Teori Atom Dalton

Atom sebagai Satuan Hitung dalam Kimia

Sebelum John Dalton, atom sudah pernah dibayangkan sebagai bagian terkecil penyusun materi. Gagasan tentang atom ini masih bersifat filosofis dan belum menghasilkan model yang dapat digunakan untuk menghitung hasil percobaan.

Dalton tidak dapat melihat atom secara langsung. Karena itu, ia mempelajari massa zat sebelum dan sesudah reaksi. Dari hasil pengukuran tersebut, ia menyusun model yang menjelaskan mengapa senyawa memiliki komposisi tetap dan mengapa massanya sering membentuk perbandingan sederhana.

Dalton mengubah cara ilmuwan memahami atom. Ia memakai atom sebagai satuan hitung untuk menjelaskan massa dan komposisi zat dalam reaksi kimia.

Pada awal 1800-an, Dalton mengembangkan gagasan atom Yunani menjadi teori ilmiah dalam kimia.

Teori Dalton menjelaskan hukum perbandingan tetap dan hukum perbandingan berganda.

Model Rasio Dalton

Pilih mode, lalu periksa besaran yang tetap: jumlah atom, komposisi senyawa, atau rasio massa.

Contoh air pada mode Komposisi tetap memakai massa relatif yang dibulatkan menjadi bilangan bulat, yaitu $H \approx 1$ dan $O \approx 16$. Dengan pembulatan tersebut, $2(1):16=1:8$ menjadi pendekatan bilangan bulat. Untuk unsur yang memiliki beberapa isotop, bobot atom merupakan rata-rata tertimbang dari massa dan kelimpahan isotop sehingga bobot tersebut biasanya bukan bilangan bulat. Kelimpahan isotop alami juga dapat berbeda antarsampel. Karena itu, beberapa bobot atom standar dinyatakan sebagai rentang nilai.

Lima Pernyataan dalam Teori Atom Dalton

Model Dalton sering disebut model bola pejal. Atom dibayangkan seperti bola kecil yang tidak dapat dibagi lagi, berbeda untuk tiap unsur, dan bergabung dengan atom lain dalam jumlah tertentu.

Dalton menjelaskan atom sebagai unit diskret yang bergabung dalam rasio bilangan bulat. Jika dua unsur yang sama membentuk beberapa senyawa dan massa salah satu unsur dibuat tetap, massa unsur kedua dapat memiliki rasio bilangan bulat sederhana.

Karbon dan Oksigen dalam Hukum Perbandingan Berganda

Kita ambil karbon monoksida dan karbon dioksida. Keduanya sama-sama tersusun dari karbon dan oksigen, tetapi jumlah atom oksigennya berbeda.

Kata bagian berarti satuan pembanding. Perbandingannya tetap bermakna selama kita memakai satuan yang sama.

Jika massa karbon dibuat sama, massa oksigen pada $\mathrm{CO}$ dan $\mathrm{CO_2}$ membentuk perbandingan:

Rasio $1:2$ adalah bilangan bulat sederhana. Pola seperti ini mendukung hukum perbandingan berganda: jika dua unsur membentuk beberapa senyawa, massa salah satu unsur yang bergabung dengan massa tetap unsur lain memiliki rasio bilangan bulat sederhana.

Keterbatasan Teori Atom Dalton

Model Dalton menjelaskan pola massa dalam reaksi kimia, tetapi belum dapat menjelaskan semua gejala. Jika atom benar-benar berupa bola pejal tanpa bagian dalam, mengapa logam dapat menghantarkan listrik? Mengapa medan listrik dan medan magnet dapat membelokkan sinar katode?

Eksperimen sinar katode J. J. Thomson menunjukkan adanya partikel bermuatan negatif yang jauh lebih kecil daripada atom. Partikel itu sekarang disebut elektron. Artinya, atom masih tersusun dari bagian yang lebih kecil, berbeda dari dugaan Dalton.

Dalton menganggap semua atom dari unsur yang sama memiliki massa yang sama. Anggapan ini tidak dapat menjelaskan isotop, yaitu atom dengan jumlah proton sama tetapi jumlah neutron berbeda. Penemuan partikel subatom menjelaskan mengapa atom dari satu unsur dapat memiliki massa yang berbeda.

Model Dalton menjelaskan kekekalan massa, komposisi tetap, dan perbandingan berganda. Model ini belum menjelaskan muatan listrik, isotop, atau struktur bagian dalam atom. Bukti tersebut memerlukan model yang memuat partikel subatom.