taufiqdp/Indo4B huggingface dataset:
dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung berat.
berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi.
persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: formula_3. "
w" adalah gaya berat benda tersebut, "m" adalah massa dan "g" adalah percepatan gravitasi.
percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat.
penelitian modern dalam teori gravitasi dimulai dengan kerja galileo galilei di akhir abad ke-16 dan awal abad ke-17.
dengan hasil percobaannya menjatuhkan bola dari menara pisa, dan nantinya juga pengukuran bola yang meluncur melalui kemiringan, galileo menunjukkan bahwa besarnya percepatan gravitasi adalah sama untuk semua objek.
hal ini menjadi kemajuan besar dari kepercayaan aristoteles sebelumnya yang menyatakan bahwa objek yang lebih berat memiliki percepatan gravitasi yang lebih besar.
galileo membuat postulat hambatan udara sebagai alasan objek dengan massa kecil memungkinkan untuk jatuh lebih pelan di atmosfer.
hasil kerja galileo menjadi dasar bagi formulasi teori gravitasi newton.
atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.
inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron).
elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik.
sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul.
atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion.
atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut.
jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.
istilah atom berasal dari bahasa yunani (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf india dan yunani.
pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia.
selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi.
prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.
dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yang sangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula.
atom hanya dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop gaya atom.
lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom, dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama.
setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat mengalami peluruhan radioaktif.
hal ini dapat mengakibatkan transmutasi, yang mengubah jumlah proton dan neutron pada inti.
elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah aras energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras.
elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.
konsep bahwa materi terdiri dari satuan-satuan terpisah yang tidak dapat dibagi lagi menjadi satuan yang lebih kecil telah ada selama satu milenium.
namun, pemikiran tersebut masihlah bersifat abstrak dan filosofis, daripada berdasarkan pengamatan empiris dan eksperimen.
secara filosofis, deskripsi sifat-sifat atom bervariasi tergantung pada budaya dan aliran filosofi tersebut, dan sering kali pula mengandung unsur-unsur spiritual di dalamnya.
walaupun demikian, pemikiran dasar mengenai atom dapat diterima oleh para ilmuwan ribuan tahun kemudian, karena ia secara elegan dapat menjelaskan penemuan-penemuan baru pada bidang kimia.
referensi paling awal mengenai konsep atom dapat ditilik kembali kepada zaman india kuno pada tahun 800 sebelum masehi, yang dijelaskan dalam naskah filsafat jainisme sebagai "anu" dan "paramanu".
aliran mazhab nyaya dan vaisesika mengembangkan teori yang menjelaskan bagaimana atom-atom bergabung menjadi benda-benda yang lebih kompleks.
satu abad kemudian muncul referensi mengenai atom di dunia barat oleh leukippos, yang kemudian oleh muridnya demokritos pandangan tersebut disistematiskan.
kira-kira pada tahun 450 sm, demokritos menciptakan istilah "átomos" (), yang berarti "tidak dapat dipotong" ataupun "tidak dapat dibagi-bagi lagi".
teori demokritos mengenai atom bukanlah usaha untuk menjabarkan suatu fenomena fisis secara rinci, melainkan suatu filosofi yang mencoba untuk memberikan jawaban atas perubahan-perubahan yang terjadi pada alam.
filosofi serupa juga terjadi di india, namun demikian ilmu pengetahuan modern memutuskan untuk menggunakan istilah "atom" yang dicetuskan oleh demokritos.
demokritos juga mengatakan bahwa atom dalam air sangat licin sehingga air bisa mengalir ke mana-mana sementara atom dalam garam ditutupi duri-duri tajam sehingga terasa asin dilidah.
kemajuan lebih jauh pada pemahaman mengenai atom dimulai dengan berkembangnya ilmu kimia.
pada tahun 1661, robert boyle mempublikasikan buku "the sceptical chymist" yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi ""corpuscules"", yaitu atom-atom yang berbeda.
hal ini berbeda dengan pandangan klasik yang berpendapat bahwa materi terdiri dari unsur-unsur udara, tanah, api, dan air.
pada tahun 1789, istilah "element" ("unsur") didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti prancis, antoine lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.
aristoteles mengatakan bahwa ada 4 elemen dasar dibumi dan bila semuanya digabungkan akan menjadi senyawa-senyawa yang kita lihat.
saat itu muridnya bertanya: "apakah bisa kita membuat emas bila menggabungkan semua elemen dasar tadi?"
aristoteles menjawab "iya".
itu membuat penasaran para ilmuwan semana 200 tahun setelah itu.
pada tahun 1669, ahli kimia jerman hennig brand menyuling 60 ember air kencing karena ia mengira didalamnya ada emas betulan (karena air kencing berwarna kuning keemasan) dan hasilnya peralatan kimianya perpendar dalam gelap.
dia menamainya fosforus (fosfor) yang diambil dari kata yunani "fosforos" yang berarti bintang senja.
dia adalah orang pertama pada era masehi, yang sebelumya adalah penemuan arsenik 300 sm.
pada tahun 1803, john dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap, serta mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas lainnya.
ia mengajukan pendapat bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal unik, dan atom-atom tersebut selanjutnya dapat bergabung untuk membentuk senyawa-senyawa kimia.
teori partikel ini kemudian dikonfirmasikan lebih jauh lagi pada tahun 1827, yaitu ketika botaniwan robert brown menggunakan mikroskop untuk mengamati debu-debu yang mengambang di atas air dan menemukan bahwa debu-debu tersebut bergerak secara acak.
fenomena ini kemudian dikenal sebagai "gerak brown".
pada tahun 1877, j. desaulx mengajukan pendapat bahwa fenomena ini disebabkan oleh gerak termal molekul air, dan pada tahun 1905 albert einstein membuat analisis matematika terhadap gerak ini.
fisikawan prancis jean perrin kemudian menggunakan hasil kerja einstein untuk menentukan massa dan dimensi atom secara eksperimen, yang kemudian dengan pasti menjadi verifikasi atas teori atom dalton.
berdasarkan hasil penelitiannya terhadap sinar katode, pada tahun 1897 j. j. thomson menemukan elektron dan sifat-sifat subatomiknya.
hal ini meruntuhkan konsep atom sebagai satuan yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.
thomson percaya bahwa elektron-elektron terdistribusi secara merata di seluruh atom, dan muatan-muatannya diseimbangkan oleh keberadaan lautan muatan positif (model puding prem).
namun pada tahun 1909, para peneliti di bawah arahan ernest rutherford menembakkan ion helium ke lembaran tipis emas, dan menemukan bahwa sebagian kecil ion tersebut dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam dari yang apa yang diprediksikan oleh teori thomson.
