STRUKTUR ATOM MODERN

MEKANIKA KUANTUM

Istilah atom diperkenalkan pertama kali oleh Demokritus yang berarti tidak dapat dibagi ( A = tidak ; tomos = bagi ), kemudian berkembang bahwa atom tersusun dari partikel – partikel seperti proton , neutron yang berada dalam inti atom dan elektron yang beredar mengelilingi inti. Proton merupakan partikel penyusun inti yang bermuatan positif, sedangkan neutron adalah partikel penyusun inti yang tidak bermuatan atau netral. Kedua partikel ini disebut nukleon . Elektron adalah partikel yang bermuatan negatif dan beredar di sekitar inti atom. Seperti pernah dijelaskan dalam teori atom Bohr bahwa elektron mempunyai lintasan orbit tertentu dan elektron dapat tereksitasi ke lintasan luar dengan menyerap energi atau tereksitasi ke lintasan dalam mendekati inti atom dengan memancarkan energi, anda bayangkan bahwa pada model atom Bohr elektron – elektron bergerak seperti peredaran planet – planet mengitari matahari.

Tabel 1 : Partikel penyusun atom

Proton	Neutron	Elektron
Partikel positif	Partikel tidak bermuatan	Partikel bermuatan negatif
Nukleon	Nukleon	-

Perkembangan teori mekanika kuantum

Louis de Broglie mengungkapkan konsep dualisme materi melalui eksperimen difraksi berkas elektron yaitu suatu materi memiliki dua sifat sebagai partikel juga sebagai gelombang. Sifat partikel dan

gelombang suatu materi tidak tampak sekaligus, sifat yang tampak jelas tergantung pada perbandingan panjang gelombang de Broglie dengan dimensinya serta dimensi sesuatu yang berinteraksi dengannya.

Sebagai contoh petir dengan kilat. Anda tentu pernah mendengar petir dan melihat kilat ketika turun hujan. Kilat terlebih dulu kita lihat sebelum petir kemudian kita dengar. Hal ini dapat kita jelaskan bahwa kilat merupakan sifat gelombang berwujud cahaya sedangkan petir merupakan sifat partikel berupa suara. Fakta ini salah satu yang mendukung konsep dari dualisme Louis de Broglie. Inilah yang mendasari munculnya teori mekanika kuantum.

Heseinberg ( 1901 – 1976 ) mengemukakan bahwa elektron tidak dapat ditentukan keberadaannya secara pasti. Keberadaan elektron hanya merupakan kebolehjadian menemukan elektron pada suatu area tertentu. Hal ini disebabkan tidak mungkin dapat ditentukan posisi sekaligus momentum dari suatu benda bergerak. Prinsip ketidakpastian ini menunjukan keterbatasan pengetahuan manusia.

Pada tahun 1926 kemudian Erwin Schrodinger ( 1887 – 1961 ) menyusun teori atom dengan berlandaskan hipotesis Louis Broglie dan Heseinberg bahwa materi

memiliki sifat dualisme yaitu bersifat partikel dan bersifat gelombang dan elektron tidak bisa ditentukan dengan tepat posisi dan momentumnya secara bersamaan. Sifat atom dalam hal ini dapat dijelaskan dengan lebih baik berdasarkan sifat gelombangnya. Schrodinger mengungkapkan melalui persamaan fungsi gelombang schrodinger ( ψ atau psi ) bahwa kebolehjadian menemukan elektron pada area tertentu dikenal dengan konsep orbital yaitu Area dimana elektron berpeluang besar untuk ditemukan.

Elektron dalam orbital yang bergerak dengan cepat akan membentuk suatu awan elektron. Awan elektron ini memberikan deskripsi peluang terbesar tempat elektron berada. Gerakan elektron pada tiap orbital membentuk awan dengan pola tertentu misalnya menyerupai bola, bola terpilin atau bentuk lainnya. Gerakan elektron yang sangat cepat ini membentuk ketebalan yang berbeda di tiap ruang orbital. Semakin tebal awan elektron semakin besar peluang elektron untuk ditemukan begitupun sebaliknya. Menurut persamaan fungsi gelombang Schrodinger ( persamaan fungsi gelombang ini sangat rumit dan akan dipelajari di perguruan tinggi ), distribusi elektron dalam orbital dapat ditentukan melalui 3 bilangan kuantum yaitu :

1. Bilangan Kuantum Utama ( n = nomor lintasan elektron / kulit ) 2. Bilangan Kuantum Azimut ( l = menunjukkan sub – lintasan / sub – kulit ) 3. Bilangan Kuantum Magnetik ( m = harga orbital )

Hukuman gara - gara memakan buah apel

Alkisah seorang pemuda yang selalu berzikir suatu hari melihat sebutir buah apel yang terbawa hanyut air sungai. Karena rasa laparnya dia mengambilnya kemudian memakannya, setelah buah tersebut habis di makan dia teringat bahwa apel tersebut bukan miliknya, karena rasa bersalahnya dia mencari tahu pemilik buah apel tersebut dengan berjalan menyusuri sungai sampai akhirnya dia melihat sebuah pohon apel yang buahnya sangat lebat serta dahannya menjuntai ke sungai. Sang pemuda berpikir pastilah buah apel yang telah dimakanya berasal dari pohon ini. Dia menemui pemilik rumah yang berada di dekat pohon tersebut, ternyata orang tersebut adalah pemilik pohon apel yang dahannya menjuntai ke sungai tadi. Pemuda ini meminta maaf karena tanpa sengaja telah memakan buah apel yang dilihatnya di sungai. Laki – laki pemilik pohon apel menerima permohonan maaf pemuda tersebut tetapi dengan syarat dia harus tinggal di rumahnya selama 12 tahun. Karena keinginan menghapus kesalahannya pemuda ini menyanggupinya. Setelah 12 tahun berlalu sang pemuda menemui laki – laki pemilik rumah dan memohon izin untuk diperbolehkan pergi. Laki – laki pemilik rumah tersebut mengabulkan permohonan sang pemuda tetapi dengan syarat dia harus mau menikah dengan anak gadisnya yang buta, tuli dan cacat. Sang pemuda terkejut dan lunglai “ seberat inikah hukuman baginya hanya gara – gara memakan sebutir buah apel “ dengan rasa sedih syarat itupun dia terima. Namun setelah pernikahan berlangsung. . . . .alangkah kagetnya sang pemuda karena dia tidak mendapati istrinya seperti yang dikatakan bapak mertuanya, istrinya seorang wanita yang cantik dan sempurna tidak ada cacat satupun. Kemudian sang pemuda pergi menemui bapak mertuanya dan bertanya : “ mengapa engkau mengatakan anak gadismu seorang yang buta, tuli dan cacat padahal dia seorang wanita yang sempurna ?” Bapak mertuanya menjawab : “ anak gadisku seorang yang buta karena dia tidak pernah melihat laki – laki selain ayahnya, dia tuli karena dia tidak pernah mendengar kata – kata bohong dan dia seorang yang cacat karena dia tidak pernah melakukan maksiat”. Sang pemuda akhirnya paham dan sangat bersyukur karena gara – gara memakan buah apel dia mendapatkan seorang pendamping hidup yang cantik dan shaleh.