Elektron merupakan materi kimia yang akan kita bahas kali ini, kita mungkin sering mendengar mengenai istilah atom. Atom merupakan benda berukuran kecil yang tersusun dari beberapa partikel sub atom. Nah, diantaranya yaitu proton, elektron dan juga neutron.
Dari ketiga komponen tersebut, terdapat komponen yang bermuatan negatif yaitu elektron. Sebagai komponen yang bermuatan negatif, elektron akan mempengaruhi arus listrik yang dihasilkan oleh atom tersebut nantinya.
Mari ketahui lebih banyak mengenai apa itu elektron selengkapnya. Mulai dari pengertian, fungsi, sejarah dan contoh kegunaan atom akan dibahas lengkap berikut ini.
Pengertian Elektron
Elektron adalah partikel dari sub atom yang letaknya berada disekitar inti atom. Jadi bukan terletak di bagian dalam, komponen tersebut justru terletak di bagian luar dari sebuah inti atom.
Elektron adalah partikel sub atom yang memiliki muatan negatif. Letaknya berada dibagian luar kulit dan posisinya mengelilingi bagian inti atom.
Pada elektron, terdapat juga partikel yang bernama positron. Positron merupakan komponen antipartikel yang memiliki muatan positif.
Positron dan elektron pada kondisi tertentu akan saling bertemu. Kemudian ketika terjadi pertemuan antar keduanya, maka partikel-partikel tersebut akan menghilang dan memicu timbulnya foto sinar gamma.
Elektron ditemukan oleh?
Teori tentang atom sebenarnya sudah ada, bahkan sejak zaman Yunani kuno. Namun pada saat itu, teori tersebut hanya sebatas teori saja. Karena pada saat itu belum ada percobaan yang dilakukan untuk membuktikannya.
Penemu elektron pertama kali adalah JJ Thompson
Pada tanggal 30 April 1897, seorang ilmuwan bernama J.J Thompson berhasil menemukan komponen sub atom yang bernama elektron. Pada saat itu, Thompson menemukan keberadaan elektron melalui sebuah percobaan yang menggunakan tabung sina katoda.
Melalui percobaan tersebut, Thompson menemukan rasio penghitungan antara massa dan muatan listrik yang terdapat pada atom.
Namun, penemuan tersebut dianggap belumlah sempurna. Hingga kemudian pada tahun 1909, seorang yang bernama Robert Milikan berhasil melakukan penghitungan terhadap nilai dari massa dan juga muatan listrik yang terdapat pada atom.
Di awali dengan ditemukannya elektron, maka sejarah elektron baru dimulai. Penemuan elektron kemudian akan menjadi pilar bagi ditemukannya komponen – komponen atom lainnya di masa depan. Serta kemudian menjadi pedoman terhadap teori mengenai muatan dasar atom pada ilmu fisika.
Fungsi Elektron
Elektron merupakan partikel sub atom yang memiliki muatan negatif.
Pada sebuah atom, fungsi elektron adalah untuk menarik proton yang memiliki muatan positif.
Jadi, ketika elekton bertemu dengan komponen yang memiliki muatan berlainan, maka akan timbul reaksi saling tarik menarik.
Lain halnya ketika bertemu dengan partikel yang memiliki muatan sama. Maka partikel tersebut akan memberikan reaksi menolak, lalu akan timbulah gaya tolak menolak pada keduanya.
Reaksi tarik menarik atau tolak menolak yang terjadi pada elektron inilah yang kemudian akan menciptakan medan listrik.
Massa Elektron
Selain dikenal sebagai partikel bermuatan negatif, elektron juga memiliki ciri khas yang lainnya. Salah satunya adalah karena mempunyai massa yang sangat ringan.
Bobot yang dimilikinya bahkan paling ringan dibandingkan partikel atom lainnya. Massa elektron yaitu hanya sekitar 9,11 x 10-28 gram saja. Jadi ketika dibandingkan dengan massa yang dimiliki proton adalah sekitar 1:1873.
Konfigurasi Elektron
Konfigurasi elektron adalah susunan struktur elektron terhadap inti atom. Sebenarnya, keberadaan elektron terdiri dari beberapa tingkat susunan. Konfigurasi elektron dilihat berdasarkan keberadaan dan posisinya terhadap inti atom.
Menurut teori, keberadaan elektron memang terdiri dari beberapa tingkat dan lapisan. Yakni mulai dari lapisan terdekat, hingga lapisan terjauh. Susunan ini merupakan gambaran umum mengenai letak orbital sebuah elektron terhadap inti atom.
Apabila Anda melihat gambar di atas, mungkin Anda sudah dapat membayangkan bagaimana letak dan konfigurasinya. Konfigurasi elektron ini dilandaskan pada teori mekanika kuantum.
Menurut teori mekanika kuantum, struktur elektron terdiri dari 7 lapisan. Lapisan pertama adalah kulit K yang terletak di posisi paling depan dan paling dekat dengan inti atom.
Kemudian ada juga lapisan ketujuh yang disebut sebagai kulit Q yang merupakan lapisan terjauh. Untuk mengetahui bagaimana susunan elektron apabila dilihat dari titik orbitalnya. Simak gambar konfigurasi elektron berikut ini.
