdan Erners Masreden )

melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng

tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang

bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat

menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk

menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal

yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari

pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada

lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada

penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta

bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.

Namun, teori yang dikemukakan Rutherford memiliki banyak kelemahan di

antaranya adalah elektron yang bergerak mengelilingi inti memancarkan energi dalam

bentuk gelombang elektromagnetik. Akibatnya, lama-kelamaan elektron itu akan

kehabisan energi dan akhirnya menempel pada inti dan belum mampu menjelaskan

dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap ini atom Rutherford hanya mampu

membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi

inti.

II. ISI

Sejarah

Ernest Rutherford lahir pada tanggal 30 Agustus

1871, di Nelson, Selandia Baru. pada 1871, fisikawan dan

peraih Hadiah Nobel bidang Kimia 1908 Ernest Rutherford

lahir di Nelson, Selandia Baru.

Rutherford menerima pendidikan dasarnya di sekolah

pemerintah dan pada usia 16 tahun ia masuk Nelson

Collegiate School. Pada 1889 ia memenangkan beasiswa

masuk University of New Zealand di Wellington. Ia meraih

dua gelar master sekaligus, ilmu matematika dan fisika pada 1893. Ia kembali

mendapatkan beasiswa untuk belajar di Cambridge University di Inggris. Di sini, ia

melakukan riset di laboratorium dibawah bimbingan J.J. Thomson, yang menjadi awal

karier fisika atomnya.

Rutherford dikenal atas sumbangannya dalam fisika atom. ia yang

mempopulerkan istilah sinar alfa, beta dan gamma, proton dan neutron.Ia menjadi

tempat berguru para pendekar fisika seperti Neils Bohr, James Chadwick, dan Robert

Oppenheimer.

Pada 1901 hingga 1902 ia bekerja dengan Frederick Soddy untuk membuktikan

bahwa atom-atom dari sebuah unsur radioaktif akan secara spontan berubah, dengan

pengeluaran sepotong atom pada kecepatan tinggi. Banyak saintis pada masa itu

mencemooh gagasan itu sebagai alkimia. Mereka tetap percaya bahwa atom tidak

dapat dibagi atau diubah.

Pada 1909 Rutherford mulai percobaan yang mengubah wajah fisika. Ia

menemukan inti atom dan membangun model atom yang mirip dengan sistem

tatasurya. Seperti planet, elektron-elektron mengorbit sebuah pusat, inti seperti

matahari. Penerimaan model ini berkembang setelah dimodifikasi dengan teori

kuantum dari Neils Bohr.

Untuk menghargai penelitiannya mengenai radiasi dan inti atom, Rutherford

mendapatkan Hadiah Nobel bidang Kimia pada 1908. Ia diberi gelar bangsawan pada

1914, Baron Rutherford of Nelson yang pertama.

Penemuan Inti Atom

Pada tahun 1909 Hans Geiger dan Ernest Marsden dengan petunjuk dari Ernest

Rutherford melakukan eksperimen di Laboratorium Fisika Universitas Manchester

untuk membuktikan kebenaran dari teori atom yang dikemukakan oleh thomson.

Pada tahun 1911 Ernest Rutherford bermaksud melanjutkan penelitian Philipp

Lenard, hanya saja Rutherford mengganti partikel elektron dengan partikel dan

lempeng alumunium dengan lempeng emas.

Eksperimen ini melibatkan penembakan partikel alfa (inti atom helium atau ion

helium dengan muatan positif) yang diemisikan oleh unsur Radium pada lempengan

logam emas tipis dan kemudian mendeteksi partikel alfa yang telah melewati

lempengan logam emas tersebut dengan menggunakan layar yang dilapisi seng sulfida

(ZnS) sebagai dtetektor.

Rutherford berpendapat bahwa apabila struktur atom yang dikemukakan oleh

Thomson adalah benar maka sebagian besar berkas partikel alfa akan melewati

lempengan logam emas dan sebagian kecil sekali yang akan didefleksi. Akan tetapi,hasil

eksperimen Rutherford sangat mengejutkan, walaupun sebagian besar berkas partikel

alfa melewati lempengan logam emas, terdapat banyak berkas partikel alfa yang

didefleksi dengan sudut yang besar (lebih dari 900), bahkan terdapat berkas partikel

alfa yang direfleksi kembali kearah sumber tanpa pernah menyentuh layer detector.

