SEJARAH ATOM

Democritus (370 - 460 M )

Tujuan dari philosopers Yunani adalah untuk menjelaskan dunia alam. Dalam upaya untuk mengatur banyak fenomena yang mereka amati, filsuf percaya bahwa "tunggal utama" materi ada. Itu dari masalah utama, dimodifikasi dengan berbagai cara, bahwa semua hal lain diciptakan. 

Demokritus diperluas gagasan untuk menyatakan bahwa materi terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut "atom" yang bisa dibagi lebih jauh lagi. Atom ini semua terdiri dari materi utama yang sama dengan perbedaan hanya antara mereka yang ukuran, bentuk dan berat badan. Perbedaan karakteristik ini menjelaskan perbedaan sifat-sifat masalah di sekitar kita. 

Sayangnya untuk demokritus, dan umat manusia secara umum, ide-idenya sebagian besar diabaikan untuk 2000 tahun berikutnya. 

Jhon Dalton (1766-1844)

Selama hampir 2000 tahun ilmu pengetahuan tidak mampu untuk merancang percobaan mampu menguji teori-teori pertama yang dikemukakan oleh demokratis. Selama abad ke-19, sejumlah besar data tentang bagaimana zat bereaksi satu sama lain dikumpulkan. Dari data ini, beberapa hukum sederhana reaktivitas kimia telah dirancang.

Di antaranya adalah hukum kekekalan materi dan hukum proporsi mulitple. Sementara yang lain telah mengusulkan teori serupa yang sangat, John Dalton biasanya dikreditkan dengan mengembangkan teori atom koheren pertama.

Teori Dalton dapat diringkas sebagai berikut:

1. Materi terdiri dari partikel kecil yang disebut atom.
2. Semua atom dari suatu unsur adalah identik, tetapi berbeda dengan unsur lainnya.
3. Selama reaksi kimia, atom tidak diciptakan atau dihancurkan, tetapi hanya mengatur kembali.
4. Atom selalu menggabungkan dalam kelipatan jumlah keseluruhan satu sama lain. Sebagai contoh, 1:1, 1:2, 2:3 atau 1:3.

Selain membantu untuk menjelaskan hukum reaktivitas kimia,'s teori Dalton juga membantu lebih lanjut konsep berat atom. Dengan asumsi bahwa alam akan menjadi sesederhana mungkin, Dalton diasumsikan bahwa unsur-unsur pilihan untuk menggabungkan secara satu demi satu rasio, dan oleh karena itu dapat tabulasi satu set bobot relatif.

Sebagai contoh: “Jika alam harus sederhana, rumus untuk air akan HO. Karena diketahui bahwa air yang terkandung 8 gram oksigen untuk setiap gram satu dari hidrogen, maka atom oksigen harus delapan kali lebih besar dari atom hidrogen. Itu juga diketahui bahwa, di kompleks yang terbentuk antara hidrogen dan belerang, ada 16 gram belerang untuk setiap gram satu dari hidrogen. Atom Belerang karenanya harus 16 kali lebih besar dari hidrogen”.

Dari data ini kita bisa mulai membangun sebuah tabel :

Elemen Berat hidrogen 1 oxygen oksigen 8 sulfur belerang 16

Kita tahu sekarang bahwa alam tidak selalu begitu sederhana, dan yang sering menggabungkan unsur-unsur dalam rasio lain dari satu satu. Dengan demikian, banyak dari yang berat Dalton tidak benar.

Tabel ini bagaimanapun, merupakan langkah besar ke depan.

BEBERAPA SIMBOL'S DALTON UNTUK UNSUR :

Dmitri Mendeleev (1834-1907)
  

Bekerja dengan Amedeo Avogadro, Stanilao Cannizarro dan JJ Berzulius pada paruh pertama abad ke-19 menyebabkan penentuan akurat dari berat atom dari unsur-unsur dan rumus kimia senyawa yang terbuat dari mereka. Penentuan ini membuka jalan bagi tabel periodik pertama dari elemen.

            Saat menulis buku teks untuk siswa kimia nya Dmitri Mendeleev berusaha untuk mengklasifikasikan unsur-unsur tidak oleh beberapa atau naluriah alasan kecelakaan, tetapi oleh beberapa prinsip yang tepat." Dia percaya bahwa sistem yang tepat harus numerik di alam untuk menghilangkan margin kesewenang-wenangan. Hanya data numerik berubah tersedia waktu ini adalah berat atom.  

Dengan mengatur unsur-unsur dalam rangka peningkatan berat atom dia menemukan bahwa terdapat sebuah periodisitas sifat unsur.Dia menggunakan periodisitas ini untuk membuat tabel yang menyatakan bahwa unsur-unsur dengan sifat-sifat serupa secara vertikal sejajar dengan satu sama lain.

