Komposisi Partikel Subatom

Pada awalnya, atom didefinisikan sebagai partikel terkecil penyusun suatu materi. Konsep ini pertama kali diperkenalkan oleh ilmuwan John Dalton. Dalton menyatakan bahwa suatu atom tersusun atas inti atom dan kulit atom.

Daftar Isi

Seiring perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan, ternyata atom bukanlah partikel terkecil. Atom itu sendiri memiliki partikel yang lebih kecil dan dikenal sebagai partikel subatom. Jadi, partikel-partikel subatom ini jugalah yang menentukan keadaan suau atom.

Partikel Subatom

Dalam atom sebagian besar penyusunnya berupa ruang hampa yang di dalamnya terdapat inti yang berukuran sangat kecil. Pada inti atom, massa dan muatan positifnya dipusatkan dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang memiliki muatan negatif.

Atom tersusun atas partikel subatom yakni berupa proton, elektron, dan neutron. Proton dan neutron berada pada inti atom. Secara kolektif, proton dan neutron selanjutnya disebut sebagai nukleon (partikel yang membentuk nukleus). Massa inti atom ditentukan dari jumlah proton dan elektron. Sedangkan elektron beredar mengelilingi inti atom pada lintasan/kulit atom.

Massa atom dinyatakan dalam satuan massa atom (sma) atau atomic mass unit (amu) dimana 1 sma = 1/12 × massa atom C¹².

1 sma = ¹/₁₂×1,99×10⁻²⁶ kg

1 sma = 1,66 × 10⁻²⁷ kg

Muatan partikel dasar dinyatakan sebagai muatan relatif terhadap muatan satu elektron (e), dimana muatan 1 elektron sebesar -1,60×10⁻¹⁹ coulomb (C). Muatan 1 proton sama dengan muatan 1 elektron, hanya berbeda tanda.

• muatan proton = +1,60×10⁻¹⁹ C
• muatan elektron = -1,60×10⁻¹⁹ C

Data Partikel Subatom

Ketiga partikel subatom memiliki data masing-masing terkait massa, muatan, dan lambang. Berikut ini penjelasan terkait partikel subatom.

Proton

Proton merupakan partikel subatom yang bermuatan positif (+). Partikel ini menentukan muatan inti atom yang juga bermuatan positif, sehingga muatan inti atom = muatan proton.

Telah ditetapkan massa eksak 1 proton = 1,673×10⁻²⁷ kg. Kita juga dapat mengonversi massa proton ke satuan sma.

massa proton = 1,673×10⁻²⁷ kg ÷ 1,66×10⁻²⁷ kg/sma

massa proton = 1,007 sma ≈ 1 sma

Proton memiliki lambang ₁p¹ yang menunjukkan:

• muatan = +1
• massa = 1 sma

Neutron

Neutron sebagai partikel subatom yang letaknya sama seperti proton di inti atom. Partikel neutron tak bermuatan (netral). Oleh karena itu, jumlah total muatan inti atom ditentukan oleh proton bukan neutron, meskipun keduanya terletak pada inti atom.

Neutron memiliki massa eksak sebesar 1,675×10⁻²⁷ kg. Kita juga dapat mengonversi massa proton ke satuan sma.

massa neutron = 1,673×10⁻²⁷ kg ÷ 1,66×10⁻²⁷ kg/sma
massa neutron = 1,009 sma ≈ 1 sma

Neutron memiliki lambang ₀n¹ yang menunjukkan:

• muatan = 0
• massa = 1 sma

Elektron

Elektron terletak pada kulit atom. Elektron adalah partikel subatom yang memiliki muatan negatif (-). Jumlah muatan elektron menyeimbangkan muatan inti atom sehingga suatu atom bersifat netral.

muatan atom netral = muatan elektron + muatan inti atom

Sama seperti proton dan neutron, partikel elektron juga memiliki massa eksak sebesar 9,109×10-³¹ kg. Jika kita lakukan konversi ke dalam satuan sma, maka:

massa elektron = 9,109×10⁻³¹ kg ÷ 1,66×10⁻²⁷ kg/sma
massa elektron = 0,00054 sma (massa sangat kecil sehingga dapat dianggap juga = 0).

Elektron memiliki lambang ₋₁e⁰ yang menunjukkan:

• muatan = -1
• massa = 0

Perbandingan Massa Proton dengan Massa Elektron

Massa elektron diatas sangatlah kecil apabila dibandingkan dengan neutron ataupun proton. Oleh karena itu, massa elektron dapat diabaikan di dalam suatu atom.

massa proton/massa elektron = 1,673×10⁻²⁷ kg ÷ 9,109×10⁻³¹ kg

massa proton/massa elektron = 1.836

Dengan kata lain, massa elektron = (¹/₁₈₃₆)×massa proton

Berdasarkan perbandingan massa diatas, dapat kita simpulkan bahwa:

massa atom = massa proton + massa neutron

Data ketiga partikel tersebut dapat kita rangkum menjadi tabel seperti di bawah ini.

Partikel	Notasi	Massa (kg)	Massa  (sma)	Muatan (Coulomb)	Muatan
Proton	\begin{aligned} _{1}^{1}\mathrm{p} \end{aligned}	1,673×10⁻²⁷	1	+1,60×10⁻¹⁹	+1
Neutron	\begin{aligned} _{0}^{1}\mathrm{n} \end{aligned}	1,673×10⁻²⁷	1	0	0
Elektron	\begin{aligned} _{-1}^{0}\mathrm{e} \end{aligned}	9,109×10⁻³¹	1	-1,60×10⁻¹⁹	-1

Demikian pembahasan terkait komposisi partikel penyusun atom (subatom). Jika ada pertanyaan, bisa disampaikan pada kolom komentar.

Semoga bermanfaat.