Pengertian dan Perbedaan Atom Unsur Molekul Ion

 Atom, Unsur, Molekul, Ion

Kita sering mendengar kata atom, unsur, molekul, dan senyawa. Namun untuk mendeskripsikannya, kita sering dibuat rancu. Nah untuk lebih jelasnya berikut deskripsi dari masing-masing istilah tersebut....

• Yang pertama adalah ATOM.
  Atom merupakan bagian terkecil dari suatu materi yang terdiri atas inti dan muatan-muatan yang yang terkandung didalamnya. Muatan tersebut biasa disebut sebagai proton (untuk muatan +) dan neutron (muatan netral) serta elektron (untuk muatan -), dimana letak elektron ysitu berada pada kulit.
  Atom juga dikatakan sebagai partikel penyusun unsur.
  Lalu mana yang tepat untuk mendeskripsikan apa itu atom?????
  Kedua pernyataan diatas benar, yang jelas karakteristik atom itu:
  - punya proton, neuton dan elektron (kecuali Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron)
  - mempunyai karakteristik tertentu dimana jumlah proton dan elektron sama
    (jika jumlah  proton dan elektron tidak sama maka disebut sebagai ion)
  - atom-atom yang punya karakteristik sama dinamakan sebagai unsur.
• Unsur
  Unsur merupakan sekelompok atom yang memiliki jumlah proton yang sama pada inti. Dimana jumlah proton ini disebut sebagai nomor unsur. Misalnya, semua atom yang pada intinya memiliki 6 proton adalah atom dari unsur kimia karbon.
• Molekul
  Molekul merupakan sekelompok atom (minimal dua atom) yang saling berikatan secara kovalen (sangat kuat) dalam susunan tertentu dan bermuatan netral serta cukup stabil. Sebuah molekul dapat terdiri dari atom-atom yang berunsur sama (misalnya O2) ataupun terdiri dari unsur-unsur yang berbeda (misal CO2).

  

  
  

  

  Ikatan kovalen CO2

  
  

• Ion
  Ion merupakan atom yang bermuatan listrik, dimana ion yang bermuatan positif yang disebut sebagai kation dan ion yang bermuatan negatif disebut anion.

  

                             'Atom netral'                               'anion'                                   'kation'                                

  Kation dan anion dapat berupa ion tunggal yang hanya terdiri dari satu jenis atom, atau dapat pula terdiri dari beberapa atom/poliatom yang mengandung dua atau lebih atom yang berbeda.
  
  Semoga penjelasan yang sederhana ini bermanfaat dan tidak akan membuat rancu pemahaman kita terhadap apa itu atom, unsur, molekul dan ion. 

Teori Atom, Model Atom

Atom 

Atom berasal dari bahasa Yunani atomos (a=tidak, tomos=terbagi). Jadi atom adalah bagian terkecil dari suatu materi yang sudah tidak dapat dibagi-bagi lagi. Pemikiran tentang atom sudah ada sejak abad ke-4 Sebelum Masehi. Beberapa ilmuwan yang menyatakan pendapatnya tentang atom adalah Leucippus, Demokritus, Aristoteles, John Dalton, J.J. Thomson, Ernest Rutherford, Niels Bohr, James Chadwick, Werner Heisenberg dan Erwin Schrodinger. 

• Menurut Leucippus dan Democritos, atom didefinisikan  jika suatu zat atau bahan dibagi menjadi potongan-potongan yang lebih kecil secara terus menerus, itu akan berakhir sebagai partikel-partikel kecil.
• Teori atom menurut Aristoteles, atom adalah suatu materi yang dapat dibagi-bagi secra terus menerus atau sekecil-kecilnya tanpa batas.
• Menurut Dalton, atom adalah bagian terkecil dari unsur yang sudah tidak dapat dibagi lagi dengan reaksi kimia biasa. Menjelang abad ke-19, diketahui bahwa atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi-bagi lagi karena mengandung sejumlah partikel subatomik yaitu elektron, proton, dan netron. 

  
  

  

  
  

  Atom terdiri dari inti atom yang dikelilingi elektron yang bergerak menurut orbit tertentu. Hampir semua massa atom terpusat di inti atom yang berupa proton dan neutron.

  Lambang sebuah atom ditulis sebagai berikut:

  dimana: A merupakan nomor massa dan Z nomor atom

   Nomor massa = jumlah proton+jumlah neutron

   Nomor atom   = jumlah proton = jumlah elektron

   Jumlah neutron= nomor massa-nomor atom
• Sedangkan menurut Teori atom J.J Thomson, atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan di dalamnya tersebar muatan negatif elektron. Model atom ini kemudian disebut sebagai "Plum Pudding Model" dan digambarkan sebagai berikut:
  
  
                                                                     atom thomson
• Model Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.
  
  Model atom Rutherford dapat digambarkan sebagai beriukut:
  
  
  
  Untuk menemukan model atom ini, Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden) melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta 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 diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.
  Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesipulan beberapa berikut:
  1. Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan
  2. Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.
  3. Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.
  Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom   yang dikenal dengan Model Atom Rutherford seperti yang digambarkan diatas.
• Bohr adalah orang pertama di dunia yang menerapkan teori kuantum untuk mengatasi problem struktur atom. Ia menggunakan teori berkas cahaya Planck dan model atom Rutherfrod untuk menjelaskan cahaya yang muncul pada atom hydrogen.Menurut Bohr, elektron menggelilingi inti pada orbit tertentu. Di dalam atom terdapat orbit luar dan orbit dalam. Orbit dalam adalah orbit elektron didekat inti Orbit luar dapat menampung lebih banyak electron. Elektron pada orbit luar menentukan sifat-sifat kimia atom.Kadang-kadang electron pada orbit luar melompat ke orbit dalam. Pada waktu melompat elektron itu mengeluarkan cahaya.
  
