Struktur Atom: Pengertian, Rumus, Contoh Soal

Pada mulanya, atom dianggap sebagai materi yang terdiri atas partikel-partikel kecil yang sudah tidak dapat dibagi-bagi lagi.

Namun seiring perkembangannya, para ilmuwan menemukan bahwa dalam atom masih terdapat partikel-partikel yang menyusunnya, yaitu elektron, proton, dan neutron.

Untuk mengetahui lebih lanjut, mari kita bahas bersama-sama bab berikut ini.

Pengertian Struktur Atom

Struktur atom merupakan unit dasar materi yang terdiri dari inti atom dan awan elektron yang memiliki muatan negatif (-) di sekelilingnya.

Inti atom terdiri dari proton yang memiliki muatan positif dan neutron yang memiliki muatan netral.

Elektron yang berada di sekeliling inti atom terikat oleh gaya elektrostatik.

Elektron

Elektron ditemukan oleh J.J. Thompson melalui percobaan sinar katode.

Dari percobaannya, diperoleh bahwa elektron tidak memiliki massa dan bermuatan elektron -1, dilambangkan: 

Elektron

Proton

Proton ditemukan oleh Eugene Goldstein melalui percobaan yang menghasilkan sinar anode.

Dari percobaannya, diperoleh bahwa proton memiliki massa 1 sma (satuan massa atom) dan memiliki muatan +1, dilambangkan dengan: 

Proton

Inti Atom

Inti atom ditemukan oleh Ernest Rutherford melalui percobaan penghamburan sinar alfa.

Dari percobaannya, diperoleh bahwa inti atom bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif.

Neutron

Neutron ditemukan oleh James Chadwick melalui percobaan penembakan partikel alfa pada inti atom dan dihasilkan radiasi partikel berdaya tembus tinggi yang bersifat netral, namun memiliki massa hampir sama dengan proton.

Massa 1 neuton adalah 1,675 x 10-24 gram. Neutron dilambangkan dengan: 

Neutron

Dalam penulisan atom, nomor atom (Z) dituliskan di sebelah kiri bawah, sedangkan nomor massa (A) dituliskan di sebelah kiri atas dari lambang atom.

Berikut ini merupakan lambang atom.

Atom

dimana :

  • X = lambang unsur
  • Z = nomor atom = jumlah proton
  • A = nomor massa = inti atom = jumlah proton + neutron

Baca juga Termokimia.

Massa Atom

Atom adalah partikel penyusun zat yang memiliki ukuran sangat kecil sehingga massa satu atom terlalu kecil apabila digunakan dalam perhitungan.

Oleh karena itu, massa atom dinyatakan dengan satuan massa atom (sma) dimana 1 sma sama dengan 1/12 kali massa 1 atom Massa Atom netral, yaitu sebesar 1,66053886 x 10-27 kg.

Massa atom ditentukan oleh jumlah nukleon (proton + neutron).

Massa Atom Relatif

Massa atom relatif (Ar) adalah massa rata-rata dari isotop-isotop unsur tertentu dalam satuan massa atom (sma) sesuai kelimpahannya di alam (%).

Misalnya, atom Massa Atom Relatif memiliki kelimpahan di alam sebesar 99,985% dan atom Massa Atom Relatif 2 memiliki kelimpahan di alam sebesar 0,015%, maka massa atom relatifnya dapat dihitung sebagai berikut.

Massa Atom Relatif (Ar H) = (massa Massa Atom Relatif x persentase kelimpahan di alam) + ( massa Massa Atom Relatif 2 x persentase kelimpahan di alam)

Massa Atom Relatif (Ar H) = (1,0078 sma x 99,985%) + (2,0141 sma x 0,015%)

Massa Atom Relatif (Ar H) = 1,0076 sma + 0,003 sma

Massa Atom Relatif (Ar H) = 1,0079 sma

Jadi, Ar H adalah 1,0079 sma.

Baca juga Hukum Faraday.

Isotop

Isotop adalah kelompok unsur yang memiliki nomor atom sama, namun nomor massa berbeda. Contoh :

Isotop

Isobar

Selain isotop, terdapat juga istilah isobar dan isoton. Isobar adalah kelompok unsur yang memiliki nomor massa sama, namun nomor atom berbeda. Misalnya: 

Isobar

Isoton

Sedangkan isoton adalah kelompok unsur yang memiliki jumlah neutron sama. Misalnya: 

Isoton

Contoh Soal Struktur Atom

Di alam, atom Oksigen memiliki tiga isotop, yaitu Contoh Soal Struktur Atom dengan kelimpahan 99,76%; Contoh Soal Struktur Atom 2 dengan kelimpahan 0,04% ;  dan Contoh Soal Struktur Atom 3 dengan kelimpahan 0,20%.

Massa atom (sma) dari masing-masing isotop secara berturut-turut adalah 15,9949 sma, 16,9991 sma, dan 17,9992 sma. Tentukan massa atom relatif Oksigen.

Pembahasan

Ar O = (massa Contoh Soal Struktur Atom x persentase kelimpahan Contoh Soal Struktur Atom) + (massa Contoh Soal Struktur Atom 2 x persentase kelimpahan Contoh Soal Struktur Atom 2) + (massa Contoh Soal Struktur Atom 3 x persentase kelimpahan Contoh Soal Struktur Atom 3)

Ar O = (15,9949 x 99,76%) + (16,9991 x 0,04%) + (17,9992 x 0,20%)

Ar O = 15,957 sma + 0,007 sma + 0,036 sma

Ar O = 16 sma

Jadi, massa atom relatif dari atom oksigen adalah 16 sma.

Demikian pembahasan mengenai struktur atom. Semoga dapat bermanfaat. Baca juga Minyak Bumi.