bab ii. sejarah penemuan inti atom
Post on 17-Jan-2016
58 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas
rahmat-Nyalah sehingga penulis bisa menyelesaikan makalah ini. Adapun tujuan dari
pembuatan makalah ini adalah untuk memperdalam pengetahuan tentang atom terutama
inti atom demi mempermudah pemahaman tentang mata kuliah kimia inti selanjutnya.
Tidak lupa pula penulis mengucapkan terima kasih kepada bapak
Prof.Dr.rer.nat.Asrial,M.Si selaku dosen pembimbing mata kuliah kimia inti. serta semua
pihak yang telah membantu dalam penyelesaian makalah ini. Semoga makalah ini
bermanfaat bagi para pembaca.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan makalah ini masih
terdapat banyak kekurangan. Untuk itu penulis senantiasa mengharapkan kritik dan saran
yang membangun dari para pembaca. Sekian dan terima kasih
Jambi, Maret 2015
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ....................................................................................
DAFTAR ISI ...................................................................................................
BAB I : PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang......................................................................................
1.2 Rumusan Masalah.................................................................................
1.3 Tujuan Penulisan ..................................................................................
BAB II : PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Inti Atom ............................................................................
2.2 Sejarah Penemuan Inti Atom................................................................
2.3 Partikel - Partikel Dalam Inti................................................................
BAB III: PENUTUP
3.1 Kesimpulan ..........................................................................................
3.2 Saran ....................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos), yang berarti tidak dapat
dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep ini pertama kali diajukan
oleh para filsuf India dan Yunani. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan
berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, hal ini
membuktikan bahwa ‘atom’ tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi.
Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron
bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yang
bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak
memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya
elektromagnetik.
Berdasarkan penjelasan di atas maka hal itulah yang menjadi tujuan kami dalam
pembuatan makalah kimia inti yang berjudul inti atom dan struktur inti yang meliputi penemuan
inti atom dan partilek-partikel pokok penyusun inti.
1.2 RUMUSAN MASALAH
1. Apa pengertian inti atom ?
2. Bagaimana sejarah penemuan inti atom ?
3. Apa saja yang menjadi penyusun inti ?
1.3 TUJUAN PENULISAN
1. Dapat memahami pengertian inti atom
2. Dapat mengetahui bagaimana sejarah penemuan inti atom
3. Dapat mengetahui partikel-partikel yang ada dalam inti
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 PENGERTIAN INTI ATOM
Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan
elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yang
bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak
memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya
elektromagnetik. Demikian pula sekumpulan atom dapat berikatan satu sama lainnya membentuk
sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral,
sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau
negatif dan merupakan ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron pada
inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah
neutron menentukan isotop unsur tersebut.
Relatif terhadap pengamatan sehari-hari, atom merupakan objek yang sangat kecil
dengan massa yang sama kecilnya pula. Atom hanya dapat dipantau menggunakan peralatan
khusus seperti mikroskop penerowongan payaran. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada
inti atom, dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak
memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil yang dapat mengalami peluruhan radioaktif.
Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi yang mengubah jumlah proton dan neutron pada inti.
Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah aras energi, ataupun orbital, yang stabil
dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan
foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom menentukan sifat-
sifat kimiawi sebuah unsur dan mempengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut. (Beiser
Arthur,1987).
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/20568/4/Chapter%20II.pdf
Inti atom atau nuklir (nuclear) terdiri atas sejumlah proton dan neutron dengan komposisi
tertentu. Di dalam inti atom ini juga berlaku “hukum” lain, yaitu gaya nuklir, yang dapat
mengimbangi gaya elektrostatik yang disebabkan oleh proton. Komposisi jumlah proton dan
neutron di dalam inti atom tersebut menentukan apakah suatu inti atom bersifat stabil atau tidak
stabil. Terdapat kemungkinan bahwa beberapa atom (unsur) yang sama ternyata mempunyai inti
atom yang tidak sama, dalam arti jumlah neutron yang tidak sama meskipun dengan jumlah
proton yang sama. (Alatas, zubaidah.:16)
Inti atom adalah inti atom yang bermuatan positif, dan berkonsentrat lebih dari 99,9%
dari total massa atom. Terdiri dari proton dan neutron (disebut nukleon) yang disimpan bersama-
sama melalui interaksi yang kuat, yang memungkinkan inti menjadi stabil, meskipun proton
saling tolak menolak (sebagai tiang seperti dua magnet). Jumlah proton dalam inti menentukan
unsur kimia dimana proton tersebut berasal. Inti atom memiliki jumlah proton yang sama, tetapi
jumlah neutron yang berbeda, isotop diketahui untuk alasan ini, atom merupakan suatu unsur
dapat memiliki massa yang berbeda. (http://acityawara.com/Detail-1324-pengertian-inti-
atom.html)
Inti atom merupakan bagian dari atom yang sangat kecil jika dibandingkan dengan
ukuran atom. Meskipun masa atom keseluruhan kecil, hampir semua masa atom disumbang masa
inti atom. Inti atom terdiri atas dua partikel dasar, yaitu proton dan neutron. (agung nugroho
catur saputro, irwan nugraha, bertualang di dunia kimia, pustaka insan madani,
yogyakarta, 2008 halaman 30)
Pusat dari atom disebut inti atom atau nukleus. Inti atom terdiri dari proton dan neutron.
Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan elemen dari suatu
atom. Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian besar
tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari elektron.
Jumlah netron dalam inti atom menentukan isotop elemen tersebut. Jumlah proton dan
netron dalam inti atom saling berhubungan; biasanya dalam jumlah yang sama, dalam nukleus
besar ada beberapa netron lebih. Kedua jumlah tersebut menentukan jenis nukleus. Proton dan
netron memiliki masa yang hampir sama, dan jumlah dari kedua masa tersebut disebut nomor
massa, dan beratnya hampir sama dengan massa atom ( tiap isotop memiliki masa yang unik ).
Masa dari elektron sangat kecil dan tidak menyumbang banyak kepada masa atom
(http://id.wikipedia.org/wiki/Inti_atom)
2.2 SEJARAH PENEMUAN INTI ATOM
Pada tahun 1803 Dalton dengan hipotesa mengenai konsep atom. Hipotesa Dalton
berdasarkan hukum kekekalan massa dan hukum susunan tetap. Beliau menganggap bahwa atom
adalah zat yang paling kecil yang tidak dapat dibagi lagi. Awal abad 20an J.J Thomson
melakukan eksperimen berdasarkan sinar katode dan anode mematahkan hipotesa Dalton dan
membuktikan bahwa atom bukan materi paling kecil dan masih bisa dibagi lagi. Dari hasil
percobaannya, Thomson menyatakan bahwa sinar katode merupakan partikel penyusun atom
yang bermuatan negatif dan disebut elektron.menjadi permasalahan adalah atom sendiri bersifat
netral, Thomson pun memperbaiki eksperimennya dan menyatakan bahwa apabila ditemukan
sifat negatif pada elektron sedangkan atom sendiri bersifat netral harusnya ada partikel lain
bermuatan positif. Maka keluar teori atom Thomson yaitu atom merupakan bola pejal yang
bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron.
(http://www.scribd.com/doc/173901735/SEJARAH-PENEMUAN-INTI-ATOM-docx#scribd)
W. C. Rontgen yang menemukan sinar x pada tahun 1895 dan penemuan zat radioaktif
oleh Henry Becquerel mendasari penemuan inti atom oleh Rutherford. Zat radioaktif merupakan
zat yang dapat memancarkan radiasi spontan, misalnya uranium, radium dan polonium. Radiasi
atau sinar yang dipancarkan oleh zat radioaktif disebut sinar radioaktif. Sinar radioaktif yang
umum dikenal adalah sinar alfa (α), sinar beta (β) dan sinar gama (γ).
Pada tahun 1906, Ernest Rutherford bersama mahasiswanya Geiger dan Marsden
meneliti radiasi dari uranium, radium, dan radioaktif lain yang memancarkan sinar α, β dan γ.
Radioaktif tersebut disimpan dalam kotak timbel dengan lubang yang sangat kecil sihingga sinar
α dalam kotakakan terpancar. Pancaran sinar α digunakan untuk menembak lempeng emas tipis
sehingga eksperimen tersebut dikenal dengan eksperimen lempeng tipis emas. Sebagian besar
sinar α diteruskan, hanya sedikir yang dipantulkan.
Mengapa sinar α lebih banyak diteruskan dibanding yang dipantulkan oleh lempeng
emas? Sinar α yang bermuatan posititf menumbuk partikel pejal (logam emas) yang juga
bermuatan positif. Partikel yang muatannya sama akan tolak-menolak. Partikel pejal tersebut
dinamakan Rutherford inti atom. Elektron terletak di luar inti pada jarak yang relatif jauh
dengan gerakan yang cepat, dikarenakan ada tolakan dari inti yang bermuatan positif.
