Perkembangan Teori Atom Demokritus n Atom berasal dari

Perkembangan Teori Atom

Demokritus n Atom berasal dari kata “atomos” yang berarti tidak dapat dibagi lagi. Konsep atom ini tidak didasari oleh eksperimen melainkan dengan pemikiran

ATOM Atom : bagian terkecil suatu elemen yang merupakan suatu partikel netral, dimana jumlah muatan listrik positif dan negatif sama. MODEL ATOM Jhon Dalton (1766 -1844) J. J THOMSON ( 1910 ) ERNEST RUTHERFORD ( 1911 ) NIELS BOHR ( 1913 ) Mekanika Kuantum

Teori. Atom Dalton 1. Materi terdiri atas atom yang tak dapat dibagi lagi. 2. Semua atom dari unsur kimia tertentu mempunyai massa yang sama begitu pula semua sifat lainnya. 3. Unsur kimia lain akan memiliki jenis atom yang berbeda; terutama, massa atomnya yang berbeda. 4. Atom tak dapat dihancurkan dan identitasnya selalu tetap selama reaksi kimia. 5. Suatu senyawa terbentuk dari unsur

Berlaku Hukum Kekalan Massa Berlaku Hukum Proust Bagian terkecil Dari unsur Model Atom Dalton Tidak dapat berubah Menjadi atom lain Dapat membentuk molekul

Gambar di atas menunjukkan model atom Dalton. model ini dianggap sebagai model atom ilmiah yang pertama kali ditemukan, karena dilandasi fakta temuan eksperimen, yakni hukum kekekalan massa (Lavoisier) dan hukum perbandingan tetap (Proust).

JJ. THOMSON Atom seperti bola yg mengandung muatan positif tersebar secara merata di seluruh volume bola. Elektron yg bermuatan negatif berkeliaran di dalam bola yg bermuatan positif. _ _ + + _ _ + _+ + +_ + _+ 2 x 10 -8 cm

ERNEST RUTHERFORD Bagian luar dibatasi elektron sedangkan bagian tengah terdapat inti bermuatan positif. Terdapat gaya tarik-menarik antara inti dan elektron Bukti : penembakan lempeng logam dengan sinar radioaktif zat polonium, tampak ada peristiwa hamburan.

Diagram Percobaan Rutherford

Asumsi Rutherford: • Partikel alpa dan inti emas berukuran sangat kecil • Partikel alpa dan inti emas bermuatan positif • Gaya listrik sebanding dengan 1/r 2 menyebabkan partikel alpa terhambur

Model Rutherford + Gerak Elektron seperti model gerak planet

Model Atom Rutherford • Atom terdiri dari inti yang dikelilingi oleh elektron • Inti bermuatan positif dan sebagian besar massa terkonsentrasi pada inti • Jarak antara inti atom dengan elektron yang mengelilingi relatif jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran inti • Dalam reaksi kimia hanya komposisi elektron-elektron bagian luar saja yang mengalami perubahan sedang bagian inti tidak • Karena inti bermuatan positif sedang elektron bermuatan negatif maka terdapat gaya elektrostatik yang bertindak sebagai gaya sentripental terhadap elektron

Kelemahan Teori Atom Rutherford • Tidak dapat menjelaskan kestabilan atom (energi elektron berkurang, jari-jari lintasan berkurang dan elektron jatuh ke inti) • Tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen

Model Atom Bohr

NIELS BOHR • Hampir sama dgn Rutherford, berbeda dalam hal lintasan 1. Elektron dlm gerakannya mengelilingi inti hanya mungkin apabila memiliki momentum sudut sebesar : n = bil kuantum dasar = kons Planck 6, 626 x 10 -34 Js 2. Elektron-elektron bergerak dlm lintasan stasioner tanpa memancarkan energi 3. Elektron dpt pindah dari satu ke lintasan lain sambil memancarkan atau menyerap energi berupa gelombang elektromagnetik sebesar f = Perbedaan energi ke-2 lintasan = frek gel elma

The Bohr Atom Terdapat gaya Coulumb dan gaya sentripental Momentum sudut elektron

Tanda negatif menunjukkan bahwa untuk mengeluarkan elektron dari lintasan stasionernya diperlukan energi. Elektron pada atom menempati lintasan stasioner tertentu yang disebut kulit atom. N M L K Tentukan hubungan energi yang dimiliki elektron pada kulit L dengan energi yang dimiliki elektron pada kulit K! Kesimpulan apa yang Anda peroleh?

