Perkembangan Teori Atom

Ø  Model Atom Dalton

 

John Dalton (1766-1844) ialah seorang guru SMU di Manchester, Inggris. Ia terkenal karena teorinya yang membangkitkan kembali istilah "atom". Dalam buku karangannya yang berjudul New System of Chemical Philosophy ia berhasil merumuskan hal tentang atom sekitar tahun 1808

v  Beliau mengemukakan Prostulat tentang atom yaitu :

a.       Meteri terdiri dari atom yang tak dapat dibagi

b.      Atom tidak dapat dihancurkan dan sifat selalu sama selama reaksi kimia

c.       Semua atom dalam suatu unsur adalah sama sifat dan massanya

d.      Unsur yang berbeda akan memiliki atom dan nomor atom yang beda

e.       Senyawa terbentuk dari unsur-unsur melalui penggabungan atom-atom

v  Kelebihan teori atom Dalton

a.       Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier).

b.      Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

v  Kelemahan teori atom Dalton

a.      Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi karena arus listrik mengalir melalui electron

b. Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.

c.     Model atom Dalton tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.

Ø  Model Atom Thompson

 J.J. Thompson menemukan partikel yang bermuatan negatif dari percobaan sinar katoda dan selanjutnya disebut elektron. Dari penemuannya tersebut, Thomson mengemukakan :

"Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negative elektron"

 v  Kelebihan teori atom Thompson

Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.

v  Kelemahan teori atom Thompson

Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

Ø  Model Atom Rutherford

 Ernest Rutherford melalui percobaan hamburan sinar alfa, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan, ada pula yang di pantulkan dan dibelokkan. Sehingga beliau mengusulkan model atom sebagai berikut :

“Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif”

v  Kelebihan teori atom Rutherford

Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif dan elektron yang mengelilingi inti atom yang bermuatan negatif

v  Kelemahan teori atom Rutherford

Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Padahal selama electron bergerak dalam suatu orbit, maka ada percepatan menuju ke pusat, electron ini secara kontinu mengemisikan radiasi dan secara berangsur-angsur akan melepaskan energy yang akhirnya akan jatuh ke dalam inti.

Ø  Model Atom Bohr

Niels Bohr mengusulkan, pada 1913, apa yang sekarang disebut model atom Bohr.

Ada empat postulat yang digunakan untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford, antara lain :

a.      Atom Hidrogen terdiri dari sebuah elektron yang bergerak dalam suatu lintas edar berbentuk lingkaran mengelilingi inti atom ; gerak elektron tersebut dipengaruhi oleh gaya coulomb sesuai dengan kaidah mekanika klasik.

b.    Lintas edar elektron dalam hydrogen yang mantap hanyalah memiliki harga momentum angular L yang merupakan kelipatan dari tetapan Planck dibagi dengan 2π. dimana n = 1,2,3,… dan disebut sebagai bilangan kuantum utama, dan h adalah konstanta Planck. 

c.    Dalam lintas edar yang mantap elektron yang mengelilingi inti atom tidak memancarkan energi elektromagnetik, dalam hal ini energi total E tidak berubah.

d.   Jika suatu atom melakukan transisi dari keadaan energi tinggi EU ke keadaan energi lebih rendah EI, sebuah foton dengan energi hυ=EU-EI diemisikan. Jika sebuah foton diserap, atom tersebut akan bertransisi ke keadaan energi rendah ke keadaan energi tinggi.

v  Kelebihan teori atom Bohr

a.     Keberhasilan teori Bohr terletak pada kemampuannya untuk meramalkan garis-garis dalam spektrum atom hydrogen

b.  Salah satu penemuan adalah sekumpulan garis halus, terutama jika atom-atom yang dieksitasikan diletakkan pada medan magnet

c.     Elektron tidak mengorbit mengelilingi inti melalui sembarang lintasan, tp hanya melalui lintasan tertentu dengan momentum sudut tertentu tanpa melepaskan energi (= Lintasan Stasioner)

d.      Elektron dapat berpindah hanya dengan melepaskan dan menyerap energi sebesar hf (energi foton)

v  Kelemahan teori atom Bohr

a.       Tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack.

