Atom dan Partikel Penyusunnya

ATOM DAN PARTIKEL PENYUSUNNYA

IPA

Kelas IX

SMP Katolik St. Fransiskus Xaverius Pineleng

Steryl Rambing, S.Pd

TUJUAN

Membantu peserta didik memahami partikel terkecil penyusun materi. Sehingga kamu dapat mengetahui dasar dari berbagai teknologi yang memanfaatkan partikel kecil penyusun materi

Partikel Subatom

Walaupun atom merupakan unit
terkecil penyusun molekul, materi
yang sudah sangat kecil ini
ternyata tersusun dari bagian
yang lebih kecil lagi yang disebut
partikel subatom

Amati warna lampu-lampu neon pada
Gambar. Masing-masing lampu tersebut
berisi gas mulia berturut-turut helium
(He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr),
dan xenon (Xe).

Lampu-lampu tersebut mengeluarkan cahaya berwarna-warni setelah dialiri arus listrik. Gas-gas
yang dilewati oleh aliran listrik tersebut berpendar sehingga menghasilkan cahaya berwarna-warni.
Cahaya itu disebabkan oleh loncatan elektron-elektron yang menyusun atom-atom gas.

Contoh lain adalah kembang api. Jika pada lampu-lampu cahaya
lampu disebabkan oleh aliran listrik, maka pada kembang api cahaya itu dihasilkan dari terbakarnya unsur-unsur yang ada dalam kembang api tersebut. Akibat temperatur yang tinggi, elektron-elektron dari atom-atom penyusun unsur itu akan berpindah dari kulit atom yang lebih tinggi ke kulit atom yang lebih rendah.

Tahukah kamu apakah kulit atom itu?

Atom tersusun atas partikel-partikel penyusun atom atau
partikel subatom yaitu neutron (n), proton (p), dan elektron
(e). Neutron dan proton membentuk inti atom. Elektron
menempati kulit-kulit atom yang ada di sekitar inti.
Elektron-elektron tersebut mengelilingi inti dengan kecepatan
tinggi membentuk awan elektron. Elektron dan proton
merupakan partikel subatom yang mempunyai muatan
berlawanan, sedangkan neutron tidak bermuatan. Elektron
memiliki muatan negatif sedangkan proton memiliki muatan
positif

Pada atom netral, jumlah proton dan jumlah elektron sama banyaknya.
Masing-masing partikel penyusun
subatom tersebut mempunyai massa.
Elektron mempunyai massa sangat
kecil dibandingkan dengan massa
proton dan neutron. Oleh sebab itu
massa atom akan terpusat pada inti atom saja.

Para ilmuwan telah mempelajari atom sejak ratusan tahun lalu. Para
ilmuwan tersebut mengemukakan teori-teori tentang atom. Teori yang satu akan runtuh atau ditolak ketika ada data atau fakta baru yang ditemukan tentang atom sehingga melahirkan teori atom yang baru. Berikut ini merupakan perkembangan teori atom.

Menurut Bohr, atom mempunyai kulit-kulit atom tempat elektron mengelilingi inti atom. Kulit
atom yang paling dekat dengan inti atom mempunyai energi paling rendah. Kulit atom yang
lebih di luar mempunyai energi lebih tinggi. Elektron yang berada pada kulit atom paling dalam dapat berpindah ke kulit atom yang lebih luar bila menyerap energi dari luar atom. Energi itu dapat berasal dari panas pembakaran atau dari energi listrik yang melewati atom-atom itu. Elektron yang terletak pada kulit atom paling luar akan mendapatkan gaya tarik yang lemah dari
inti atom. Oleh karena itu elektron pada kulit atom paling luar mudah lepas dari kulit itu,
sehingga atom dapat kehilangan elektron. Bila jumlah elektron dan jumlah proton dalam suatu
atom tidak sama maka atom tersebut akan bermuatan atau menjadi ion. Proses pembentukan ion
disebut ionisasi

Tahukah kamu?