Elektron dapat pindah dari satu orbit ke orbit lainnya. Jika elektron pindah dari orbit (lintasan) yang lebih luar ke orbit yang lebih dalam maka elektron akan melepaskan energi sebesar. Jika elektron pindah dari yang lebih dalam ke orbit yang lebih luar maka elektron akan menyerap energi sebesar

Misalkan elektron berpindah dari kulit m ke kulit n Persamaan ini mirip dengan rumus Rydberg (spektrum atom hidrogen)

Orbit-orbit yang diperkenankan ditempati elektron adalah orbit-orbit yang momentum sudutnya merupakan kelipatan bulat n = nomor kulit K n=1 L n=2 dst

Persamaan jari-jari orbit elektron

Persamaan energi elektron pada satu orbit

Kelemahan Model Atom Bohr • Lintasan elektron yang mengelilingi inti ternyata sangat rumit, lintasannya bukan berupa lingkaran saja • Hanya menerangkan model atom hidrogen saja, sedang untuk atom elektron banyak mempunyai perhitungan sangat sukar • Tidak dapat menrangkan pengaruh medan magnet terhadap spektrum atom, hal ini dapat diterangkan oleh Zeeman (efek zeeman) • Tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam ikatan kimia dengan baik

The Bohr Atom

The Bohr Atom

Model Mekanika Kuantum Pada tahun 1927, Erwin Schrodinger, seorang ilmuwan dari Austria, mengemukakan teori atom yang disebut teori atom mekanika kuantum atau mekanika gelombang. teori tersebut dapat diterima para ahli hingga sekarang.

Teori mekanika kuantum mempunyai persamaan dengan teori atom Niels Bohr dalam hal tingkat energi atau kulit-kulit atom, tetapi berbeda dalam hal bentuk lintasan atau orbit tersebut. dalam teori atom mekanika kuantum, posisi elektron adalah tidak pasti. hal yang dapat ditentukan mangenai keberadaan elektron di dalam atom adalah daerah dengan peluang terbesar untuk menemukan elektron tersebut. daerah dengan peluang terbesar itu disebut orbital. gambaran sederhana dari model atom mekanika kuantum seperti di bawah ini

INTI Bagian Atom : Elektron Proton Netron Jumlah proton (Z) sama dgn jumlah elektron Jumlah netron (N) Jumlah Nukleon A = Z + N atau

Jenis-jenis atom Isotop : Jumlah proton sama tapi netron berbeda Ex. deutrium ( 1 H 2 ) dan tritium (1 H 3 ) Isobar : Jumlah Nukleon sama Ex. 1 H 3 dan 2 H 3 Isoton : Jumlah Netron sama Ex 1 H 3 dan 2 H 3

MUATAN DAN MASSA BAGIAN ATOM ► Muatan Elektron ► Massa 1 elektron ► Muatan 1 proton ► Massa 1 proton ► Muatan 1 netron ► Massa 1 netron : 4, 8 x 10 -8 e. V : 9, 1 x 10 -28 gram : muatan 1 elektron : 1, 67 x 10 -24 gram : 0 : massa 1 proton

RADIOAKTIF Inti Radioaktif : Unsur inti atom yg mempunyai sifat memancarkan salah satu partikel alfa, beta atau gamma. Sejarah : - 1896 Becquerel : Senyawa uranium yg memancarkan sinar tampak yg dpt menembus bahan yg tdk tembus cahaya serta mempengaruhi emulsi fotografi. - 1896 Marie Curie : Bahwa inti uranium memancarkan suatu aprtikel.

SINAR ALFA • Partikel yg terdiri dr 4 buah nukleon i. e 2 proton dan 2 netron Inti Helium Sifat : 1. Daya tembus di udara 4 cm, tdk tembus kertas. 2. Partikel alfa tidak mengalami pembelokan karena massa partikel alfa lebih besar dr massa elektron. 3. Hubungan antara energi dan jarak tembus : E = 2, 12 x R 2/3 SINAR BETA • Mrpkn partikel yg dilepas atau terbentuk pd suatu nekleon inti, dpt berupa elektron bermuatan negatif (negatron), elektron bermuatan positif (positron) atau elektron cupture (penangkapan elektron). Sifat : 1. Daya tembus 100 X partikel alfa. 2. Menyebabkan atom yg dilewati terionisasi. 3. Energi 0, 01 Me. V – 3 Me. V, hub energi dan jarak tembus : R = 0, 543 E – 0, 160

NETRON • Mrpkn partikel tdk bermuatan listrik yg dihslkan dlm reaktor nuklir, tidak menimbulkan ionisasi, namun menghasilkan energi. Pengurangan energi netron melalui interaksi dgn inti atom : 1. Peristiwa hamburan (scattering). 2. Reaksi inti (masuknya netron kedlm inti sehingga terbentuk sebuah inti yg berisotop. 3. Reaksi fisi ( netron diserap inti, sehingga terbentuk 2 inti menengah dan beberapa netron serta energi ) 4. Peluruhan Inti (inti yg terbentuk akan melepaskan salah satu partikel alfa, proton, deutron atau triton). Untuk pengobatan tumor dngan cairan Boron yg ditembak dgn netron. PROTON • Inti suatu zat yang bermuatan positif. Dalam radioterapi untuk menghancurkan kelenjar hipofisis.

