Pembahasan tentang atom termasuk materi fisika, sebagaimana rumus massa jenis zat cair dalam pipa u dan contoh soalnya serta macam – macam wujud benda dan jenisnya materi fisika. Bahasa Yunani Atomos yang berarti ‘tidak dapat dibagi’ merupakan asal muasal dari kata Atom. Democritus, orang Yunani pertama kali mengungkapkan konsep dasar atom pada awal abad ke 4 sebelum Masehi.
Menurut Democritus, suatu benda dapat dibagi menjadi bagian – bagian yang sangat kecil hingga akhirnya tidak dapat dibagi lagi yang disebut atom. Menurut teorinya, atom sepenuhnya padat, tidak berstruktur internal, dan ada ruang kosong antar atom yang memberikan ruang untuk pergerakannya sebagaimana pergerakan pada air, udara dan benda padat.
Selain itu, menurutnya atom juga dibedakan ke dalam bentuk, massa dan ukuran untuk menjelaskan perbedaan sifat dari material yang berbeda. Melalui modelnya, Democritus mampu menjelaskan bahwa semua benda terbuat dari bagian yang lebih kecil, yaitu atom. Akan tetapi bukti eksperimentalnya sangat kurang hingga tahun 1800an muncul berbagai teori baru yang didasarkan pada hasil eksperimen. Salah satunya adalah pengertian atom menurut Niels Bohr.
Model Atom Bohr
Niels Bohr dari Denmark memperkenalkan model atom Bohr pada tahun 1913, menggambarkan atom sebagai sebuah inti kecil bermuatan positif dikelilingi elektron yang bergerak dalam orbit sirkuler. Orbit sirkuler tersebut juga mengelilingi intinya. Model atom Bohr menyerupai sistem tata surya, tetapi gaya gravitasinya digantikan oleh gaya elektrostatik. Model ini dikembangkan dari model puding prem yang dibuat pada 1904, model Saturnian pada tahun 1904 dan dari model Rutherford pada tahun 1911. Banyak sumber yang mengkombinasikan kedua namanya menjadi Rutherford-Bohr.
Menurut Bohr, elektron hanya mengelilingi inti atom pada orbit tertentu saja, hanya terdapat orbit dalam jumlah tertentu saja dan perbedaan antar orbit adalah jarak orbit ke inti atom. Keberadaan elektron di orbit rendah atau tinggi tergantung kepada tingkatan energi elektron sepenuhnya. Elektron – elektron mengelilingi inti pada beberapa lintasan tertentu yang dinamakan tingkat energi atau kulit elektron. Tingkat energi yang paling rendah terletak pada kulit elektron di bagian dalam, dan semakin keluar maka nomor kulit elektronnya semakin besar, tingkat energi semakin tinggi.
Pengertian atom menurut Niels Bohr menghubungkan elektron yang mengorbit dan mengamati spektrum gas melalui pemikiran bahwa energi di dalam elektron dapat berubah. Karena itu elektron juga dapat mengubah orbitnya, tergantung kepada perubahan energi yang dialami. Ketika digunakan pemakaian arus listrik melewati gas bertekanan rendah, elektron menngalami de-eksitasi dan pindah ke orbit yang lebih rendah. Elektron kehilangan sejumlah energi dalam perubahan ini dan memicu perbedaan tingkat energi dari kedua orbit. Pancaran energi dapat dilihat dari bentuk photon cahaya yang panjang gelombangnya berdasarkan perbedaan tingkat energi dari kedua orbit.
Konsep Atom Bohr
Konsep atom Bohr dapat dipahami jika mempelajari mengenai ilmu fisika seperti materi untuk mengenal macam – macam satuan dalam fisika. Pengertian atom menurut Niels Bohr secara singkat dikemukakan sebagai berikut:
- Elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti hanya pada lintasan tertentu saja dan tidak memancarkan energi. Berbagai lintasan elektron itu disebut sebagai kulit elektron atau tingkat energi elektron. Sebagai ganti gaya gravitasi adalah gaya elektrostatik.
- Elektron bisa berpindah dari satu lintasan ke lintasan lainnya.
- Perpindahan elektron dari tingkat tinggi ke tingkat energi rendah disertai pelepasan energi. Sebaliknya pada perpindahan elektron dari tingkat rendah ke tingkat tinggi akan terjadi penyerapan energi. Penyerapan energi tersebut dikenal sebagai eksitasi elektron. Energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang dilepaskan dengan panjang gelombang tertentu dapat diamati dalam bentuk sinar yang tampak.
- Elektron yang bergerak pada lintasannya disebut berada dalam kondisi stasioner, tidak memancarkan atau menyerap energi. Dalam keadaan normal tanpa pengaruh luar, elektron berada pada tingkat energi terendah (tingkat dasar atau ground state).
Kelemahan Teori Bohr
Pengertian atom menurut Niels Bohr mengandung kelemahan yaitu :
- Hanya bisa menjelaskan mengenai spektrum atom hidrogen dan helium yang terionisasi satu kali, tetapi tidak dapat memberi penjelasan spektrum warna dari atom yang memiliki banyak elektron atau atom yang kompleks.
- Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron hanya dapat berada di tingkat energi tertentu saja.
- Orbit elektron tidak berbentuk lingkaran tetapi berbentuk elips.
- Tidak dapat menjelaskan mengenai efek Zeeman dan efek Strack.
Kelebihan Teori Bohr
Kelebihan pengertian atom menurut Niels Bohr yaitu menjelaskan bahwa atom terdiri dari beberapa kulit sebagai tempat berpindah dari elektron. Untuk memahami mengenai teori atom dari para ahli, perlu dipelajari mengenai perubahan wujud zat dan contohnya yang berhubungan dengan memahami sifat – sifat materi kimia dasar dengan mudah. Inti dari pengertian atom menurut Niels Bohr ada pada dua postulat Bohr, yaitu bahwa elektron mengelilingi atom pada lintasan tertentu yang stasioner yang dinamakan orbit atau kulit.
Walaupun elektron bergerak cepat, tetapi tidak memancarkan atau menyerap energi sehingga tingkat energinya konstan. Ini berarti elektron memiliki lintasan tetap sehingga tidak jatuh ke inti atom. Postulat kedua yaitu bahwa elektron bisa berpindah dari kulit yang satu ke yang lain dengan pemancaran atau penyerapan energi, yang disebut foton. Energi foton bersifat diskrit.