rutherford kemudian mengajukan pendapat bahwa muatan positif suatu atom dan kebanyakan massanya terkonsentrasi pada inti atom, dengan elektron yang mengitari inti atom seperti planet mengitari matahari.
muatan positif ion helium yang melewati inti padat ini haruslah dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam.
pada tahun 1913, ketika bereksperimen dengan hasil proses peluruhan radioaktif, frederick soddy menemukan bahwa terdapat lebih dari satu jenis atom pada setiap posisi tabel periodik.
istilah isotop kemudian diciptakan oleh margaret todd sebagai nama yang tepat untuk atom-atom yang berbeda namun merupakan satu unsur yang sama.
j.j.
thomson selanjutnya menemukan teknik untuk memisahkan jenis-jenis atom tersebut melalui hasil kerjanya pada gas yang terionisasi.
sementara itu, pada tahun 1913 fisikawan niels bohr mengkaji ulang model atom rutherford dan mengajukan pendapat bahwa elektron-elektron terletak pada orbit-orbit yang terkuantisasi serta dapat meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya, meskipun demikian tidak dapat dengan bebas berputar spiral ke dalam maupun keluar dalam keadaan transisi.
suatu elektron haruslah menyerap ataupun memancarkan sejumlah energi tertentu untuk dapat melakukan transisi antara orbit-orbit yang tetap ini.
apabila cahaya dari materi yang dipanaskan memancar melalui prisma, ia menghasilkan suatu spektrum multiwarna.
penampakan garis-garis spektrum tertentu ini berhasil dijelaskan oleh teori transisi orbital ini.
ikatan kimia antar atom kemudian pada tahun 1916 dijelaskan oleh gilbert newton lewis sebagai interaksi antara elektron-elektron atom tersebut.
atas adanya keteraturan sifat-sifat kimiawi dalam tabel periode kimia, kimiawan amerika irving langmuir tahun 1919 berpendapat bahwa hal ini dapat dijelaskan apabila elektron-elektron pada sebuah atom saling berhubungan atau berkumpul dalam bentuk-bentuk tertentu.
sekelompok elektron diperkirakan menduduki satu set kelopak elektron di sekitar inti atom.
percobaan stern-gerlach pada tahun 1922 memberikan bukti lebih jauh mengenai sifat-sifat kuantum atom.
ketika seberkas atom perak ditembakkan melalui medan magnet, berkas tersebut terpisah-pisah sesuai dengan arah momentum sudut atom ("spin").
oleh karena arah spin adalah acak, berkas ini diharapkan menyebar menjadi satu garis.
namun pada kenyataannya berkas ini terbagi menjadi dua bagian, tergantung dari apakah spin atom tersebut berorientasi ke atas ataupun ke bawah.
pada tahun 1926, dengan menggunakan pemikiran louis de broglie bahwa partikel berperilaku seperti gelombang, erwin schrödinger mengembangkan suatu model atom matematis yang menggambarkan elektron sebagai gelombang tiga dimensi daripada sebagai titik-titik partikel.
konsekuensi penggunaan bentuk gelombang untuk menjelaskan elektron ini adalah bahwa adalah tidak mungkin untuk secara matematis menghitung posisi dan momentum partikel secara bersamaan.
hal ini kemudian dikenal sebagai prinsip ketidakpastian, yang dirumuskan oleh werner heisenberg pada 1926.
menurut konsep ini, untuk setiap pengukuran suatu posisi, seseorang hanya bisa mendapatkan kisaran nilai-nilai probabilitas momentum, demikian pula sebaliknya.
walaupun model ini sulit untuk divisualisasikan, ia dapat dengan baik menjelaskan sifat-sifat atom yang terpantau yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan oleh teori mana pun.
oleh sebab itu, model atom yang menggambarkan elektron mengitari inti atom seperti planet mengitari matahari digugurkan dan digantikan oleh model orbital atom di sekitar inti di mana elektron paling berkemungkinan berada.
perkembangan pada spektrometri massa mengizinkan dilakukannya pengukuran massa atom secara tepat.
peralatan spektrometer ini menggunakan magnet untuk membelokkan trayektori berkas ion, dan banyaknya defleksi ditentukan dengan rasio massa atom terhadap muatannya.
kimiawan francis william aston menggunakan peralatan ini untuk menunjukkan bahwa isotop mempunyai massa yang berbeda.
perbedaan massa antar isotop ini berupa bilangan bulat, dan ia disebut sebagai kaidah bilangan bulat.
penjelasan pada perbedaan massa isotop ini berhasil dipecahkan setelah ditemukannya neutron, suatu partikel bermuatan netral dengan massa yang hampir sama dengan proton, yaitu oleh james chadwick pada tahun 1932.
isotop kemudian dijelaskan sebagai unsur dengan jumlah proton yang sama, namun memiliki jumlah neutron yang berbeda dalam inti atom.
pada tahun 1950-an, perkembangan pemercepat partikel dan detektor partikel mengizinkan para ilmuwan mempelajari dampak-dampak dari atom yang bergerak dengan energi yang tinggi.
neutron dan proton kemudian diketahui sebagai hadron, yaitu komposit partikel-partikel kecil yang disebut sebagai kuark.
model-model standar fisika nuklir kemudian dikembangkan untuk menjelaskan sifat-sifat inti atom dalam hal interaksi partikel subatom ini.
sekitar tahun 1985, steven chu dkk. di bell labs mengembangkan sebuah teknik untuk menurunkan temperatur atom menggunakan laser.
pada tahun yang sama, sekelompok ilmuwan yang diketuai oleh william d. phillips berhasil memerangkap atom natrium dalam perangkap magnet.
claude cohen-tannoudji kemudian menggabungkan kedua teknik tersebut untuk mendinginkan sejumlah kecil atom sampai beberapa mikrokelvin.
hal ini mengizinkan ilmuwan mempelajari atom dengan presisi yang sangat tinggi, yang pada akhirnya membawa para ilmuwan menemukan kondensasi bose-einstein.
dalam sejarahnya, sebuah atom tunggal sangatlah kecil untuk digunakan dalam aplikasi ilmiah.
namun baru-baru ini, berbagai peranti yang menggunakan sebuah atom tunggal logam yang dihubungkan dengan ligan-ligan organik (transistor elektron tunggal) telah dibuat.
berbagai penelitian telah dilakukan untuk memerangkap dan memperlambat laju atom menggunakan pendinginan laser untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik mengenai sifat-sifat atom.