SINAR GAMMA Merupakan hasil disintegrasi inti atom yg memancarkan sinar alfa dan terbentuk inti baru dgn tingkat energi agak tinggi, kemudian transisi ke tingkat energi yg lbh rendah dgn memancar sinar gamma Inti mula 2 1, 48 Me. V (27 Co 60) Inti baru 1, 31 Me. V Inti 1, 17 Me. V Jika menembus lapisan materi setebal X maka intensitas akan berkurang Waktu paruh :

SINAR X • Timbul karena ada perbedaan potensial arus searah yg besar diantara kedua elektroda dlm sebuah tabung hampa, berkas elektron akan dipancarkan dari katoda ke anoda A K Perbedaaan tegangan katoda dan anoda 20 Ke. V – 100 Ke. V Sifat sinar X : 1. Menghitamkan pelat film 2. Mengionisasi gas 3. Menembus berbagai zat 4. Menimbulkan fluorosensi 5. Merusak jaringan

IONISASI • Peristiwa pembentukan ion positif dan ion negatif karena energi radiasi Jenis Radiasi 1. Tidak menimbulkan radiasi 2. a. Sinar Ultra Ungu 3. 4. b. Sinar infra merah c. Gelombang Ultrasonic 5. 2. Menimbulkan ionisasi 6. a. Sinar Alfa 7. 8. 9. 10. b. Sinar Beta c. Sinar Gama d. Sinar X e. Proton

Radiasi Pengion Radiasi sinar-X atau sinar Gamma Satuan dosis dlm radiasi pengion - 1 Roentgen : Banyaknya radiasi sinar-X atau Gamma yg menimbulkan ionisasi diudara pd 0, 001293 grm udara sebanyak 1 satuan elektrostatis - Satuan rap (Roentgen area product) : radiasi sinar-X/gamma yg mengenai area tertentu, 1 rap = 100 R cm 2. - 1 rad : dosis penyerapan energi radiasi sebanyak 100 erg bagi setiap gram jaringan, 1 rad = 100 erg/g = 0, 01 Joule/Kg jaringan. - 1 Gy (Gray) : dosis radiasi apa saja yg menyebabkan penyerapan energi 1 Joule pada 1 Kg penyerap. 1 Gy = 1 J/Kg = 107 erg/Kg = 100 rad Hubungan antara rad dan Roentgen Rad = R x 0, 87 x F, F = faktor yg nilainya tergantung pd enrgi radiasi 1 Rad = 2, 58 x 10 -4 Coulomb/Kg udara

RBE( Rad biological Effectiveness) Perbandingan dosis sinar-X 250 KV dgn dosis radiasi lain yg memberikan efek biologis sama Misal : efek biologis dr 100 rad suatu radiasi sama dengan 300 rad 250 KV sinar X, maka RBE suatu radiasi ialah 3. REM( Rad Equivalent man ) Merupakan suatu unit untuk menyatakan banyaknya ekivalen dosis yg didefinisikan sebagai rad dikalikan faktor kualitas dr radiasi. Dosis dalam rem = dosis dlm rad x RBE Satuan rem diipakai dlm proteksi radiasi sedang RBE dlm radioteraphi

EFEK BIOLOGIS YG DITIMBULKAN OLEH RADIASI PENGION • Dibagi menjadi 2 macam berdasar kerusakan sel: 1. Efek somatis Terdapat 2 efek yg merusak : 2. Efek genetik a. Efek ionisasi Pd sel yg terionisasi akan memancarkan elektron pd struktur ikatan kimia sehingga molekul 2 akan terpeceh dan terjadi kerusakan sel. b. Efek Biokimia’ Jaringan sebagian besar air, radiasi pengion menyebabkan air terpecah menjadi ion H+ dan OH- serta atom netal H dan OH yg reaktif, jaringan terpecah ini menyebabkan kerusakan jaringan. Berkaitan dgn besar radiasi yg diabsorpsi dan respon jaringan thdp absorpsi.

EFEK SOMATIS n Terhadap kulit 1. Timbul peradangan kulit akut. 2. Late effect dari dermatitis akut. n Terdapat mata 1. Menimbulkan keratitis. 2. Menimbulkan katarak pd penyinaran 400 -500 rad. n Terhadap alat kelamin. 1. Dosis 600 rad menimbulkan sterilisasi. 2. Dosis rendah menimbulkan kelainan pd keturunan. 3. Pada wanita hamil menimbulkan kematian janin atau kelainan. n Terhadap paru-paru Batuk, sesak nafas dan nyeri dada. n Terhadap tulang Menghambat pertumbuhan tulang dan osteoporosis. n Terhadap syaraf Timbul mielitis dan degenerasi jaringan otak.