Perkembangan Teori Atom: Model Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr

Namun karena teori itu tak disertai penelitian ilmiah, banyak ilmuwan yang meragukan dan meneliti kebenarannya.

Baru pada abad ke-19, atom diteliti secara ilmiah. Dilansir dari Kimia Dasar (2018) dan Encyclopaedia Britannica (2015), berikut perkembangan teori atom dari zaman ke zaman:

Hipotesis Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti tolak peluru. Teori atom Dalton didasarkan pada anggapan:

Sayangnya, teori Dalton tidak dapat menjelaskan bagaimana atom sebagai bola pejal dapat menghantarkan arus listrik.

Padahal, listrik adalah elektron yang bergerak. Ia tak sempat membuktikan partikel lain yang menghantarkan arus listrik.

Teori Dalton dianut hingga ratusan tahun kemudian hingga akhirnya dipatahkan oleh ilmuwan setelahnya.

Di permukaannya, tersebar elektron yang bermuatan negatif.

Thomson membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Ia mematahkan anggapan Demokritos dan Dalton bahwa atom adalah partikel terkecil.

Sayangnya, model atom Thomson tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam atom.

Atom adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya.

Inti atom bermuatan positif. Selain itu, massa atom terpusat apda inti atom.

Model ini persis seperti bagaimana planet mengelilingi matahari.

Namun model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.

Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi.

Ini menyebabkan lama-kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti.

Kendati demikian, Rutherford telah berjasa mengenalkan konsep lintasan atau kedudukan elektron yang kelak disebut dengan kulit atom.

Teori tentang sifat atom yang didapat dari pengamatan Bohr:

Model atom Bohr menunjukkan bahwa atom terdiri dari beberapa kulit. Kulit ini adalah tempat berpindahnya elektron.

Namun model atom Bohr memiliki radius dan orbit. Ini tidak sesuai dengan Prinsip Ketidakpastian Heisenberg yang menyatakan radius tidak bisa ada bersamaan dengan orbit.

Selain itu, model atom Bohr juga tidak menjelaskan Efek Zeeman. Efek Zeeman adalah ketika garis spektrum terbagi karena adanya medan magnet.

Model atom modern

Setelah abad ke-20, pemahaman mengenai atom makin terang benderang.

Model atom modern yang kita yakini sekarang, telah disempurnakan oleh Erwin Schrodinger pada 1926.

Schrodinger menjelaskan partikel tak hanya gelombang, melainkan gelombang probabilitas.

Kulit-kulit elektrin bukan kedudukan yang pastu dari suatu elektron, namun hanya suatu probabilitas atau kebolehjadian saja.

Sebelumnya, Werner Heisenberg juga mengembangkan teori mekanika kuantum dengan prinsip ketidakpastian.

Prinsip tersebut kurang lebih berbunyi: "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."

Awan elektron di sekitar inti menunjukkan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektrin.

Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau nyaris sama akan membentuk sub-kulit.

Kumpulan beberapa sub-kulit akan membentuk kulit. Dengan demikian, kulit terdiri dari beberapa sub-kulit, dan sub-kulit terdiri dari beberapa orbital.

Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut sebagai model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku hingga saat ini.