Dewasa ini kata atom sudahlah sangat sering kita dengar. Tetapi
kelahiran konsep atom memerlukan waktu yang sangat lama, lebih dari 2000
tahun. Setelah kelahirannya pun, masih diperlukan beberapa abad untuk
mematangkan konsep ini. Atom yang awalnya kita anggap sebagai bola pejal
yang keras, sekarang ternyata kita pahami sebagai awan materi yang
rumit.
Pada abad ke-5 sebelum Masehi, dua orang filsuf Yunani, Leucippus dan muridnya Democritus, berjalan-jalan di sepanjang pantai Aegean. Leucippus
mengajak muridnya untuk merenungkan sesuatu: "Tidakkah air laut yang
kelihatannya bersifat kontinu terdiri dari butiran-butiran halus seperti
halnya pasir yang terhampar di pinggir pantai? Dari kejauhan pasir
terlihat kontinu tetapi pengamatan dari dekat menunjukkan pasir terdiri
dari butiran-butiran halus."
Democritus yang hidup antara tahun 470 sampai 380
sebelum Masehi mengembangkan pemikiran sang guru. Ia menyatakan bahwa
materi terdiri dari partikel-partikel terkecil yang disebut atom (a = tidak, tomos
= terbagi). Ia percaya bahwa atom-atom dari unsur-unsur yang berbeda
mempunyai bentuk dan ukuran yang berbeda. Air mempunyai bentuk seperti
bola yang halus sehingga terasa sejuk sedangkan api mempunyai bentuk
yang tajam sehingga terasa panas. Pada masa itu, bangsa Yunani percaya
bahwa ada empat unsur yang menyusun alam, yaitu tanah, air, api, dan
udara. Namun demikian, pemikiran Democritus ini tidak menarik minat orang selama 2000 tahun karena mereka telah kecanduan teori bahwa materi bersifat kontinu.
Pada sekitar tahun 1779 seorang ilmuwan Perancis, Antoine Laurent Lavoisier,
melakukan percobaan secara teliti, yaitu memanaskan logam raksa dan
udara dalam tabung tertutup. Dari percobaan ini ia sampai pada
kesimpulan bahwa “dalam setiap reaksi kimia, jumlah massa zat-zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”. Kesimpulan ini kemudian dikenal sebagai Hukum Kekekalan Massa. Dua puluh tahun kemudian, ilmuwan Perancis lain yang menetap di Madrid, Joseph Louis Proust merumuskan suatu hukum yang disebut Hukum Perbandingan Tetap yang berbunyi: “Perbandingan massa unsur-unsur yang menyusun suatu senyawa selalu tetap”.
Untuk menjelaskan kedua hukum di atas, seorang guru SMA dari Inggris, John Dalton, membangkitkan ingatan orang tentang suatu istilah yang telah terlupakan yaitu atom. Dalton mengemukan teori barunya tentang atom melalui bukunya yang berjudul New System of Chemical Philosophy. Butir-butir teori atom Dalton adalah sebagai berikut:
1. Materi tersusun dari partikel-partikel terkecil yang disebut atom.
2. Atom tidak dapat dibagi-bagi menjadi partikel yang lebih kecil.
3. Atom-atom suatu unsur mempunyai sifat dan massa yang sama.
4. Unsur-unsur yang berbeda memiliki atom-atom yang sifat dan massanya berbeda.
5. Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali atom-atom.
Jadi jelaslah sekarang bagaimana teori atom Dalton mampu menjelaskan kedua teori di atas. Dalam kaitan Hukum Kekekalan Massa,
reaksi kimia hanyalah melibatkan penataan ulang atom-atom pereaksi
menjadi hasil reaksi, sehingga jumlah massa harus tetap sama. Atau
dengan kata lain, selama reaksi berlangsung atom-atom tidak diciptakan
dan tidak dimusnahkan. Dalam kaitan Hukum Perbandingan Tetap,
suatu senyawa dibentuk atau disusun dari berbagai jenis atom-atom
dengan perbandingan tertentu sehingga mempunyai perbandingan massa yang
selalu tetap.
Namun demikian, bukan berarti teori atom Dalton
telah sempurna. Atom yang berupa bola pejal tentu saja tidak mampu
menjelaskan mengapa suatu larutan tertentu bersifat elektrolit alias
dapat menghantarkan arus listrik. Kenyataannya, beberapa bagian dari
teori ini memang terbukti salah.
Pengamatan yang teliti mulai akhir abad ke-19 hingga awal abad ke-20,
mengantarkan para ahli pada kesimpulan bahwa atom-atom dapat
dipecah-pecah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil.
Partikel-partikel penyusun atom adalah proton yang bermuatan positip,
neutron yang netral, dan elektron yang bermuatan negatip. Dengan
demikian poin ke-2 dari teori ini salah.
Atom mempunyai jumlah proton dan elektron yang spesifik. Tetapi
atom-atom dari unsur yang sama dapat mempunyai jumlah neutron yang
berbeda. Hal ini menyebabkan atom-atom unsur yang sama bisa saja
mempunyai massa yang berbeda. Inilah yang disebut dengan isotop. Ini
membuktikan bahwa poin ke-3 dari teori atom Dalton juga salah.
Terlepas dari berbagai kesalahan dalam teorinya, Dalton
telah meletakkan dasar-dasar teori atom yang modern. Teori ini dibangun
dari berbagai data percobaan yang telah dilakukan oleh ahli-ahli lain
seperti Lavoisier dan Proust.
