Perkembangan Teori Atom Namaatomberasal dari bahasa Yunani yaitu atomos diperkenalkan oleh Democritus yang artinya tidak dapat dibagi lagi atau bagain terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi. Konsep atom yang merupakan penyusun materi yang tidak dapat dibagi lagi pertama kali diperkenalkan oleh ahli filsafat Yunani dan India. Konsep atom yang lebih modern muncul pada abab ke 17 dan 18 dimana saat itu ilmu kimia mulai berkembang. Para ilmuwan mulai menggunakan teknik menimbang untuk mendapatkan pengukuran yang lebih tepat dan menggunakan ilmu fisika untuk mendukung perkembangan teori atom. 1. Teori Atom Democritus Democritus mengembangkan teori tentang penyusun suatu materi. Menurut Democritus jika suatu materi dibelah terus-menerus suatu ketika akan diperoleh suatu partikel fundamental yang disebut sebagai atom (Yunani: atomos = tidak terbagi). Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles (384322 SM), yang berpendapat bahwa materi bersifat kontinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak berhingga). Aristoteles lebih menyetujui teori Empedokles, yaitu materi tersusun atas api, air tanah dan udara. Sekitar tahun 1592 - 1655Gasendi mengemukakan bahwa atom merupakan bagian terkecil suatu zat. 2. Teori Atom John Dalton Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi. Sedangkan Prouts menyatakan bahwa Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap. Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut: 1.Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi 2.Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda 3.Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen 4.Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini: Kelemahan: Teori dalton tidak menerangkan hubungan antara larutan senyawa dan daya hantar arus listrik. 3. Teori Atom J. J. Thomson 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 yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron 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. Model atom Thomson dapat digambarkan sebagai berikut: Kelemahan: Kelemahan model atom Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut. 4. Teori Atom Rutherford Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa () 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. Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut: 1.Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan 2.Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif. 3.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 Rutherford yang menyatakan bahwa Atom 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. Model atom Rutherford dapat digambarkan sebagai beriukut: Kelemahan: Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. 5. Teori Atom Bohr Pada tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati daerah disekitar inti atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat, sebagai berikut: 1.Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti. 2.Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.3.Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck, E = hv. 4.Lintasan stasioner yang dibolehkan memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2 atau nh/2, dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck. Menurut model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya. Kelemahan: Model atom ini tidak bisa menjelaskan spektrum warna dari atom berelektron banyak. 6. Teori Atom Modern Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom. Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi. Persamaan Schrodinger x,y dan z Y m E V= Posisi dalam tiga dimensi = Fungsi gelombang = massa = h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14 = Energi total = Energi potensialModel atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini. Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama. Ciri khas model atom mekanika gelombang 1.Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom) 2.Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut) 3.Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya elektron. Pada tahun 1913 Moseley menemukan bahwa panjang gelombang sinar x bervariasi tergantung dari bahan sasarannya. Dengan menghubungkan hal ini ke persamaan matematis disimpulkan bahwa setiap unsur dapat ditetapkan dengan suatu bilangan bulat yang disebut nomor atom. Tahun 1919 Rutherford mengembangkan satuan dasar muatan positif yang disebut proton hasil risetnya dari jalur lintasan partikel o diudara. Konsep yang dipopulerkan oleh Rutherford adalah inti mengandung sejumlah proton yang sama dengan nomor atomnya dan sejumlah partikel netral yang disebut neutron agar sesuai dengan massa atom. Pada tahun 1930-an Chadwick membuktikan keberadaan neutron melalui percobaan pemboman berilium dan boron dengan partikel o, sehingga model atom yang terdiri dari elektron, proton dan neutron lengkap ditemukan. Proton adalah partikel subatomik bermuatan positif, massanya 1800 kali massa elektron Elektron adalah partikel subatomik bermuatan negatif Neutron adalah partikel subatomik yang gak bermuatan. Bilangan Kuantum Untuk menentukan kedudukan suatu elektron dalam atom, digunakan 4 bilangan kuantum.1. Bilangan kuantum utama (n): mewujudkan lintasan elektron dalam atom.n mempunyai harga 1, 2, 3, .....