walaupun awalnya kata "atom" berarti suatu partikel yang tidak dapat dipotong-potong lagi menjadi partikel yang lebih kecil, dalam terminologi ilmu pengetahuan modern, atom tersusun atas berbagai partikel subatom.
partikel-partikel penyusun atom ini adalah elektron, proton, dan neutron.
namun hidrogen-1 tidak mempunyai neutron.
demikian pula halnya pada ion hidrogen positif h.
dari kesemua partikel subatom ini, elektron adalah yang paling ringan, dengan massa elektron sebesar 9,11 kg dan mempunyai muatan negatif.
ukuran elektron sangatlah kecil sedemikiannya tiada teknik pengukuran yang dapat digunakan untuk mengukur ukurannya.
proton memiliki muatan positif dan massa 1.836 kali lebih berat daripada elektron (1,6726 kg).
neutron tidak bermuatan listrik dan bermassa bebas 1.839 kali massa elektron atau (1,6929 kg).
dalam model standar fisika, baik proton dan neutron terdiri dari partikel elementer yang disebut kuark.
kuark termasuk kedalam golongan partikel fermion dan merupakan salah satu dari dua bahan penyusun materi dasar (yang lainnya adalah lepton).
terdapat enam jenis kuark dan tiap-tiap kuark tersebut memiliki muatan listri fraksional sebesar +2/3 ataupun −1/3.
proton terdiri dari dua kuark naik dan satu kuark turun, manakala neutron terdiri dari satu kuark naik dan dua kuark turun.
perbedaan komposisi kuark ini memengaruhi perbedaan massa dan muatan antara dua partikel tersebut.
kuark terikat bersama oleh gaya nuklir kuat yang diperantarai oleh gluon.
gluon adalah anggota dari boson tolok yang merupakan perantara gaya-gaya fisika.
formula_1  fm, dengan "a" adalah jumlah nukleon.
hal ini sangatlah kecil dibandingkan dengan jari-jari atom.
nukleon-nukleon tersebut terikat bersama oleh gaya tarik-menarik potensial yang disebut gaya kuat residual.
pada jarak lebih kecil daripada 2,5 fm, gaya ini lebih kuat daripada gaya elektrostatik yang menyebabkan proton saling tolak menolak.
atom dari unsur kimia yang sama memiliki jumlah proton yang sama, disebut nomor atom.
suatu unsur dapat memiliki jumlah neutron yang bervariasi.
variasi ini disebut sebagai isotop.
jumlah proton dan neutron suatu atom akan menentukan nuklida atom tersebut, sedangkan jumlah neutron relatif terhadap jumlah proton akan menentukan stabilitas inti atom, dengan isotop unsur tertentu akan menjalankan peluruhan radioaktif.
neutron dan proton adalah dua jenis fermion yang berbeda.
asas pengecualian pauli melarang adanya keberadaan fermion yang "identik" (seperti misalnya proton berganda) menduduki suatu keadaan fisik kuantum yang sama pada waktu yang sama.
oleh karena itu, setiap proton dalam inti atom harusnya menduduki keadaan kuantum yang berbeda dengan aras energinya masing-masing.
asas pauli ini juga berlaku untuk neutron.
pelarangan ini tidak berlaku bagi proton dan neutron yang menduduki keadaan kuantum yang sama.
untuk atom dengan nomor atom yang rendah, inti atom yang memiliki jumlah proton lebih banyak daripada neutron berpotensi jatuh ke keadaan energi yang lebih rendah melalui peluruhan radioaktif yang menyebabkan jumlah proton dan neutron seimbang.
oleh karena itu, atom dengan jumlah proton dan neutron yang berimbang lebih stabil dan cenderung tidak meluruh.
namun, dengan meningkatnya nomor atom, gaya tolak-menolak antar proton membuat inti atom memerlukan proporsi neutron yang lebih tinggi lagi untuk menjaga stabilitasnya.
pada inti yang paling berat, rasio neutron per proton yang diperlukan untuk menjaga stabilitasnya akan meningkat menjadi 1,5.
jumlah proton dan neutron pada inti atom dapat diubah, walaupun hal ini memerlukan energi yang sangat tinggi oleh karena gaya atraksinya yang kuat.
fusi nuklir terjadi ketika banyak partikel atom bergabung membentuk inti yang lebih berat.
sebagai contoh, pada inti matahari, proton memerlukan energi sekitar 3–10 kev untuk mengatasi gaya tolak-menolak antar sesamanya dan bergabung menjadi satu inti.
fisi nuklir merupakan kebalikan dari proses fusi.
pada fisi nuklir, inti dipecah menjadi dua inti yang lebih kecil.
hal ini biasanya terjadi melalui peluruhan radioaktif.
inti atom juga dapat diubah melalui penembakan partikel subatom berenergi tinggi.
apabila hal ini mengubah jumlah proton dalam inti, atom tersebut akan berubah unsurnya.
jika massa inti setelah terjadinya reaksi fusi lebih kecil daripada jumlah massa partikel awal penyusunnya, maka perbedaan ini disebabkan oleh pelepasan pancaran energi (misalnya sinar gamma), sebagaimana yang ditemukan pada rumus kesetaraan massa-energi einstein, "e" = "mc", dengan "m" adalah massa yang hilang dan "c" adalah kecepatan cahaya.
defisit ini merupakan bagian dari energi pengikatan inti yang baru.
fusi dua inti yang menghasilkan inti yang lebih besar dengan nomor atom lebih rendah daripada besi dan nikel (jumlah total nukleon sama dengan 60) biasanya bersifat eksotermik, yang berarti bahwa proses ini melepaskan energi.
adalah proses pelepasan energi inilah yang membuat fusi nuklir pada bintang dapat dipertahankan.
untuk inti yang lebih berat, energi pengikatan per nukleon dalam inti mulai menurun.
ini berarti bahwa proses fusi akan bersifat endotermik.
elektron dalam suatu atom ditarik oleh proton dalam inti atom melalui gaya elektromagnetik.
gaya ini mengikat elektron dalam sumur potensi elektrostatik di sekitar inti.
hal ini berarti bahwa energi luar diperlukan agar elektron dapat lolos dari atom.
semakin dekat suatu elektron dalam inti, semakin besar gaya atraksinya, sehingga elektron yang berada dekat dengan pusat sumur potensi memerlukan energi yang lebih besar untuk lolos.
elektron, sama seperti partikel lainnya, memiliki sifat seperti partikel maupun seperti gelombang (dualisme gelombang-partikel).
awan elektron adalah suatu daerah dalam sumur potensi di mana tiap-tiap elektron menghasilkan sejenis gelombang diam (yaitu gelombang yang tidak bergerak relatif terhadap inti) tiga dimensi.
