Belajar Teori Model Atom Rutherford

Pada tahun 1911 Hans William Geiger dan Ernest Marsden yang diawasi oleh Ernest Rutherford melakukan percobaan hamburan sinar alfa untuk menguji kebenaran hipotesis Thomson.

Mereka menggunakan pemancar partikel alfa dibelakang layar timbal yang diberi lubang kecil sehingga menghasilkan berkas partikel alfa yang tajam. Berkas ini diarahkan langsung ke selaput emas tipis dan pada sisi lain dipasang layar berlapis seng sulfida (ZnS) yang bisa berpendar jika tertumbuk partikel alfa.

Dari pengamatan mereka ini didapatkan fakta menarik bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden didapatkan fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan bisa lebih, atau bisa dikatakan ada yang dipantulkan. Hal inilah yang membuat teori Thomson tidak sesuai dimana atom digambarkan bersifat homogen yang padat pada semua bagiannya. Jika atom itu seperti sebuah roti kismis, maka hamburannya akan merata dan tidak mungkin dipantulkan kembali. maka hasil dari eksperimen Rutheford menunjukkan jika model atom Thomson yang menyatakan bahwa muatan positif tersebar merata didalam atom tidak bisa diterima. Interpretasi Rutheford terhadap hasil percobaan ini adalah bahwa atom harus mempunyai inti bermuatan positif dan bermassa besar.

Hipotesis dari Rutherford:

1. Atom sebagian besarnya itu tediri dari ruang hampa dengan satu inti yang bermuatan positif dan satu atau beberapa electron beredar disekitar inti, seperti planet-planet yang bergerak di sistem tata surya. Massa atom sebagian besar terletak pada intinya.
2. Atom keseluruhannya bersifat netral, muatan positif pada inti sama besarnya dengan muatan elektron yang beredar di sekitar inti. Muatan positif pada inti besarnya sama dengan nomor atom dikalikan dengan muatan elementer.
3. Bahwa Inti dan elektron itu tarik-menarik. Gaya tarik menarik ini adalah gaya sentripetal yang mengendalikan gerak elektron pada orbitnya masing-masing seperti grafitasi di tata surya.
4. Untuk reaksi kimia, inti atom tidak mengalami perubahan tetapi yang mengalami perubahan adalah elektron-elektron pada kulit terluar.

Nah berdasarkan percobaan jeniusnya inilah Rutherford mengemukakan gagasannya tentang inti atom. Menurut Rutherford, sebagian besar massa dan muatan positif atom itu terkonsentrasi pada bagian pusat atom yang selanjutnya disebut inti atom (pernyataan 1). Elektron beredar mengitari pada jarak yg relative jauh. Jarak antara inti hingga kulit atom dinamakan jari-jari atom.

Dengan model seperti inilah, maka penghamburan sinar alfa lempeng emas tipis dijelaskan sebagai berikut:
1. Sebagian besar partikel sinar alfa bisa tembus karena melalui daerah hampa.
2. Partikel alfa yang mendekati inti atom dibelokkan karena mengalami gaya tolak inti.
3. Partikel alfa yang pergi menuju inti atom dipantulkan karena inti bermuatan positif dan sangat pejal.

Kelebihannya

Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti atom.

Kelemahannya

1. Tidak bisa menjelaskan stabilitas pada atom secara keseluruhan karena elektron dipercepat maka akan terus menerus memancarkan radiasi gelombang elektromagnetik yang mengakibatkan energi elektron semakin kecil, sehingga elektron berspiral menuju inti atau musnah dalam waktu 8-10 detik, namun nyatanya elektron bergerak stabil dilintasannya.
2. Atom meradiasikan spektrum kontinu, padahal hasil pengamatan spektrum atom hidrogen melalui spektrum spektrometer menunujukkan bahwa spektrum berbentuk garis (deret Balmer).
3. Tidak bisa menjelaskan bagaimana distribusi elektron diluar inti atom.