tugas softskill 2

NAMA            :  INDRIANI PRATIWI

TUGAS           :  ALAMIAH DASAR

KELAS           :  1DA01

NPM               :  43211623

Planet Bumi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 miliar tahun . Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (Inggris: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraviolet dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer dan Eksosfer.

Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70 °C hingga 55 °C bergantung pada iklim setempat. Sehari dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 miliar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.

Bumi memiliki diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen dan 1% uap air, karbondioksida dan gas lain.

Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500 °C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.

Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi.

Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km2.

Komposisi dan struktur

Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan, berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet kebumian, dalam kedua arti, massa dan ukuran. Dari keempat planet kebumian, bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memiliki lempeng tektonik yang aktif.

Putaran rotasi bumi pada poros utara-selatan yang berakibat terjadinya siang dan malam. Bentuk planet Bumi sangat mirip dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutubkutub yang menyebabkan buncitan pada bagian khatulistiwa. Buncitan ini terjadi karena rotasi bumi, menyebabkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40.000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara katulistiwa ke kutub utara melalui kota Paris, Perancis.

Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola biliar, 0,22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan bumi adalah gunung Everest (8.848 m di atas permukaan laut) dan Palung Mariana (10.911 m di bawah permukaan laut). Karena buncitan khatulistiwa, bagian bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ekuador.

Proses alam endogen/tenaga endogen adalah tenaga bumi yang berasal dari dalam bumi. Tenaga alam endogen bersifat membangun permukaan bumi ini. Tenaga alam eksogen berasal dari luar bumi dan bersifat merusak. Jadi kedua tenaga itulah yang membuat berbagai macam relief di muka bumi ini seperti yang kita tahu bahwa permukaan bumi yang kita huni ini terdiri atas berbagai bentukan seperti gunung, lembah, bukit, danau, sungai, dsb. Adanya bentukan-bentukan tersebut, menyebabkan permukaan bumi menjadi tidak rata. Bentukan-bentukan tersebut dikenal sebagai relief bumi.

Komposisi kimia

Tabel Kerak oksida F. W. Clarke
Senyawa Formula Komposisi
Silika SiO2 59,71%
Alumina Al2O3 15,41%
kapur CaO 4,90%
Magnesia MgO 4,36%
Natrium oksida Na2O 3,55%
Besi(II) oksida FeO 3,52%
Kalium oksida K2O 2,80%
Besi(III) oksida Fe2O3 2,63%
Air H2O 1,52%
Titanium dioksida TiO2 0,60%
Fosfor pentaoksida P2O5 0,22%
Total 99,22%

Massa bumi kira-kira adalah 5,98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%) dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%) dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]

Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida (lihat tabel kanan). Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil. [note 3]

Lapisan bumi

Menurut komposisi (jenis dari materialnya), bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:

Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material)-nya, bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut:

Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C.

Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. Inti bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C.

ASAL MULA TERJADINYA MAKHLUK HIDUP
Bagaimana makhluk hidup pertama lahir masih merupakan misteri yang belum bisa diungkap para ilmuan. Secara umum Teori asal usul kehidupan ada dua, yaitu abiogenesis ( makhluk hidup berasal dari benda mati) dan biogenesis (makhluk hidup brasal dari makhluk hidup juga).

1. Teori Abiogenesis

Pemuka paham ini adalah seorang bangsa Yunani, yaitu Aristoteles (394-322 sebelum masehi). Teorinya mengatakan kalau makhluk hidup yang pertama menghuni bumi ini adalah berasal dari benda mati. Timbulnya makhluk hidup pertama itu terjadi secara spontan karena adanya gaya hidup. Oleh karena itu paham abiogenesis disebut juga paham generatio spontanea. Paham ini bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani kuno (ratusan tahun sebelum masehi) hingga pertengahan abad ke 17.

Pada pertengahan abad ke 17 paham ini seolah-olah diperkuat oleh antonie van Leeuweunhoek, seorang bangsa Belanda. Dia menemukan mikroskop sederhana yang dapat digunakan untuk melihat jentik-jentik (makhluk hidup) amat kecil pada setetes rendaman air jerami. Hal inilah yang seolah-olah memperkuat paham abiogenesis.