perilaku ini ditentukan oleh orbital atom, yakni suatu fungsi matematika yang menghitung probabilitas suatu elektron akan muncul pada suatu lokasi tertentu ketika posisinya diukur.
hanya akan ada satu himpunan orbital tertentu yang berada disekitar inti, karena pola-pola gelombang lainnya akan dengan cepat meluruh menjadi bentuk yang lebih stabil.
tiap-tiap orbital atom berkoresponden terhadap aras energi elektron tertentu.
elektron dapat berubah keadaannya ke aras energi yang lebih tinggi dengan menyerap sebuah foton.
selain dapat naik menuju aras energi yang lebih tinggi, suatu elektron dapat pula turun ke keadaan energi yang lebih rendah dengan memancarkan energi yang berlebih sebagai foton.
energi yang diperlukan untuk melepaskan ataupun menambah satu elektron (energi pengikatan elektron) adalah lebih kecil daripada energi pengikatan nukleon.
sebagai contohnya, hanya diperlukan 13,6 ev untuk melepaskan elektron dari atom hidrogen.
bandingkan dengan energi sebesar 2,3 mev yang diperlukan untuk memecah inti deuterium.
atom bermuatan listrik netral oleh karena jumlah proton dan elektronnya yang sama.
atom yang kekurangan ataupun kelebihan elektron disebut sebagai ion.
elektron yang terletak paling luar dari inti dapat ditransfer ataupun dibagi ke atom terdekat lainnya.
dengan cara inilah, atom dapat saling berikatan membentuk molekul.
berdasarkan definisi, dua atom dengan jumlah "proton" yang identik dalam intinya termasuk ke dalam unsur kimia yang sama.
atom dengan jumlah proton sama namun dengan jumlah "neutron" berbeda adalah dua isotop berbeda dari satu unsur yang sama.
sebagai contohnya, semua hidrogen memiliki satu proton, namun terdapat satu isotop hidrogen yang tidak memiliki neutron (hidrogen-1), satu isotop yang memiliki satu neutron (deuterium), dua neutron (tritium), dll. hidrogen-1 adalah bentuk isotop hidrogen yang paling umum.
kadang-kadang ia disebut sebagai protium.
semua isotop unsur yang bernomor atom lebih besar daripada 82 bersifat radioaktif.
dari sekitar 339 nuklida yang terbentuk secara alami di bumi, 269 di antaranya belum pernah terpantau meluruh.
pada unsur kimia, 80 dari unsur yang diketahui memiliki satu atau lebih isotop stabil.
unsur 43, 63, dan semua unsur lebih tinggi dari 83 tidak memiliki isotop stabil.
dua puluh tujuh unsur hanya memiliki satu isotop stabil, manakala jumlah isotop stabil yang paling banyak terpantau pada unsur timah dengan 10 jenis isotop stabil.
karena mayoritas massa atom berasal dari proton dan neutron, jumlah keseluruhan partikel ini dalam atom disebut sebagai nomor massa.
massa atom pada keadaan diam sering diekspresikan menggunakan satuan massa atom (u) yang juga disebut dalton (da).
satuan ini didefinisikan sebagai seperduabelas massa atom karbon-12 netral, yang kira-kira sebesar 1,66 kg.
hidrogen-1 yang merupakan isotop teringan hidrogen memiliki bobot atom 1,007825 u. atom memiliki massa yang kira-kira sama dengan nomor massanya dikalikan satuan massa atom.
atom stabil yang paling berat adalah timbal-208, dengan massa sebesar 207,9766521 u.
para kimiawan biasanya menggunakan satuan mol untuk menyatakan jumlah atom.
satu mol didefinisikan sebagai jumlah atom yang terdapat pada 12 gram persis karbon-12.
jumlah ini adalah sekitar 6,022, yang dikenal pula dengan nama tetapan avogadro.
dengan demikian suatu unsur dengan massa atom 1 u akan memiliki satu mol atom yang bermassa 0,001 kg.
sebagai contohnya, karbon memiliki massa atom 12 u, sehingga satu mol karbon atom memiliki massa 0,012 kg.
atom tidak memiliki batasan luar yang jelas, sehingga dimensi atom biasanya dideskripsikan sebagai jarak antara dua inti atom ketika dua atom bergabung bersama dalam ikatan kimia.
jari-jari ini bervariasi tergantung pada jenis atom, jenis ikatan yang terlibat, jumlah atom di sekitarnya, dan spin atom.
pada tabel periodik unsur-unsur, jari-jari atom akan cenderung meningkat seiring dengan meningkatnya periode (atas ke bawah).
sebaliknya jari-jari atom akan cenderung meningkat seiring dengan menurunnya nomor golongan (kanan ke kiri).
oleh karena itu, atom yang terkecil adalah helium dengan jari-jari 32 pm, manakala yang terbesar adalah sesium dengan jari-jari 225 pm.
dimensi ini ribuan kali lebih kecil daripada gelombang cahaya (400–700 nm), sehingga atom tidak dapat dilihat menggunakan mikroskop optik biasa.
namun, atom dapat dipantau menggunakan mikroskop gaya atom.
ukuran atom sangatlah kecil, sedemikian kecilnya lebar satu helai rambut dapat menampung sekitar 1 juta atom karbon.
satu tetes air pula mengandung sekitar 2 atom oksigen.
intan satu karat dengan massa 2 kg mengandung sekitar 10 atom karbon.
jika sebuah apel diperbesar sampai seukuran besarnya bumi, maka atom dalam apel tersebut akan terlihat sebesar ukuran apel awal tersebut.
setiap unsur mempunyai satu atau lebih isotop berinti tak stabil yang akan mengalami peluruhan radioaktif, menyebabkan inti melepaskan partikel ataupun radiasi elektromagnetik.
radioaktivitas dapat terjadi ketika jari-jari inti sangat besar dibandingkan dengan jari-jari gaya kuat (hanya bekerja pada jarak sekitar 1 fm).
setiap partikel elementer mempunyai sifat mekanika kuantum intrinsik yang dikenal dengan nama spin.
spin beranalogi dengan momentum sudut suatu objek yang berputar pada pusat massanya, walaupun secara kaku partikel tidaklah berperilaku seperti ini.
spin diukur dalam satuan tetapan planck tereduksi (ħ), dengan elektron, proton, dan neutron semuanya memiliki spin ½ ħ, atau "spin-½".
dalam atom, elektron yang bergerak di sekitar inti atom selain memiliki spin juga memiliki momentum sudut orbital, manakala inti atom memiliki momentum sudut pula oleh karena spin nuklirnya sendiri.