- n = 1 sesuai dengan kulit K - n = 2 sesuai dengan kulit L - n = 3 sesuai dengan kulit M - dan seterusnyaTiap kulit atau setiap tingkat energi ditempati oleh sejumlah elektron. Jumlah elektron maksimmm yang dapat menempati tingkat energi itu harus memenuhi rumus Pauli = 2n2.Contoh:kulit ke-4 (n=4) dapat ditempati maksimum= 2 x 42 elektron = 32 elektron2. Bilangan kuantum azimuth (l) : menunjukkan sub kulit dimana elektron itu bergerak sekaligus menunjukkan sub kulit yang merupakan penyusun suatu kulit.Bilangan kuantum azimuth mempunyai harga dari 0 sampai dengan (n-1). n = 1 ; l = 0 ; sesuai kulit K n = 2 ; l = 0, 1 ; sesuai kulit L n = 3 ; l = 0, 1, 2 ; sesuai kulit M n = 4 ; l = 0, 1, 2, 3 ; sesuai kulit N dan seterusnyaSub kulit yang harganya berbeda-beda ini diberi nama khusus:l = 0 ; sesuai sub kulit s (s = sharp) l = 1 ; sesuai sub kulit p (p = principle) l = 2 ; sesuai sub kulit d (d = diffuse) l = 3 ; sesuai sub kulit f(f = fundamental)3. Bilangan kuantum magnetik (m): mewujudkan adanya satu atau beberapa tingkatan energi di dalam satu sub kulit. Bilangan kuantum magnetik (m) mempunyai harga (-l) sampai harga (+l).Untuk: l = 0 (sub kulit s), harga m = 0 (mempunyai 1 orbital) l = 1 (sub kulit p), harga m = -1, O, +1 (mempunyai 3 orbital) l = 2 (sub kulit d), harga m = -2, -1, O, +1, +2 (mempunyai 5 orbital) l = 3 (sub kwit f) , harga m = -3, -2, O, +1, +2, +3 (mempunyai 7 orbital) 4. Bilangan kuantum spin (s): menunjukkan arah perputaran elektron pada sumbunya.Dalam satu orbital, maksimum dapat beredar 2 elektron dan kedua elektron ini berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan, dan masing-masing diberi harga spin +1/2 atau -1/2.Pertanyaan:Bagaimana menyatakan keempat bilangan kuantum dari elektron 3s1 ?Jawab:Keempat bilangan kuantum dari kedudukan elektron 3s1 dapat dinyatakan sebagai, n= 3 ; l = 0 ; m = 0 ; s = +1/2 ; atau -1/2Dalam setiap atom telah tersedia orbital-orbital, akan tetapi belum tentu semua orbital ini terisi penuh. Pengisian elektron dalam orbital-orbital memenuhi beberapa peraturan. antara lain: 1. Prinsip AufbauElektron-elektron mulai mengisi orbital dengan tingkat energi terendah dan seterusnya. Orbital yang memenuhi tingkat energi yang paling rendah adalah 1s dilanjutkan dengan 2s, 2p, 3s, 3p, dan seterusnya dan untuk mempermudah dibuat diagram sebagai berikut:Contoh pengisian elektron-elektron dalam orbital beberapa unsur: Atom H : mempunyai1 elektron, konfigurasinya 1s1 Atom C : mempunyai6 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p2 Atom K : mempunyai 19 elektron, konfigurasinya 1s2 2s2 2p6 3S2 3p64s1 2. Prinsip PauliTidak mungkin di dalam atom terdapat 2 elektron dengan keempat bilangan kuantum yang sama. Hal ini berarti, bila ada dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth dan magnetik yang sama, maka bilangan kuantum spinnya harus berlawanan. 3. Prinsip HundCara pengisian elektron dalam orbital pada suatu sub kulit ialah bahwa elektron-elektron tidak membentuk pasangan elektron sebelum masing-masing orbital terisi dengan sebuah elektron. Spektrum Atom Hidrogen Atom hidrogen pun merupakan spektrum yang sederhana. Oleh karena itu, spektrum hidrogen dijadikan prototipe untuk mempelajari atom yang lebih rumi. Untuk menghasilkan spektrum atom hidrogen digunakan gas hidrogen yang disimpan dalam tabung dengan tekanan yang sangat rendah. Beda potensial diberikan kepada ujung-ujung tabung tersebut. Molekul-molekul gas hidrogen terurai menjadi atom-atom hidrogen dan memancarkan energi foton atau cahaya. Cahaya tersebut dilewatkan kedalam celah sempit dan duteruskan melewati prisma, cahaya yang keluar dari prisma ditangkap oleh layar. Dilayar tampak spektrum cahaya atom atom hidrogen tersebut. Secara umum panjang gelombang() spektrum atom hidrogen yang terjadi karena perpindahan elektron dari lintasan yang lebih luar (nB) kelintasan yang lebih dalam (nA) mengikuti hubungan sebagai berikut. Dengan R adalah konstanta Rydberg, = 1,097 x 107 /m Dengan nA dan nB untuk setiap spektrum, yaitu sebagai berikut : Deret lyman terjadi untuk nA = 1, nB = 2,3,4, ... Deret ini terletak di daerah ultraviolet. Deret balmer terjadi untuk nA = 2, nB = 3,4,5, ... Deret ini terletak di daerah cahaya tampak. Deret paschen terjadi untuk nA = 3, nB = 4,5,6,... Deret ini terletak di daerah