2. Teori Biogenesis

Setelah bertahan cukup lama, paham abiogenesis mulai diragukan. Beberapa ahli kemudian mengemukakan paham biogenesis. Beberapa ahli yang mengemukakan paham biogenesis antara lain :

a. Francesco Redi
(Italia, 1626-1697)
            Redi menentang teori abiogenesis dengan mengadakan percobaan menggunakan toples dan daging. Toples 1 diisi daging yang ditutup rapat-rapat. Toples 2 diisi daging dan ditutup kain kasa. Toples 3 diiisi daging dan dibuka. Ketiga toples ini dibiarkan beberapa hari. Dari hasil percobaan ini ia mengambil kesimpulan sebagai berikut : Larva (kehidupan) bukan berasal dari daging yang membusuk tetapi berasal dari lalat yang dapat masuk ke dalam tabung dan bertelur pada keratin daging.

b. Lazzaro Spallanzani
(Italia, 1729-1799)
            Spallanzani menentang pendapat John Needham (penganut paham abiogenesis), menurutnya kehidupan yang terjadi pada air kaldu disebabkan oleh pemanasan yang tidak sempurna. Kesimpulan percobaan spallanzani adalah : pada tabung terbuka terdapat kehidupan berasal dari udara, pada tabung tertutup tidak terdapat kehidupan, hal ini membuktikan bahwa kehidupan bukan dari air kaldu.


c. Louis Pasteur (Perancis, 1822-1895)
            Louis Pasteur melakukan percobaan yang menyempurnakan percobaan Spalanzani. Pasteur mlakukan percobaan menggunakan labu yang penutupnya leher angsa, bertujuan untuk membuktikan bahwa mikroorganisme terdapat di udara bersama dengan debu. Hasil percobaannya adalah sebagai berikut :
– Mikroorganisme yang tumbuh bukan berasal dari benda mati (cairan) tetapi dari mikroorganisme yang terdapat di udara
– Jasad renik terdapat di udara bersama dengan debu
Dari percobaan ini, gugurlah teori abiogenesis tersebut.
Pasteur terkenal dengan semboyannya “Omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo” yang mengandung pengertian : kehidupan berasal dari telur dan telur dihasilkan makhluk hidup, makhluk hidup sekarang berasal dari makhluk hidup sebelumnya, makhluk hidup berasal dari makhluk hidup juga.

Di samping dua teori di atas, masih ada lagi beberapa teori tentang asal usul kehidupan. Beberapa teori yang dikembangkan ilmuan antara lain :
A. teori kreasi khas, yang menyatakan bahwa kehidupan diciptakan oleh zat supranatural ( gaib) pada saat yang istimewa
B. Teori kosmozoan, yang menyatakan bahwa kehidupan yang ada di planet ini berasal dari mana saja
C. Teori evolusi biokimia, yang menyatakan bahwa kehidupan ini muncul berdasarkan hukum fisika, kimia, dan biologi
D. Teori keadaan mantap, menyatakan bahwa kehidupan tidak berasal usul.

Beberapa ilmuan yang membuktikan teori evolusi kimia antara lain Harold Urey, Stanley Miller, dan Alexander Oparin

Teori Harold Urey, menurutnya zat hidup yang pertama kali mempunyai susunan menyerupai virus saat ini. Zat hidup tersebut mengalami perkembangan menjadi berbagai jenis makhluk hidup. Urey berpendapat bahwa kehidupan terjadi pertamakali di udara (atmosfer). Pada saat tertentu dalam sejarah perkembangan terbentuk atmosfer yang kaya akan molekul- molekul CH4, NH3, H2, H2O. karena adanya loncatan listrik akibat halilintar dan sinar kosmik terjadi asam amino yang memungkinkan terjadi kehidupan.
Eksperimen Stanley miller, Stanley Miller adalah murid Harold Urey yang juga tertarik terhadap masalah asal usul kehidupan. Dia melakukan percobaan untuk menguji hipotesis Harold Urey. Dari hasil eksperimennya Miller dapat memberikan petunjuk bahwa satuan-satuan kompleks di dalam system kehidupan seperti lipida, karbohidrat, asam amino, protein, nukleotida dan lain-lain dapat terbentuk dalam kondisi abiotik.
Teori Evolusi Biologi Oparin, dia berpendapat bahwa kehidupan pertama terjadi di cekungan pantai dengan bahan-bahan timbunan senyawa organic dari lautan. Timbunan senyawa organic ini disebut sop purba atau sop primordial.

