MODEL ATOM PERRIN: KARAKTERISTIK, POSTULAT - KIMIA

Model atom Perrin membandingkan struktur atom dengan tata surya di mana planet akan bermuatan negatif dan Matahari akan menjadi muatan positif yang terkonsentrasi di pusat atom. Pada tahun 1895, fisikawan Prancis terkemuka mendemonstrasikan perpindahan muatan negatif oleh sinar katoda ke permukaan tempat mereka menabrak.

Dengan ini, sifat listrik sinar katoda didemonstrasikan dan menjelaskan sifat kelistrikan atom, memahaminya sebagai unit materi terkecil dan tak terpisahkan. Pada tahun 1901 Jean Baptiste Perrin mengemukakan bahwa tarikan muatan negatif yang mengelilingi pusat (muatan positif) ditangkal oleh gaya inersia.

Jean Baptiste Perrin

Model ini kemudian dilengkapi dan disempurnakan oleh Ernest Rutherford, yang menegaskan bahwa semua muatan positif atom terletak di pusat atom, dan elektron mengorbit di sekitarnya.

Namun, model ini memiliki beberapa keterbatasan yang tidak dapat dijelaskan pada saat itu, dan model tersebut dijadikan dasar oleh fisikawan Denmark Niels Bohr untuk mengajukan modelnya pada tahun 1913.

Karakteristik model atom Perrin

Ciri-ciri yang menonjol dari model atom Perrin adalah sebagai berikut:

- Atom terdiri dari partikel positif besar di tengahnya, tempat sebagian besar massa atom terkonsentrasi.

- Beberapa muatan negatif mengorbit di sekitar muatan positif yang terkonsentrasi ini yang mengkompensasi muatan listrik total.

Usulan Perrin membandingkan struktur atom dengan tata surya, di mana muatan positif pekat akan memenuhi peran Matahari dan elektron di sekitarnya akan memenuhi peran planet.

Perrin adalah pelopor dalam menyarankan struktur atom yang tidak berkesinambungan pada tahun 1895. Namun, dia tidak pernah bersikeras merancang eksperimen yang akan membantu memverifikasi konsepsi ini.

Percobaan

Sebagai bagian dari pelatihan doktoralnya, Perrin menjabat sebagai asisten Fisika di École Normale Supérieure di Paris antara tahun 1894 dan 1897.

Saat itu, Perrin mengembangkan sebagian besar penelitiannya dalam menguji sifat sinar katoda; yaitu, jika sinar katoda adalah partikel bermuatan listrik, atau jika mereka mengambil bentuk gelombang.

Sinar katoda

Eksperimen sinar katoda muncul dari penelitian dengan tabung Crookes, struktur yang ditemukan oleh ahli kimia Inggris William Crookes pada tahun 1870-an.

Tabung Crookes terdiri dari tabung kaca yang hanya berisi gas di dalamnya. Konfigurasi ini memiliki potongan logam di setiap ujungnya, dan setiap bagian dihubungkan ke sumber tegangan eksternal.

Ketika tabung diberi energi, udara di dalamnya terionisasi dan, akibatnya, menjadi konduktor listrik dan menutup sirkuit terbuka antara elektroda di ujungnya.

Di dalam tabung, gas-gas tersebut tampak seperti fluoresens, tetapi hingga akhir tahun 1890-an para ilmuwan tidak mengetahui dengan jelas tentang penyebab fenomena ini.

Saat itu tidak diketahui apakah fluoresensi disebabkan oleh sirkulasi partikel dasar di dalam tabung, atau jika sinar mengambil bentuk gelombang yang membawanya.

Investigasi Perrin

Pada tahun 1895 Perrin mereplikasi percobaan sinar katoda dengan menghubungkan tabung pelepasan ke wadah kosong yang lebih besar.

Selain itu, Perrin menempatkan dinding kedap untuk molekul biasa dan mereplikasi konfigurasi Crookes dengan menempatkan Sangkar Faraday, yang terdapat di dalam ruang pelindung.

Jika sinar melewati dinding kedap molekul biasa di dalam sangkar Faraday, secara otomatis akan terlihat bahwa sinar katoda tersusun dari partikel fundamental bermuatan listrik.

Metode verifikasi

Untuk menguatkan hal ini, Perrin menghubungkan elektrometer di dekat dinding kedap untuk mengukur muatan listrik yang akan dihasilkan ketika sinar katoda mengenai sana.

Saat melakukan percobaan, terbukti bahwa dampak sinar katoda terhadap dinding kedap air menyebabkan pengukuran muatan negatif dalam elektrometer kecil.

Selanjutnya, Perrin membelokkan aliran sinar katoda dengan memaksa sistem dengan menginduksi medan listrik, dan memaksa sinar katoda untuk menabrak elektrometer. Ketika itu terjadi, meteran mencatat muatan listrik yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan catatan sebelumnya.

Berkat eksperimen Perrin, ditunjukkan bahwa sinar katoda terdiri dari partikel bermuatan negatif.

Kemudian, pada awal abad kedua puluh, JJ Thomson secara resmi menemukan keberadaan elektron dan hubungan massa-muatannya, berdasarkan penelitian Perrin.

Postulat

Pada tahun 1904 ilmuwan Inggris JJ Thomson mengumumkan proposalnya untuk model atom, yang juga dikenal sebagai model puding prem.

Dalam model ini, muatan positif dipahami sebagai massa homogen dan muatan negatif akan tersebar secara acak pada massa positif tersebut.

Dalam analogi, muatan positif adalah massa puding, dan muatan negatif akan diwakili oleh buah plum. Model ini dibantah oleh Perrin pada tahun 1907. Dalam proposalnya, Perrin menyatakan sebagai berikut:

- Muatan positif tidak meluas ke seluruh struktur atom. Sebaliknya, itu terkonsentrasi di pusat atom.

- Muatan negatif tidak tersebar di seluruh atom. Sebaliknya, mereka tersusun secara teratur di sekitar muatan positif, menuju tepi luar atom.

Batasan

Model atom Perrin memiliki dua batasan utama, yang kemudian diatasi berkat kontribusi Bohr (1913) dan fisika kuantum.

Batasan paling signifikan dari proposal ini adalah:

- Tidak ada penjelasan mengapa muatan positif tetap terkonsentrasi di pusat atom.

- Stabilitas orbit muatan negatif di sekitar pusat atom tidak dipahami.

Menurut hukum elektromagnetik Maxwell, muatan negatif akan menggambarkan orbit spiral di sekitar muatan positif, sampai mereka bertabrakan dengannya.

Artikel yang menarik

Model atom Schrödinger.

Model atom De Broglie.

Model atom Chadwick.

Model atom Heisenberg.

Model atom Thomson.

Model atom Dalton.

Model atom Dirac Jordan.

Model atom dari Democritus.

Model atom Bohr.

Referensi

Jean Perrin (1998). Encyclopædia Britannica, Inc. Diperoleh dari: britannica.com
Jean Baptiste Perrin (20014). Ensiklopedia Biografi Dunia. Diperoleh dari: encyclopedia.com
Model atom (sf). Havana Kuba. Diperoleh dari: ecured.cu
Perrin, J (1926). Struktur Materi yang Terputus. Nobel Media AB. Diperoleh dari: nobelprize.org
Solbes, J., Silvestre, V. dan Furió, C. (2010). Perkembangan historis model atom dan ikatan kimia dan implikasi didaktiknya. Universitas Valencia. Valencia Spanyol. Diperoleh dari: ojs.uv.es

MODEL ATOM PERRIN: KARAKTERISTIK, POSTULAT - KIMIA - 2025