Setiap atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif yang dikelingi oleh partikel elektron yang bermuatan negatif. Di dalam inti juga terdapat partikel lain yang tidak bermuatan atau netral, perhatikan
Gambar 3.1.
Gambar 3.1. Dalam atom terdapat 7 muatan positif di inti dan 7 muatan negatif yang mengelilinya
Atom dibangun oleh tiga partikel yaitu elektron, proton dan netron. Elektron adalah partikel yang bermuatan listrik negatif dan diberi lambang dengan huruf (e), memiliki muatan sebesar -1.6 × 10-19 Coulomb, tanda negatif pada angka (-) untuk menunjukkan bahwa elektron bermuatan negatif. Elektron memiliki massa sebesar 9.10 × 10-31 Kg.
Proton merupakan partikel dasar kedua, yang terletak di dalam inti atom dan bermuatan positif. Muatan proton sama dengan muatan elektron sebesar 1.6 × 10-19 Coulomb bertanda positif.
Dengan adanya besar muatan yang sama dengan elektron, namun berbeda dalam muatannya menyebabkan setiap atom bersifat netral. Berdasarkan hasil perhiungan diketahui massa sebuah proton adalah 1.673 × 10-27 Kg. Hal ini mengindikasikan bahwa massa proton lebih besar sekitar 1800 kali massa sebuah elektron.
Netron, merupakan partikel dasar yang ketiga, dan terletak di inti atom bersama-sama dengan proton. Netron tidak bermuatan listrik, namun netron memiliki massa yaitu 1.675 × 10-27 Kg, massa ini setara dengan massa proton.
Tampak bahwa massa partikel atom yang relatif besar adalah proton dan netron, sehingga massa kedua
partikel ditetapkan sebagai dari sebuah atom. Untuk sebuah unsur yang disusun oleh 1 (satu) proton dan 1 (satu) netron, maka massa akan memiliki massa sebesar 3.348 × 10-27 Kg.
Untuk lebih memperjelas lagi tentang kedudukan partikel dasar dalam sebuah atom, kita ambil contoh jika sebuah unsur memilik 6 proton, 6 elektron dan 6 netron maka Di dalam inti atom akan terdapat 6 proton dan 6 netron yang dikeliling 6 elektron lihat Gambar 3.2.
Gambar 3.2. Enam Proton dan 6 netron di inti (merah dan ungu), dikelilingi 6 elektron (biru)
Perbedaan antara satu atom unsur dengan atom unsur lainnya, hanya terletak pada jumlah proton dan elektronnya saja. Akibat perbedaan ini juga sebuah unsur memiliki sifat yang berbeda.
Dengan adanya perbedaan sifat-sifat, maka dibuatlah lambang-lambang atom untuk mempermudah dalam mempelajarinya. Saat ini telah ditemukan tidak kurang dari 109 unsur, dan penelitian terus dilakukan dan sangat mungkin dalam waktu dekat ditemukan kembali unsur-unsur baru. Unsur tersebut tersedia pada Lampiran.
Penulisan lambang atom mencerminkan adanya proton, elektron netron seperti di bawah ini. Secara umum penulisan tanda atom adalah
dimana X adalah nama usur, A : nomor massa merupakan jumlah proton dan netron dan Z : nomor atom merupakan jumlah proton atau jumlah elektron.
Unsur yang paling sederhana adalah hidrogen dengan lambang huruf H, yang memiliki jumlah proton dan elektron sebanyak satu buah, dan tidak memiliki netron dengan lambang atom disajikan pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3. Atom hidrogen dengan satu proton dan elektron dan tidak memiliki netron.
Di alam keberadaan atom hidrogen tidak hanya seperti 1H namun masih ada bentuk lainnya yaitu detrium dan tritium yang dituliskan 2H1 3H1, artinya terdapat dua unsur hidrogen yang memiliki massa berbeda. Untuk atom hidrogen yang pertama, memiliki masing-masing 1 (satu) proton, 1 (satu) elektron dan 1 (satu) netron.
Berbeda dengan atom hidrogen yang kedua, memiliki 1 (satu) proton dan 1 (satu) elektron, namun jumlah netronnya sebanyak 2 (dua) buah. Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 3.4. Dengan adanya perbedaan ini dapat disimpulkan bahwa unsur dapat memiliki jumlah elektron dan proton yang sama, dan berbeda dalam netronnya, sehingga unsur ini memiliki isotop.
Gambar 3.4. Dua jenis unsur hidrogen detrium dan tritium, warna merah untuk proton, ungu hanetron dan biru untuk elektron
Hal lain juga terjadi misalnya jika dua buah unsur memiliki jumlah netron yang sama, namun berbeda dalam hal jumlah proton elektron seperti yang ditunjukkan oleh 13C6 14N7. Untuk unsur C (Karbon) memiliki 6 (enam) elektron dan 6 (enam) proton serta 7 (tujuh) proton. Untuk unsur N (Nitrogen) memiliki proton, elektron dan netron yang sama yaitu 7 (tujuh) buah. Kondisi dimana dua unsur memiliki jumlah netron yang sama dikatakan sebagai isoton (Gambar 3.5).
Gambar 3.5. Isoton, atom C dan atom N yang memiliki jumlah netron yang sama
Dalam kasus lain juga terjadi dimana dua unsur memiliki massa yang sama, namun berbeda dalam hal nomor massanya, seperti pada unsur 59Co27, 59Ni28, hal ini terjadi karena baik unsur Co (Kobal) maupun Ni (Nikel) memiliki jumlah proton dan netron yang berbeda. Namun jumlah proton dan netronnya sama, untuk Co, terdapat 27 proton dan 32 netron, sedangkan Ni memiliki 28 proton dan 31 netron, kondisi dimana massa atom sama disebut dengan isobar.
Dari contoh isotop, isoton dan isobar, kita dapat menarik beberapa kesimpulan:
- Isotop hanya terjadi karena perbedaan netron, sama dalam hal jumlah proton dan elektronnya dan isotop hanya terjadi pada unsur yang sama.
- Isoton terjadi karena terdapat kesamaan dalam hal jumlah netron, namun berbeda dalam jumlah proton dan elektronnya, dan terjadi
pada unsur yang berbeda. - Isobar terjadi kesamaan dalam massa atom yaitu jumlah proton dan netronnya, namun berbeda untuk setiap jumlah proton, elektron
dan netronnya, isobar terjadi pada unsur yang berbeda. - Perbedaan satu unsur terhadap unsur lainnya
ditentukan oleh jumlah protonnya.
Gambar 3.6. Contoh dua atom yang memiliki karakteristik isotop atas, isoton tengah dan isobar bawah.