Mikroskop elektron adalah alat yang dapat digunakan untuk melihat
benda yang berukuran sangat kecil, misalnya virus maupun organel sel
dengan perbesaran 1.000 hingga 1 juta kali. Berbeda dengan mikroskop
cahaya, yang menggunakan cahaya untuk menghasilkan gambar dengan perbesaran maksimal 1000 kali. Pada mikroskop elektron, berkas elektron digunakan sebagai pengganti cahaya. Kemampuan pembesaran mikroskop elektron diakibatkan oleh pendeknya panjang gelombang dari elektron; panjang gelombang elektron sekitar 100.000 kali lebih kecil dari panjang gelombang cahaya tampak. Gambar yang dihasilkan oleh mikroskop elektron selalu hitam dan putih. Hal ini disebabkan ukuran panjang gelombang elektron lebih kecil dari pada panjang gelombang cahaya. Meskipun hasil asli gambar dari mikroskop elektron hitam putih namun gambar tersebut dapat diberi warna secara buatan untuk menekankan suatu bagian secara rinci. Pada mikroskop elektron tidak digunakan lensa kaca, tetapi digunakan lensa elektromagnetik untuk memfokuskan berkas elektron pada obyek yang diamati

Gambar Mikrskop Elektron jenis SEM
(Scanning Electron Microscope) di Malang

Tahukah kamu?

Pernahkah kamu mendengar sinar-X atau Roentgen? Sinar-X digunakan untuk
mendiagnosis atau menganalisa penyakit, biasanya untuk melihat daerah patah tulang dan paru-paru. Sebenarnya apa itu sinar-X? Sinar-X pertama kali
ditemukan oleh Wilhelm C. Roentgen pada tahun 1895. Dia menemukan bahwa
ketika elektron yang memiliki energi tinggi menabrak suatu material seperti
gelas, maka material tersebut akan memancarkan radiasi (energi yang
dialirkanan dalam bentuk gelombang elektromagnet atau partikel subatom)
yang dapat menembus benda yang tidak dapat ditembus cahaya biasa. Radiasi ini diberi nama sinar-X. Sinar-X merupakan radiasi elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang pendek (10-10 m) dan dihasilkan dari
elektron-elektron yang tereksitasi dalam atom yang kemudian meloncat dari
kulit atom luar ke kulit atom yang lebih dalam. Roentgen juga menunjukkan
bahwa sinar-X dapat membuat plat film dan menghasilkan gambar dari objek yang tidak tembus pandang. Saat ini sinar–X merupakan suatu sinar yang sangat penting untuk mendiagnosis suatu penyakit. Sinar-X juga dapat digunakan untuk menganalisa struktur molekul suatu senyawa yang berbentuk kristal. Teknik ini dikenal dengan crystallography.

Foto hasil Rontgen
untuk melihat lengan
atas yang patah

Nomor Atom dan Nomor Massa

Atom-atom dari unsur yang berbeda memiliki jumlah partikel subatom
yang berbeda. Semua atom dalam suatu unsur tertentu memiliki jumlah proton yang sama di dalam intinya. Jumlah proton ini unik untuk setiap unsur. Nomor massa suatu atom ditentukan oleh jumlah dari neutron, proton, dan elektron. Namun, karena massa elektron sangat kecil, maka dapat diabaikkan. Atom yang satu berbeda dengan atom yang lain karena mempunyai elektron, proton, dan neutron yang berbeda jumlahnya. Jika massa atomnya berbeda maka jari-jari bola atom itu akan berbeda pula. Hubungan nomor atom, nomor massa, dan jumlah neutron dalam suatu atom yang netral (tidak bermuatan) dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

Nomor atom = Jumlah proton (p) dalam suatu atom = jumlah elektron

(e) Nomor massa = Jumlah proton (p) + Jumlah neutron (n)

Sebagian besar unsur di alam sangat penting untuk kehidupan. Namun ada beberapa unsur yang disebut Logam Berat yang berbahaya bagi tubuh manusia dan lingkungan. Unsur ini tidak dapat didaur ulang dalam tubuh dan sulit untuk dikeluarkan, karena dalam tubuh kita tidak ada mekanisme yang berfungsi untuk menghilangkan unsur ini.

Logam berat mampu bertahan dalam tubuh sepanjang hayat kita.
Konsentrasi logam berat dalam tubuh dapat bertambah sepanjang waktu atau dikenal dengan bioakumulasi
Logam berat dapat menyebabkan berbagai penyakit, seperti kanker dan bahkan dapat menyebabkan kematian.

Beberapa contoh unsur Logam Berat

(a) Merkuri (Hg)
(b) Litium (Li)
(c) Bromin (Br2)
(d) Klorin (Cl2)

Gejala Minamata pertama kali diidentifikasi pada tahun 1956 di teluk
Minamata, Jepang.

https://www.youtube.com/watch?v=xBnE3KEoawA

Membuat Model Atom Bohr