Home > FISIKA INTI > FISIKA MODERN > teori Atom > SOAL DAN PENYELESAIAN TEORI ATOM UN

SOAL DAN PENYELESAIAN TEORI ATOM UN

Soal Dan Penyelesaian Fisika SMA- Atom merupakan partikel paling kecil yang masih mempunyai sirat unsur. Menurut para ahli fisika, jari-jari suatu atom sekitar 3-15 nm (1nm = 10⁻⁹ meter). Walaupun atom tidak dapat dilihat dengan jelas, para ahli dapat membuat perkiraan gambaran mengenai atom berdasarkan data eksperimen dan kajian teoretis yang dilakukannya.

SOAL JAWAB FISIKA TEORI ATOMPerkiraan tentang gambaran atom tersebut dinamakan model atom. Itulah sebabnya mengapa model atom telah beberapa kali mengalami perubahan sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan.

Berikut teori-teori atom dari para ahli:

1. Teori atom Dalton (1803)

Teori atom pertama kali dikemukakan oleh John Dalton pada tahun 1803. Berdasarkan penelitiannya Dalton menyatakan hal-hal sebagai berikut:
  1. Atom merupakan partikel terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.
  2. Atom suatu unsur sama segala sifatnya, sedangkan atom dari unsur yang berbeda memiliki massa dan sifat yang berbeda pula.
  3. Senyawa terbentuk bila atom bergabung satu sama lain.
  4. Reaksi kimia hanya melibatkan penata ulangan atom-atom sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia.
  5. Atom-atom dari unsur-unsur yang berlainan melakukan ikatan dengan perbandingan angka sederhana.
Kelemahan dari teori Dalton adalah tidak dapat menerangkan adanya proton, neutron, dan elektron.

2. Teori atom J.J. Thomson (1897)

Model atom selanjutnya dikemukakan oleh J.J. Thomson pada tahun 1897. Dalam teorinya Thomson menyatakan hal-hal sebagai berikut:
  1. Atom merupakan bola padat bermuatan positif dengan elektron terbesar di permukaannya sehingga teori ini juga banyak dikenal sebagai teori roti kismis
  2. Secara keseluruhan atom bersifat netral.
Kelemahan dari teori J.J. Thomson adalah tidak menyatakan gerakan elektron dalam atom.

3. Teori atom Rutherford (1910)

Model atom selanjutnya dikemukakan oleh Ernest Rutherford pada tahun 1920. Pada teorinya, pernyataan yang dikemukakan yaitu:
  1. Atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif (sebagai pusat massa) dan elektron-elektron bermuatan negatif yang beredar mengelilingi inti.
  2. Inti atom bermuatan positif karena mengandung proton. Atom bersifat netral karena jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti.
  3. Sebagian besar volume atom merupakan ruang kosong. Hampir semua massa atom positif berpusat pada inti atom yang sangat kecil. Jari-jari atom sekitar 10⁻⁹ m sedangkan jari-jari inti atom sekitar 10⁻¹⁵ m.
Kelemahan dari teori Rutherford adalah bertentangan dengan hukum fisika klasik yang menyatakan materi yang bergerak akan kehilangan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Elektron adalah materi, sehingga ketika ia bergerak mengelilingi inti atom, elektron akan kehilangan energi, akibatnya semakin lama energi elektron semakin habis dan akhirnya jatuh ke inti. Jika elektron jatuh ke inti, berarti atom hancur. Padahal kenyataannya tidak demikian.

4. Teori atom Niels Bohr (1913)

  1. Memperbaiki kelemahan Rutherford dengan mendasarkan pada teori atom Rutherford dan teori kuantum.
  2. Dalam teorinya Niels Bohr menyatakan bahwa:
    1. Elektron beredar mengelilingi inti pada lintasan stasioner dengan tingkat energi tertentu tanpa disertai pemancaran atau penyerapan energi. Lintasan ini disebut kulit atom, yaitu orbit berbentuk lingkaran dengan jari-jari tertentu. Tiap lintasan ditandai dengan satu bilangan bulat yang disebut bilangan kuantum utama (n) mulai dari 1, 2, 3 dan seterusnya dan diberi lambang K, L, M, dan seterusnya.
    2. Elektron dapat berpindah dari lintasan berenergi rendah (lintasan lebih dalam) ke lintasan berenergi lebih tinggi (lintasan lebih luas) dengan menyerap energi dari lingkungannya. Sebaliknya, elektron-elektron berpindah dari lintasan lebih luar ke lintasan lebih dalam, maka akan melepaskan energi.

    Dalam model atom Bohr dikenal istilah-istilah:

    1. Konfigurasi elektron Yaitu susunan elektron pada masing-masing kulit. Konfigurasi elektron dinyatakan dengan nomor atom unsur atau jumlah elektron dalam atom unsur tersebut.
    2. Elektron valensi Yaitu elektron pada kulit terluar. Susunan elektron valensi sangat menentukan sifat-sifat kimia suatu atom dan berperan penting dalam membentuk ikatan dengan atom lain.
Kelemahan dari teori ini adalah hanya berhasil menjelaskan spektrum gas hidrogen dan spesi lain berelektron tunggal seperti He dan Li, sedangkan ion berelektron banyak tidak dapat dijelaskan dengan model atom ini.

5. Model atom mekanika gelombang -Teori atom Modern (1926)

  1. Berdasarkan hipotesis Louis de Broglie (prinsip dualisme gelombang), Heisenberg mengemukakan prinsip ketidakpastiannya bahwa kedudukan elektron di sekeliling inti adalah kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital.
  2. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.

