Bab 2: Susunan Atom serta Pola Keperiodikan Unsur

Jawaban Benar: E. 2, 8, 8, 2 Pembahasan: Konfigurasi elektron 2, 8, 8, 2 untuk atom Kalsium (Ca) adalah konfigurasi yang benar, dan berikut adalah penjelasan lengkapnya: 1. Pengisian Elektron berdasarkan Teori Atom Bohr: Kulit pertama (K) dapat menampung maksimal 2 elektron. Karena atom Kalsium memiliki 20 elektron, kulit pertama akan terisi penuh dengan 2 elektron. Kulit kedua (L) dapat menampung maksimal 8 elektron. Setelah kulit pertama terisi, kulit kedua akan mengisi sisa elektron sebanyak 8, sehingga kulit kedua terisi penuh dengan 8 elektron. Kulit ketiga (M) juga dapat menampung maksimal 8 elektron. Setelah kulit kedua terisi, kulit ketiga akan mengisi sisa elektron sebanyak 8, dan kulit ketiga terisi penuh. Kulit keempat (N) dapat menampung maksimal 2 elektron. Setelah kulit pertama, kedua, dan ketiga terisi, sisa elektron yang ada adalah 2, dan ini mengisi kulit keempat (N) dengan 2 elektron. 2. Mengapa Bukan 2, 8, 10? Jawaban 2, 8, 10 tidak mungkin karena: Kulit ketiga (M) hanya dapat menampung maksimal 8 elektron, sesuai dengan aturan pengisian kulit dalam teori atom Bohr. Meskipun elektron ke-19 dan ke-20 akan berada di kulit ketiga, jumlah elektron di kulit ketiga tidak bisa lebih dari 8. Jadi, kita tidak bisa menambahkan 10 elektron pada kulit ketiga. 3. Nilai Maksimum Elektron Valensi: Elektron valensi adalah elektron yang berada di kulit terluar (kulit yang terjauh dari inti atom). Pada atom Kalsium (Ca), kulit keempat (N) adalah kulit terluar dan mengandung 2 elektron valensi. Kulit pertama, kedua, dan ketiga sudah terisi penuh, sehingga sisa elektron (2 elektron) akan menempati kulit keempat sebagai elektron valensi. Karena kulit keempat (N) hanya bisa menampung 2 elektron, maka 2 elektron valensi pada Kalsium adalah jumlah maksimum yang dapat dimiliki oleh atom tersebut.

Jawaban Benar: E. 2, 8, 8, 2 Pembahasan: Konfigurasi elektron 2, 8, 8, 2 untuk atom Kalsium (Ca) adalah konfigurasi yang benar, dan berikut adalah penjelasan lengkapnya: 1. Pengisian Elektron berdasarkan Teori Atom Bohr: Kulit pertama (K) dapat menampung maksimal 2 elektron. Karena atom Kalsium memiliki 20 elektron, kulit pertama akan terisi penuh dengan 2 elektron. Kulit kedua (L) dapat menampung maksimal 8 elektron. Setelah kulit pertama terisi, kulit kedua akan mengisi sisa elektron sebanyak 8, sehingga kulit kedua terisi penuh dengan 8 elektron. Kulit ketiga (M) juga dapat menampung maksimal 8 elektron. Setelah kulit kedua terisi, kulit ketiga akan mengisi sisa elektron sebanyak 8, dan kulit ketiga terisi penuh. Kulit keempat (N) dapat menampung maksimal 2 elektron. Setelah kulit pertama, kedua, dan ketiga terisi, sisa elektron yang ada adalah 2, dan ini mengisi kulit keempat (N) dengan 2 elektron. 2. Mengapa Bukan 2, 8, 10? Jawaban 2, 8, 10 tidak mungkin karena: Kulit ketiga (M) hanya dapat menampung maksimal 8 elektron, sesuai dengan aturan pengisian kulit dalam teori atom Bohr. Meskipun elektron ke-19 dan ke-20 akan berada di kulit ketiga, jumlah elektron di kulit ketiga tidak bisa lebih dari 8. Jadi, kita tidak bisa menambahkan 10 elektron pada kulit ketiga. 3. Nilai Maksimum Elektron Valensi: Elektron valensi adalah elektron yang berada di kulit terluar (kulit yang terjauh dari inti atom). Pada atom Kalsium (Ca), kulit keempat (N) adalah kulit terluar dan mengandung 2 elektron valensi. Kulit pertama, kedua, dan ketiga sudah terisi penuh, sehingga sisa elektron (2 elektron) akan menempati kulit keempat sebagai elektron valensi. Karena kulit keempat (N) hanya bisa menampung 2 elektron, maka 2 elektron valensi pada Kalsium adalah jumlah maksimum yang dapat dimiliki oleh atom tersebut.

