Pengertian Elektron: Sejarah, Massa dan Sifat-Sifatnya

Bengkeltv.id – Pengertian Elektron: Sejarah, Massa dan Sifat-Sifatnya. Elektron adalah materi kimia yang akan kita bahas dalam pembahasan ini. Mungkin kita sering mendengar tentang istilah atom, yang merupakan partikel kecil yang terdiri dari beberapa sub-atom. Di antara sub-atom tersebut termasuk proton, elektron, dan neutron.

Dari ketiga komponen tersebut, salah satunya adalah elektron, yang memiliki muatan negatif. Sebagai komponen bermuatan negatif, elektron memiliki pengaruh terhadap arus listrik yang dihasilkan oleh atom tersebut.

Mari kita eksplorasi lebih lanjut tentang elektron. Kami akan membahas definisi, fungsi, sejarah, dan contoh penggunaan atom secara lebih mendalam.

Pengertian Elektron

Elektron adalah sebuah sub-atom yang berlokasi di sekitar inti atom, tidak di dalamnya. Komponen ini sebenarnya terletak di bagian luar inti atom.

Elektron adalah sub-atom yang membawa muatan negatif dan berada dalam kulit atom, mengelilingi inti atom.

Dalam dunia elektron, ada juga partikel yang dikenal sebagai positron. Positron adalah antipartikel yang membawa muatan positif.

Positron dan elektron dapat bertemu dalam kondisi tertentu. Ketika keduanya bertemu, mereka akan saling memusnahkan, menghasilkan sinar gamma.

Elektron ditemukan oleh?

Teori mengenai atom sebenarnya telah ada sejak zaman Yunani kuno, tetapi pada saat itu, teori tersebut hanya bersifat konseptual karena belum ada eksperimen yang dapat menguji kebenarannya.

Penemu pertama elektron adalah J.J. Thompson. Pada tanggal 30 April 1897, ilmuwan tersebut berhasil menemukan sub-atom yang disebut elektron. Thompson menemukan keberadaan elektron melalui eksperimen dengan menggunakan tabung sinar katoda.

Melalui eksperimen ini, Thompson berhasil menentukan rasio antara massa dan muatan listrik yang dimiliki oleh elektron dalam atom.

Meskipun penemuan ini menjadi tonggak penting, masih ada beberapa kekurangan. Hingga tahun 1909, Robert Milikan berhasil menghitung dengan lebih akurat nilai massa dan muatan listrik elektron dalam atom.

Penemuan elektron merupakan titik awal dalam sejarah pemahaman tentang struktur atom. Penemuan ini menjadi lkaliansan untuk penemuan komponen-komponen atom lainnya di masa depan, serta memainkan peran penting dalam perkembangan teori muatan dasar atom dalam ilmu fisika.

Fungsi Elektron

Elektron adalah sub-atom yang membawa muatan negatif. Dalam sebuah atom, peran utama elektron adalah untuk menarik proton yang membawa muatan positif.

Ketika elektron berinteraksi dengan komponen yang membawa muatan yang berbeda, maka terjadi reaksi tarik-menarik antara keduanya.

Namun, jika elektron bertemu dengan partikel yang membawa muatan yang sama, maka mereka akan saling tolak, menghasilkan gaya tolak antara keduanya.

Interaksi tarik-menarik atau tolak-menolak ini yang pada akhirnya menciptakan medan listrik.

Massa Elektron

Selain memiliki muatan negatif, elektron juga memiliki karakteristik unik lainnya, salah satunya adalah massa yang sangat ringan.

Massa elektron adalah yang paling ringan dibandingkan dengan semua partikel atom lainnya. Elektron hanya memiliki massa sekitar 9,11 x 10-28 gram, sehingga jika dibandingkan dengan massa proton, perbandingannya sekitar 1:1873.

Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron merujuk pada susunan elektron di sekitar inti atom. Keberadaan elektron dalam atom terbagi ke dalam beberapa tingkat dan lapisan, yang mencerminkan posisi relatif mereka terhadap inti atom.

Menurut teori mekanika kuantum, struktur elektron terdiri dari 7 lapisan yang berbeda. Lapisan pertama adalah kulit K, yang terletak paling dekat dan paling dalam ke inti atom. Lapisan terluar, yang terjauh dari inti, disebut kulit Q.

Penting untuk memahami susunan orbital elektron dalam konteks ini. Simbol s, p, d, dan f digunakan untuk menggambarkan subkulit elektron, sedangkan angka yang menyertainya menunjukkan tingkat energi yang berhubungan dengan kapasitas subkulit tersebut.

Untuk lebih memahami konfigurasi elektron secara visual, silakan lihat gambar konfigurasi elektron di atas. Ini memberikan gambaran tingkatan dan subkulit yang ada dalam atom, yang membantu menjelaskan bagaimana elektron disusun dalam sistem atom.

Kapasitas masing-masing subkulit dalam atom berbeda-beda, dan berikut adalah rinciannya:

Subkulit S dapat menampung maksimal 2 elektron.
Subkulit P dapat menampung maksimal 6 elektron.
Subkulit D dapat menampung maksimal 10 elektron.
Subkulit F memiliki kapasitas maksimal 14 elektron.

Prinsip Kerja Atom

Elektron, sebagai partikel yang berada di luar inti atom dan membawa muatan negatif, memiliki prinsip kerja yang sangat penting dalam kimia dan fisika. Berikut adalah beberapa aspek penting dari prinsip kerja elektron:

Ketidakstabilan Elektron: Elektron memiliki sifat tidak stabil, yang berarti mereka dapat lepas atau berpindah dengan mudah, terutama saat mengalami reaksi kimia tertentu. Ini adalah dasar dari banyak reaksi kimia dan interaksi antaratom.
Derajat Kebebasan: Ketika mengorbit inti atom, elektron memiliki derajat kebebasan yang berbeda. Beberapa elektron bersifat bebas, yang berarti mereka memiliki kebebasan untuk bergerak dan berpindah dari satu medium ke medium lain dengan relatif mudah. Namun, ada juga elektron yang terikat, yang memiliki keterikatan yang kuat dengan inti atom dan sulit untuk bergerak atau berpindah.
Mobilitas Elektron: Mobilitas elektron merujuk pada kemampuan mereka untuk bergerak. Ini dikenal sebagai konduktivitas listrik. Tingkat konduktivitas listrik suatu benda sangat dipengaruhi oleh jumlah atom di dalamnya. Semakin banyak atom, semakin besar konduktivitas listriknya. Oleh karena itu, elektron, bersama dengan proton yang ada dalam atom, berpengaruh besar terhadap kemampuan benda tersebut untuk menghantarkan listrik.
Identitas Kimia: Jumlah proton dan elektron dalam atom juga memengaruhi identitas kimia suatu unsur. Atom dengan jumlah proton yang berbeda membentuk unsur-unsur yang berbeda. Elektron berperan dalam menentukan sifat kimia atom, seperti reaktivitas dan kemampuan berikatan dengan atom lain.

Dengan demikian, pemahaman tentang sifat dan perilaku elektron adalah kunci dalam memahami berbagai aspek kimia dan fisika, termasuk konduktivitas listrik, reaksi kimia, dan identitas unsur kimia. Elektron dan interaksi mereka dengan proton dalam inti atom menjadi dasar untuk menjelaskan berbagai fenomena dalam dunia atom dan molekul.

Contoh Aliran Elektron

Aliran elektron adalah pergerakan arus listrik dari objek yang memiliki muatan negatif menuju objek dengan muatan positif. Pada dasarnya, aliran listrik dapat dibedakan menjadi dua jenis: aliran listrik konvensional dan aliran elektron.

Aliran listrik konvensional terjadi ketika arus lebih banyak mengalir dari objek bermuatan positif ke objek bermuatan negatif. Di sisi lain, aliran elektron terjadi ketika elektron, yang bermuatan negatif, mengalir ke objek yang bermuatan positif.

Untuk lebih memahami mekanisme dan cara kerja aliran elektron secara lebih mendalam, mari kita lihat beberapa contohnya berikut ini:

1. Contoh Aliran Elektron dari Sumber ke Tujuan

Misalkan kita memiliki suatu sumber listrik, seperti baterai. Pada contoh aliran ini, elektron akan bergerak dari sumber listrik, seperti kutub negatif baterai, menuju ke tujuan tertentu, seperti lampu. Elektron yang berasal dari sumber listrik ini membawa muatan negatif dan membentuk aliran arus listrik yang menerangi lampu.

2. Contoh Aliran Elektron Ketika Terputus oleh Kawat

Pada situasi lain, aliran elektron dapat terputus. Salah satu penyebabnya adalah terputusnya kawat yang berfungsi sebagai penghubung aliran elektron. Misalnya, dalam sebuah rangkaian listrik, jika kawat penghubung antara dua komponen elektronik rusak atau terputus, aliran elektron akan terhenti. Udara di sekitar kawat yang terputus bertindak sebagai isolator dan mencegah aliran listrik.

3. Contoh Aliran Elektron yang Disambung dengan Kawat Baru

Ketika aliran elektron terputus karena kawat penghubungnya rusak, kita dapat memperbaikinya dengan menyambungkannya kembali menggunakan kawat baru. Dalam gambar yang diilustrasikan, kita melihat bagaimana aliran elektron yang sebelumnya terputus sekarang dapat mengalir lagi setelah disambungkan dengan kawat baru. Hal ini mengembalikan aliran listrik dalam rangkaian dan memungkinkan perangkat atau komponen yang terputus untuk berfungsi kembali.

Baca Juga :

Penutup

Sebagai penutup artikel bengkeltv.id, memahami pengertian elektron bukan hanya fundamental dalam ilmu fisika, tapi juga penting dalam berbagai aplikasi teknologi yang kita gunakan sehari-hari.

Elektron, sebagai salah satu komponen dasar atom, memiliki peranan vital dalam mendefinisikan karakteristik suatu unsur dan cara ia berinteraksi dengan unsur lain.

Dengan memperdalam pengetahuan tentang elektron, kita dapat memperluas wawasan kita tentang dunia mikroskopis dan potensi inovasi yang dapat diterapkan di masa depan.