   Tidak dapat menerangkan kejadian-kejadian dalam ikatan kimia dengan baik, pengaruh medan magnet terhadap atom-atom, dan spektrum atom yang berelektron lebih banyak. (hanya dapat menjelaskan spectrum atom hydrogen dan ion ion sejenis atom hidrogen seperti He⁺,Li²⁺, Be³⁺)

Daftar Pustaka

Anonim. 2012. Struktur atom. http://id.wikipedia.org/wiki/Struktur_atom (Akses 13 Februari 2013, 19:00 WIB)

Anonim. 2013. John Dalton. http://id.wikipedia.org/wiki/John_Dalton (Akses 12 Februari 2013, 20:00 WIB)

Anonim. 2013. Teori Atom Bohr. http://id.wikipedia.org/wiki/Model_Bohr (Akses 12 Februari 2013, 19:45 WIB)

Anonim. 2012. Makalah Fisika Atom Teori Atom Bohr. http://makalahmajannaii.blogspot.com/2012/10/makalah-teori-atom-bohr-fisika-atom.html (Akses 14 Februari 2013, 18:05 WIB)

Dogra, S.K. 2009. Kimia Fisik Dan Soal-Soal. Jakarta : UI-Press

Firmansyah, Reza. 2011. Teori Atom Jhon Dalton. http://kimia.upi.edu/staf/nurul/Web%202011/0900765/teori%20atom%20dalton.html (Akses 12 Februari 2013, 19: 20 WIB)

Firmansyah, Reza. 2011. Teori Atom Ernest Rutherford. http://kimia.upi.edu/staf/nurul/Web%202011/0900765/teori%20atom%20rutherfood.html (Akses 12 Februari 2013, 19:45 WIB)

Seran, Emel. 2010. TEORI ATOM. http://wanibesak.wordpress.com/2010/10/06/teori-atom/ (Akses 12 Februari 2012, 20:15)

Sugiarto, Bambang dkk. 2007. KIMIA DASAR I. Surabaya : Unesa University Press

Susanti, Vika. 2007. Model Atom Rutherford. http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2007/Vika%20Susanti/rutherford.html (Akses 13 Februari 2013, 18:40 WIB)

SINTESIS ORGANIK : GUGUS PELINDUNG

Gugus Pelindung

Gugus pelindung adalah gugus fungsi yang digunakan untuk melindungi gugus tertentu supaya tidak turut bereaksi dengan pereaksi atau pelarut selama proses sintesis. Deproteksi adalah penghilangan atau reduksi gugus pelindung menjadi gugus fungsi awal yang dilindungi.

Pemilihan gugus pelindung :

1.      Mudah dimasukkan dan dihilangkan

2.     Tahan terhadap reagen yang akan menyerang gugus fungsional yang tidak terlindungi.

3.     Stabil dan hanya bereaksi dengan pereaksi khusus untuk mengembalikan gugus fungsi aslinya.

4.    Gugus pelindung seharusnya tidak mengganggu reaksi yang dilakukan sebelum dihapus. 

         

           Contoh sintesis alkohol dari ketoester

Apabila molekul mengandung beberapa gugus fungsional yang mirip, mungkin perlu dilindungi dengan cara yang berbeda, sehingga mereka dapat dihilangkan dengan kondisi yang berbeda-beda. 

Penghilangan gugus pelindung dapat terjadi karena:

1.      Solvolisis dasar à Penguraian oleh pelarut

contoh: Hidrolisis, Alkoholisis

2.      Hidrogenolisis

3.      Logam berat

4.      Ion fluoride

5.      Fotolitik

6.      Asam / basa

7.      Elektrolisis

8.      Eliminasi reduktif

9.      β – eliminasi

10.  Oksidasi

11.  Substitusi nukleofilik

12.  Katalisis logam transisi

13.  Enzim

          
        Contoh sintesis alkohol dari ketoester

• Ester t-butil sangat mudah dihidrolisis dalam suasana asam. Ester merupakan gugus pelindung yang baik untuk melindungi alkohol dari asam.