inframerah-1 Deret bracket terjadi untuk nA = 4, nB = 5,6,7,... Deret ini terletak di daerah inframerah-2 Deret pfund terjadi untuk nA = 5, nB = 6,7,8,... Deret ini terletak di daerah inframerah-3 Inti Atom Partikel-partikel pembentuk inti atom adalah proton (1P1) dan netron ( 0n1). Kedua partikel pembentuk inti atom ini disebut juga nukleon. Simbol nuklida : ZXA atau ZAX dengan A = nomor massa Z = jumlah proton dalam inti = jumlah elektron di kulit terluar N = A - Z = jumlah netron di dalam inti atom Proton bermuatan positif = 1,6 x 10-19 C dan netron tidak bermuatan. Isoton : Atom-atom unsur tertentu ( Z sama) dengan nomor massa berbeda. Isotop: kelompok nuklida dengan jumlah netron sama tetapi Z berbeda. Isobar: kelompok nuklida dengan A sama tetapi Z berbeda. Massa inti atom selalu lebih kecil dari jumlah massa nukleon-nukleon pembentuknya. Akibatnya ada energi ikat inti. Contoh: 2p + 2n 2He4 jadi Dm = m(2p + 2n) - m(2He4) Energi ikat inti DE = Dm c2 Dm = (Z . mp + N . mn) - minti Dalam fisika inti satuan massa biasa ditulis 1 sma (1 amu) = 1.66 x 10-27 kg = 931 MeV/C2 satuan Dm : kg E = Dm . c2 (joule) sma E = Dm . 931 (MeV) Stabilitas inti: Suatu nuklida dikatakan stabil bila terletak dalam daerah kestabilan pada diagram N - Z. Untuk nuklida ringan (A < 20) terjadi kestabilan bila Z = N (N/Z = 1), sedangkan untuk nuklida dengan Z > 83 adalah tidak stabil. Contoh: 1. Sumber energi matahari adalah reaksi inti 4 proton helium + 2e+ diketahui: - massa proton = 1,6726 x 10-27 kg - massa e+ = 0,0009 x 10-27 kg - massa helium = 6,6466 x 10-27 kg Jika dalam reaksi ini terbentuk 6,6466 gram helium, hitunglah energi yang dihasilkannya. Jawab: Dalam setiap reaksi yang terjadi: 4 1p1 2He4 + 2e+, selalu terbentuk 1 2He4 yang massanya 6,6466 x 10-27 kg. Karena terbentuknya 6,6466 gram 2He4, maka jumlah reaksi yang terjadi (n) adalah: n = (6,6466 gram) / (6,6466 x 10-27) = 1024 kali reaksi. Dari rumus Defek massa: Dm = M(Dp) - M(1 2He4 + 2e+) = 0,042 x 10-27 kg Jadi energi total reaksi yang dihasilkan: E = n . Dm . c2 = 1024 . 0,042 x 10-27 (3.108)2 = 0,378 x 1013 joule Sifat-Sifat Inti Atom 1. Sifat Inti yang tak bergantung/gayut pada waktu (time independent). a.Muatan Inti (Electric Charge) Model atom Rutherford dapat menjelaskan spektra sinar-X unsur-unsur yang diukur oleh Moseley (1913). Dari data Moseley diketahui bahwa muatan inti adalah Z.e, dengan Z = nomor atom, dan e = + 1,602 x 10-19 Coulomb b.Massa Inti (Mass) Menurut hipotesa Dalton (1803) atom-atom suatu unsur identik.Prout (1815) menyatakan bahwa semua unsur tersusun atas hidrogen, dan massanya dapat dinyatakan sebagai:MC. MH MH = Massa Hidrogen C = Bilangan Bulat Ternyata Inti Atom terdiri atas proton dan neutron, sehingga massa inti dinyatakan sebagai :Mz. MH + n. MN Dengan z dan n adalah jumlah proton dan neutron, dan MN adalah massa neutron. Skala Massa Atom : Skala Massa Kimia (Skala Atomik); Skala Fisika (Skala Isotopik); Skala Massa 12C c.Jari-Jari (Radius) Jari-jari inti belum bisa ditentukan/diukur secara langsung dan ada dua metode, yaitu cara Nuklir dan Cara Elektromagnetik. Jika diasumsikan inti bulat (bola), maka jejarinya ditentukan degan persamaan :R= ro.A1/3 roditentukan melalui eksperimen, yaitu : Cara Nuklir:Cara ini diukur jari-jari gaya inti (nuclear force radius),yaitu jarak dari pusat inti (core) ke jarak jangkauan gaya inti.-Hamburan partikel alfa, diperoleh: ro=1,414 x 10-13 cm - Peluruhan alfa dengan hasil: ro=1,48 x 10-13 cm -Hamburan neutron cepat dengan hasil: ro=1,37 x 10-13 cm Cara Elektromagnetik: Jari-jari yang diukur ialah jari-jari muatan inti.Percobaan yang termasuk kategori ini: -Hamburan elektron dengan hasil ro = 1,26 F -Mesonik atom dengan hasil ro = 1,2 F -Inti cermin ( 1H3 ,3He3 ) dengan hasil ro = (1,280,05) F -Hamburan proton dengan hasil ro = (1,250,05) F -Pergeseran isotopik dengan hasil ro = (1,200,05) F Sifat Inti yang bergantung/gayut pada waktu(time dependent) a.Peluruhan RadioaktifInti atom yang tidak stabil secara spontan akan berubah menjadi inti atom yang stabil. Proses perubahan tersebut dinamakan peluruhan radioaktif (radioactive decay). Dalam setiap proses peluruhan akan dipancarkan radiasi. Jika ketidakstabilan inti disebabkan karena komposisi jumlah proton dan neutronnya yang tidak seimbang, makan inti tersebut akan berubah dengan memencarkan radiasi alpha (???) atau radiasi beta (???). Sedangkan, jika ketidakstabilannya disebabkan karena tingkat energinya yang tidak berada pada keadaan dasar, maka akan berubah dengan memancarkan radiasi gamma (???). Jenis Peluruhan: Peluruhan Alpha (???) Peluruhan alpha (???) terjadi pada inti-inti tidak stabil yang relatif besar (Z>83). Dalam peluruhan ini akan dipancarkan partikal alpha (???) yaitu suatu partikel yang terdiri atas dua proton dan dua netron,

