Pada sistem tata surya, planet-planet mengelilingi matahari melalui orbitnya masing-masing, sehingga tidak saling bertabrakan. Hal serupa ternyata juga terjadi pada struktur atom. Ibarat planet, elektron mengelilingi inti atom pada orbit tertentu. Model atom yang menyerupai tata surya dikemukakan oleh Niels Bohr, seorang fisikawan berkebangsaan Denmark.
Konsep atom Bohr merupakan salah satu konsep yang menjelaskan tentang struktur atom. Dengan menguasai struktur atom, kalian akan mampu menjelaskan teori atom mekanika kuantum, bilangan kuantum,dan bentuk-bentuk orbital atom. Dalam menentukan bilangan kuantum, kalian perlu memerhatikan konfigurasi elektron yang sesuai dengan prinsip Aufbau, aturan Hund, dan larangan Pauli. Nah, setelah mengetahui konfigurasi elektron, kalian akan mampu membuat diagram orbital atom dan menyusun unsur-unsur dalam sistem periodik.
A. Struktur Atom
Suatu atom tersusun atas inti atom yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Adapun inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Dengan demikian, suatu atom dikatakan bermuatan netral, yang berarti jumlah proton pada inti atom sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti. Pada saat antaratom saling bereaksi, ternyata hanya bagian luar dari atom (elektron) yang bereaksi. Oleh karena itu, penyusunan elektron pada bagian luar dari suatu atom perlu dikaji lebih lanjut. Bagaimana penjelasan selengkapnya? Perhatikan uraian berikut.
1. Teori Atom Mekanika Kuantum
Teori atom mengalami perkembangan mulai dari teori atom John Dalton, Joseph John Thomson, Ernest Rutherford, dan Niels Henrik David Bohr. Perkembangan teori atom menunjukkan adanya perubahan konsep susunan atom dan reaksi kimia antaratom. Kelemahan model atom yang dikemukakan Rutherford disempurnakan oleh Niels Henrik David Bohr. Bohr mengemukakan gagasannya tentang penggunaan tingkat energi elektron pada struktur atom. Model ini kemudian dikenal dengan model atom Rutherford-Bohr. Tingkat energi elektron digunakan untuk menerangkan terjadinya spektrum atom yang dihasilkan oleh atom yang mengeluarkan energi berupa radiasi
cahaya.
Penjelasan mengenai radiasi cahaya juga telah dikemukakan oleh
Max Planck pada tahun 1900. Ia mengemukakan teori kuantum yang
menyatakan bahwa atom dapat memancarkan atau menyerap energi hanya
dalam jumlah tertentu (kuanta). Jumlah energi yang dipancarkan atau
diserap dalam bentuk radiasi elektromagnetik disebut kuantum.
Dengan Teori Kuantum, kita dapat mengetahui besarnya radiasi yang dipancarkan maupun yang diserap. Selain itu, Teori Kuantum juga bisa digunakan untuk menjelaskan terjadinya spektrum atom.
Salah satu alasan atom hidrogen digunakan sebagai model atom Bohr adalah karena hidrogen mempunyai struktur atom yang paling sederhana (satu proton dan satu elektron) dan menghasilkan spektrum paling sederhana. Model atom hidrogen ini disebut solar system (sistem tata surya), di mana elektron dalam atom mengelilingi inti pada suatu orbit dengan bentuk, ukuran, dan energi yang
tetap. Semakin besar ukuran suatu orbit, semakin besar pula energi elektronnya. Keadaan ini dipengaruhi oleh adanya gaya tarik-menarik antara proton dan elektron.