SOAL JAWAB SOAL TEORI ATOM

1. UN 2013 - Kelemahan teori atom Dalton adalah tidak menjelaskan...
  1. Atom memiliki inti dan elektron
  2. Atorm dari unsur sejenis memiliki sifat yang berbeda
  3. Atom-atom gas tidak dapat bergabung
  4. Atom tidak bisa dibagi-bagi
  5. Atom dapat bergabung membentuk molekul
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: Model atom Dalton tidak menjelaskan tentang inti dan elektron.
2. UN 2013 - Kelemahan teori atom Rutherford adalah...
  1. Elektron yang mengelilingi inti akan menyerap energi.
  2. Elektron menyebar merata dipermukaan bola atom.
  3. Elektron berputar mengelilingi inti seperti tata surya.
  4. Elektron mengelilingi inti memancarkan gelombang elektromagnetik.
  5. Atom terdiri dari muatan positif dan muatan negatif.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: Salah satu kelemahan atom Rutherford adalah tidak bisa menjelaskan kestabilan atom yaitu elektron memancarkan gelombang elektromagnetik ketika mengitari inti.
3. UN 2013 - Manakah pernyataan berikut ini yang merupakan kelemahan teori atom Bohr?
  1. Tidak dapat menjelaskan efek Zeeman.
  2. Tidak dapat menjelaskan gaya sentripetal elektron.
  3. Bertentangan dengan fisika klasik.
  4. Bertentangan dengan teori Dalton.
  5. Tidak dapat menentukan energi transisi.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: Kelemahan model atom Bohr adalah tidak dapat menjelaskan spektrum warna atom berelektron banyak.
4. UN 2009 - Perbedaan utama antara model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah....
  1. Elektron berputar mengelilingi inti dengan membebaskan sejumlah energi.
  2. Elektron merupakan bagian atom yang bermuatan negatif.
  3. Atom berbentuk bola kosong dengan inti berada di tengah.
  4. Secara keseluruhan atom bersifat netral.
  5. Massa atom terpusat pada inti atom.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: Atom Rutherford menjelaskan elektron melepas energi ketika mengitari inti sedang Bohr menjelaskan elektron tidak memancarkan/menyerap energi ketika mengitari inti.
5. UN 2010 - Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut: Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif. Elektron mengorbit inti atom seperti planet mengorbit matahari. Elektron mengorbit inti atom pada orbit yang stasioner tanpa memancarkan energi. Yang membedakan model atom Rutherford dan model atom Thomson adalah pernyataan....
  1. (1), (2), dan (3)
  2. (1) saja
  3. (2) saja
  4. (3) saja
  5. (1) dan (3) saja
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: Yang membedakan atom Thomson dengan atom Rutherford adalah no. 1 saja sedangkan no. 2 dan 3 adalah kesamaan dan perbedaan atom Rutherford dengan atom Bohr.
6. UN 2013 - Pernyataan atau data hasil pengamatan yang menjadikan kelemahan model atom Thompson adalah...
  1. Sebagian partikel alfa melewati lempeng emas tanpa mengalami pembelokan
  2. Hamburan sinar alfa oleh elektron yang dihamburkan menjadi lebih besar
  3. Muatan positif pada bola atom dinetralkan oleh elektron yang bermuatan negatif
  4. Atom bersifat netral dengan elektron tersebar merata pada permukaan bola atom
  5. Massa atom tersebar merata pada bola atom
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: Kelemahan atom Thompson adalah tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif yang tersebar merata.
7. UN 2009 - Energi elektron pada keadaan dasar di dalam atom hidrogen adalah −13,6 eV. Energi elektron pada orbit dengan bilangan kuantum n = 4 adalah....
  1. -1,36 eV
  2. -1,24 eV
  3. -0,96 eV
  4. -0,85 eV
  5. -0,76 eV
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: \[\\E_{n}=-\frac{13,6}{n^{2}}eV\\\\E_{4}=-\frac{13,6}{4^{2}}eV\\\\E_{n}=-0,85eV\]
8. UN 2010 - Jika persamaan energi lintasan elektron tunggal dari sebuah atom hidrogen adalah $ En =-\frac{13,6}{n^{2}}eV$ maka, sebuah elektron yang tereksitasi dari lintasan n = 1 ke n = 4 mengalami perubahan energi elektron sebesar....
  1. 12,75 eV
  2. 10,20 eV
  3. 7,20 eV
  4. 6,85 eV
  5. 3,40 eV
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: \begin{align*}\Delta E_{14}&=E_{4}-E_{1}\\\Delta E_{14}&=-\frac{13,6}{4^{2}}-\left ( -\frac{13,6}{1^{2}} \right )\\\Delta E_{14}&=12,75eV\end{align*}
9. UN 2010 - Dalam model atom Bohr, ketika elektron atom hidrogen berpindah dari orbit dengan bilangan kuantum n = 1, ke n = 3, maka elektron tersebut akan....($ En =-\frac{13,6}{n^{2}}eV$ ).
  1. menyerap energi sebesar 1,50 eV
  2. memancarkan energi sebesar 1,50 eV
  3. menyerap energi sebesar 2,35 eV
  4. memancarkan energi sebesar 12,09 eV
  5. menyerap energi sebesar 12,09 eV
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E \begin{align*} \Delta E_{13}&=E_{1}-E_{3}\\\Delta E_{13}&=-\frac{13,6}{1^{2}}-\left ( -\frac{13,6}{3^{2}} \right )\\\Delta E_{13}&=-12,09\, eV\end{align*}