Ketika sebuah inti tak stabil mengeluarkan sebuah partikel alfa, nomor atomberkurang dua dan nomor massa berkurang empat. Peluruhan alfa dapat ditulis:

+

Peluruhan Beta (???) Peluruhan beta (???) terjadi pada inti tidak stabil yang relatif ringan. Dalam peluruhan ini akan dipancarkan partikel beta yang mungkin bermuatan negatif (-) atau bermuatan positif (+). Partikel identik dengan elektron sedangkan partikel + identik dengan elektron yang bermuatan positif atau positron.Dalam proses peluruhan - terjadi perubahan neutron menjadi proton di dalam inti atom. Proses peluruhan ini dapat dituliskan sebagai persamaan inti berikut:

+

atau

+Sedangkan dalam proses peluruhan + terjadi perubahan proton menjadi neutron di dalam inti atom. proses peluruhan ini dapat dituliskan sebagai persamaan inti berikut:

+

atau

+Peluruhan Gamma (???) Peluruhan gamma (???) tidak menyebabkan perubahan nomor atom maupun nomor massa, karena radiasi yang dipancarkan dalam peluruhan ini berupa gelombang elektromagnetik (foton). Peluruhan ini dapat terjadi bila energi inti atom tidak berada pada keadaan dasar (ground state), atau sering dikatakan sebagai inti atom yang tereksitasi (exited state). Biasanya, peluruhan ini mengikuti peluruhan ataupun . Peluruhan dapat dituliskan sebagai berikut