Setiap atom mempunyai suatu pusat kecil atau inti. Peluang partikel α mendekati inti
sangat kecil karena ukurannya yang sangat kecil. Artinya, inti akan menolak partikel α karena
inti bernuatan positif seperti partikel α. Dari penemuan tersubut disimpulkan :
1. Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan elektron-elektron bermuatan
begatif yang beredar mengelilingi inti atom
2. Atom bersifat netral sehingga jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron
yang mengelilingi inti atom. (Muchtaridi. Sandri justiana.2006. kimia sma.
Quadra(yudistira))
Setelah diketahui bahwa dalam atom terdapat muatan positif dan electron, pada tahun
1898, Thomson mengusulkan bahwa atom dapat dipandang sebagai suatu permukaan bola yang
bermuatan positif dan pada permukaan tersebut menempel electron. Pengujian terhadap model
ini dilakukan Rutherford pada tahun 1911 melalui percobaan hamburan partikel α yang
dikenakan pada lapis tipis logam emas (tebal 4x 10-5). Dan dari percobaan tersebut dapat di tarik
beberapa kesimpulan:
1. Sebagian besar partikel α menembus lapis tipis logam emas tanpa mengalami perubahan
arah. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar volume atom merupakan ruang-ruang
kosong.
2. Beberapa partikel α mengalami pembelokan arah dengan sudut yang besar. Dari
pengamatan ini disimpulkan adanya inti atom yang bermuatan positif yang menyebabkan
terjadinya tolakan terhadap partikel α.
3. Satu dua partikel α mengalami pembalikan arah (dipantulkan). Hal ini menyimpulkan
bahwa massa atom berkonsentrasi pada inti atom. Pemantulan terjadi karena partikel α
menumbuk langsung pada inti atom yang masiv dan kaku. Diameter atom kira-kira
100.000 kali diameter inti atom.
Pengamatan diatas tidak sesuai dengan model atom Thomson. Berdasarkan hal tersebut,
Rutherford mempostulatkan bahwa electron bergerak mengitari inti seperti planet mengitari
matahari.(Bunjali, bunbun.2002, 5) dari hasil analisanya diketahui bahwa atom bukan bola pejal
melainkan inti atom (partikel yang sangat kecil) memiliki muatan positif yang dikelilingi
elektron yang bersifat negatif. Akan tetapi model Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa
elektron tidak tertarik ke inti atom.
Rutherford mengemukaan bahwa jika atom hanya terdiri atas proton dan elektrondalam
jumlah yang sama dan massa atom hanya ditentukan oleh jumlah massa proton karena massa
electron terlalu kecil (diabaikan) maka massa atom tersebut hanya sekitar setengah dari massa
relative yang sudah diketahui sebelumnya. Berdasarkan hal tersebut pada tahun 1920 Rutherford
meramalkan bahwa dalam atom terdapat partikel netral yang bermassa sama dengan massa
proton yang dikenal dengan neutron.
Pada tahun 1932 ditemukan oleh J.Chadwick dalam proses reaksi nuklir. Dalam
percobaan tersebut, partikel-α yang ditembakkan pada unsur berilium (Be) menghasilkan radiasi
berikutnya dengan daya penetrasi (tembus) sangat tinggi. Radiasi ini mampu menghantam proton
keluar dari parafin dengan gaya yang sangat kuat.
Berdasarkan energi dan momentumnya, hanya partikel netral dengan massa setingkat
dengan massa proton yang mampu menghantam proton keluar dari parafin. Oleh karena itu,
Chadwick berpendapat bahwa radiasi dengan daya penetrasi kuat ini tentulah terdiri atas partikel-
partikel netral dengan massa sesuai untuk neutron.
Ternyata partikel tersebut adalah netron yang memiliki massa hampir sama dengan massa proton
yaitu :
Massa proton = 1.67252 x 10-27 kg
Massa electron = 1.67482 x 10-27 kg
Tabel 1. Partikel Dasar Penyusun Atom
Tabel 1. Massa dan muatan partikel subatom
Partikel Massa (g)Muatan
Coulomb Satuan Massa
Elektron 9,10939 x 10-28 - 1,6022 x 10-29 -1
Proton 1,67262 x 10-24 + 1,6022 x 10-29 +1
Neutron 1,67493 x 10-24 0 0
2.3 PARTIKEL - PARTIKEL DALAM INTI
Dari hasil percobaan identifikasi dan karakteristasi sinar katoda dan sinar terusan, Joseph
John Thomson mengemukakan bahwa electron dan proton merupakan dasra pembangun atom.