medan magnet yang dihasilkan oleh suatu atom (disebut momen magnetik) ditentukan oleh kombinasi berbagai macam momentum sudut ini.
namun, kontribusi yang terbesar tetap berasal dari spin.
oleh karena elektron mematuhi asas pengecualian pauli, yakni tiada dua elektron yang dapat ditemukan pada keadaan kuantum yang sama, pasangan elektron yang terikat satu sama lainnya memiliki spin yang berlawanan, dengan satu berspin naik, dan yang satunya lagi berspin turun.
kedua spin yang berlawanan ini akan saling menetralkan, sehingga momen dipol magnetik totalnya menjadi nol pada beberapa atom berjumlah elektron genap.
pada atom berelektron ganjil seperti besi, adanya keberadaan elektron yang tak berpasangan menyebabkan atom tersebut bersifat feromagnetik.
orbital-orbital atom di sekeliling atom tersebut saling bertumpang tindih dan penurunan keadaan energi dicapai ketika spin elektron yang tak berpasangan tersusun saling berjajar.
proses ini disebut sebagai interaksi pertukaran.
ketika momen magnetik atom feromagnetik tersusun berjajaran, bahan yang tersusun oleh atom ini dapat menghasilkan medan makroskopis yang dapat dideteksi.
bahan-bahan yang bersifat paramagnetik memiliki atom dengan momen magnetik yang tersusun acak, sehingga tiada medan magnet yang dihasilkan.
namun, momen magnetik tiap-tiap atom individu tersebut akan tersusun berjajar ketika diberikan medan magnet.
inti atom juga dapat memiliki spin.
biasanya spin inti tersusun secara acak oleh karena kesetimbangan termal.
namun, untuk unsur-unsur tertentu (seperti xenon-129), adalah mungkin untuk memolarisasi keadaan spin nuklir secara signifikan sehingga spin-spin tersebut tersusun berjajar dengan arah yang sama.
kondisi ini disebut sebagai hiperpolarisasi.
fenomena ini memiliki aplikasi yang penting dalam pencitraan resonansi magnetik.
ketika suatu elektron terikat pada sebuah atom, ia memiliki energi potensial yang berbanding terbalik terhadap jarak elektron terhadap inti.
hal ini diukur oleh besarnya energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom dan biasanya diekspresikan dengan satuan elektronvolt (ev).
dalam model mekanika kuantum, elektron-elektron yang terikat hanya dapat menduduki satu set keadaan yang berpusat pada inti, dan tiap-tiap keadaan berkorespondensi terhadap aras energi tertentu.
keadaan energi terendah suatu elektron yang terikat disebut sebagai keadaan dasar, manakala keadaan energi yang lebih tinggi disebut sebagai keadaan tereksitasi.
agar suatu elektron dapat meloncat dari satu keadaan ke keadaan lainnya, ia haruslah menyerap ataupun memancarkan foton pada energi yang sesuai dengan perbedaan energi potensial antar dua aras tersebut.
energi foton yang dipancarkan adalah sebanding dengan frekuensinya.
tiap-tiap unsur memiliki spektrum karakteristiknya masing-masing.
hal ini bergantung pada muatan inti, subkelopak yang terisi dengan elektron, interaksi elektromagnetik antar elektron, dan faktor-faktor lainnya.
ketika suatu spektrum energi yang berkelanjutan dipancarkan melalui suatu gas ataupun plasma, beberapa foton diserap oleh atom, menyebabkan elektron berpindah aras energi.
elektron yang tereksitasi akan secara spontan memancarkan energi ini sebagai foton dan jatuh kembali ke aras energi yang lebih rendah.
oleh karena itu, atom berperilaku seperti bahan penyaring yang akan membentuk sederetan pita absorpsi.
pengukuran spektroskopi terhadap kekuatan dan lebar pita spektrum mengizinkan penentuan komposisi dan sifat-sifat fisika suatu zat.
pemantauan cermat pada garis-garis spektrum menunjukkan bahwa beberapa memperlihatkan adanya pemisahan halus.
hal ini terjadi karena kopling spin-orbit yang merupakan interaksi antara spin dengan gerak elektron terluar.
ketika suatu atom berada dalam medan magnet eksternal, garis-garis spektrum terpisah menjadi tiga atau lebih komponen.
hal ini disebut sebagai efek zeeman.
efek zeeman disebabkan oleh interaksi medan magnet dengan momen magnetik atom dan elektronnya.
beberapa atom dapat memiliki banyak konfigurasi elektron dengan aras energi yang sama, sehingga akan tampak sebagai satu garis spektrum.
interaksi medan magnet dengan atom akan menggeser konfigurasi-konfigurasi elektron menuju aras energi yang sedikit berbeda, menyebabkan garis spektrum berganda.
keberadaan medan listrik eksternal dapat menyebabkan pemisahan dan pergeseran garis spektrum dengan mengubah aras energi elektron.
fenomena ini disebut sebagai efek stark.
kelopak atau kulit elektron terluar suatu atom dalam keadaan yang tak terkombinasi disebut sebagai kelopak valensi dan elektron dalam kelopak tersebut disebut elektron valensi.
jumlah elektron valensi menentukan perilaku ikatan atom tersebut dengan atom lainnya.
atom cenderung bereaksi dengan satu sama lainnya melalui pengisian (ataupun pengosongan) elektron valensi terluar atom.
ikatan kimia dapat dilihat sebagai transfer elektron dari satu atom ke atom lainnya, seperti yang terpantau pada natrium klorida dan garam-garam ionik lainnya.
namun, banyak pula unsur yang menunjukkan perilaku valensi berganda, atau kecenderungan membagi elektron dengan jumlah yang berbeda pada senyawa yang berbeda.
sehingga, ikatan kimia antara unsur-unsur ini cenderung berupa pembagian elektron daripada transfer elektron.
contohnya meliputi unsur karbon dalam senyawa organik.
unsur-unsur kimia sering ditampilkan dalam tabel periodik yang menampilkan sifat-sifat kimia suatu unsur yang berpola.
unsur-unsur dengan jumlah elektron valensi yang sama dikelompokkan secara vertikel (disebut golongan).
unsur-unsur pada bagian terkanan tabel memiliki kelopak terluarnya terisi penuh, menyebabkan unsur-unsur tersebut cenderung bersifat inert (gas mulia).
sejumlah atom ditemukan dalam keadaan materi yang berbeda-beda tergantung pada kondisi fisik benda, yakni suhu dan tekanan.