Gambar di atas merupakan gambaran tingkatan yang dimiliki oleh kulit dan juga sub kulit yang terdapat pada atom. Simbol s, p, d, dan f adalah simbol yang digunakan untuk sub kulit. Sedangkan angka yang tertera adalah tingkat energi yang menjadi kapasitas dari sub kulit tersebut.
Adapun kapasitas yang dimiliki oleh masing-masing sub kulit berbeda-beda. Berikut informasinya :
- S merupakan simbol sub kulit yang dapat menampung maksimal 2 elektron.
- P merupakan simbol sub kulit atom yang dapat menampung maksimal 6 elektron.
- D merupakan simbol untuk sub kulit yang dapat menampung maksimal 10 elektron.
- F adalah simbol untuk sub kulit yang dapat menampung maksimal 14 elektron.
Prinsip Kerja Atom
Elektron merupakan partikel yang terletak di bagian luar inti atom dan bermuatan negatif, Adapun prinsip kerja elektron adalah:
- Sebagai partikel negatif, elektron memiliki sifat tidak stabil. Tidak stabil disini dalam artian, partikel tersebut dapat lepas atau berpindah dengan mudah. Terutama apabila mengalami reaksi-reaksi kimia tertentu.
- Pada saat mengitari inti atom, elektron juga akan memiliki derajat kebebasan yang tidak sama. Ada partikel yang bebas, namun ada juga yang terikat.
- Pada elektron bebas, partikel tersebut memiliki kebebasan untuk bergerak. Sehingga membuatnya dapat berpindah dengan mudah dari satu media ke media lain.
- Sedangkan pada elektron yang terikat. Maka partikel tersebut memiliki keterikatan yang kuat dengan inti atom. Sehingga tidak mudah untuk bergerak maupun berpindah ke media lain..
- Selain sifat elektron yang demikian, partikel sub atom ini juga memiliki mobilitas. Mobilitas elektron dikenal juga sebagai konduktivitas listrik.
Konduktivitas listrik besar kaitannya dengan jumlah atom yang terdapat di dalam suatu benda. Jadi, konduktivitas listrik nilainya juga akan dipengaruhi oleh keberadaan jumlah atom dan kandungan yang dimilikinya.
Jadi elektron dan juga proton yang terdapat pada komponen-komoponen penyusunnya. Berpengaruh besar terhadap konduktivitas listrik yang dihasilkannya.
Tidak hanya akan berpengaruh terhadap konduktivitas listriknya saja. Jumlah proton dan elektron pada atom juga berpengaruh terhadap identitas kimia yang dimilikinya.
Contoh Aliran Elektron
Aliran elektron merupakan perpindahan arus listrik dari benda yang memiliki muatan negatif, menuju benda dengan muatan positif. Pada dasarnya aliran listrik dibedakan menjadi dua jenis. Yaitu aliran listrik konvensional dan juga aliran elektron.
Apabila aliran arus lebih banyak mengalir dari bahan bermuatan positif ke negatif. Maka itu akan disebut aliran listrik konvensional. Namun apabila bahan bermuatan negatif lebih banyak mengalir pada benda dengan muatan positif. Maka barulah itu disebut sebagai aliran elektron.
Untuk mengetahui lebih jauh mengenai mekanisme dan cara kerja aliran dari sebuah elektron. Kita akan melihat beberapa contohnya berikut ini :
1. Contoh Aliran Elektron dari Sumber ke Tujuan
Contoh aliran elektron yang pertama adalah aliran yang berasal dari sumber menuju ke tujuannya. Pada contoh aliran ini, elektron yang berasal dari sumber, akan membawa elektron baru hingga sampai ke tempat yang akan dituju.
2. Contoh Aliran Elektron Ketika Diputus Dengan Kawat
Contoh selanjutnya adalah aliran elektron yang terputus. Elektron dapat terputus alirannya karena beberapa kondisi. Salah satunya yaitu disebabkan oleh terputusnya kawat yang berfungsi sebagai penghubung aliran elektron.
Ketika kawat yang digunakan untuk media penghantar elektron dari sumbernya ke tempat tujuan terputus. Maka udara yang terdapat pada jalur yang terputus itu berfungsi sebagai isolator. Lalu akan memicu aliran elektron menjadi terhenti atau terputus.
3. Contoh Aliran Elektron Yang Disambung Dengan Kawat Baru
Gambar diatas merupakan ilustrasi elektron yang terputus, lalu kemudian akan disambungkan dengan menggunakan kawat baru sebagai konduktor.
Ketika aliran elektron terputus, Anda dapat menyambungkannya kembali dengan menggunakan kawat baru. Agar aliran dapat kembali terhubung.
Kesimpulan
Elektron adalah partikel sub atom yang bermuatan negatif. Elektron terletak di bagian luar inti atom dan posisinya berotasi mengelilinginya.
Untuk dapat menghasilkan arus listrik, hal tersebut terjadi karena disebabkan oleh elektron yang saling berinteraksi dengan proton. Interaksi antara proton dan elektron, akan memicu timbulnya medan listrik. Selain itu, jumlah elektron dan proton yang terdapat pada atom. Juga mempengaruhi konduktivitas listrik, serta nilai kimia yang dihasilkannya.