Teori Atom Dari Rutherford

Ilustrasi teori atom rutherford

Teori Atom Rutherford pasti pernah kita temui dan pelajari ketika belajar kimia di sekolah terutama di jurusan IPA. Walaupun sebenarnya jurusan IPA itu sangat menakutkan tapi kenyataannya sangat mengasyikan. Karena kita sering melakukan praktikum atau eksperimen-eksperimen untuk membuktikan suatu teori.

Kita akan puas jika kita bisa membuktikan kebenaran akan suatu teori tersebut. Kali ini kita akan membahas dan membuktikn tentang teori tentang atom Rutherford. Mari kita simak bersama.

Pengertian Teori Atom Rutherford

Pada awalnya Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan sebuah percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Namun sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus serta berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas.

Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat yang diajukan Thomson. Thomson berpendapat bahwa atom merupakan bola pejal positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan.

Sedangkan dari pengamatan Rutherford bersama dua orang muridnya, 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°) dan ada yang dibelokkan.

Tetapi dari pengamatan yang dilakukan oleh Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih. Dengan percobaan ini maka Rutherford menarik kesimpulan tentang teori atomnya yaitu:

• Sebagian besar sinar alfa yang menembus pelat tipis emas terjadi disebabkan sebagian besar atom adalah ruang kosong atau ruang terbuka. Sinar alfa yang dibelokkan dengan sudut besar terjadi karena mendekati inti atom atau ada gaya tarik. Sinar alfa yang dipantulkan kembali adalah sinar alfa yang menumbuk inti atom atau adanya gaya tolak.

Dengan asumsi ini maka Rutherford mengajukan bahwa atom bukan merupakan benda pejal seperti yang dikemukakan oleh Thomson akan tetapi atom memiliki inti atom yang sangat pejal (massive) dimana berat atom terletak dan elektron yang mengitari inti dengan jarak yang cukup besar jika dibandingkan dengan diameter inti atom.

Itulah sebabnya mengapa atom sebagian besar adalah ruang kosong. Atau kita bisa mengatakan bahwa ukuran inti atom relatif sangat kecil jika dibandingkan dengan keseluruhan atom itu sendiri. Setelah penemuan Rutherford ini maka para ilmuwan menyadari bahwa atom bukan merupakan zat tunggal akan tetapi dibangun oleh subpartikel atom.

Dengan penelitian selanjutnya mereka mengetahui bahwa inti atom bermuatan positif (dimana jumlah muatannya sama dengan nomor atom). Dan penelitian selanjutnya para ilmuwan menemukan bahwa jumlah electron adalah sama dengan nomor atom, dengan demikian atom bermuatan netral (muatan positif sama dengan muatan negatifnya). Dari hasil di atas, Rutherford berpendapat mengenai teori atomnya bahwa:

• Sebagian besar dari atom merupakan permukaan kosong.
• Atom memiliki inti atom bermuatan positif yang merupakan pusat massa atom.
• Elektron bergerak mengelilingi inti dengan kecepatan yanga sangat tinggi.
• Sebagian besar partikel α lewat tanpa mengalami pembelokkan/hambatan. Sebagian kecil dibelokkan, dan sedikit sekali yang dipantulkan.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan Teori Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.

Elektron bergerak mengelilingi inti dengan lintasan yang berbentuk lingkaran atau elips. Rutherford menduga bahwa di dalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak. Gambar. Model atom Rutherford, Muatan positif sebagai inti atom dan elektron bergerak mengengelilingi inti.

Kelemahan Teori Atom Rutherford

Teori tentang atom yang dikatakan oleh Rutherford pun walaupun sudah dirancang sedemikian rupa juga terdapat kelemahan yaitu teori atom ini tidak dapat menerangkan energi yang dilepaskan dalam bentuk cahaya, sebab pada setiap kali perputaran elektron dengan percepatan tetap, elektron kehilangan energi dan akhirnya tertarik ke inti.

