Partikel Penyusun Benda Mati dan Makhluk Hidup

Semua benda-benda yang ada di dunia ini tersusun atas atom-atom. Bahkan, tubuh manusia sendiri adalah atom-atom. Lalu apakah atom itu? Pasti ada di antara kita yang tidak asing dengan kata ini.
Menurut Harun (1994:5), atom adalah bahan penyusun semua benda baik benda hidup maupun benda mati. Artinya baik benda hidup maupun benda mati tersusun atas atom-atom. Kita manusia, merupakan makhluk hidup yang tersusun atas atom-atom yang jumlahnya ribuan. Atom sendiri merupakan benda mati, tapi atom partikel yang menyusun makhluk hidup.
Lalu seberapa besar atom itu?

Tubuh makhluk hidup tersusun dari milyaran atom-atom, atom-atom itu berikatan satu sama lain membentuk senyawa yang tersusun sedemikian rupa sehingga menjadi suatu bentuk tertentu. Misalnya rambut kita yang tersusun dari molekul-molekul yang mengandung atom karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), dan sulfur (S), serta tulang kita antara lain mengandung unsur kalsium (Ca), fosfor (P), dan oksigen (O). (Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2015:170). Atom tidak dapat dilihat dengan mata telanjang manusia karena ukurannya yang sangat kecil.

Namun, atom-atom dapat bergabung membentuk satu kesatuan yang nantinya dapat terlihat oleh mata manusia. Atom ada berbagai jenis/macamnya. Atom dapat bergabung dengan atom yang sama atau dengan atom yang berbeda. Dapat pula satu jenis atom bergabung dengan banyak atom lain. Atom yang telah bergabung dengan atom lain akan memiliki sifat yang berbeda dengan atom yang bebas (tak berikatan dengan atom lain).
Jumlah dan jenis atom-atom penyusun molekul yang menyebabkan sifat zat berbeda, tetapi pola susunan dan jenis ikatan antarmolekul penyusun materi juga dapat menyebabkan zat atau materi itu mempunyai sifat-sifat kimia dan fisika.
Mari kita lihat contoh berikut. Molekul glukosa yang menyusun amilum tersusun dari atom C, H, dan O dengan perbandingan tertentu. Kayu yang ada pada pensil tersusun atas selulosa yang juga mempunyai rantai panjang. Molekul panjang tersebut terdiri atas molekul-molekul glukosa sama seperti pada pati. Selulosa dan amilum mempunyai molekul penyusun sama yaitu glukosa tetapi jenis ikatan antarmolekul glukosanya berbeda. Selulosa merupakan zat yang keras tetapi jika dimakan oleh manusia tidak dapat dicerna oleh tubuh. Sedangkan amilum dapat dicerna dan digunakan sebagai bahan makanan. Masing-masing senyawa mempunyai rumus molekul tertentu. Rumus molekul menunjukkan jenis atom yang menyusun suatu molekul dan perbandingannya. Molekul air (H2O) sebagai contoh terdiri atas satu atom O dan dua atom H. Bila dua atom O mengikat dua atom H maka akan terbentuk senyawa
yang berbeda yaitu hidrogen peroksida (H2O2).
Bagaimana atom-atom dapat membentuk ikatan kimia dalam suatu
molekul?
Sebelum mempelajari lebih jauh dari hal itu, mari kita pelajari dulu partikel-pertikel penyusun atom. Ya. Meskipun atom adalah penyusun, tetapi atom sendiri juga tersusun dari pertikel-partikel. Atom merupakan partikel terkecil yang menyusun benda mati maupun makhluk hidup yang mana atom sendiri tersusun atas partikel-partikel penyusun atom atau partikel subatom yaitu neutron (n), proton (p), dan elektron (e). Neutron dan proton membentuk inti atom. Elektron menempati kulit-kulit atom yang ada di sekitar inti. Elektron-elektron tersebut mengelilingi inti dengan kecepatan tinggi membentuk awan elektron. Elektron dan proton merupakan partikel subatom yang mempunyai muatan berlawanan, sedangkan neutron tidak bermuatan. Elektron bermuatan negatif sedangkan proton bermuatan positif.

Karena elektron dan proton bermuatan listrik, maka atom juga dapat bermuatan listrik mengingat elektron dan proton adalah penyusun atom. Atom dikatakan netral atau tak bermuatan jika jumlah antara elektron dan protonnya sama banyak. Bagaimana bila jumlah elektron lebih banyak dari pada protonnya? Tentu saja karena elektron membawa muatan listrik negatif, maka apabila jumlah elektron lebih banyak dari proton, atom akan bermuatan negatif. Begitu pula yang terjadi apabila proton yang lebih banyak berada dalam atom daripada elektron, atom bermuatan listrik positif.
Meskipun atom merupakan partikel yang kecil, atom memiliki massa atom yang terpusat pada inti atom. Sedangkan elektron yang bukan bagian dari inti atom, memiliki massa yang amat kecil.

Bagaimana atom yang sangat kecil dapat diketahui dan dipelajari? Hal ini sekarang dapat diketahui oleh kita semua tidak lepas karena penelitian dari berbagai ahli yang tak henti-hentinya melakukan penelitian tentang atom dan menjadikan hasil penelitiannya memberikan pengaruh bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya tentang atom sekarang ini. Berikut ini adalah sejarah penemuan atom dari beberapa ilmuan.
1. John Dalton(1766-1844), mengajukan teori atomn tahun 1807

Dalton mengatakan bahwa semua unsur kimia tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil, yang disebut atom, yang tidak bisa pecah saat zat-zat kimianya direaksikan. Satu lagi pendapatnya yaitu semua reaksi kimia merupakan akibat saling bergabungnya atau terpisahnya atom-atom. Teori atom dalton menjadi dasar untuk ilmu pengetahuan modern. Model atom Dalton dapat dakatakan, atom sebagai partikel terkecil yang berbentuk seperti bola pejal

2.Joseph John Thomson, menurutnya Atom merupakan bola bermuatan positif dan di tempat-tempat tertentu terdapat elektron-elektron yang bermuatan negatif seperti kismis dalam roti.

3. Ernest Rutherford, menurutnya atom adalah partikel yang terdiri dari inti atom, yaitu proton dan neutron yang berada pada bagian pusat dan dikelilingi elektron-elektron.

4. Niels Bohr, atom terdiri terdiri atas inti yang menjadi pusat massa atom dan pusat muatan positif. Sedangkan elektron bergerak disekeliling inti pada lintasan tertentu (orbit)yang disebut kulit-kulit atom. Selama elektron mengelilingi inti, elektron tidak memancarkan energi.

5. Teori atom Modern (Mekanika Gelombang), menyatakan atom tersusun atas partikel sub atom yaitu neutron (n), proton (p), dan elektron (e). Neutron dan proton menjadi satu membentuk inti yang padat disebut nukleus atau inti atom. Elektron bergerak disekeliling inti hampir dalam kecepatan cahaya membentuk awan elektron.

Unsur
Unsur merupakan zat tunggal (murni) yang tidak dapat diubah lagi menjadi bahan lain dengan reaksi kimiawi, seperti emas, besi, perak, oksigen, dan masih banyak yang lain. Saat ini ada sekitar 105 unsur yang ditemukan di alam (terlihat pada sistem periodik unsur). Masing-masing unsur tersebut memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Atom-atom dari unsur yang berbeda memiliki jumlah partikel subatom yang berbeda. Semua atom dalam suatu unsur tertentu memiliki jumlah proton yang sama di dalam intinya. Jumlah proton ini unik untuk setiap unsur. Nomor massa suatu atom ditentukan oleh jumlah dari neutron, proton, dan elektron. Namun, karena massa elektron sangat kecil, maka dapat diabaikkan. Atom yang satu berbeda dengan atom yang lain karena mempunyai elektron, proton, dan neutron yang berbeda jumlahnya. Jika massa atomnya berbeda maka jari-jari bola atom itu akan berbeda pula.
Hubungan nomor atom, nomor massa, dan jumlah neutron dalam
suatu atom yang netral (tidak bermuatan) dapat dituliskan dengan
persamaan berikut.

Nomor atom = Jumlah proton (p) dalam suatu atom = jumlah elektron (e)
Nomor massa = Jumlah proton (p) + Jumlah neutron (n)

Pada penulisan lambang unsur, nomor atom ditulis subscrip (turun) di kiri lambang unsur, sedangkan nomor massa ditulis superscrip (naik) di kiri atas lambang unsur, sebagaimana berikut

Keterangan:
X = lambang unsur;
A = nomor massa;
Z = nomor atom

Sumber : migiboge