 

Menurut Teori Moore menyatakan bahwa hidup dapat muncul dari kondisi yang cocok dari bahan anorganik pada saat bumi mengalami pendinginan melalui suatu proses dalam larutannya yang labil. Bila fase keadaan kompleks itu muncul, terbentuklah makhluk hidup.

Teori Allen menyatakan bahwa Energi matahari diserap oleh zat besi yang lembab dan menimbulkan pengaturan atom dari materi-materi. Interaksi N,C,H,O, dan S dalam air membentuk protoplasma benda hidup.

Teori Pfluger menyatakan bahwa bumi berasal dari materi yang sangat panas sekali, kemudian bahan yang mengandung karbon(C), nitrogen(N) dan senyawa cyanogen(CN) membentuk protein pembentuk protoplasma yang akan menjadi makhluk hidup, dan masih banyak teori lainnya.
Teori evolusi yang menyatakan bahwa nenek moyang kita adalah berasal dari kera, seolah-olah telah menjadi kebenaran di seluruh lapisan masyarakat, mahluk hidup dari tingkat yang sangat sederhana yaitu mahluk bersel satu, parasit, tumbuh-tumbuhan, aneka hewan, sampai manusia merupakan badan-badan material yang telah diciptakan secara utuh yang siap dihuni oleh sang roh. Sang roh akan mendapat badan material tertentu berdasarkan karma dan kesadaran yang dimilikinya pada kehidupan yang lalu.

Pandangan Sains dan Vedanta Pendahuluan Almarhum dr. Jerome Lejeune adalah ahli genetik yang dikenal masyarakat internasional. Dr. Lejeune berhasil menemukan kelainan genetik Sindroma Down (Down’s Syndrome) yang disebabkan oleh kromosom ekstra (Trisomy 21). Dr. Lejeune telah menyumbangkan banyak penelitian genetik untuk mencegah dan mengobati Trisomy 21. Berikut ini adalah pendapat yang diberikannya di depan sub-komite Hukum Senat Amerika. Kapan persisnya kehidupan dimulai ? Saya akan mencoba memberikan jawaban yang paling mengena untuk pertanyaan ini berdasarkan ilmu pengetahuan. Ilmu biologi modern mengajarkan pada kita bahwa persatuan antara para leluhur dengan keturunannya terjadi karena adanya mata rantai yang berkesinambungan dari pembuahan sel wanita (indung telur) oleh sel pria (sperma) yang membuat anggota baru dari sebuah keluarga hadir di dunia. Kehidupan mempunyai sejarah yang amat sangat panjang, tetapi setiap individu memiliki permulaan yang rapih, yaitu saat terjadinya pembuahan. Mata rantai yang dimaksud di atas adalah DNA.

Dalam setiap sel reproduksi yang bentuknya seperti pita sepanjang kira-kira satu meter, terdapat bagian-bagian (23 bagian pada manusia). Setiap bagian digulung dan dibungkus dengan hati-hati (seperti pita magnetik dalam sebuah kaset mini). Jika kita melihatnya dibawah sebuah mikroskop, bentuknya mirip sebuah batang, itulah yang dinamakan kromosom. Tak lama setelah 23 kromosom seorang pria bertemu dengan 23 kromosom seorang wanita dalam sebuah pembuahan, semua informasi genetik dari seseorang yang belum dilahirkan telah diperoleh. Seperti sebuah pita magnetik tadi, yang jika kita putar dalam tape recorder akan mengeluarkan bunyi simfoni yang indah, kehidupan baru mulai menyatakan siapa diati kesehatan yang sempurna – maka seorang pakar biologi akan mengatakan bahwa ia perlu keadaan jasmani yang sehat, hidup dengan memperhatikan kesehatan seluruh anggota tubuhnya – sedang seorang pakar hukum mengatakan bahwa ia memerlukan kepatuhan akan hukum-hukum yang berlaku, sehingga ia tidak terseret dalam perkara-perkara yang menyulitkan hidupnya.

