Sejarah Penemuan serta Karakteristik Elektron, Proton dan Neutron

Daftar Materi Kimia

• 1. Struktur Atom (Proton, Elektron dan Neutron)
• 2. Ikatan Kimia (Ion, Kovalen dan Logam)
• 3. Stoikiometri (Perhitungan Kimia)
• 4. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit
• 5. Reaksi Redoks (Reduksi-Oksidasi)

Advertisement

Baca Juga:

Atom merupakan partikel paling kecil yang masih memiliki sifat unsur. Menurut Ahli Fisika, jari-jari atom sekitar 3-15 nm atau 3 x 10^-9 – 1,5 x 10^-10 meter, untuk lebih jelas tentang penulisan notasi ilmiah silahkan baca artikel tentang Cara Penulisan Notasi Ilmiah. Dengan ukuran sekecil itu, atom tidak dapat terlihat dengan jelas meskipun menggunakan alat bantu.

Karena belum ditemukannya alat canggih yang mampu mengamati atom secara jelas, maka para ahli hanya bisa membuat perkiraan gambaran mengenai atom berdasarkan data eksperimen dan kajian teoritis yang dilakukannya. Perkiraan tentang gambaran atom tersebut dinamakan model atom. Itulah sebabnya mengapa model atom telah beberapa kali mengalami perubahan seiring berkembangnya IPTEK. Untuk lebih jelas mengenai perkembangan teori atom silahkan baca artikel tentang Sejarah Perkembangan Teori Atom.

Teori atom pertama kali ditemukan oleh John Dalton pada tahun 1803, yaitu atom merupaka partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Namun, kemudian diketahui bahwa atom ternyata terdiri atas partikel-partikel yang lebih kecil yaitu elektron, proton dan neutron.

Berikut ini akan dibahas secara detail mengenai sejarah penemuan serta karakteristik partikel penyusun atom yang meliputi elektron, proton dan neutron.

1. Elektron 

-       Tahun 1803, John Dalton mengemukakan teori atom yang menyatakan atom adalah partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi, tidak lama setelah itu Sir Humphry Davy dan Michael Faraday menemukan metode elektrolisi (metode penguraian senyawa menjadi unsur-unsurnya dengan bantuan arus listrik.

 -     Tahun 1854, tabung lampu gas ditemukan oleh Heinrich Geissler. Rekan Heinrich, yaitu Julius Plucker membuat eksperimen dengan menempatkan 2 plat logam pada masing-masing tabung Geissler yang divakumkan. Lalu tabung Geissler itu diisi dengan gas pada tekanan rendah. Salah satu plat logam (disebut Anode) bermuatan positif dan plat logam satunya (disebut katode) bermuatan negatif.

     

     Ketika muatan listrik bertegangan tinggi dialirkan melalui gas dalam tabung, mucul nyala berupa sinar dari katode ke anode. Sinar ini disebut sinar katode. Namun Pluckcer hanya menganggap bahwa sinar katode ini hanya cahaya listrik biasa. 

-      Tahun 1875, William Crookes mengulangi eksperimen Plucker dengan lebih teliti dan mengungkapkan bahwa sinar katode merupakan kumpulan partikel-partikel tertentu. Berikut ini adalah gambar Tabung sinar katode eksperimen William Crookes.

Gambar Percobaan Crookes

Hasil eksperiment Crookes adalah sebagi berikut:

1.     Partikel sinar katode bermuatan negatif karena tertarik oleh plat yang bermuatan positif

2.     Partikel sinar katode memiliki massa karena mampu memutar baling-baling di dalam tabung

3.     Partikel sinar katode dimiliki oleh sema jenis materi karena semua bahan yang digunakan (padat, cair dan gas) menghasilkan sinar katode yang sama.

-       Tahun 1891, George Johnstone Stoney menamai partikel sinar katode dengan nama elektron. Namun pada massa ini para ilmuwan masih kebingungan dengan konsep elektron, karena mereka masih percaya dengan konsep Dalton (atom adalah partikel terkecil), mereka bertanya-tanya jikalau atom merupakan partikel penyusun materi terkecil, lalu dimanakah letak elektron dalam materi tersebut?

-       Tahun 1897, Joseph John Thompson mampu membuktikan bahwa elektron merupakan partikel penyusun atom bahkan Thompson mampu menghitung perbandingan muatan terhadap massa elektron yaitu 

 -     Tahun 1908, Robert Andrew Milikan berhasil menemukan harga muatan elektron yaitu sekitar 1,602 x 10^-19. Dengan demikian massa sebuah elektron dapat dihitung yaitu:

     2.  Proton

-      Tahun 1886, Eugene Goldstein menemukan keberadaan partikel bermuatan positif pada atom melalui percobaan tabung Crookes yang dmodifikasi.

Gambar Percobaan Goldstein

Tabung Crookes diisi gas hidrogen dengan tekanan rendah. Jika tabung Crookes dihubungkan dengan arus listrik di bagian belakang katode yang dilubangi, maka akan terbentuk berkas sinar yang dinamai sinar terusan.

Karena sinar terusan bergerak menuju katode maka disimpulkan bahwa sinar terusan bermuatan positif, menurut Eugene sinar terusan ini adalah ion hidrogen, oleh karena ion hidrogen hanya mengandung 1 elektron maka disimpulkan bahwa sinar positif (terusan) tersebut adalah proton.

-      Tahun 1906, Ernest Rutherford mampu menghitung bahwa massa partikel bermuatan positif yang diungkap oleh Eugene itu kira-kira 1.837 kali massa elektron. Kemudian partikel positif ini dinamai Proton.

3.  Neutron 

-      Tahun 1932, James Chadwick menemukan keberadaan neutron melalui percobaan penembakan unsur berilium oleh partikel alfa berkecapatan tinggi. Dari percobaan tersebut, terbentuk partikel yang tidak dipengaruhi medan magnet dan dapat bertumbukan dengan parafin Partikel alfa adalah partikel bermuatan positif yang dipancarkan oleh unsur radio aktif.

 

Data percobaan menunjukkan bahwa sinar yang keluar dari target berilium tidak dipengaruhi oleh medan magnet. Ketika sinar yang keluar dari target berilium menumbuk parafin, proton akan keluar dari parafin dengan kecepatan tinggi. Chadwick menyimpulkan bahwa partikel yang keluar dari unsur berilium tidak bermuatan dan memiliki massa hampir sama dengan massa proton. Partikel tersebut dinamakan neutron.

Data percobaan menunjukkan bahwa sinar yang keluar dari target berilium tidak dipengaruhi oleh medan magnet. Ketika sinar yang keluar dari target berilium menumbuk parafin, proton akan keluar dari parafin dengan kecepatan tinggi. Chadwick menyimpulkan bahwa partikel yang keluar dari unsur berilium tidak bermuatan dan memiliki massa hampir sama dengan massa proton. Partikel tersebut dinamakan neutron.

Berdasarkan uraian tentang sejarah penemuan dan karakteristik elektron, proton dan neutron diatas, maka dapat diringkas dalam bentuk daftar tabel berikut ini:

Gambar Tabel Penemu dan Karakteristik Elektron, Proton, dan Neutron

Demikianlah artikel tentang partikel-partikel penyusun atom (elektron, proton dan neutrom) secara sejarah penemuan dan karakteristik masing-masing partikel. Semoga bisa bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.