Dalam membuat keberpihakan seperti Mendeleev mampu menentukan bahwa, beberapa yang belum teridentifikasi, elemen harus ada (elemen dengan massa 44, 68 dan 72 adalah contoh). Dia melanjutkan untuk membuat prediksi tentang sifat-sifat dari unsur ini hilang yang dibantu dalam penemuan mereka. Penemuan skandium (44), gallium (68) dan germanium (72) dan pemeriksaan properities mereka (yang sangat mirip dengan yang diprediksi oleh Mendeleev) memberikan bukti atas kebenaran tabel periodik. 

Tabel Berkala yang Pertama (1869)

Tabel Periodik Modern 

Henri Becquerel (1852-1908) dan Marie Curie (1867-1934) - Pierre Curie (1859-1906)

Pada tahun 1896, Henri Becquerel menemukan bahwa sampel uranium mampu mengekspos plat fotografi bahkan ketika sampel dan pelat dipisahkan dengan kertas hitam. Dia juga menemukan bahwa paparan dari piring tidak tergantung pada keadaan kimia uranium (uranium senyawa apa yang digunakan) dan karena itu harus karena beberapa properti dari atom uranium itu sendiri.

Setelah Becquerel meninggalkan pekerjaan ini, dilanjutkan oleh Pierre dan Marie Curie yang pergi terus untuk menemukan elemen radioaktif lain termasuk polonium, radium dan thorium. Dia (Pierre ditabrak truk dan dibunuh di tengah pekerjaan ini) lebih lanjut menyatakan bahwa uranium, dan unsur-unsur baru, entah bagaimana hancur dari waktu ke waktu dan memancarkan radiasi yang terkena piring. Dia fenomena ini disebut "radioaktivitas". Untuk pertama kalinya itu menjadi jelas bahwa atom mungkin terdiri dari partikel lebih kecil bahkan dan mungkin memiliki struktur yang dapat dianalisis.

Sifat dari radiasi yang dipancarkan dari unsur-unsur disintegrasi tetap misteri sampai serangkaian makalah oleh Ernest Rutherford pada tahun 1899 dan Paul Villard pada tahun 1900.

Setelah menentukan bahwa radiasi yang dipancarkan dari uranium terdiri dari dua komponen yang berbeda, Rutherford tidak berhasil berusaha untuk memisahkan mereka menggunakan prisma dari kaca, aluminium dan lilin parafin. Akhirnya, menggunakan dua piring malah dibebankan, ia mengidentifikasi komponen-komponen sebagai partikel positif (partikel alfa) dan negatif massa partikel yang lebih ringan (partikel beta).  

Villard mengidentifikasi jenis primary ketiga radioaktivitas, sinar gamma, dari sampel radium. sinar gamma tidak memiliki massa dan memiliki biaya. Perilaku dari tiga jenis partikel saat mereka melewati medan listrik antara dua piring yang dibebankan.

Telah mencapai dua poin penting untuk memperhatikan:

1. Partikel positif yang tertekuk ke arah plat negatif, partikel-partikel negatif membungkuk ke arah plat positif dan partikel netral tidak terlipat ke arah baik.
2. Sejauh mana jalan sebuah partikel bengkok saat melewati medan listrik bergantung pada massa dan muatannya.

• semakin besar muatan partikel, semakin jauh itu bengkok.  
• semakin besar massa partikel, semakin sedikit itu bengkok.

Sementara partikel alfa bertekad untuk memiliki muatan yang lebih besar daripada partikel beta (+2 vs -1), mereka juga memiliki lebih dari 7000 kali massa partikel beta. Oleh karena itu, jalan mereka membungkuk jauh lebih sedikit dibandingkan dengan partikel beta.

JJ Thomson (1856-1940) 

Kira-kira pada waktu yang sama seperti radoaktivitas sedang diselidiki, JJ Thomson dan lainnya sedang melakukan percobaan dengan tabung sinar katoda.

Tabung sinar katoda adalah tabung dievakuasi yang berisi sejumlah kecil gas antara dua pelat logam. Ketika potensi ditempatkan antara katoda (yang dibebankan plat negatif) dan anoda (yang dibebankan plat positif) suatu "sinar" dari melewati arus listrik dari satu piring ke yang lain. Thomson menemukan bahwa sinar ini sebenarnya terdiri dari partikel. 

Percobaan Sinar Katode :

Ketika set kedua lempeng berada di sekitar tabung, sinar dibengkokkan ke arah plat positif menunjukkan bahwa sinar terdiri dari partikel bermuatan negatif. 

Dengan memvariasikan potensi di piring, Thomson mampu menentukan massa untuk mengisi rasio dari partikel-partikel.

Dalam penelitian lebih lanjut ia bervariasi apa logam digunakan untuk membuat elektroda dan gas apa yang digunakan untuk mengisi tabung. Dalam setiap kasus, sifat-sifat partikel sinar persis sama. Dia menyimpulkan bahwa partikel bermuatan negatif adalah partikel subatomik yang merupakan bagian dari setiap atom.