+Berikut sifat dari sinar alpha, sinar beta dan sinar gamma Sifat Sinar Alpha: -Sinar o dihasilkan oleh pancaran partikel-partikel o dari sebuah sumber radioaktif. -Sinar o mengandung 4 nukleon, yaitu 2 proton dan 2 neutron. -Radiasi sinar o mempunyai daya tembus terlemah . -Radiasi sinar o mempunyai daya ionisasi paling kuat sebab muatannya paling besar Sifat Sinar Beta: -Sinar| dihasilkan oleh pancaran partikel-partikel |. -Sinar| tidak lain ialah elektron yang bergerak dengan kecepatan tinggi. -Radiasi Sinar| mempunyai daya tembus lebih besar dari pada sinar o tetapi lebih kecil dari pada sinar . Sifat Sinar Gamma: -Mempunyai daya tembus paling besar, namun daya ionisasi paling lemah. -Tidak dibelokkan oleh medan magnetik dan medan listrik. -Kecepatan sinar sama dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Reaksi Inti Reaksi Inti adalah proses perubahan yang terjadi dalam inti atom akibat tumbukan dengan partikel lain atau berlangsung dengan sendirinya. Reaksi inti ditemukan oleh Rutherford pada tahun 1919.

+

+

+ Q Persamaan Reaksi Inti dengan:Q : kalor (joule) X : Inti sasaran Y : Inti baru a : Partikel penembak b : Partikel yang dihasilkan bersama inti baru Menghitung energi yang dilepas/diperlukan dalam reaksi inti Rumus-rumus untuk menghitung energi yang dilepas/diperlukan dalam reaksi inti: 1. Q = Ep . N Q : energi total (joule) Ep : energi 1 partikel tiap reaksi = (joule) N : jumlah partikel 2. Q = Q : energi total (MeV) : jumlah massa atom reaktan (sma) : jumlah massa atom produk (sma) Gaya Inti Gaya inti merupakan gaya tarik menarik antar nuekleon dan merupkan gaya terkuat di bandingkan gaya grafitasi dan gaya eletrostatis.hal ini yang menyebabkan nuekleon nuekleon tetap terikat dalam inti atom walaupun terjadi gaya tolak menolak antara proton dan neutron karakteristik gaya inti ini antara : 1.gaya inti merupakan gaya tarik menarik , lebih besar dari gaya coulom dalam inti atom. 2.gaya inti bekerja pada kisaran jarak yang sangat pendek,nuklida-nuklida berinteraksi hanya dengan nuklida terdekat nya. 3.gaya inti bekerja di antara dua proton,dua neutron atau antara proton dan neutron. Untuk mengamati gaya inti maka di adakan pemisahan-pemisahan: 1.gaya inti dapat di nyatakan dengan suatu interaksi antara dua benda. 2.interaksi tersebut dapat di nyatakan dengan suatu potensial. 3.pengaruh relativitas dapat di abaikan.Kestabilan inti - Pada umumnya unsur dengan nomor atom lebih besar dari 83 adalah radioaktif. - Kestabilan inti dipengaruhi oleh perbandingan antara neutron dan proton di dalam inti. * isotop dengan n/p di atas pita kestabilan menjadi stabil dengan memancarkan partikel beta. * isotop dengan n/p di bawah pita kestabilan menjadi stabil dengan menangkap elektron. * emisi positron terjadi pada inti ringan. * penangkapan elektron terjadi pada inti berat. Defek Massa Dan Energi Ikat Inti Berdasarkan pengukuran dengan spektrometer massa, massa suatu inti atom yang stabil selalu lebih kecil dari jumlah massa proton dan massa netron penyusun inti. Hal ini disebabkan adanya massa nukleon yang berubah menjadi energi ikat inti selama proses pembentukan inti yangstabil.Massa yang hilang pada proses pembentukan inti yang stabil disebut defek massa. Besarnya defek massa sama dengan jumlah massa proton(mp) dan netron (mn) penyusun inti dikurangi dengan massa inti (mi ). i n pm m N m Z m + = A . .i n pm m Z A m Z m + = A ). ( .Dari kesetaraan antara massa dan energi Einstein, maka besarnya energi ikaat inti dapat dihitung : 2.c m E A =Karena 1 sma setara dengan energi sebesar 931,5 Mev ( mega elektron volt ), maka besarnya energi ikat inti dapat dinyatakan dengan rumusE = m 931,5 Mev E = Energi ikat inti (Joule) c = Kecepatan cahaya (m/s2) ENERGI PELURUHAN ALPHA Dalam peluruhan dibebaskan energi, karena inti hasil peluruhan terikat lebih erat daripada inti semula. Energi yang dibebaskan muncul sebagai energi kinetik partikel alfa Ka dan energi kinetik inti anak (inti hasil) K, yang dapat dihitung dengan persamaan:

Karena energi yang dilepas muncul sebagai energi kinetik, maka: Energi kinetik alfa dapat dihitung dengan persamaan: