Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
145
2
8
18
Konsekuensi prinsip larangan Pauli terhadap struktur atom adalah:
1 jumlah maksimum elektron pada bilangan kuantum utama n adalah 2n
2
2 jumlah maksimum bilangan kuantum orbital adalah 22 + 1 Tabel 8.2 berikut ini adalah contoh susunan elektron dalam
atom berdasarkan prinsip di atas.
Tabel 8.2 Contoh Susunan Elektron dalam Atom Sesuai Prinsip Larangan Pauli
n m
m
s
Jumlah Elektron
1 +
1 2
-
1 2
2 +
1 2
-
1 2
1 -1
+
1 2
-
1 2
+
1 2
-
1 2
1 +
1 2
-
1 2
3 +
1 2
-
1 2
1 -1
+
1 2
-
1 2
+
1 2
-
1 2
1 +
1 2
-
1 2
2 -2
+
1 2
-
1 2
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
146
-1 +
1 2
-
1 2
+
1 2
-
1 2
1 +
1 2
-
1 2
2 +
1 2
-
1 2
b. Kaidah Dasar Struktur Konfigurasi Elektron
Sebelum kita menentukan susunan konfigurasi elektron pada suatu atom, perlu kita perhatikan kaidah dasar dalam konfigurasi
elektron. Kaidah dasar dalam menentukan struktur konfigurasi elektron pada atom berelektron banyak adalah sebagai berikut.
1. Sebuah sistem akan stabil bila energi totalnya minimum.
2. Hanya ada satu elektron yang dapat berada dalam keadaan
kuantum tertentu ingat prinsip larangan Pauli. Misalnya konfigurasi elektron natrium dengan nomor atom
11 dituliskan sebagai: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
Ini berarti: 1.
Pada subkulit 1s n = 1, = 0 dan 2s n = 2, = 0 masing- masing terisi dua elektron.
2. Pada subkulit 2p n = 2, = 1 berisi 6 elektron
3. Pada subkulit 3s n = 3, = 0 berisi 1 elektron
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
147
Kerja Kelompok
Tabel 8.3 menunjukkan contoh konfigurasi elektron untuk beberapa unsur.
Tabel 8.3 Mekanisme konfigurasi elektron
Unsur K
L M
N O
1s 2s 2p
3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
1
H 1
2
He 2
3
Li 2
1
4
Be 2
2
5
B 2
2 1
6
C 2
2 2
7
N 2
2 3
8
O 2
2 4
9
F 2
2 5
10
Ne 2
2 6
11
Na 2
2 6
1
12
Mg 2
2 6
2
13
Al 2
2 6
2 1
14
Si 2
2 6
2 2
15
P 2
2 6
2 3
16
S 2
2 6
2 4
17
Cl 2
2 6
2 5
18
Ar 2
2 6
2 6
19
K 2
2 6
2 6
- 1
20
Ca 2
2 6
2 6
- 2
21
Sc 2
2 6
2 6
1 2
Keterangan:
Perhatikan bahwa sesuai kaidah pertama, pada unsur K, Ca, dan Sc pada tabel 8.3 subkulit 4s akan terisi lebih dahulu daripada 3d Hal ini karena tingkat energi 4s lebih
rendah daripada 3d.
Kerjakan soal berikut bersama kelompokmu 1.
Tentukan konfigurasi elektron dan tingkat energi elektron terluar dari atom-atom berikut
a.
28
Ni b.
39
Y c.
55
Ce d.
79
Au e.
92
U 2.
Bukalah daftar sistem periodik unsur
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
148
Rangkuman
1. Atom berasal dari bahasa Yunani yaitu ’atomos’ yang berarti tidak dapat dibagi.
2. Sinar katode adalah sinar yang terjadi akibat perpindahan elektron dari katode di
dalam tabung hampa dengan beda potensial yang sangat tinggi. 3.
Teori atom Bohr dilandasi oleh dua postulat, yaitu: a.
Elektron bergerak mengelilingi inti pada suatu orbit dengan tingkat energi tertentu yaitu sebesar:
2 2
13,6
n
Z E
eV n
b. Elektron dapat berpindah dari satu orbit ke orbit lain dengan melepas atau
menyerap energi. 4.
Teori atom modern dilandasi oleh mekanika kuantum dan dikenal empat bilangan kuantum, yaitu:
a. bilangan kuantum utama n
b. bilangan kuantum orbital
c. bilangan kuantum magnetik m
d. bilangan kuantum spin m
s
5. Prinsip larangan Pauli mengatakan bahwa tidak ada dua elektron pada suatu orbit
memiliki empat bilangan kuantum yang sama. 3.