Jawaban Benar: C. 5 Pembahasan: Elektron valensi dari ${}_7^{14}\text{N}$ adalah 5. Pembahasan dengan Metode Niels Bohr: Dalam model atom Niels Bohr, elektron-elektron mengorbit inti pada tingkat energi tertentu atau kulit atom. Elektron pertama akan mengisi kulit terdekat dengan inti, dan kulit berikutnya akan terisi setelah kulit pertama terisi penuh. Untuk ${}_7^{14}\text{N}$: 1. Dengan nomor atom 7, nitrogen memiliki 7 elektron. 2. Elektron pertama mengisi kulit pertama ($K$), yang dapat menampung hingga 2 elektron. 3. Sisanya, 5 elektron, mengisi kulit kedua ($L$). Karena kulit kedua ($L$) adalah kulit terluar dan berisi 5 elektron, maka 5 elektron tersebut adalah elektron valensi dari ${}_7^{14}\text{N}$.

Jawaban Benar: B. 13, 14, dan 13 Pembahasan: Nomor atom aluminium${}_{13}^{27}\text{Al}$ adalah 13, yang berarti aluminium memiliki 13 proton dan 13 elektron dalam keadaan netral. Nomor massa ${}_{13}^{27}\text{Al}$ menunjukkan jumlah proton dan neutron. Jumlah neutron dapat dihitung dengan mengurangi nomor atom dari nomor massa: Neutron = 27 - 13 = 14 Jadi, jumlah neutronnya adalah 14.

Jawaban Benar: E. Golongan IA, periode keempat Pembahasan: Untuk soal ini, kita perlu menganalisis konfigurasi elektron dari unsur X yang diberikan yaitu 2, 8, 8, 1. Langkah-langkah untuk menganalisis: 1. Konfigurasi elektron: $2, 8, 8, 1$ • Kulit pertama (K) terisi dengan 2 elektron. • Kulit kedua (L) terisi dengan 8 elektron. • Kulit ketiga (M) terisi dengan 8 elektron. • Kulit keempat (N) terisi dengan 1 elektron. 2. Menentukan periode: • Periode atom ditentukan oleh jumlah kulit yang terisi. • Karena kulit keempat (N) terisi, maka unsur ini berada pada periode keempat. 3. Menentukan golongan: • Golongan unsur ditentukan oleh jumlah elektron pada kulit terluar (kulit valensi). • Pada konfigurasi ini, elektron pada kulit terluar (kulit keempat) adalah 1 elektron. • Unsur yang memiliki 1 elektron di kulit terluar berada pada golongan IA (golongan alkali).

Jawaban Benar: E. Golongan IA, periode keempat Pembahasan: Untuk soal ini, kita perlu menganalisis konfigurasi elektron dari unsur X yang diberikan yaitu 2, 8, 8, 1. Langkah-langkah untuk menganalisis: 1. Konfigurasi elektron: 2, 8, 8, 1 • Kulit pertama (K) terisi dengan 2 elektron. • Kulit kedua (L) terisi dengan 8 elektron. • Kulit ketiga (M) terisi dengan 8 elektron. • Kulit keempat (N) terisi dengan 1 elektron. 2. Menentukan periode: • Periode atom ditentukan oleh jumlah kulit yang terisi. • Karena kulit keempat (N) terisi, maka unsur ini berada pada periode keempat. 3. Menentukan golongan: • Golongan unsur ditentukan oleh jumlah elektron pada kulit terluar (kulit valensi). • Pada konfigurasi ini, elektron pada kulit terluar (kulit keempat) adalah 1 elektron. • Unsur yang memiliki 1 elektron di kulit terluar berada pada golongan IA (golongan alkali).

Jawaban Benar: E. Semua jawaban di atas benar. Pembahasan: 1. John Dalton (Atom sebagai bola pejal) John Dalton mengusulkan bahwa atom adalah partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi lagi. Ia menggambarkan atom sebagai bola pejal yang tidak dapat dibagi, yang dikenal dengan Model Atom Dalton. Pernyataan a benar. 2. J.J. Thomson (Penemuan elektron dan model atom kue plum) J.J. Thomson menemukan elektron pada tahun 1897 melalui eksperimen sinar katoda. Ia mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom Kue Plum, di mana atom terdiri dari muatan positif yang tersebar dengan elektron-elektron yang mengorbit seperti kismis dalam kue. Pernyataan b benar. 3. Ernest Rutherford (Penemuan inti atom) Ernest Rutherford, melalui eksperimen hamburan sinar alfa, menemukan bahwa atom memiliki inti yang sangat kecil, padat, dan bermuatan positif, sementara elektron mengorbit di sekitarnya. Ini mengarah pada Model Atom Rutherford. Pernyataan c benar. 4. Niels Bohr (Model atom dengan orbit terpisah) Niels Bohr mengembangkan model atom yang menyatakan bahwa elektron mengorbit inti pada orbit-orbit tertentu dengan tingkat energi yang tetap dan terpisah. Ini dikenal dengan Model Atom Bohr. Pernyataan d benar.