• Suatu ester benzil (seperti eter benzil atau amina) dapat diputus dengan hidrogenolisis.

• Gugus Methylthiomethyl (MTM) dihapus oleh asam atau dapat dibelah dengan perak berair atau garam merkuri (netral merkuri klorida) yang kebanyakan eter yang stabil sebagai hasilnya
• Logam alkali (seperti Li) dalam amonia cair biasanya diterapkan untuk deproteksi benzil (Bn) eter.

• 2-(trimetilsilil)esteretoksimetil biasanya dipecah dengan HF dalam asetonitril oleh ion fluoride.

• Ester fenasil dapat dihilangkan dengan cahaya pada panjang gelombang 308-313 nm dengan > hasil 70%.

• Misal, iradiasi/pemancaran larutan buffer ester dari p-hidroksi fenasil di suhu kamar.

• Metil ester dihilangkan dengan basa.

         Contohnya : LiOH dapat memecah gugus metil ester sedangkan gugus Boc (t-Butoxycarbonyl) tetap utuh.

• Gugus MEM (Metoksi Etoksi Metil) dapat selektif dihilangkan dengan trimetilsilil iodida dalam asetonitril tanpa mempengaruhi metil eter atau gugus ester.

• Gugus Metoksi Metil (MOM) adalah salah satu gugus yang baik untuk melindungi kelompok alkohol dan fenol.
• MOM eter dapat dibuat dari alkohol atau fenol dengan MOMCl (metoksi metil klorida) atau MOMOAc (metoksi metil asetat) 

Tabel Gugus Pelindung

Gugus	Gugus pelindung	penambahan	penghilangan	Ketahanan GP	GP reaksi dengan-
Aldehid RCHO	Asetal RCH(OR’)2	R’OH, H*	H*/H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Keton	Asetal (ketal)		H*/H2O	Nukleofil, basa, reduktor	Elektrofil, oksidator
Asam RCOOH	Ester RCOOMe RCOOEt RCOOCH2Ph RCOOBu-t RCOOCH2CC3 Anion RCOO-	CH2N2 EtOH/H* PhCH2OH/H* H*, t-BuOH/H Cl3CCH2OH Basa	HO*/H2O H2, kat atau HBr H* Zn.MeOH Asam	Basa lemah, elektrofil Nukleofil	Basa kuat, nukleofil, reduktor Elektrofil
Alkohol ROH	Eter ROCH2Ph Asetal THP MEM Ester RCOOR’	PhCH2Br Basa R’COCl Piridina	H2, kat/HBr H*/H2O ZnBr2 NH3, MeOH	Elektrofil, basa, oksidasi Basa Basa Elektrofil, basa, oksidasi	HX(X nukleofil) Asam Asam Nukleofil
Fenol Ar-OH	Eter ArOMe Asetal ArOCH2Ome	Me2SO4 K2CO3 MeOCH3Cl Basa	HI, HBr atau BBr3 HOAc, H2O	Basa, elektrofil lemah Basa, elektrofil lemah	Serangan oleh elektrofil pada cincin Serangan oleh elektrofil pada cincin
Amina R-NH2	Amida RNHCOOR’ Uretan RNHCOOR’ Flalimida	R’OCOCl Kloroformat R’OCOCl Anhidrida Ftalat	HO-/H2O H+/H2O R’=CH2Ph H2,kat/HBr R’=Bu-t H+ NH2NH2	Elektrofil Elektrofil Elektrofil	Basa, nukleofil Basa, nukleofil
Tiol			HO-/H2O	elektrofil	Oksidasi
RSH	AcSR	RSH + AcCl + basa	HO-/H2O	elektrofil	Oksidasi

Daftar Pustaka

Warren, Stuart. 1981. Sintesis Organik Pendekatan Diskoneksi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

Warren, Stuart. 1983. Periptaan Sintesis Organik. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press