Perhatikan susunan konfigurasi elektron pada masing-masing atom tersebut di atas
4. Diskusikan hasil temuan itu dengan teman sekelompokmu
5. Presentasikan di depan kelas hasil diskusimu tersebut
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
149
Soal-soal Uji Kompetensi
A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat
1. Pernyataan berikut merupakan sifat
sinar katode, kecuali . . . . a.
sinar katode merambat menurut garis lurus di udara
b. sinar katode merupakan partikel-
partikel c.
dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik
d. dihasilkan pada tabung hampa
e. tidak dapat melewati udara biasa
pada tegangan tinggi 2.
Bilangan kuantum yang menunjukkan kuantisasi momentum sudut elektron
disebut bilangan kuantum . . . .
a. utama
b. orbital
c. magnetik
d. orbital spin
e. spin
3. Energi total sebuah atom hidrogen
pada keadaan dasar adalah . . . . a.
1,36 eV b.
2,72 eV c.
4,08 eV d.
5,44 eV e.
13,6 eV 4.
Besarnya jari-jari lintasan elektron dalam suatu atom jari-jari kuantum
adalah . . . .
a. sebanding dengan bilangan
kuantum b.
berbanding terbalik dengan bilangan kuantum
c. berbanding terbalik dengan
kuadrat bilangan kuantum d.
sebanding dengan kuadrat bilangan kuantum
e. sebanding dengan tetapan Planck
5. Garis-garis spektrum deret Balmer
terbentuk bila elektron berpindah dari . . . .
a. n = 2, 3, 4, 5, . . . ke n = 1
b. n = 3, 4, 5, 6, . . . ke n = 2
c. n = 4, 5, 6, 7, . . . ke n = 3
d. n = 5, 6, 7, 8, . . . ke n = 4
e. n = 6, 7, 8, 9, . . . ke n = 5
6. Berdasarkan teori atom Bohr
besarnya momentum anguler elektron pada lintasan tertentu adalah . . . .
a. berbanding lurus dengan tetapan
Planck b.
berbanding terbalik dengan tetapan Planck
c. berbanding lurus dengan tetapan
Rydberg d.
tidak dipengaruhi bilangan kuantum utama
e. berbanding terbalik dengan
tingkat energinya 7.
Dalam percobaannya, Rutherford menggunakan partikel alfa untuk
menembak inti hidrogen. Tujuan dari percobaan tersebut adalah . . . .
a. menguji teori atom Dalton
b. membentuk inti baru
c. mengukur jari-jari inti
d. menguji teori atom Thomson
e. menciptakan teori baru tentang
atom 8.
Transisi elektron dalam sebuah atom hidrogen yang memancarkan foton
dengan frekuensi paling rendah adalah . . . .
a. dari n = 1 ke n = 2
b. dari n = 2 ke n = 1
c. dari n = 2 ke n = 6
d. dari n = 6 ke n = 2
e. dari n = 1 ke n = 3
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
150
9. Besarnya energi kinetik suatu atom
hidrogen pada keadaan dasar adalah . . . .
a. 1,36 eV
b. 2,72 eV
c. 4,08 eV
d. 5,44 eV
e. 13,6 eV
10. Tingkat energi elektron di dalam atom hanya boleh mempunyai harga
tertentu dan besarnya adalah . . . . a.
berbanding lurus dengan bilangan kuantum utama
b. berbanding lurus dengan kuadrat
bilangan kuantum utama c.
berbanding terbalik dengan bilangan kuantum utama
d. berbanding terbalik dengan
kuadrat bilangan kuantum utama e.
berbanding terbalik dengan tetapan Planck
B. Kerjakan soal-soal berikut dengan tepat
1. Sebuah atom hidrogen yang berada
dalam keadaan dasar menyerap sebuah foton sehingga tereksitasi ke
n = 3. Tentukan frekuensi, panjang gelombang, dan energi foton tersebut
2. Tentukan panjang gelombang ter-
pendek dan terpanjang deret Lyman yang dipancarkan atom hidrogen
3. Tentukan jari-jari orbit, energi kinetik,
dan energi potensial elektron sebuah atom hidrogen pada n = 2
4. Sebut dan jelaskan perkembangan
teori model atom 5.
Tentukan konfigurasi pada atom-atom berikut
a.
26
Fe b.
30
Zn c.
47
Ag