Lebih lanjut ia menduga bahwa, karena atom adalah netral, atom juga harus mengandung beberapa muatan positif. Berdasarkan kesimpulan Thomson mengusulkan bahwa atom adalah terdiri dari sebuah bola bulat dari muatan positif dengan "korpuskel" muatan negatif tertanam di dalamnya.

Korpuskel kemudian akan menjadi dikenal sebagai elektron :

 

Ernest Rutherford  (1871 - 1937) dan  Hans Geiger  (1882 – 1945)

Thomson telah mengidentifikasi bahwa atom terdiri dari muatan positif dan negatif dan telah mengusulkan bahwa atom adalah massa padat partikelJika model ini benar, setiap partikel atom menembak harus dibelokkan olehnya. Jika muatan negatif dan positif dalam beberapa pengaturan yang meninggalkan ruang kosong dalam atom, partikel atom menembak mungkin bisa melewati mereka.

Pada 1909, Rutherford menetapkan sesama ilmuwan, Hans Geiger, dan mahasiswa, Ernest Marsden, untuk bekerja pada masalah ini. Mereka merancang suatu sistem yang memungkinkan partikel alpha (inti atom helium) yang akan ditembak pada bagian yang sangat tipis dari kertas emas dan lintasan partikel dipantau.

Mereka mengamati bahwa sementara sebagian besar partikel melewati foil dengan atau tanpa defleksi sedikit, ada yang dibelokkan ke tingkat yang besar. 

Karena lapisan emas sangat tipis, Rutherford mengusulkan bahwa semua defleksi diamati dari pertemuan tunggal partikel alfa dengan atom. Dalam rangka membelokkan relatif besar dan cepat bergerak partikel alpha sedemikian sebagian besar, kekuatan besar itu diperlukan. Gaya ini, katanya, hanya bisa disebabkan oleh konsentrasi besar muatan positif dalam atom. Konsentrasi besar biaya terletak di pusat atom dan menjadi dikenal sebagai inti. Muatan negatif, dalam bentuk elektron, kemudian didistribusikan sepanjang sisa ruang yang ditempati oleh atom.

Dalam rangka untuk memperhitungkan fakta bahwa banyak alpha partikel melewati film emas, Rutherford diskon bola model solid's Thompson dari atom, dan percaya bahwa muatan positif pusat atom hanya mewakili sebagian kecil dari atom ukuran, dan bahwa sisanya terutama ruang kosong.

Dia menghitung bahwa, sementara sebuah atom individu sekitar 1x10-10 meter di diameter, diameter nuklir hanya sekitar 1x10-14 meter. 

Nukleus, red dot, tidak ditampilkan pada skala (itu benar-benar jauh lebih kecil) 

Sementara pemecahan masalah defleksi partikel alpha diamati,'s model Rutherford dibuat lain. Jika muatan positif terletak di pusat atom, mengapa adalah elektron bermuatan negatif tidak segera ditarik ke dalamnya (berlawanan biaya menarik). Rutherford tidak menyadari masalah ini tetapi model nya sehingga memadai (dan matematis) menjelaskan hasil hamburan yang menjadi diterima secara luas.

Robert Millikan (1868 – 1953)

Gagasan bahwa unit dasar biaya harus ada tampaknya berasal dengan Benjamin Franklin sekitar tahun 1850. Tidak sampai karya Robert Millikin bahwa nilai jumlah biaya ini dapat ditentukan. Diketahui bahwa sinar-X dapat digunakan untuk memberikan muatan negatif ke tetesan minyak di ruang yang berisi itu. 

Seperti semua benda massa, pengaruh gravitasi menyebabkan tetesan minyak turun. Millikin ditempatkan piring dibebankan di bagian atas dan bawah dari kamarnya. Dengan memvariasikan potensial antara pelat, ia menemukan bahwa ia dapat menunda tetesan di udara.

Tetesan itu tetap dihentikan saat gaya gravitasi ke bawah persis diimbangi oleh gaya listrik ke atas disebabkan oleh pelat dikenakan. Karena baik dan listrik persamaan gravitasi yang dikenal untuk menentukan kekuatan-kekuatan, Millikin mampu menghitung biaya pada setiap tetesan dia diuji. Biaya dihitung berdasarkan tetesan semua ternyata kelipatan dari satu nomor. 

Oleh karena itu beralasan Millikin muatan dasar, atau yang terkecil biaya, harus sama dengan nilai ini. Dengan menggabungkan informasi baru dengan massa untuk rasio muatan untuk elektron ditentukan oleh Thomson, massa sebuah elektron dihitung untuk pertama kalinya. 

 

Sementara Millikan melakukan mengamati bahwa tetes bisa ditunda bergerak di ruangan itu, ia benar-benar digunakan perhitungan waktu yang dibutuhkan untuk partikel yang dibebankan untuk bangkit di hadapan medan listrik dan jatuh dalam ketiadaan medan listrik diterapkan.