Alam bekerja seperti itu. Kromosom-kromosom adalah tabulasi hukum kehidupan, saat mereka bersatu membentuk mahluk baru (maksudnya pembuahan), kromosom-kromosom itu telah menoktahkan keadaan seseorang. Teori Ilmiah Asal Mula Kehidupan Evolusi Molekuler

Ketika tubuh organisme hidup dianalisa secara kimiawi, kita menemukan bahwa mereka secara primer tersusun dari empat elemen (H,O,N dan C). Bahan kimia seperti air, protein, lemak, karbohidrat dan asam nukleida menyusun 95% dari seluruh molekul yang ada di tubuh organisme. Kemudian, mereka mencoba untuk menyimpulkan bahwa kehidupan bisa jadi merupakan produk dari reaksi kimia yang kompleks. Berdasarkan pada konsep ini, semua riset secara praktis mengenai asal usul kehidupan difokuskan pada kemungkinan mensintesis molekul besar dan kecil yang menyusun tubuh organisme. Tapi apakah molekul DNA atau RNA adalah kehidupan? Akankah kombinasi dari sintesis biomolekul menuju kepada kehidupan? Jika kehidupan terbuat dari bahan kimia, apa bedanya antara kehidupan dan kematian?

Berdasarkan pada biologi modern, unit terkecil dari kehidupan disebut sel. semua mahluk hidup mempunyai sel. Organisme seperti bakteri dan protozoa mempunyai sel tunggal sedangkan bentuk makhluk hidup yang lebih tinggi seperti manusia mempunyai milyaran sel. Sel terdiri dari banyak kimia inorganik sederhana seperti air dan ion inorganik. Sedangkan, molekul organik yang kompleks seperti protein, RNA (Asam Ribonukleat), DNA (Asam Deoxyribonukleat), lemak, dan lain-lain, menyediakan sebagian besar fungsi biologis yang penting bagi sel. Para ilmuwan, di bidang biologi, mempelajari kehidupan dan asal -usulnya dengan istilah biomolekul ini. Mereka berusaha untuk mengembang-biakkan sel dengan mengkombinasikan biomolekul ini.

Mana yang lebih dahulu ada ; DNA atau protein? Pada tahun 1953, Watson dan Crick mengajukan model doubel Helix untuk struktur DNA. Penemuan mereka membantu untuk menjelaskan bagaimana materi genetika digandakan di dalam sel, informasi genetika berasal dari DNA, di dalam nukleus dari masing-masing sel, ke RNA, yang membawa informasi keluar dari nukleus kedalam tubuh sel dan Institut Bhaktivedanta Indonesia menggunakan instruksi yang di kodekan didalamnya untuk menghasilkan suatu protein (yang dapat berupa enzim dan juga merupakan kerangka struktur dari sel). Sedangkan duplikasi DNA membutuhkan sejumlah enzim yang mempercepat reaksi-reaksi tersebut. Dan enzim adalah protein itu sendiri, produk akhir dari informasi yang dikodekan didalam DNA. Dengan kata lain, protein dibutuhkan untuk sintesis DNA dan DNA dibutuhkan untuk sintesis protein. Jadi, bagaimana bisa sel hidup pertama dengan DNA-berdasarkan biologi molekuler telah membentuk proses kimiawi secara spontan pada awal kehidupan di bumi? Ini seperti halnya masalah telur dan ayam dari evolusi kehidupan yang berasal dari bahan kimia – “mana yang datang lebih dahulu – DNA atau molekul protein?” Teori dunia RNA.

Pada akhir tahun 1960-an beberapa pakar biologi termasuk Crick, Carl Woese dan Leslie Orgel menyatakan bahwa molekul purba bukanlah DNA ataupun protein melainkan RNA. RNA, yang mereka nyatakan, mungkin sudah mempercepat reaksi yang diperlukan untuk replikasi seiring dengan penyediaan informasi genetika yang diperlukan untuk menggandakannya sendiri. Penggandaan RNA sendiri berdasarkan sistim yang akan timbul pertama kali, dan DNA serta protein akan ditambahkan kemudian. DNA dapat berevolusi dari RNA dan kemudian menjadi lebih stabil, mengambil peranan RNA sebagai penjaga keturunan.Ide ini kemudian mendapatkan dukungan pada awal tahun 1980-an dari penemuan Thomas Cech dan Sidney Altman mengenai sejenis RNA yang sebagai reaksi katalisasi. Molekul RNA yang mengkatalisasi reaksi ini kemudian diberi istilah dengan “ribozymes”. Pada tahun 1986, Walter Gilbert, dalam sebuah artikel dalam majalah Nature, melukiskan dunia purba sebagai “dunia RNA” dimana molekul RNA mengkatalisasi sintesis mereka sendiri. Sejak itu kemudian, istilah “dunia RNA” menjadi hipotesis umum bahwa pertama adalah RNA, kemudian DNA dan protein dan para peneliti terus menemukan fungsi baru.