dengan mengubah kondisi tersebut, materi dapat berubah-ubah menjadi bentuk padat, cair, gas, dan plasma.
dalam tiap-tiap keadaan tersebut pula materi dapat memiliki berbagai fase.
sebagai contohnya pada karbon padat, ia dapat berupa grafit maupun intan.
sebuah atom dapat diionisasi dengan melepaskan satu elektronnya.
muatan yang ada menyebabkan trayektori atom melengkung ketika ia melalui sebuah medan magnet.
jari-jari trayektori ion tersebut ditentukan oleh massa atom.
spektrometer massa menggunakan prinsip ini untuk menghitung rasio massa terhadap muatan ion.
apabila sampel tersebut mengandung sejumlah isotop, spektrometer massa dapat menentukan proporsi tiap-tiap isotop dengan mengukur intensitas berkas ion yang berbeda.
teknik untuk menguapkan atom meliputi plasma gandeng induktif-spektroskopi emisi atom ("inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy", icp-aes) dan plasma gandeng induktif-spektrometri massa ("inductively coupled plasma-mass spectrometry", icp-ms), keduanya menggunakan plasma untuk menguapkan sampel analisis.
metode lainnya yang lebih selektif adalah spektroskopi pelepasan energi elektron ("electron energy loss spectroscopy"), yang mengukur pelepasan energi berkas elektron dalam suatu mikroskop elektron transmisi ketika ia berinteraksi dengan sampel.
tomografi kuar atom memiliki resolusi sub-nanometer dalam 3-d dan dapat secara kimiawi mengidentifikasi atom-atom individu menggunakan spektrometri massa waktu lintas.
spektrum keadaan tereksitasi dapat digunakan untuk menganalisis komposisi atom bintang yang jauh.
panjang gelombang cahaya tertentu yang dipancarkan oleh bintang dapat dipisahkan dan dicocokkan dengan transisi terkuantisasi atom gas bebas.
warna bintang kemudian dapat direplikasi menggunakan lampu lucutan gas yang mengandung unsur yang sama.
helium pada matahari ditemukan dengan menggunakan cara ini 23 tahun sebelum ia ditemukan di bumi.
atom menduduki sekitar 4% densitas energi total yang ada dalam alam semesta terpantau, dengan densitas rata-rata sekitar 0,25 atom/m.
dalam galaksi bima sakti, atom memiliki konsentrasi yang lebih tinggi, dengan densitas materi dalam medium antarbintang berkisar antara 10 sampai dengan 10 atom/m.
matahari sendiri dipercayai berada dalam gelembung lokal, yaitu suatu daerah yang mengandung banyak gas ion, sehingga densitas di sekelilingnya adalah sekitar 10 atom/m.
bintang membentuk awan-awan padat dalam medium antarbintang, dan proses evolusioner bintang akan menyebabkan peningkatan kandungan unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium dalam medium antarbintang.
sampai dengan 95% atom bima sakti terkonsentrasi dalam bintang-bintang, dan massa total atom ini membentuk sekitar 10% massa galaksi.
massa sisanya adalah materi gelap yang tidak diketahui dengan jelas.
proton dan elektron yang stabil muncul satu detik setelah kejadian dentuman besar.
dalam masa waktu tiga menit sesudahnya, nukleosintesis dentuman besar kebanyakan menghasilkan helium, litium, dan deuterium, dan mungkin juga beberapa berilium dan boron.
atom pertama (dengan elektron yang terikat dengannya) secara teoretis tercipta 380.000 tahun sesudah dentuman besar, yaitu ketika alam semesta yang mengembang cukup dingin untuk mengizinkan elektron-elektron terikat pada inti atom.
sejak saat itulah, inti atom mulai bergabung dalam bintang-bintang melalui proses fusi nuklir dan menghasilkan unsur-unsur yang lebih berat sampai dengan besi.
isotop seperti litium-6 dihasilkan di ruang angkasa melalui spalasi sinar kosmis.
hal ini terjadi ketika sebuah proton berenergi tinggi menumbuk inti atom, menyebabkan sejumlah besar nukleon berhamburan.
unsur yang lebih berat daripada besi dihasilkan di supernova melalui proses r dan di bintang-bintang agb melalui proses s. kedua-duanya melibatkan penangkapan neutron oleh inti atom.
unsur-unsur seperti timbal kebanyakan dibentuk melalui peluruhan radioaktif unsur-unsur lain yang lebih berat.
kebanyakan atom yang menyusun bumi dan termasuk pula seluruh makhluk hidupnya pernah berada dalam bentuk yang sekarang di nebula yang runtuh dari awan molekul dan membentuk tata surya.
sisanya merupakan akibat dari peluruhan radioaktif dan proporsinya dapat digunakan untuk menentukan usia bumi melalui penanggalan radiometrik.
kebanyakan helium dalam kerak bumi merupakan produk peluruhan alfa.
terdapat sekelumit atom di bumi yang pada awal pembentukannya tidak ada dan juga bukan merupakan akibat dari peluruhan radioaktif.
karbon-14 secara berkesinambungan dihasilkan oleh sinar kosmik di atmosfer.
beberapa atom di bumi secara buatan dihasilkan oleh reaktor ataupun senjata nuklir.
dari semua unsur-unsur transuranium yang bernomor atom lebih besar daripada 92, hanya plutonium dan neptunium sajalah yang terdapat di bumi secara alami.
unsur-unsur transuranium memiliki waktu paruh radioaktif yang lebih pendek daripada umur bumi, sehingga unsur-unsur ini telah lama meluruh.
pengecualian terdapat pada plutonium-244 yang kemungkinan tersimpan dalam debu kosmik.
kandungan alami plutonium dan neptunium dihasilkan dari penangkapan neutron dalam bijih uranium.
bumi mengandung sekitar 1,33atom.
pada atmosfer planet, terdapat sejumlah kecil atom gas mulia seperti argon dan neon.
sisa 99% atom pada atmosfer bumi terikat dalam bentuk molekul, misalnya karbon dioksida, oksigen diatomik, dan nitrogen diatomik.
pada permukaan bumi, atom-atom saling berikatan membentuk berbagai macam senyawa, meliputi air, garam, silikat, dan oksida.
atom juga dapat bergabung membentuk bahan-bahan yang tidak terdiri dari molekul, contohnya kristal dan logam padat ataupun cair.
manakala isotop dengan nomor atom yang lebih tinggi daripada timbal (62) bersifat radioaktif, terdapat suatu "pulau stabilitas" yang diajukan untuk beberapa unsur dengan nomor atom di atas 103.
