Kelebihan dan kelemahan Model atom Rutherford

Ernest Rutherford menemukan inti atom pada tahun 1910. Dia mengirimkan berkas partikel alpha terhadap foil emas dan mengamati cara partikel yang dibelokkan oleh atom emas. Dari hasil itu, ia menyimpulkan bahwa semua muatan positif dan hampir semua massa atom terkonsentrasi di satu area kecil, yang disebut inti, dan sisanya dari atom sebagian besar ruang kosong.
Advertisement

Andi melempar bola ke keranjang. Dia mencoba untuk memukul papan sehingga bola akan terpental dan masuk ke dalam keranjang. Jika ukuran papan papan sangat besar! Ini akan menjadi jauh lebih mudah untuk memukul papan. Jika bola meleset dari papan, itu artinya bola akan akan terus berjalan dan tidak akan memantul. Percaya atau tidak, penelitian yang mengarah pada penemuan inti atom adalah sedikit seperti memasukan bola basket pada keranjang.

Inti atom

Pada tahun 1804, hampir satu abad sebelum inti ditemukan, ilmuwan Inggris John Dalton memberikan bukti bagi keberadaan atom. Dalton berpikir bahwa atom adalah partikel terkecil dari materi, yang tidak dapat dibagi menjadi partikel yang lebih kecil. Dia membuat model atom dengan bola kayu padat. Pada tahun 1897, ilmuwan Inggris lainnya, bernama JJ Thomson, menemukan elektron.

Elektron adalah partikel subatomik pertama yang diidentifikasi. Karena atom memiliki muatan listrik netral, Thomson mengasumsikan bahwa atom juga harus mengandung bidang dengan muatan positif untuk membatalkan elektron yang bermuatan negatif. Dia berpikir bahwa atom seperti roti kismis, sebagian besar terdiri dari materi bermuatan positif dengan elektron yang bermuatan negatif yang tersebar dalam roti.

Advertisement

Inti atom ditemukan berikutnya. Inti ditemukan pada tahun 1911 oleh seorang ilmuwan dari Selandia Baru bernama Ernest Rutherford, yang digambarkan pada Gambar di bawah. Melalui penelitian cerdasnya, Rutherford menunjukkan bahwa muatan positif dari atom terbatas pada wilayah kecil pada pusat atom, dan bukannya tersebar merata di seluruh “roti” dari atom seperti yang disarankan oleh Thomson. Anda dapat menonton video tentang Rutherford dan penemuan di URL ini: http://www.youtube.com/watch?v=wzALbzTdnc8 (03:28)

Emas untuk percobaan

Cara Rutherford menemukan inti atom adalah contoh yang baik tentang peran kreativitas dalam ilmu pengetahuan. Usahanya benar-benar dimulai pada tahun 1899 ketika ia menemukan bahwa beberapa unsur mengeluarkan partikel bermuatan positif yang mampu menembus apa saja. Dia disebut partikel alpha (partikel α) (sekarang kita tahu mereka adalah inti helium). Seperti semua ilmuwan yang baik, Rutherford mempunyai sifat penasaran. Dia bertanya-tanya bagaimana ia bisa menggunakan partikel alpha untuk belajar tentang struktur atom.

Dia memutuskan untuk menembakan sinar partikel alfa pada lembaran foil emas sangat tipis. Dia memilih emas karena bisa dibuat menjadi lembaran yang hanya setebal 0,00004 cm. Seputar lembaran kertas emas, dia menempatkan layar yang bersinar ketika partikel alpha memukulnya. Ini akan digunakan untuk mendeteksi partikel alpha setelah mereka melewati foil. Sebuah celah kecil di layar memungkinkan sinar partikel alpha untuk mencapai foil dari emitor partikel. Anda dapat melihat rangkaian percobaan Rutherford pada Gambar di bawah.

Q: Apa yang Anda harapkan terjadi ketika partikel alpha menumbuk foil emas?