Teori evolusi Darwin secara arkeologis, genetika dan biomolekuler tidak terbukti, bahkan Darwin mengatakan bahwa teorinya masih sangat lemah dan perlu pembuktian dimasa mendatang. Kelemahannya adalah karena tidak menyertakan pemahaman tentang sang roh dalam kajian tersebut. Sebenarnya bukanlah evolusi fisik yang terjadi tetapi evolusi spiritual yang akan menentukan badan-badan material yang didapat. Namun teori Darwin sangat didukung oleh paham materialis-atheis seperti ; Marx, Plank, S Freud dan lainnya.

Suatu benda dikatakan hidup jika mampu menunjukkan ciri-ciri kehidupan yaitu : memerlukan nutrisi, bergerak, bernafas, tumbuh dan berkembang, melakukan ekskresi/ pengeluaran sisa-sisa metabolism, berkembang biak, peka terhadap rangsangan (iritabilita), koordinasi, dan adaptasi.

MODEL-MODEL ATOM

Spekulasi mengenai keberadaan atom sebagai pembentuk materi muncul pada zaman Yunani Kuno sekitar tahun 500 SM. Pada masa itu muncul dua aliran mengenai pembentuk benda, yaitu aliran Aristoteles dan aliran Anaxagoras, Leucippus dan Democritus. Aristoteles menyatakan bahwa materi dapat terus menerus dibagi, sedangkan Democritus dkk sebaliknya. Mereka mempostulasikan bahwa semua materi terbentuk dari kumpulan partikel yang disebut atom. Kata atom sendiri berasal dari kata atomos yang memang artinya sudah tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep mengenai atom ini tidak mengalami perkembangan yang berarti hingga awal abad 19.
Di awal abad 19 (th 1808), penelitian yang dilakukan John Dalton dkk mengenai berat gabungan secara kimia berhasil menunjukkan kebenaran atom sebagai pembentuk materi. Beberapa tahun kemudian, Avogadro, seorang profesor fisika di Turin, dengan jelas mampu membedakan atom dengan molekul, ia juga menunjukkan bahwa gas yang berbeda namun dengan volume yang sama, berisi jumlah molekul yang sama apabila suhu dan tekanannya sama. Hal ini sesuai dengan hipotesis pertama mengenai struktur atom.
Pada tahun 1815, Prout yang berkebangsaan Inggris, membuat hipotesa bahwa atom semua elemen tersusun dari atom hidrogen. Hipotesis Prout ini tidak dapat diterima hingga akhir abad 19, yaitu ketika para ilmuwan telah berhasil melakukan pengukuran berat atom yang lebih akurat. Setelah penemuan isotop di awal abad 20, hipotesis ini dapat diterima dalam bentuk lain yaitu konsep nomor massa.
Era fisika atom modern dimulai pada saat Rontgen menemukan sinar-X pada tahun 1895, penemuan radioaktivitas oleh Becquerel pada tahun 1896, dan penemuan elektron oleh J.J.Thomson pada tahun 1897. Pengukuran rasio muatan dan massa elektron oleh Thomson serta penentuan muatan listrik oleh H.A. Wilson (1903), berhasil menentukan massa elektron yaitu sekitar 10-27 g. Harga muatan elektron dengan menggunakan hukum elektrolisis Faraday, menunjukkan bahwa berat atom hidrogen sekitar 1800 kali massa elektron.  Penelitian Thomson juga berhasil menunjukkan bahwa semua atom memiliki elektron, sedangkan penelitian Barkla (1911) tentang hamburan sinar-X menunjukkan bahwa jumlah elektron dalam tiap atom (kecuali hidrogen) hampir sama dengan setengah berat atomnya.
Menurut teori elektromagnetika klasik, model atom Nagaoka (1904) dengan lintasan elektron yang berputar mengelilingi inti, ternyata kurang dapat diterima. Menurut teori ini, elektron yang berputar terus menerus akan mengeluarkan energi secara terus menerus karena percepatan sentripetalnya, sehingga ketika energinya habis, elektron akan jatuh ke inti atom. Model atom ini kemudian diperbaiki oleh J.J. Thomson dengan mengemukakan model atom awan bermuatan. Pada model atom ini baik massa maupun muatan listrik atom akan terdistribusi merata dalam bentuk sebuah bola (1907). Gambaran model atom Thompson ini seperti dapat dianalogikan seperti kue kismis. Akan tetapi, model atom Thomson ternyata gagal menjelaskan hamburan partikel alpha oleh air atau lapisan tipis mica (Rutherford 1906), lapisan emas (Geiger 1910) dan lapisan platinum (Geiger dan Marsden 1909).
Pada tahun 1911, Rutherford mengusulkan bahwa muatan listrik atom (tidak termasuk elektron) terkonsentrasi pada benda yang sangat kecil di tengah. Melalui teori atomnya, Rutherford dapat menjelaskan fenomena defleksi partikel alpha yang teramati oleh Geiger dan Marsden.
Setelah keberadaan inti atom yang bermuatan positif dan susunan elektron di luarnya ditemukan, maka perlu dicari konsep baru untuk mengatasi kelemahan teori elektromagnetik klasik. Bohr (1913) mengusulkan bahwa pada saat berputar di lintasannya sendiri elektron tidak melepaskan energi. Dengan menggunakan postulasi kuantum Planck, secara teoretis Bohr dapat menjelaskan fenomena spektrum atom hidrogen dan menentukan konstanta Rydberg. Penemuan ini memastikan bahwa model atom Bohr (Rutherford-Bohr) benar.