Setelah merunut pola-pola partikel alfa yang ditembakkan ke lempeng logam

emas, maka Rutherford mengambil kesimpulan bahwa sebagian besar ruang dalam

atom adalah “ruang kosong”, dan terdapat massa yang terkonsentrasi pada pusat atom

yang bermuatan positif dimana ukurannya 10.000 kali lebih kecil dibanding ukuran

keseluruhan bagian atom, dan elektron mengelilingi inti atom tersebut seperti planet-

planet kita mengelilingi matahari.

Rutherford menyimpulkan struktur atom tersebut berlandaskan eksperimennya sebagai

berikut:

1. Sebagian besar berkas partikel alfa yang dapat melewati lempengan logam emas

menunjukan bahwa partikel alfa ini melewati ruang kosong yang ada di dalam

atom sehingga dengan mudah partikel alfa ini melewati ruang kosong tersebut

tanpa hambatan yang berarti.

2. Berkas partikel alfa yang didefleksi menunjukan bahwa partikel alfa tersebut

berada pada posisi yang dekat dengan inti atom yang bermuatan positif. Muatan

positif dengan muatan positif akan saling tolak menolak, hal inilah yang

menyebabkan partikel alfa dibelokan dengan sudut yang besar.

3. Berkas partikel alfa yang di refleksi kembali (dipantulkan kembali) menunjukan

bahwa partikel alfa tersebut bertumbukkan dengan inti atom yang bermuatan

positif. Inti atom emas mempunyai massa dan muatan positif yang lebih besar

disbanding dengan massa dan muatan partikel alfa, hal inilah yang membuat

partikel alfa di pantulkan kembali.

4. Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa

diteruskan.

5. Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas,

maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan

positif.

6. Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom,

berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila

perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan

ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford

mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom yaitu Atom yang terdiri

dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang

bermuatan negatif.

Rutherford menduga bahwa didalam inti atom

terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat

partikel-partikel positif agar tidak saling tolak

menolak.

Teori Atom Rutherford

Hasil penelitian Rutherford sekaligus menggantikan model atom Thomson,

Rutherford mengajukan model atom yang menyatakan bahwa atom tersusun dari

inti yang bermuatan positif dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negatif,

seperti planet mengelilingi matahari. Massa atom terpusat pada inti dan sebagian

besar volum atom merupakan ruang hampa/kosong. Karena atom bersifat netral,

maka jumlah muatan positif dalam inti (proton) harus sama dengan jumlah elektron.

Tidak beberapa lama Rutherford mengajukan model atomnya, ternyata

terdapat beberapa kelemahan. Model atom Rutherford bersifat tidak stabil karena

bertentangan dengan hukum fisika klasik Maxwell.

Kelebihan dan kelemahan Model Atom Rutherford

Kelebihan

Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron

yang mengelilingi inti. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat

partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling

tolak menolak.

Berdasarkan hasil percobaan hamburan partikel alfa, Rutherford

mengemukakan gagasannya tentang struktur atom ---> penemu struktur atom

yang menyatakan bahwa atom terdiri atas inti atom dengan elektron yang

berputar mengelilinginya dalam lintasan atau orbit yang dibayangkan seperti

tatasurya dimana inti atom sebagai matahari dengan elektron-elektron sebagai

planet yang berputar mengelilinginya. (model atom tata surya)

Kekurangan

Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti

atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai

pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang

dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti Ambilah

seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan

ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa

yang terjadi? Benar. Lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai

kepala Anda karena putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut.

Karena Rutherford adalah telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang

nanti disebut dengan kulit.

III. KESIMPULAN

1. Atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron-elektron yang

bermuatan negatif.

2. Sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong yang massanya terpusat

pada inti atom.

3. Oleh karena atom bersifat netral maka jumlah muatan positif harus sama dengan

jumlah muatan negatif.

4. Di dalam atom, elektron-elektron bermuatan negatif selalu bergerak mengelilingi

inti atom.

Model atom Rutherford bersifat tidak stabil karena bertentangan dengan hukum fisika

klasik Maxwell. Berdasarkan hukum tersebut, jika ada partikel bermuatan (elektron)

mengelilingi inti atom yang memiliki muatan yang berlawanan (proton) maka elektron

akan memiliki percepatan dan memancarkan energi berupa gelombang

elektromagnetik, dengan demikian lama kelamaan elektron akan kehilangan energinya.

Akibatnya, jari-jari lintasan semakin kecil, hingga suatu saat elektron akan bergabung

inti atom. Padahal kenyataannya, atom bersifat stabil sehingga elektron tidak

bergabung dengan inti atom.