Perilaku seperti ini menimbulkan gerakan berbentuk spiral, dan berakhir dengan jatuhnya elektron ke inti. Pada kenyataanya, atom bersifat mantap dan stabil. Kelemahan teori ini dapat dirinci sebagai berikut:

• Anda dapat melakukan eksperimen sendiri untuk membuktikan teori atom ini denga cukup menyediakan seutas tali dan sepotong kayu. Tali tersebut salah satu ujungnya anda ikatkan dengan sepotong kayu. Sedangkan ujung yang satunya anda pegang.

Kemudian putarkan tali tersebut di atas kepala Anda yang terjadi lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala anda. Semua itu disebabkan karena tangan anda telah merasa pegal untuk memutar tali tersebut yang mengakibatkan putarannya menjadi lemah.

Sebelumnya Rutherford telah mengenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit. Hal ini diperkuat berdasarkan teori fisika klasik yang berpendapat bahwa jika elektron bergerak mengelilingi inti, maka elektron akan melepaskan atau memancarkan energi.

Sehingga energi yang dimiliki elektron lama-kelamaan akan berkurang dan menyebabkab lintasannya makin lama semakin kecil dan suatu saat elektron akan jatuh ke dalam inti.

Tetapi teori Rutherford tidak dapat menjelaskan fenomena mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom padahal sesuai ekperimen yang kita lakukan elektron jatuh kedalam inti atom. Dari penjabaran di atas maka dapat diambil kesimpulan inti dari kelemahan dari Teori Atom dari Rutherford adalah:

• Menurut Hukum Fisika Klasik mengatakan bahwa elektron yang bergerak mengelilingi inti memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik lama-kelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan akhirnya menempel pada inti.
• Model atom rutherford ini belum mampu menjelaskan dimana letak elektron dan cara rotasinya terhadap ini atom.
• Elektron memancarkan energi ketika bergerak, sehingga energi atom menjadi tidak stabil.
• Tidak dapat menjelaskan spektrum garis pada atom hidrogen (H).

Namun yang namanya kelemahan dari sebuah teori pastinyalah ada orang lain atau peneliti lain yang berusaha untuk memperbaikinya. Kelemahan teori atom dari Rutherford diperbaiki oleh Neils Bohr dengan postulat bohr:

1. Elektron-elektron yang mengelilingi inti mempunyai lintasan dan energi tertentu.
2. Dalam orbital tertentu, energi elektron adalah tetap. Elektron akan menyerap energi jika berpindah ke orbit yang lebih luar dan akan membebaskan energi jika berpindah ke orbit yang lebih dalam

Kelebihan Teori Atom Rutherford

Hipotesa dari Rutherford adalah atom yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya. Inti atom bermuatan positif dan massa atom terpusat pada inti atom. Model atom Rutherford seperti tata surya.

Dari uraian teori atom Ruterfhord diatas kita dapat mengambil kesimpulan bahwa suatu teori itu belum tentu benar. Kita harus melakukan suatu eksperimen atau percobaan terhadap teori tersebut. Ini adalah tugas dari siswa jurusan kimia pada umumnya untuk selalu melalukan eksperimen untuk mengetahui kebenaran akan suatu teori yang berhubungan dengan atom seperti ini.

Dengan perkembangan teori atom maka semakin lama teori atom akan menemukan suatu titik kebenaran. Teori Atom dari Rutherford ini berkembang pada tahun 1911, yang di tahun-tahun berikutnya banyak teori atom yang bermunculan serta semakin memperbaiki kelemahan dari teori sebelumnya. Contohnya saja setelah teori aton Rutherford ini muncul teori atom Bohr pada tahun 1914 yang menyempurnakan teori atom dari Rutherford ini.

Sebenarnya teori atom Rutherford pun sudah sempurna. Tetapi lebih disempurnakan lagi dengan munculny teori atom Bohr ini yang berpendapat bahwa dalam atom ada intiyang bermuatan positif dan electron mengelilingi inti pada lintasan tertentu dengan tingkat energi tertentu.