1. Model Atom Dalton
Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa “Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi”. Sedangkan Prouts menyatakan bahwa “Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap”. Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:
1) Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
2) Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda
3) Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
4) Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini:

2. Model atom Thomson

Penemuan radioaktivitas oleh Becquerel pada tahun 1896 bersama dengan pembuktian Thomson mengenai keberadaan elektron merupakan titik awal dari teori mengenai struktur atom. Pada masa ini telah diketahui bahwa atom suatu bahan radioaktif akan berubah menjadi atom lain setelah memancarkan partikel bermuatan positif atau negatif, hal ini memunculkan pemahaman bahwa atom terdiri dari sesuatu yang bermuatan positif dan negatif. Jika pemahaman ini benar, maka muatan negatif total pada atom harus merupakan kelipatan bulat dari muatan elementer elektron. Selain itu, karena atom dalam kondisi normal bersifat netral secara listrik, maka jumlah muatan positif dan negatif dalam atom harus sama.    Adanya bukti bahwa atom memancarkan elektron dalam berbagai kondisi menunjukkan bahwa atom pasti memiliki elektron. Dengan demikian diketahui bahwa teori modern mengenai struktur atom pertama kali disusun berdasarkan hipotesis bahwa atom terdiri dari elektron dan partikel bermuatan positif yang belum diketahui namanya saat itu.
Thomson mengusulkan sebuah model atom yang sederhana seperti roti kismis. Menurut model ini atom berbentuk seperti bola dengan muatan listrik terdistribusi merata, dan elektron tersebar pada bola ini dengan jumlah muatan negatif yang sama dengan muatan positif.
Model atom Thomson dapat memprediksi jumlah partikel alfa yang terhambur melalui lapisan tipis untuk sudut kecil saja. Akan tetapi model atom ini tidak dapat dipertahankan karena tidak mampu memprediksi jumlah partikel alfa yang terhambur untuk sudut lebar.

