Cara Ilmuwan Menentukan Massa Atom - My Stupid Theory

My Stupid Theory

Si Bodoh yang waktu dan pikirannya habis digerogoti oleh rasa ingin tahu.

Cara Ilmuwan Menentukan Massa Atom


Bagaimana Mengukur Massa?

Pernahkah kalian berfikir untuk menimbang sebuah biji bunga matahari?

Instrument apa yang akan kalian gunakan?

Neraca O'haus? Neraca tiga lengan? Timbangan analitik digital?

Sekarang bagaimana kalau untuk menimbang sebuah biji sawi? Apakah instrument yang kamu gunakan sebelumnya itu bisa digunakan?

Lebih jauh lagi bagaimana kalau untuk menimbang atom? Suatu materi yang tidak pernah bisa di lihat oleh manusia.

Namun seperti yang telah kita ketahui bersama bahwa massa sebuah atom telah berhasil ditentukan oleh para ilmuwan.

Massa Atom Hidrogen ialah 1 SMA atau 1.67 x 10−24 gram, sedangkan Helium ialah 4 SMA atau 6.68 x  10−24 gram.  Mungkin kalian sudah pernah membacanya di buku SMA.

Lalu muncul pertanyaan bagaimana cara para ilmuwan menentukan massa atom yang hanya nol koma nol nol nol nol...... sekian gram itu?

Apakah timbangan analitik masih memungkinkan untuk menimbang atom? atau neraca?

Tentu saja metode tradisional semacam itu tidak dapat dilakukan untuk menentukan massa sebuah atom.

Spektrometer Massa

Untuk menentukan massa sebuah atom diperlukan teknik khusus, teknik yang lebih kompleks yang dapat digunakan dalam menentukan massa sebuah atom.

Gambar di bawah ini merupakan instrument J.J. Thompson yang dapat digunakan dalam menentukan massa suatu atom.

Mass Spectrometer buatan J.J Thompson pada tahun 1912.

Cara Kerja Spektometer Massa


Unsur yang akan ditentukan massa atomnya dibentuk dalam fasa gas-nya.

Kemudian gas ini ditembak dengan sinar khusus untuk membentuk ion.

Ion dalam bentuk gas ini kemudian dimasukkan dalam tabung dan diberikan energi medan magnet dan medan listrik.

Gaya medan magnet dan medan listrik ini dapat ditentukan secara proporsional terhadap ion, sehingga gaya yang bekerja pada sistem dapat diketahui (F).

Karena dikenakan gaya medan magnet dan gaya medan listrik, ion akan mengalami percepatan(a).

Kemudian di bagian ujung tabung terdapat Faraday Cup. 

Dengan menghitung kapan dan dimana ion-ion mengenai Faraday Cup, para saintis dapat menentukan besarnya percepatan(a) yang dialami ion.

Dengan mengetahui gaya (F) yang bekerja pada sistem, dan percepatan yang terjadi pada ion, maka massa suatu atom(dalam bentuk ion) dapat ditentukan dengan hukum kedua Newton, yaitu;

Persamaan Hukum Kedua Newton
Memang yang akan terukur ialah massa sebuah ion, sebagaimana konsep dari ion ialah atom yang kehilangan atau kelebihan beberapa elektronnya maka massa yang diperoleh akan mengabaikan massa beberapa elektron tersebut.


Sebelum Spektometer Ditemukan

Lalu bagaimana para ilmuwan menentukan massa atom sebelum ditemukannya spektometer?

Para ilmuwan masa sebelumnya memang tidak dapat mengukur besarnya massa sebuah atom.

Mereka hanya menggunakan hukum perbandingan massa untuk membandingkan massa suatu atom.

Ini berdasarkan pada Hukum Perbandingan Massa yang dikemukakan oleh Amedeo Avogadro pada 1811.

Jadi pada dasarnya, mereka tidak dapat menyatakan berat atom dalam kg ataupun gram.

Tetapi mereka dapat menyatakan bahwa massa atom oksigen ialah delapan kali massa hidrogen.

Ini berdasarkan dari perbandingan reaksi antara gas Hidrogen(H2) dan Oksigen(O2) dalam membentuk air (H2O)

That's it! Thanks for reading.
Glad to see your coment!

Artikel Kimia ini termasuk dalam proyek Cara Belajar Kimia Online

2 comments

Woww ... tulisan-tulisannya sungguh berisi, namun tetap renyah dinikmati.
Salam kenal mas Mahfuzh !

Hanya sharing saja.. Terimakasih atas pujiannya.. Salam kenal..salam Mystupidhteory!

What comes into your mind?
Shoot me some comment!

 
Back To Top