Perkembangan Model Atom: Dari Dalton, Thomson dan Rutherford

Model atom Dalton

Pendapat bahwa suatu zat terdiri dari bagian-bagian kecil yang jika dibagi-bagi terus, akhirnya akan ditemukan suatu bagian terkecil yang sudah tidak bisa di bagi lagi telah dikembangkan oleh Demokritus, seorang pemikir Yunani pada abad ke-5 sebelum masehi. Pada awal abad ke-19, John Dalton (1776 – 1844), seorang ilmuwan berkebangsaan inggris mengembangkan suatu teori mengenai atom, yang secara keseuluruhan dapat dirangkum sebagai berikut:

1.Zat terdiri  dari atom-atom yang merupakan sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
2. Atom-atom penyusun suatu zat tertentu memiliki sifat yang sama.
3. Perbedaan antara satu zat dengan zat lain disebabkan oleh perbedaan atom-atom penyusunya.
4. Reaksi kimia pada dasarnya merupakan penyusunan kembali atom-atom penyusun zat.
5. Dalam reaksi kimia, jumlah atom yang terlibat memiliki perbandingan tertentu yang sederhana.

Dalam teori ini, Dalton menyebutkan bahwa atom adalah bagian terkecil dari suatu zat. Pernyataan inilah yang akhirnya  kemudian dibuktikan ternyata salah oleh J.J Thomson, melalui percobaan sinar katode, Thomson menemukan bahwa ada bagian dari zat yang mempunyai ukuran yang lebih kecil dari sebuah atom, yaitu elektron.

Model Atom Thomson
Percobaan Thomson menunjukkan dengan jelas bahwa atom terdiri dari muatan-muatan listrik, yang selanjutnya disebut elektron. Dengan hasil percobaannya ini akhirnya pada tahun 1897 Thomson menyusun sebuah model atom, yaitu sebagai berikut.

1. Atom bukan merupakan bagian terkecil dari zat.
2. Atom berbentuk bulat dengan muatan positif dan muatan negatif tersebar merata di seluruh bagian atom
3. Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif sehingga atom bersifat netral
4. Massa elektron jauh lebih kecil dari massa atom.

Jika divisualisasikan , model atom Thomson ini mirip dengan buah semangka, di mana biji-biji semangka melambangkan elektron-elektron. Model atom Thomson ini tidak bertahan lama karena adanya percobaan yang dilakukan oleh Ernest Rutherford pada tahun 1911, yang membuktikan bahwa ternyata ada atom muatan positif atom tidak tersebar merata di seluruh bagian atom, tetapi terkonsentrasi di bagian tengah (pusat) atom, yang kemudian disebut inti atom.

Model Atom Rutherford
Percobaan Rutherford yang menggugurkan model atom Thomson adalah percobaan hamburan partikel-α. Dalam percobaan ini, berkas partikel-α, partikel yang bermuatan listrik positif, ditembakkan ke arah suatu logam tipis, misalnya terbuat dari emas. Menurut model atom Thomson, partikel alfa yang ditembakkan ini akan menembus lurus logam emas, tidak dihamburkan, karena massa partikel-α jauh lebih besar daripada massa elektron.
Hasil percobaan Rutherford ternyata bertentang dengan yang diprediksikan oleh model atom Thomson. Ternyata, sebagian besar partikel-α itu telah diteruskan, karena sebagian besar atom terdapat ruang kosong. Dan, ada sedikit partikel-α yang telah terpantul dengan sudut yang besar, bahkan ada yang sudah berbalik arah. Menurut Rutherford, ini hanya mungkin saja bisa terjadi bila partikel-α ditolak oleh suatu konsentrasi muatan positif.

Akhirnya Rutherford menciptakan suatu model atomnya, yang pada garis besarnya adalah sebagai berikut.
1. Pada atom terdapat inti atom yang merupakan konsentrasi muatan positif atom, yang berukuran kecil tetapi memiliki massa yang besar (99, 99% dari total massa atom).
2. Sebagian besar ruangan dalam atom merupakan ruang kosong, yang ditunjukkan oleh banyaknya patikel-α yang akhirnya diteruskan dalam percobaan Rutherford.
3. Muatan negatif (elektron) bergerak bergerak mengitari inti atom pada jarak tertentu, seperti halnya pada sistem tata surnya, di mana planet-planet bergerak mengitari matahari.