3. Model atom Rutherford

Pada tahun 1911 Ernest Rutherford (1871 – 1937) bersama murid-muridnya, Hans Geiger dan Ernest Marsden melakukan eksperimen hamburan partikel alpha. Dalam eksperimennya, partikel alpha ditembakkan ke arah lapisan logam tipis emas. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa sebagian besar partikel alpha melewati lapisan tipis seperti menembus ruang kosong, selain itu ada juga partikel yang terdefleksi dengan sudut yang lebar. Eksperimen juga menunjukkan bahwa ada partikel yang terpantul kembali ke arah datangnya. Hamburan semacam ini jelas tidak dapat dijelaskan dengan menggunakan model atom Thomson.
Rutherford menjelaskan hasil eksperimen ini dengan mengasumsikan bahwa muatan positif dalam sebuah atom terkonsentrasi pada suatu bagian yang relatif kecil dibanding ukuran atom. Bagian bermuatan positif ini disebut inti (nucleus). Elektron dalam atom diasumsikan berada di luar atom dan bergerak mengelilingi inti atom seperti planet-planet mengelilingi Matahari.
Model atom seperti planet ini ternyata memiliki kelemahan, yaitu:
• Tidak dapat menjelaskan fenomena bahwa atom memancarkan radiasi elektromagnetik karakteristik yang diskret.
• Menurut teori elektromagnetisme Maxwell, partikel yang berkeliling pada lintasan orbit semacam ini akan mengalami percepatan sentripetal dan memancarkan energi hingga akhirnya akan jatuh ke dalam inti atom.
Pada tahun 1920, Rutherford mengemukakan hipotesisnya, yaitu di dalam inti atom harus terdapat partikel yang tidak bermuatan dan massanya hampir sama dengan massa proton. Hal tersebut diperoleh berdasarkan kenyataan bahwa massa inti atom suatu unsur selalu lebih besar dari massa seluruh proton yang membentuknya.
Dua belas tahun kemudian, pada tahun 1932, James Chadwick melakukan suatu percobaan dengan menembaki atom Be menggunakan sinar alfa dan hasil penembakan tersebut menandakan adanya partikel tak bermuatan. Partikel tak bermuatan tersebut memiliki daya tembus yang sangat besar dan dinamakan neutron, yang mempunyai massa yang hampir sama dengan massa proton.

4. Model Atom Bohr

Terdapat beberapa model pendekatan dalam mempelajari struktur atom mulai dari yang sederhana hingga yang sangat rumit. Model atom Bohr merupakan model yang paling sering digunakan karena sederhana tetapi dapat menjelaskan banyak hal. Model atom Bohr ini menggambarkan bahwa atom terdiri atas inti atom dan sejumlah elektron yang mengelilingi inti atom pada lintasan atau kulit tertentu. Inti atom itu sendiri terdiri atas sejumlah proton dan neutron yang berkumpul secara masif.
Jenis atom yang sama akan mempunyai jumlah proton yang sama, sebaliknya atom yang berbeda memiliki jumlah proton yang berbeda. Sebagai contoh, unsur hidrogen (H) mempunyai sebuah proton, sedang unsur emas (Au) mempunyai 79 buah proton. Sebagai suatu konvensi, setiap jenis atom diberi nomor – yang disebut sebagai nomor atom – berdasarkan jumlah proton yang dimilikinya. Sebagai contoh, nomor atom unsur hidrogen adalah 1 sedang nomor atom dari unsur emas adalah 79.
Karakteristik partikel penyusun atom terdapat pada tabel beriukut.

Terlihat bahwa berat (atau massa) atom terkonsentrasi pada intinya, karena berat elektron sangat ringan bila dibandingkan dengan berat proton dan neutron (≈ 1 / 2.000 kali). Muatan atom secara alamiah netral, sehingga jumlah proton dan elektron di dalam suatu atom sama. Sebagai contoh, unsur emas (No. atom 79) mempunyai 79 buah proton dan 79 buah elektron. Dengan adanya interaksi energi eksternal, terdapat kemungkinan bahwa jumlah proton dan elektron suatu atom tidak sama sehingga muatan atom tersebut tidak netral. Atom yang tidak netral (bermuatan) disebut sebagai ion (partikel yang bermuatan listrik).
Proses ionisasi adalah peristiwa lepasnya elektron dari lintasannya karena terdapat energi eksternal yang mengenai suatu atom. Setelah peristiwa ini, atom akan bermuatan positif atau dapat disebut sebagai ion positif. Proses ionisasi dapat terjadi bila energi eksternal yang datang lebih besar daripada daya ionisasi atom tersebut.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s