unsur-unsur super berat ini kemungkinan memiliki inti yang secara relatif stabil terhadap peluruhan radioaktif.
atom super berat yang stabil ini kemungkinan besar adalah unbiheksium, dengan 126 proton 184 neutron.
tiap-tiap partikel materi memiliki partikel antimaterinya masing-masing dengan muatan listrik yang berlawanan.
sehingga, positron adalah antielektron yang bermuatan positif, dan antiproton adalah proton yang bermuatan negatif, ketika materi dan antimateri bertemu, keduanya akan saling memusnahkan.
terdapat ketidakseimbangan antara jumlah partikel materi dan antimateri.
ketidakseimbangan ini masih belum dipahami secara menyeluruh, walaupun terdapat teori bariogenesis yang memberikan penjelasan yang memungkinkan.
antimateri tidak pernah ditemukan secara alami.
namun, pada tahun 1996, antihidrogen berhasil disintesis di laboratorium cern di jenewa.
kuba secara resmi disebut republik kuba () adalah negara berdaulat yang terdiri dari pulau kuba, dan isla de la juventud serta beberapa kepulauan kecil.
kuba terletak di karibia utara pada pertemuan laut karibia, teluk meksiko dan samudra atlantik.
kuba adalah selatan dari florida dan bahama, barat dari haiti dan timur meksiko.
havana adalah kota terbesar dan modal; kota-kota besar lainnya termasuk santiago de cuba dan camagüey.
kuba adalah pulau terbesar di karibia, dan kedua-terpadat setelah hispaniola, dengan lebih dari 11 juta penduduk.
sebelum penjajahan spanyol pada akhir abad ke-15, kuba dihuni oleh suku-suku amerindian.
ini tetap menjadi koloni spanyol sampai perang spanyol–amerika serikat tahun 1898, yang membuahkan amendemen platt sebagai "de facto" dari wilayah perlindungan amerika serikat pada tahun 1902.
sebagai sebuah republik rapuh, kuba berusaha untuk memperkuat sistem demokrasi, tetapi pemasangan radikalisasi politik dan perselisihan sosial memuncak dalam kediktatoran fulgencio batista pada tahun 1952.
kerusuhan lebih lanjut dan ketidakstabilan menyebabkan tergulingnya batista pada bulan januari 1959 oleh gerakan 26 juli, yang kemudian mendirikan pemerintahan di bawah kepemimpinan fidel castro.
sejak tahun 1965, negara ini telah diatur oleh partai komunis kuba.
sebuah gadai selama perang dingin antara uni soviet dan amerika serikat, perang nuklir hampir pecah selama krisis rudal kuba tahun 1962.
kuba adalah negara satu-partai marxisme–leninisme, di mana peran partai komunis diabadikan dalam konstitusi.
pengamat independen menuduh pemerintah kuba melakukan pelanggaran hak asasi manusia, termasuk penjara sewenang-wenang dan penyiksaan.
kuba adalah negara maju dengan ekonomi terencana yang didominasi oleh ekspor gula, tembakau, kopi dan tenaga kerja terampil.
menduduki peringkat tinggi di beberapa metrik kinerja nasional, termasuk perawatan kesehatan dan pendidikan.
kuba pertama kali dikunjungi oleh bangsa eropa ketika christopher columbus pertama kali mendarat pada 28 oktober 1492, di ujung timur kuba, di cazigazgo, daerah baracoa.
diego velázquez de cuéllar memimpin invasi spanyol, menaklukkan penduduk pribumi, menjadi gubernur kuba untuk spanyol pada 1511 dan membangun sebuah vila di baracoa, yang menjadi ibu kota pertama pulau itu.
pada tahun 1518 tempat ini pun menjadi pusat keuskupan dari uskup pertama kuba.
saat itu kuba dihuni oleh sekurang-kurangnya dua suku bangsa pribumi yang berbeda: suku taíno dan siboney.
kedua suku bangsa ini memiliki kebudayaan neolitikum pra-sejarah, dan barangkali juga budaya zaman perunggu.
sejumlah pakar merasa perlu membedakan suku bangsa taíno dengan suku bangsa taíno baru dari kuba, lucaya dari bahama, jamaika, dan sampai batas tertentu dari haiti dan quisqueya (kira-kira republik dominika sekarang), karena suku bangsa taíno baru mempunyai masukan budaya yang jauh lebih beragam dan heterogenitas masyarakat dan etnis yang jauh lebih besar daripada taíno tinggi yang sejati dari boriquen (puerto riko).
kebanyakan penduduk kuba dari masa pra-columbus, termasuk suku bangsa siboney, pertama-tama dapat digolongkan dalam kelompok umum taíno baru.
suku bangsa taíno adalah petani-petani yang cakap dan suku bangsa siboney adalah masyarakat pemburu-pengumpul dengan sedikit pertanian yang mendukungnya.
suku bangsa taínos dan siboney mempunyai adat-istiadat dan kepercayaan yang serupa, yaitu ritual suci yang dipraktikkan dengan menggunakan tembakau yang disebut "cohoba", atau "merokok".
suku bangsa taínos (arawak pulau) adalah bagian kelompok budaya yang umumnya disebut suku arawak, yang menyebar jauh hingga ke amerika selatan.
sisa-sisa puisi, nyanyian, ukiran, dan seni taíno hingga kini masih ditemukan di seluruh kepulauan antilen besar.
suku bangsa arawak dan kelompok-kelompok budaya serupa lainnya berjasa atas perkembangan sekitar 60% dari tanaman yang umum digunakan sekarang dan bahan-bahan industri utama seperti karet.
bangsa-bangsa eropa belajar dari penduduk asli kuba bagaimana membudi-dayakan tembakau dan mengisapnya dalam berbagai cara.
sekitar 16.000 hingga 60.000, atau barangkali lebih, penduduk asli dari suku bangsa taíno dan siboney menghuni kuba sebelum kolonisasi.
penduduk asli kuba, termasuk suku bangsa siboney dan taíno, dipaksa masuk ke dalam encomiendas (semacam daerah perlindungan) pada masa pendudukan pulau kuba oleh spanyol.
salah satu daerah perlindungan yang terkenal adalah guanabacoa, yang kini merupakan daerah suburban havana.
banyak penduduk pribumi kuba yang menjadi korban kebrutalan para conquistador spanyol (seperti yang dipersaksikan dan diratapi oleh banyak orang seperti bartolomé de las casas) dan penyakit-penyakit yang mereka bawa, yang sebelumnya tak pernah mereka kenal.
