Massa Atom Relatif dan Jarak Antar Atom berdasarkan Teori Fisika Materi

2 min read

Jarak Antar Atom

AhmadDahlan.NET – Semua zat ada di alam semesta ini merupakan kumpulan-kumpulan dari atom-atom yang menyusunnya. Misalnya saja mobil merupakan kumpulan dari banyak zat penyusun yang berada di Bodi, ban, suspensi, bahan bakar bahkan debu yang melekat di permukaan kacanya.

Besi yang ada bodi mobil sendiri adalah unsur yang jika dipotong menjadi dua kita akan mendapatkan dua bagian bodi mobil. Satu bagian ini bisa dibagi lagi hingga akhirnya kita mendapatkan bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Meskipun tidak terjadi demikian, karena mustahil manusia memiliki pisau yang bisa membelah unsur sampai pada tingkat terkecil. Bagian yang tidak dapat dibagi lagi ini disebut sebagai atom (a : tidak dan thomos : terbagi).

Makna dari kata tidak dapat dibagi lagi ini lebih merujuk dimana atom dari besi masih mewakili karakteristik dari unsur besi, namun sebuah atom terdiri dari Proton, Neutron dan elektron. Semua zat akan memiliki karakteristik yang khas pada saat membentuk unsur sedangkan pada tingkat proton, neutron, dan elektron, ketiganya memiliki karakteristik yang sama meskipun sudha membentuk unsur lain.

Sebagai contoh Atom oksigen yang memiliki 16 Proton, 16 Neutron dan 16 elektron akan memiliki sifat-sifat fisis yang berbeda dengan Carbon yang memiliki 12 Proton, 12 Neutron, dan 12 Elektron namun jika kita bisa mengambil satu proton dari okseigen dan satu proton dari carbon, maka proton tersebut akan memiliki karakteristik yang sama. Jika proton ini mampu kita berikan 1 buah elektron dan mengitari proton dengan stabil maka kita baru saja membuat unsur hidrogen dari proton dan elektron. Hanya saja prosesnya tidak sesederhana itu.

Karakateristik proton, neutron dan elektron ketika berdiri sendiri kemudian dijadikan acuan untuk membuat suatu indikator yang bisa digunakan untuk seluruh unsur. Indikator tersebut disebut sebagai massa atom relatif. Agar menunjukkan hasil yang konsisten, 12C yang merupakan unsur yang paling stabil kemudian dijadikan standar untuk massa atom relatif.

1 u = 1,6605 x 10-27 kg

Massa relatif atom Hidrogen yang memiliki stau potron adalah 1,0079 u. Untuk mengetahui masing-masing massa dari sebuah atom, dapat dilihat di tabel periodik.

Keterangan pada unsur table Periodik

Unsur adalah suatu subtansi tunggal sepetri besi (Fe), emas (Au), Tembaga (Cu) dan sejenisnya. Unsur yang membentuk ikatan dengan unsir lain ataupun dirinya sendiri disebut sebagai senyawa Ozon (O3), Air (H2O), Besi Trioksida (Fe2O3) dan sejeninya. Oksigen yang banyak ditemukan di udara merupakan senyawa O2 yang ikatan lebiih stabil dibandingkan dengan unsur oksigen O. Namun untuk penamaannya kebetulan saja sama untuk oksigen O2 (tidak perlu disebut dioksida) dan oksigen O.

Gerak Brown

Serbuk sari berwarna putih dan halus yang masuk ke dalam air yang tenang tidak akan bergerak lurus tapi bergerak secara acak. Gerak ini dinamakan gerak Brown yang diambil dari nama Robert Brown. Gerak serbuk sari di dalam air ini disebabkan oleh massanya yang sangat kecil sehingga gerakan macroscopik dari air mempengaruhi lintasan dari serbuk sari.

Gerak Brown ini membuat serbuk terus menerus bergerak sehingga cukup untuk mengimbangi gaya gravitasi. Hasilnya serbuk sari tidak akan pernah mengendap di dasar cairan.

Tahun 1905, Albert Einsten kemudian mempelajari gerak Brown dari sudut padangan fisika teoretis lalu menghitung perkiraan dari massa dan ukuran atom dan molekul di percobaannya. Hasil perhitungan menunjukkan perkiraan diameter dari atom secara umum sekitar 10-10m.

Contoh Kasus

Rapat jenis dari tembaga adalah 8,9 x 103 kg/m3. Jika massa atom relatif dari Atom Tembaga adalah 63 u berapakah perkiaraan jarak antar atom tembaga yang berdekatan?

Solusi :

Misalkan ada 1 m3 tembaga berbentuk kubus dimana sisi-sisinya adalah 1 m x 1 m x 1 m. Massa total dari kubus tersebut adalah :

m = ρ V = 8,9 x 103 kg/m3 x 1 m3 = 8,9 x 103 kg.

di dalam kubus tersebut tersebut tersebaar sebanyak N atom dimana mssa relatif 1 atom tembaga adalah 63 u

mr = 63 x 1,66 x 10-27 kg = 1,05 x 10-25 kg/atom

Hal ini berarti dalam 1 m3 terdapat

8,9 x 103 kg / ((1,05 x 10-25 kg/atom)(1 m3) = 8,5 x 1028 atom/m3

Jika atom tersebut terdistribusi rata (Tidak ada tendensi tertentu) maka jarak antar atom

1 m / ∛ 8,5 x 1028 = 2,3 x 10-10 m

Jadi kira-kira jarak antara satu atom tembaga dan tembaga lain terpisah sejauh 2,3 x 10-10 m.

Hukum Gas Ideal

Ahmad Dahlan
1 min read

Pemuaian Termal

Ahmad Dahlan
1 min read

Tinggalkan Balasan