Jawaban Benar: A. 3 Pembahasan: Unsur dengan nomor atom 11 adalah natrium (Na), yang berada di golongan 1 dalam tabel periodik. Unsur-unsur yang berada pada golongan yang sama memiliki sifat yang mirip karena memiliki jumlah elektron valensi yang sama. Unsur dengan nomor atom 3 adalah litium (Li), yang juga berada pada golongan 1. Oleh karena itu, litium dan natrium memiliki sifat kimia yang mirip, seperti kecenderungan untuk melepaskan satu elektron untuk membentuk ion bermuatan positif. Jadi, unsur dengan nomor atom 11 (natrium) akan memiliki sifat yang mirip dengan unsur yang nomor atomnya 3 (litium).

Jawaban Benar: A. Natrium dan Kalium Pembahasan: Golongan dalam tabel periodik merujuk pada kolom-kolom vertikal. Unsur-unsur dalam satu golongan memiliki jumlah elektron valensi yang sama, yang memberikan sifat kimia yang mirip. Mari kita analisis pilihan Jawaban Benar: 1. Natrium dan Kalium: Natrium (Na) memiliki nomor atom 11 dan Kalium (K) memiliki nomor atom 19. Keduanya terletak pada golongan IA (alkali), yang berarti keduanya berada dalam satu golongan. Jawaban a benar. 2. Karbon dan Radon: Karbon (C) dengan nomor atom 6 terletak pada golongan IVA, sedangkan Radon (Rn) dengan nomor atom 86 terletak pada golongan VIIIA. Jawaban b salah. 3. Nitrogen dan Oksigen: Nitrogen (N) dengan nomor atom 7 terletak pada golongan VA, sementara Oksigen (O) dengan nomor atom 8 terletak pada golongan VIA. Mereka tidak berada dalam satu golongan. Jawaban c salah. 4. Aluminium dan Xenon: Aluminium (Al) dengan nomor atom 13 terletak pada golongan IIIA, sementara Xenon (Xe) dengan nomor atom 54 terletak pada golongan VIIIA. Mereka tidak berada dalam satu golongan. Jawaban d salah. 5. Magnesium dan Besi: Magnesium (Mg) dengan nomor atom 12 terletak pada golongan IIA, sedangkan Besi (Fe) dengan nomor atom 26 terletak pada golongan VIII. Mereka tidak berada dalam satu golongan. Jawaban e salah.

Jawaban Benar: E. 1, 2, dan 3 Pembahasan: Berdasarkan teori atom mekanika kuantum (modern) yang dikemukakan oleh Erwin Schrödinger, atom terdiri atas inti atom yang dikelilingi oleh awan elektron. Inti atom terdiri atas proton dan neutron. Secara keseluruhan, partikel penyusun atom terdiri dari proton, neutron, dan elektron.

Jawaban Benar: A. Perbedaan jumlah partikel penyusun atom Pembahasan: Sifat-sifat suatu unsur ditentukan oleh atom-atom penyusunnya. Satu unsur dengan unsur yang lain ternyata memiliki atom yang berbeda. Perbedaan ini terdapat pada jumlah partikel penyusun atom, yaitu proton, neutron, dan elektron. Perbedaan jumlah partikel penyusun atom inilah yang menyebabkan perbedaan sifat dan memberikan ciri khusus pada setiap unsur.

Jawaban Benar: B. Di luar inti dan muatannya negatif (-) Pembahasan: Atom memiliki tiga partikel subatomik, yaitu proton (muatan positif) yang terletak di inti atom bersama neutron (tidak bermuatan), dan elektron yang bermuatan negatif terletak di kulit atom mengelilingi inti atom. Jadi, elektron terletak di luar inti dan bermuatan negatif.

Jawaban Benar: B. Di luar inti dan muatannya negatif (-) Pembahasan: Atom memiliki tiga partikel subatomik, yaitu proton (muatan positif) yang terletak di inti atom bersama neutron (tidak bermuatan), dan elektron yang bermuatan negatif terletak di kulit atom mengelilingi inti atom. Jadi, elektron terletak di luar inti dan bermuatan negatif.

