Sejarah Partikel-Partikel Penyusun Inti Atom

Kimia > Materi > Struktur Atom

Kali ini akan membahas tentang Partikel Penyusun Inti atom.
Partikel Penyusun Inti atom adalah neutron dan proton. Proton menentukan nomer atom. inti atom menentukan massa suatu atom karena mereka memiliki berat yang sangat besar dibandingkan elektron. Berat neuton dan proton biasanya memiliki jumlah yang sama. Proton memiliki muatan positif sedangkan neutron tidak bermuatan. Dalam sejarah kimia kita tahu atom mempunyai bagian-bagian terutama bagian proton dan neutron saling berikatan satu sama lain. Di awal penemuan inti atom proton dan neutron belum ditemukan melainkan di dapatkan oleh berbagai eksperimen oleh para ilmuwan. Untuk mempersingkat kita langsung saja.

1. Proton
Eugen Goldstein ialah seorang fisikawan di jerman penemu sinar anode atau proton. Pada tahun 1886, sebelum hakikat sinar katode ditentukan, Goldstein melakukan suatu percobaan dengan tabung sinar katode dan menemukan fakta berikut. 

Apabila katode tidak berlubang ternyata gas di belakang katode tetap gelap. Namun, bila pada katode diberi lubang gas di belakang katode menjadi mengeluarkan sinar. 

Hal ini menunjukkan adanya radiasi yang berasal dari anode, yang menerobos lubang pada katode dan memijarkan gas di belakang katode itu.

Radiasi itu disebut sinar Anode atau sinar positif atau sinar terusan. Hasil percobaan menunjukkan bahwa sinar terusan merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif.

Untuk memahami tentang Tabung sinar terusan, lihatlah gambar di bawah ini;

Tabung Sinar Terusan

Patikel sinar terusan ternyata bergantung pada jenis gas dalam tabung. Artinya, jika gas dalam tabung diganti, ternyata dihasilkan partikel sinar terusan dengan ukuran yang berbeda. Partikel sinar terusan terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel ini kemudian disebut proton.

Massa 1 proton = 1,6726486 x 10^-24 gram = 1 sma

Muatan 1 proton = +1 = +1,6 x 10^-19 C

Muatan maupun massa partikel sinar tersusun dari gas lain selalu merupakan kelipatan bulat dari massa dan muatan proton, sehingga diduga bahwa partikel itu terdiri atas proton-proton.

Kemudian pada tahun 1919, Rutherford menemukan proton terbentuk ketika partikel alfa ditembakkan pada inti atom nitrogen. Hal serupa juga terjadi pada penembakan inti atom lain. Hal ini membuktikan bahwa inti atom terdiri atas proton sebagaimana diduga oleh Goldstein.

2. Neutron

Neutron ditemukan oleh James Chadwick bersama dengan Ernest Rutherford pada tahun 1932 dengan menggunakan sinar alfa, tetapi itu hanya masih dugaan saja, tetapi keberadaannya telah diduga oleh Aston sejak tahun 1919. Pada tahun itu, Aston menemukan spektrometer massa, yaitu alat dapat digunakan untuk menentukan massa atom atau molekul. 

Dengan alat tersebut, Aston menemukan bahwa atom-atom dari unsur yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda. Fenomena ini disebut isotop. Juga ditemukan bahwa massa suatu atom ternyata tidak sama dengan jumlah protonnya.

Banyak atom yang massanya sekitar dua kali massa protonnya. Berdasarkan kedua fakta tersebut, Aston menduga keberadaan partikel netral dalam atom yang jumlahnya dapat berbeda meskipun unsurnya sama.

Selanjutnya pada tahun 1930, W. Bothe dan H. Becker menembaki inti atom berilium dengan partikel alfa dan menemukan suatu radiasi partikel yang mempunyai daya tembus tinggi. 

Pada tahun 1932, James Chadwick membuktikan bahwa radiasi tersebut terdiri atas partikel netral yang massanya hampir sama dengan massa proton. Oleh karena bersifat netral, partikel itu dinamai neutron. Percobaan lebih lanjut membuktikan bahwa neutron juga merupakan partikel dasar penyusun inti atom.

Massa 1 neutron = 1,6749544 x 10^-24gram = 1 sma

Neutron tidak bermuatan (netral)