kebanyakan conquistador mengambil kaum perempuan taína sebagai istri mereka, atau sebagai istri tidak resmi mereka, atau seperti yang lebih sering terjadi, sekadar sebagai pemuas kebutuhan seksual mereka karena sedikit sekali perempuan spanyol yang menyeberangi samudra atlantik pada masa itu .
anak-anak mereka disebut mestizo, tetapi penduduk menyebut mereka "guajiro", yang artinya "orang kita".
kini keturunan suku bangsa taíno mempertahankan warisan leluhur mereka di dekat baracoa.
kuba pertama-tama dijadikan basis untuk penaklukan spanyol ke benua amerika, tetapi pulau itu hampir musnah penduduknya dalam upaya ini.
setelah penaklukan benua amerika harta kekayaan yang dihasilkan, emas dan perak yang ditambang, batu-batu berharga, cokelat dan produk-produk tumbuhan yang penting saat itu seperti zat pewarna dan obat-obatan, dikirim dengan armada harta karun spanyol dari benua amerika dan belakangan juga dari filipina ke spanyol, dengan menggunakan pelabuhan-pelabuhan kuba sebagai pelabuhan yang aman dalam perjalanannya.
pada masa ini terjadi berbagai pemberontakan penduduk pribumi, khususnya pemberontakan yang dipimpin oleh guamá, salah satu pemimpin taíno terakhir yang mengadakan perlawanan terhadap kekuasaan spanyol.
namun setelah pemberontakan taíno/ siboney tidak lagi mengancam, muncul ancaman-ancaman lain dari para bajak laut dan kapal-kapal tentara sewaan oleh pemerintah asing (mis.
jacques de sores), ), alexander exquemelin dan henry morgan) serta penyerbuan oleh negara-negara lain (mis.
oleh teluk guantánamo di bawah britania raya) berusaha merebut harta milik yang telah dikumpulkan oleh orang-orang spanyol, serta keturunan kolonial mereka yang dipandang sebagai milik mereka sendiri.
serangan-serangan terhadap kapal-kapal dan kota-kota mengharuskan spanyol menjawabnya dengan mengadakan konvoi-konvoi untuk melindungi kapal-kapal dan membangun benteng-benteng untuk melindungi kota-kota.
namun, pertahanan kuba yang paling efektif adalah demam kuning yang membunuh pasukan-pasukan penyerbu.
merkantilisme spanyol membuat negara itu mempertahankan kuba dalam keadaan yang relatif terisolasi dari pengaruh-pengaruh luar.
namun sejak pendudukan havana selama satu tahun oleh inggris pada 1762 pada akhir perang tujuh tahun, kuba menjadi lebih terbuka secara ekonomi terhadap impor budak dan kemajuan-kemajuan dalam penanaman dan pemrosesan gula.
benteng la cabaña yang kukuh, yang tak pernah bisa direbut melalui penyerangan, yang sepenuhnya mendominasi teluk havana, dibangun tak lama setelah havana dikembalikan kepada spanyol, ditukar dengan florida.
namun benteng itu belakangan terkenal sebagai tempat penghukuman mati dan penjara, mirip dengan penjara bastille di paris.
pasukan kolonial kuba ikut serta dalam tentara spanyol pada masa perang revolusi amerika, menolong spanyol untuk merebut florida timur dan florida barat.
antara 1791 hingga 1804, banyak orang prancis yang melarikan diri ke kuba dari revolusi haiti, membawa serta bersama mereka budak-budak dan keahlian dalam mengolah gula dan menanam kopi.
akibatnya, kuba menjadi produsen gula utama dunia, tetapi pada 1884, perbudakan dihapuskan setelah praktiknya melemah pada masa perjuangan untuk memerdekakan kuba.
perjuangan koloni ini untuk merebut kemerdekaan berlangsung sepanjang paruhan kedua dari abad ke-19 dengan perjuangan pertama yang menghasilkan perang sepuluh tahun yang dimulai pada 1868.
penulis dan otak pemberontakan, josé martí mendarat di kuba bersama para buangan pemberontak pada 1895, tetapi lebih dari sebulan kemudian terbunuh dalam pertempuran.
hingga kini marti tetap merupakan pahlawan utama di kuba, dan warisannya diklaim oleh para pendukung maupun lawan pemerintahan yang sekarang.
meskipun marti menyukai konstitusi as dan populer di as, ia prihatin terhadap ekspansionisme negara itu.
antara 1895 dan awal 1898 revolusi menguasai sebagian besar daerah pedesaan dan sejumlah kota, tetapi upaya-upaya spanyol, yang menguasai kota-kota besar, untuk menenangkan pulau itu baru berhenti setelah as mendudukinya dalam perang spanyol-amerika pada 1898.
kuba mendapatkan kemerdekaannya pada 1902, meskipun dibatasi oleh amendemen platt, yang memberikan kepada as pengaruh besar dalam urusan-urusan kuba dan mengharuskan kuba menyewakan teluk guantanamo kepada as.
tomás estrada palma (1902-1906) adalah presiden pertama dan terpilih kuba pada masa damai.
dengan menggunakan pasal-pasal dalam amendemen platt, tentara as menduduki kuba untuk kedua kalinya pada 1906-1909.
amendemen platt dicabut pada 1934, tetapi penyewaan teluk guantanamo diperpanjang dengan bayaran nominal (sekadarnya).
fulgencio batista memimpin revolusi sersan 1933 yang menggulingkan pemerintahan transisi setelah pemerintahan diktator gerardo machado runtuh, dan menjadi kepala staf angkatan darat pertama, dan akhirnya orang yang bertanggung jawab di bawah sejumlah presiden hingga 1940 ketika ia mengangkat dirinya sebagai presiden.
ia mengajukan konstitusi baru yang progresif dan pada 1944 meninggalkan jabatannya dan pensiun di florida untuk sementara waktu.
namun, pada 1952 batista merebut kekuasaan dalam sebuah kudeta yang hampir tidak berdarah tiga bulan sebelum pemilu yang telah direncanakan dan membangun sebuah pemerintahan diktator yang menindas.
akibatnya, banyak kelompok sipil dan gerilya yang mulai menentangnya.
pada 1953, fidel castro menyerang barak moncada, dibuang ke meksiko, tetapi kembali ke kuba pada november 1956 dengan 82 orang pejuang yang dilatih oleh alberto bayo (bekas kolonel dalam tentara republik spanyol), dan dengan bantuan ketidakpuasan rakyat berhasil menggulingkan batista, yang melarikan diri pada 1 januari 1959.
castro membangun negara komunis dengan sistem satu partai, yang pertama di belahan barat dunia, meskipun castro tidak secara resmi mengungkapkan kecenderungan marxis-leninisnya hingga 1961.