Jawaban Benar: A. 46 Pembahasan: Pada notasi atom, angka bagian atas adalah nomor massa (disimbolkan $A$), sedangkan angka bagian bawah adalah nomor atom (disimbolkan $Z$). Nomor atom spesifik terhadap jumlah proton, sedangkan nomor massa adalah jumlah proton dan neutron. Dengan rumus: A = Z + n A = p + n p = A - n Diketahui nomor massa 106 dengan 60 neutron berarti memiliki 46 proton. Oleh karena pada atom netral jumlah proton sama dengan jumlah elektron, jumlah elektron atom tersebut adalah 46 juga, sama seperti proton.

Jawaban Benar: A. N Pembahasan: Nitrogen memiliki nomor atom 7, sehingga simbol kimianya ditulis dengan satu huruf kapital “N”. Simbol ini ditetapkan oleh IUPAC untuk mewakili unsur nitrogen dalam rumus kimia, persamaan reaksi, dan nomenklatur senyawa nitrogen.

Jawaban Benar: A. Mangan Pembahasan: Simbol Mn merujuk pada unsur Mangan dalam tabel periodik. Mangan adalah unsur logam transisi yang memiliki nomor atom 25.

Jawaban Benar: E. 258 Pembahasan: Nomor massa = nomor atom + jumlah neutron Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron Nomor massa = 101 + 157 Nomor massa = 258

Jawaban Benar: C. 146 Pembahasan: Nomor massa adalah jumlah proton dan neutron dalam suatu atom. Karena unsur uranium memiliki jumlah elektron sebanyak 92, jumlah proton juga 92, karena atom netral memiliki jumlah proton yang sama dengan jumlah elektron. Nomor massa = proton + neutron Nomor massa = 238 Proton = 92 Neutron = 238 - 92 = 146

Jawaban Benar: E. Berhubungan dengan penemuan listrik Pembahasan: Pada zaman Demokritus, masa saat itu adalah masa Yunani kuno. Belum ada penelitian dilakukan yang menghasilkan data eksperimen. Filsuf yang berperan dalam penyampaian teori berdasarkan opini logika dari pemikiran mereka. Logika filsafat mendasari teori-teori dasar, termasuk pada bidang Kimia.

Jawaban Benar: B. Bohr dan Chadwick Pembahasan: Teori atom yang menjelaskan materi subatomik yaitu teori atom Bohr dan Chadwick. Pembahasan teori atom mereka dianggap sangat penting karena fokus yang mereka terapkan pada teori mereka menggebrek pembahasan rinci yang lebih realistis tentang atom.

Jawaban Benar: E. 1, 2, 3, dan 4 Pembahasan: Menurut teori atom Demokritus, atom memiliki karakteristik yang membedakan satu atom dengan atom lainnya. Keempat hal yang disebutkan, yaitu ukuran, bentuk, posisi, dan susunan, adalah aspek yang membedakan setiap atom.

Jawaban Benar: D. Teori Empedocles berkembang pesat Pembahasan: Teori atom Demokritus mampu menjelaskan dunia fisik menjadi lebih sederhana. Namun, terdapat teori Empedocles yang berpandapat bahwa materi terdiri dari empat unsur, yaitu api, udara, air, dan bumi. Teori tersebut dipercaya filsuf terkenal, Aristoteles, sehingga teori Empedocles lebih dipercaya dan berkembang pesat.

Jawaban Benar: B. Perbedaan massa dan kompleksitas partikel Pembahasan: Dalton melakukan percobaan dengan mengalirkan gas karbon dioksida dan gas nitrogen ke dalam air. Terjadi perbedaan penyerapan yang mendasari hipotesis Dalton bahwa adanya perbedaan massa dan kompleksitas partikel masing-masing dari gas yang digunakan.

Jawaban Benar: C. Senyawa kimia Pembahasan: Berdasarkan eksperimennya, Dalton memberikan kesimpulan bahwa setiap elemen kimia terdiri dari atom-atom dari tipe tunggal dan unik. Mereka dapat bergabung membentuk struktur yang lebih kompleks yang saat ini dikenal sebagai senyawa kimia.

Jawaban Benar: B. Seperti bola kecil pejal Pembahasan: Dalton mengungkapkan teori bahwa atom merupakan partikel terkecil di alam semesta yang membentuk materi. Dalton membayangkan atom berbentuk bola kecil pejal dengan massa berbeda untuk unsur berbeda.