Berdasarkan hal inni munncullah hipotesis proton-elektron yang mengemukakan bahwa inti atom
tersusun atas proton dan electron.menurut hipotesis ini inti Helium misanya, dianggap terdiri atas
empat proton dan dua electron. Alasannya adalah pada peluruhan inti radioaktif dapat
dipancarkan partikel alfa dan partikel beta yang identic dengan electron.(bunbun,2002: 36)
Hipotesis proton-elektron ini memiliki kelemahan, berdasarkan dualisme yaitu elektron
yang terdapat di dalam inti harus memiliki panjang gelombang de Brogue (= h/mv) yang tidak
boleh lebih besar daripada ukuran inti (10-12 cm). Pada kenyataannya, elektron dengan panjang
gelombang de Broglie memiliki energi kinetik yang lebih besar daripada partikel beta yang
dipancarkan dan inti atom. Oleh karena itu hipotesis proton-elektron menimbulkan keraguan
bahwa elektron bebas merupakan partikel penyusun inti atom.
http://elisa.ugm.ac.id/user/archive/download/43975/b9d05a97c9432e4571d209cf839124e4
Setelah Pada tahun 1932 James Chadwick menemukan neutron. Werner Heinsenberg
mengemukakan hipotesis proton neutron, yaitu partikel dasar pembangun inti atom adalah proton
dan neutron. Dengan demikian, inti Helium misalnya, terdiri atas dua proton dan dua neutron.
Menurut hipotesis ini, neutron dan proton adalah dua tingkat kuantum berbeda dari partikel dasar
yang sama(nucleon) dan dapat terrjadi konversi dari tingkat yang satu menjadi tingkat yang lain
dengan cara pertukaran meson atau transisi yang melibatkan pembentukan satu elekton dan satu
neutrino. (Bunbun,2002: 37)
Sejak saat itu mulai dipercaya bahwa inti terdiri atas proton dan neutron. Jumlah proton
dalam inti disebut sebagai nomor atom (Z). Jumlah neutron dalam inti disebut sebagai jumlah
neutron (N). Jumlah dan banyaknya proton dan neutron disebut sebagai nomor massa (A).
A=Z+N
Simbol yang digunakan untuk menunjukkan jenis inti adalah simbol kimia dan unsur
tersebut dengan nomor atom di tulis sebagai subscrip kiri dan nomor massa sebagai superscrip,
misalnya memiliki nomor atom 2 dan nomor massa 4.
http://elisa.ugm.ac.id/user/archive/download/43975/b9d05a97c9432e4571d209cf839124e4
berdasarkan massanya,
Gambar 2. Struktur inti atom.
Dalam suatu atom netral jumlah proton sama dengan jumlah elektron, sehingga nomor
atom juga menandakan jumlah elektron yang ada dalam atom. Nomor massa (A) adalah jumlah
total neutron dan proton yang ada dalam inti atom suatu unsur. Secara umum sebuah inti atom
dinotasikan:
Jumlah neutron dalam suatu atom sama dengan selisih antara nomor massa dan nomor atom, atau
A – Z. Sebuah atom memiliki tiga komponen dasar yang sangat penting yaitu elektron, proton,
dan neutron. Tabel 1. menunjukkan massa dan muatan dari ketiga partikel tersebut.
Tabel 1. Massa dan muatan partikel subatom
Partikel Massa (g)Muatan
Coulomb Satuan Massa
Elektron 9,10939 x 10-28 - 1,6022 x 10-29 -1
Proton 1,67262 x 10-24 + 1,6022 x 10-29 +1
Neutron 1,67493 x 10-24 0 0
Jumlah proton dalam inti atom sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti, sehingga
muatan atom menjadi netral. Contohnya atom oksigen memiliki 8 elektron dan 8 proton.
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
1. Partikel-partikel yang membangun inti yaitu proton dan netron yang sering disebut
nukleon. Proton bermuatan positif sedangkan netron tidak bemuatan listrik sehingga
secara keseluruhan inti atom bermuatan positif.
2. Inti atom jauh lebih kecil dari ukuran asli atom (antara 10.000 dan 100.000 kali lebih
kecil). Juga mengandung lebih dari 99% dari massa sehingga kepadatan massa inti sangat
tinggi. Inti atom memiliki semacam struktur internal, seperti neutron dan proton
tampaknya mengorbit sekitar satu sama lain, sebuah fakta yang diwujudkan dalam
keberadaan peristiwa magnetik nuklir.
top related