J: partikel alpha akan menembus foil emas. Partikel alpha bermuatan positif, sehingga mereka mungkin akan ditolak oleh setiap bidang yang bermuatan positif dalam atom emas.percobaan Rutherford

Dengan asumsi model atom roti kismis, Rutherford meramalkan bahwa bidang muatan positif dalam atom emas akan membelokkan, atau menekuk, semua jalan yang dilalui partikel alpha saat mereka melewatinya. Anda dapat melihat apa yang sebenarnya terjadi di Gambar di atas. Sebagian besar partikel alfa lulus langsung melalui foil emas seolah-olah itu tidak ada apa-apa. Partikel tampaknya melewati ruang kosong. Hanya beberapa dari partikel alpha yang dibelokkan dari jalan yang lurus mereka, tidak seperti prediksi Rutherford. Anehnya, persentase kecil dari partikel malah kembali dari foil seperti bola basket yang memantul dari papan! Anda dapat melihat animasi percobaan ini di URL berikut: http://www.clickandlearn.org/gr9_sci/atoms/modelsoftheatom.html.

Q: Apa yang dapat Anda simpulkan dari pengamatan ini?

A: Anda dapat menyimpulkan bahwa sebagian besar partikel alpha tidak ditolak oleh muatan positif, sedangkan beberapa yang lain ditolak oleh muatan positif yang kuat.

Inti yang mengandung pusat masa

Rutherford membuat kesimpulan yang sama. Dia menyimpulkan bahwa semua muatan positif dan hampir semua massa atom terkonsentrasi di satu area kecil dan sisanya dari atom sebagian besar adalah ruang kosong. Rutherford menyebut daerah bermuatan positif yang terkonsentrasi dengan inti. Dia memperkirakan-dan segera menemukan bahwa inti-mengandung partikel bermuatan positif, yang ia beri nama proton. Rutherford juga meramalkan adanya partikel inti netral disebut neutron, tetapi ia gagal untuk menemukan mereka. Namun, muridnya James Chadwick menemukan mereka beberapa tahun kemudian. Anda dapat belajar bagaimana di URL ini: http://www.light-science.com/chadwick.html.

Model planet

Penemuan Rutherford berarti bahwa model roti kismis Thomson tidak benar. Muatan positif tidak tersebar merata di seluruh atom. Sebaliknya, itu semua terkonsentrasi di bagian kecil inti. Sisa atom lainnya adalah ruang kosong kecuali untuk elektron yang tersebar melalui itu. Dalam model atom Rutherford, yang ditunjukkan pada Gambar di bawah, elektron bergerak di sekitar inti besar seperti planet yang mengorbit matahari. Itu sebabnya modelnya disebut model planet. Rutherford tidak tahu persis di mana atau bagaimana elektron mengorbit inti. Penelitian yang akan dilakukan oleh para ilmuwan kemudian, dimulai dengan Niels Bohr pada tahun 1913 yang mengembangkan model atom. Meskipun demikian, Model atom Rutherford masih sering digunakan untuk mewakili atom. Anda dapat melihat versi animasi dari model di URL ini: http://www.clickandlearn.org/gr9_sci/atoms/modelsoftheatom.html.model atom Rutherford

Kelebihan model Atom Rutherford

  • Mudah dipahami untuk menjelaskan struktur atom yang rumit
  • dapat menjelaskan bentuk lintasan elektron yang mengelilingi inti atom
  • Dapat menggambarkan gerak elektron disekitar inti

Kekurangan model Atom Rutherford

  • 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).
  • Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengelilingi inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama-kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti.

Ringkasan

Ernest Rutherford menemukan inti atom pada tahun 1910. Dia mengirimkan berkas partikel alpha terhadap foil emas dan mengamati cara partikel yang dibelokkan oleh atom emas. Dari hasil itu, ia menyimpulkan bahwa semua muatan positif dan hampir semua massa atom terkonsentrasi di satu area kecil, yang disebut inti, dan sisanya dari atom sebagian besar ruang kosong. Dalam model atom planet Rutherford, elektron bergerak melalui ruang kosong di sekitar inti positif kecil seperti planet yang mengorbit matahari.

Advertisement

Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *