Top 10 Web Hosting (2009)
inmotionhosting.com justhost.com webhostingpad.com bluehost.com fatcow.com hostmonster.com globat.com lunarpages.com godaddy.com yahoo.com


HOSTING NEW

News #1 News #2 News #3 News #4

Model Tetes Cairan untuk Menerangkan Inti Atom

Posted by ridowahyudi | Uncategorized | Wednesday 3 November 2010 8:59 pm

1.1 Partikel Dasar Penyusun Atom
Setelah Dalton, para kimiawan menemukan bahwa atom terdiri dari proton, netron dan electron. Selanjutnya, proton, netron dan electron dinamakan partikel dasar atom. Untuk lebih memahami partikel dasar atom akan dibahas tentang masing – masing partikel dasar tersebut dan cirinya berdasarkan hasil percobaan para penemunya.

a. Elektron
pada tahun 1897 Thompson menemukan electron. Thompson melakukan percobaan dengan menggunakan tabung kaca dengan bertekanan udara sangat rendah. Pada kedua ujung tabung tersebut dipasang pelat logam yang berfungsi sebagai electrode. Kedua electrode tersebut dihubungkan dengan sumber arus listrik bertegangan tinggi. Elektrode yang dihubungkan dengan kutub positif disebut anode, sedangkan electrode yang dihubungkan dengan kutub negative disebut katode. Tabung seperti itu disebut tabung sinar katode (Parning;2003).
Percobaan itu dilakukan sebagai berikut, dengan menggunakan pompa vakum, tekanan udar dalam dalam tabung dapat diatur. Jika tekanan udara dalam tabung dibuat cukup rendah, maka gas dalam tabung akan berpendar. Selanjutnya, jika tekanan gas dalam tabung dibuat semakin kecil, maka akhirnya tabung menjadi gelap. Akan tetapi, bagian tabung di depan katode berpendar dengan warna hijau. Perpendaran ini bersumber dari radiasi katode menuju anode yang membentur gelas sehingga gelas berpendar. Sinar itu disebut sinar katode karena berasal dari katode. Selanjutnya, kita ketahui bahwa sinar katode merupakan radiasi partikel yang bermuatan negatif (Parning;2003).
Berdasarkan hasil percobaan itu, Thompson mengungkapkan sifat – sifat sinar katode berikut :

1. Dipancarkan oleh katode dalam sebuah tabung hampa jika dilewatkan arus listrik bertegangan tinggi.
2. Merambat dalam garis lurus menuju anode.
3. Jika membentur gelas, maka gelas berpendar (berfluoroesensi). Dengan adanya fluoroesensi ini, kita dapat mengetahui adanya sinar katode karena sinar katode tidak terlihat oleh mata.
4. Dapat dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet ke kutub positif . Oleh karena itu, sinar katode bermuatan negative.
5. Sinar ini tidak tergantung pada bahan elektrodenya. Hal itu berarti, setiap electrode dapat memancarkan sinar katode. Jadi setiap materi mengandung partikel yang sepeeti sinar katode (Parning;2003).

Dari kelima sifat – sifat sinar katode ini, dapat kita simpulkan bahwa sinar katode adalah partikel dasar atom yang ada pada setiap atom.Partikel itu selanjutnya kita sebut electron (Parning;2003).
Selanjutnya, Thomson melakukan percobaan untuk menentukan harga perbandingan muatan electron dengan massanya. Dari hasil percobaannya diperoleh harga e/m dengan tepat, yaitu sebesar 1,76 x 108 Coulomb/gram. Nilai – nilai itu merupakan hasil pengukuran pengaruh medan magnet listrik dan magnet terhadap pembelokan sinar katode serta pengukuran jari – jari kelengkungan dari pembelokan itu (Parning;2003).
Pada tahun 1909, Robert Milikan melakukan percobaan dengan tetes minyak untuk menentukan muatan 1 elektron. Pada percobaan itu, setetes minyak dapat menangkap satu, dua, tiga atau lebih electron. Milikan menemukan muatan tetes minyak yang besarnya 1 x 1,6 x 10-19 C, 2 x 1,6 x 10-19C, 3 x 1,6 x 10-19 C, dan seterusnya. Dari sini Milikan memenyimpulkan bahwa muatan 1 elektron adalah 1,6 x 10-19 C diberi tanda -1 (Parning;2003).
Berdasarkan percobaan Thomson dan Milikan, massa electron dapat dihitung sebagai berikut :

1. Dari percobaan Thomson q/m = e/m = 1,76 x 108 Coulomb/gram
2. Dari percobaan Milikan e = 1,6 x 10-19 Coulomb
3. Oleh karena itu, massa electron = 9,11 x 10-28 gram (Parning ; 2003)

B. Proton
Pada tahun 1886, Eugene Goldstein menemukan proton. Goldstein melakukan percobaan dengan menggunakan tabung sinar katode (rabung Crookes). Anode (kutub positif) dan katode (kutub negative) dari tabung tersebut dihubunkan dengan sumber arus listrik bertegangan tinggi. Dari percobaan tersebut diperoleh fakta – fakta sebagai berikut. Jika katode tidak diberi lubang, maka ruang di belakang katode menjadi gelap. Akan tetapi, jika katode tidak diberi lubang dan diisi dengan gas hydrogen yang bertekanan rendah, maka gas di belakang katode berpendar (berfluoroesensi). Hal itu disebabkan adanya radiasi sinar yang berasal dari anode dan memijarkan gas tersebut. Sinar itu disebut sinar anode atau sinar kanal (Parning;2003).
Sifat – sifat sinar anode adalah sebagai berikut :

1. merupakan radiasi partikel yang disebut dengan proton.
2. dalam medan listrik atau magnet, dapat dibelokkan ke kutub negative. Berarti sinar anode ini bermuatan positif.
3. perbandingan muatan dan massanya (e/m) bergantung pada gas yang diisikan pada tabung. Perbandingan e/m terbesar terjadi jika gas yang diisikannya adalah gas hydrogen (Parning ; 2003)

selanjutnya, melalui percobaan diperoleh hasil bahwa massa 1 proton adalah 1,6726 x 10-24 gram (1 sma) dan muatan 1 proton adalah 1,6022 x 10-19 coulomb dan diberi tanda muatan +1 (Parning;2003).

C. Netron
Dari percobaan-percobaan yang dilakukan Rutherford pada tahun 1911, ternyata massa inti atom unsur selalu lebih besar daripada massa proton dalam inti atom. Hal itu memberi keyakinan bagi para ahli, bahwa selain proton dalam inti atom harus ada partikel lain. Partikel ini pasti tidak bermuatan, karena kita tahu bahwa menurut model atom Rutherford, inti atom itu bermuatan positif (Parning;2003).
Pada tahun 1930, W.Bothe dan H.Becker menembaki inti atom berilium dengan partikel alfa dan dihasilkan suatu radiasi partikel yang mempunyai daya tembus tinggi. Selanjutnya, pada tahun 1932 James Chadwick melakukan percobaan yang sama dan berdasarkan percobaan tersebut dapat dibuktikan bahwa radiasi tersebut merupakan partikel netral (tidak bermuatan) yang massanya hampir sama dengan massa proton. Selanjutnya, partikel ini disebut neutron dan merupakan partikel penyusun inti atom (Parning :2003).
Sifat – sifat sinar netron adalah sebagai berikut :

1. merupakan radiasi partikel yang disebut dengan netron
2. dalam medan listrik atau magnet tidak dibelokkan ke kutub positif atau negative. Berarti sinar netron tidak bermuatan
3. massa sinar neutron hampir sama dengan massa sinar anode (proton) yaitu 1,6728 x 10-24 gram atau 1 sma.

D. Positron
Pada tahun 1932 Anderson menemukan partikel penyusun atom yang memiliki massa sebesar massa electron tetapi bermuatan listrik positif. Partikel penyusun atom yang ditemukan oleh Anderson ini disebut positron. Hasil penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa setiap positron memiliki massa sebesar 0,000549 sma atau mendekati harga 0,00 sma dan untuk seterusnya positron disimbolkan sebagai +eo (Retug;2005).

E. Neutrino atau Antineutrino
Neutrino adalah suatu partikel penyusun atom yang ikut radiasi menyertai radiasi partikel positron, sedangkan yang menyertai radiasi partikel electron disebut antineutrino. Keberadaan partikel neutrino atau anti neutrino telah diperkirakan sejak tahun 1930 oleh Pauli dan diperkuat oleh Fermi pada tahun 1934, dan baru tahun 1956 kebenaran dugaan adanya neutrino dan antineutrino dapat dibuktikan melalui serangkaian percobaan. Data hasil pecobaan menunjukkan bahwa partikel neutrino atau antineutrino bermassa kurang dari 2 x 10-7 smaatau mendekati harga 0,00 sma, berspin 0,5 dan tidak bermuatan listrik (Retug;2005)

F. Muon
Pada tahun 1935 Yukawa mempostulatkan bahwa di dalam sebuah atom terdapat partikel – partikel yang mempunyai massa besarnya ada di antara massa electron dan proton. Pada tahun 1937 Anderson menemukan suatu partikel penyusun atom dalam bentuk sinar – sinar kosmik yang bermassa sekitar 207 kali massa satu electron atau mendekati nilai sebesar 0,1134 sma untuk selanjutnya disebut Muon. Muon – muon itu ada yang bermuatan listrik positif dan ada pula yang bermuatan listrik negatif (Retug;2005).

G. Pion
Pada tahun 1947 Powell menemukan partikel penyusun atom yang dinamakan pion. Pion adalah seperti Muon yaitu merupakan partikel –partikel yang berwujud sinar kosmik, yang memiliki massa sekitar 273 kali massa satu electron atau mendekati nilai sebesar 0,1498 sma untuk pion yang bermuatan listrik dan 0,1449 sma untuk pion yang bermuatan listrik netral, semua jenis pion tidak berspin.

2.2 Struktur Atom dan Inti Atom
Penggambaran struktur atau susunan komponen atom dalam sebuah atom didasarkan pada model atom yang terakhir diyakini kebenarannya yakni model atom mekanika gelombang. Perumusan model atom ini didasarkan pada pernyataan Planck dan Einstein bahwa sinar itu dapat bersifat materi dan pendapat Louis de Broglie yang menyatakan bahwa setiap partikel yang bergerak selalu bersifat sebagai gelombang yang memiliki panjang gelombang sebesar L = h/mv, yang mana L sama dengan panjang gelombang, h = tetapan Planck, m = massa yang bergerak dan v = kecepatan partikel itu (Retug:2005).
Model atom mekanika gelombang merupakan model atom hasil penyempurnaan dari model atom yang dikemukakan oleh Niels Bohr. Dalam model atom mekanika gelombang dijelaskan bahwa bangun suatu atom itu diasumsikan seperti bola yang sebagian besar volume ruangan bola tersebut relatif kosong dan disinilah kemungkinan terbesar electron – electron berada. Sebagian kecil dari ruangan berbentuk bola yang berada di pusat bola ditempati oleh hampir semua partikel – partikel penyusun atom yang kemudian disebut inti atom (Retug;2005).
Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan berupa elemen apakah atom itu.Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian besar tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari electron (Triatmojo :2006).
Jumlah netron dalam inti atom menentukan isotop elemen tersebut. Jumlah proton dan netron dalam inti atom saling berhubungan; biasanya dalam jumlah yang sama, dalam nukleus besar ada beberapa netron lebih. Kedua jumlah tersebut menentukan jenis nukleus. Proton dan netron memiliki masa yang hampir sama, dan jumlah dari kedua masa tersebut disebut nomor masa, dan beratnya hampir sama dengan masa atom ( tiap isotop memiliki masa yang unik ). Masa dari elektron sangat kecil dan tidak menyumbang banyak kepada masa atom (Triatmojo ; 2006).
Penemuan electron atas jasa William Crookes (1875) yang disempurnakan oleh J.J. Thomson dan R. Milikan, memberikan bukti ketidaksempurnaan model atom Dalton. J.J. Thompson memperinci model atom Dalton. Dikemukakannya bahwa “Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamnya tersebar muatan negatif electron. Berdasarkan besarnya simpangan sinar katode dalam medan listrik, Thomson dapat menentukan nisbah muatan terhadap massa (nilai e/m) dar partikel katode yaitu sebesar :

Setelah harga e/m untuk elektron diketahui dari eksperimen tabung sinar katoda, selanjutnya diperlukan percobaan lain untuk menentukannilai e dan m. Jika salah satu nilai tersebut diketahui maka nilai yang lain dapat ditentukan. Pada tahun 1909, Robert Andrews Millikan dapat memecahkan dilema tersebut melalui eksperimennya yaitu Eksperimen Tetes Millikan.

Percobaan tetes minyak milikan dilakukan sebagai berikut :

1. Dengan menggunakan alat penyemprot, minyak disemprotkan sehingga membentuk tetesan-tetesan kecil. Sebagian tetes minyak akan melewati lubang pada pelat atas dan jatuh karena tarikan grafitasi

2. Dengan menggunakan teropong, diameter tetes minyak dapat ditentukan, sehingga massa minyak dapat diketahui

3. Radiasi sinar X akan mengionkan gas di dalam silinder. Ionisasi akan menghasilkan elektron. Elektron tersebut akan melekat pada tetes minyak, sehingga tetes minyak menjadi bermuatan listrik negatif. Ada yang menyerap satu,dua, atau lebih elektron. Jika pelat logam tidak diberi beda potansia, tetes-tetes minyak tetap jatuh karena pengaruh grafitasi

4. Jika pelat logam diberi beda potensial dengan pelat bawah sebagai kutub negatif, maka tetes minyak yang bermuatan negatif akan mengalami gaya tolak listrik. Sesuai dengan hukum coloumb, tetes minyak yang mengikat lebih banyak elektron akan tertolak lebih kuat. Pergerakan tetes minyak dapat menggunakan teropong. Dengan mengatur beda potensial, tetes minyak dibuat mengambang. dalam keadaan seperti itu berarti gaya tarik grafitasi sama dengan gaya tolak listrik

5. Melalui percobaan tersebut, Milikan menemukan bahwa muatan tetes-tetes minyak selalu merupakan kelipatan bulat dari suatu muatan tertentu, yaitu 1,602 x 10-19 coloumb. Millikan menyimpulkan bahwa muatan tersebut adalah muatan dari satu elektron. Perbedaan muatan antar tetesan terjadi karena satu tetesan dapat mengikat 1,2,3 atau lebih elektron

Dengan telah diketahuinya muatan elektron, maka dapat ditentukan massa elektron (m) yaitu dengan membagi nisbah muatan terhadap massa (nilai e/m dari percobaan tabung sinar katoda) dengan muatan elektron.

Contoh Soal:

Tentukan berapa elektron yang tertangkap oleh 1 tetes minyak dalam percobaan yang dilakukan oleh Millikan apabila 1 tetes minyak tersebut bermuatan -3,2 x 10-19 C.

Jawab:
Telah diketahui dari percobaan yang dilakukan oleh Millikan bahwa muatan 1 elektron sebesar -1,6 x 10-19 C. Maka jumlah elektron yang ditangkap oleh 1 tetes minyak dengan muatan -3,2 x 10-19 C adalah:

5 Comments »

  1. Trackback by CLINTON — December 19, 2010 @ 1:00 pm

    ████████►BUY LEVITRA◀███████…

    ▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲▲…

  2. Trackback by ARTURO — December 20, 2010 @ 5:41 pm

    Abilify@official.site” rel=”nofollow”>.

    Buywithout prescription…

  3. Trackback by DERRICK — December 24, 2010 @ 2:48 pm

    Cialis discount

    Buyno prescription…

  4. Trackback by JIMMIE — December 28, 2010 @ 6:39 pm

    Actos@official.site” rel=”nofollow”>..

    Buywithout prescription…

  5. Trackback by DARRELL — December 30, 2010 @ 3:57 am

    altace@medication.now” rel=”nofollow”>…

    Buygeneric meds…

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Leave a comment

Comments links could be nofollow free.

Improve the web with Nofollow Reciprocity.
Skymall wordpress theme