  Niels Bohr mengusulkan, pada 1913, apa yang sekarang disebut model atom Bohr. Gagasan itu adalah
  
  1. Dalam elektron terdapat lintasan-lintasan tertentu tempat elektron dapat mengorbit inti tanpa disertai pemancaran atau menyerap energi. lintasan itu, yang juga disebut kulit atom, adalah orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. Setiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n), mulai dari 1, 2, 3, 4, dan seterusnya, yang dinyatakan dengan lambang K, L, M, N, dan seterusnya. Lintasan pertama, dengan n = 1, dinamai kulit K, dan seterusnya.
  

  Bilangan kuantum (n)	1	2	3	4	Dan seterusnya
  Lambing kulit	K	L	M	N	Dan seterusnya

  
  Semakin besar harga n (makin jauh dari inti), makin besar energi elektron yang mengorbit pada kulit itu. Jadi tingkat energi kulit L lebih besar daripada kulit K,tingkat energi kulit M lebih besar daripada kulit L dan seterusnya. Kulit yang ditempati electron apakah kulit K,L,M atau yang lainnya bergantung pada energi electron itu.
  
  2. Elektron hanya boleh berada pada lintasan-lintasan yang diperbolehkan (lintasan yang ada), dan tidak boleh berada di antara dua lintasan. lintasan yang akan ditempati oleh elektron bergantung pada energinya. pada keadaan normal (tanpa pengaruh luar), elektron menempati tingkat energi terendah. keadaan seperti itu disebut tingkat dasar (ground state). Apabila suatu atom mendapatkan energi dari luar (misalnya dipanaskan atau disinari), maka electron akan menyerap energi yang sesuai sehingga berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan demikian disebut keadaan tereksitasi (excited state). Keadaan tereksitasi merupakan keadaan yang tidak stabil dan hanya berlangsung dalam waktu yang singkat. Elektron akan segera kembali ke tingkat energi yang lebih rendah disertai pelepasan energi berupa gelembong electromagnet.Oleh karena perpindahan electron ini berlangsung antara kulit yang sudah tertentu tingkat energinya, maka ataom hanya akan memancarkan radiasi dengan tingkat energi tertentu pula. Dengan demikian dapat dijelaskan mengapa unsure berupa spectrum garis.
  
  3. Elektron dapat berpindah dari satu kulit ke kulit lain disertai pemancaran atau penyerapan sejumlah tertentu energi. perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai penyerapan energi. sebaliknya, perpindahan elektron ke kulit lebih dalam akan disertai pelepasan energi.

  

    Gambar 1. Model Atom Niels Bohr

  Dalam penjelasannya bohr, menggunakan ataom hidogen sebagai model. Bohr berhasil merumuskan jari-jari lintasan dan energi electron pada tom hydrogen sebagai berikut.
  Lintasan yang diizinkan untuk elektron dinomori n = 1, n = 2, n =3 dst. Bilangan ini dinamakan bilangan kuantum, huruf K, L, M, N juga digunakan untuk menamakan lintasan
  Jari-jari orbit diungkapkan dengan 12, 22, 32, 42, …n2. Untuk orbit tertentu dengan jari-jari minimum a0 = 0,53 Å
  Jika elektron tertarik ke inti dan dimiliki oleh orbit n, energi dipancarkan dan energi elektron menjadi lebih rendah sebesar

Gambar 2. Model atom Hidrogen menurut Niels Bohr

 

Partikel ultrafine (UFPs)

Apa itu partikel ultrafine???

Partikel Ultrafine (UFPs) adalah partikel dengan ukuran nanoscale (diameternya kurang dari 100 nanometer). UFPs dapat dikategorikan menjadi dua yaitu UFPs berbasis karbon atau logam. Belakangan ini UFPs sering diamati baik itu keberadaannya di udara bebas, sumber maupun dampak yang ditimbulkan. Salah satu alat yang dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi UFPs yang ada di udara yaitu kondensasi particle counter, di mana partikel dicampur denganuap alkohol dan kemudian dihitung menggunakan scanner cahaya. 

Sumber Partikel Ultrafine (UFPs)

Dari mana partikel ultrafine berasal???

Partikel ultrafine dapat dihasilkan oleh emisi kendaraan bermotor, debu vulkanik, asap pembakaran, dan debu pembangunan. Selain sumber outdoor, ada banyak sumber-sumber indoor termasuk printer toner, printer laser, mesin faks, fotokopi, penyedot debu, mengupas buah jeruk, dan memasak juga dapat menghasilkan UFPs. Namun ada juga UFPs yang sengaja dibuat untuk keperluan teknologi dan medis seperti diagnostic imagining, sistem pengiriman novel drugs yang mencakup penargetan sistem peredaran darah.

Paparan, Resiko dan Efek Terhadap Kesehatan 

Karena ukurannya yang sangat kecil, paparan utama UFPs adalah pada saluran pernafasan, sehingga UFPs sering disebut sebagai partikel respirable. UFPs yang masuk kedalam saluran pernafasan, dapat mengendap di paru-paru. Dimana partikel ini memiliki kemampuan untuk menembus jaringan dan menjalani interstitialization, atau dapat diserap langsung ke dalam aliran darah. Oleh karena itu UFPs susah dihilangkan dari dalam tubuh dan mungkin memiliki efek langsung.

Karena sumber UFPs berbeda-beda, maka UFPs juga memiliki kandungan unsur-unsur yang berbeda. Paparan UFPs, bahkan jika komponen yang dikandung tidak sangat beracun, dapat menyebabkan stres oksidatif rendah, mediator inflamasi rilis dan bisa menyebabkan penyakit paru-paru dan efek sistemik lain.