soal kimia lengkap struktur atom dan konfigurasi elektron

Struktur atom dan konfigurasi elektron adalah dua konsep fundamental dalam kimia yang menjadi dasar pemahaman sifat-sifat unsur dan bagaimana mereka berinteraksi membentuk senyawa. Struktur atom membahas tentang partikel-partikel penyusun atom seperti proton, neutron, dan elektron, serta bagaimana mereka tersusun dalam inti atom dan kulit elektron. Konsep nomor atom dan nomor massa sangat penting untuk mengidentifikasi suatu unsur dan mengetahui jumlah partikel subatomiknya. Seiring waktu, berbagai model atom telah dikembangkan, mulai dari model Dalton yang sederhana hingga model atom modern berdasarkan mekanika kuantum yang lebih kompleks, memperkenalkan konsep orbital dan bilangan kuantum. Konfigurasi elektron, di sisi lain, menjelaskan bagaimana elektron-elektron mengisi orbital-orbital dalam atom. Prinsip Aufbau, aturan Hund, dan larangan Pauli adalah kaidah-kaidah utama yang mengatur penempatan elektron. Pemahaman tentang konfigurasi elektron memungkinkan kita untuk memprediksi sifat kimia suatu unsur, termasuk reaktivitas dan jenis ikatan yang dapat dibentuk. Dengan menguasai materi ini, siswa akan memiliki landasan yang kuat untuk mempelajari topik kimia lainnya. Kumpulan soal ini dirancang untuk menguji pemahaman Anda secara menyeluruh, mencakup berbagai aspek dari struktur atom hingga konfigurasi elektron, dalam format pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan menjodohkan.

Kumpulan Contoh Soal soal kimia lengkap struktur atom dan konfigurasi elektron

Soal 1 (Pilihan Ganda)

Siapakah ilmuwan yang pertama kali mengemukakan bahwa atom berbentuk bola pejal dan tidak dapat dibagi lagi?

A. John Dalton
B. J.J. Thomson
C. Ernest Rutherford
D. Niels Bohr

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: John Dalton adalah orang pertama yang mengusulkan teori atom modern, menggambarkan atom sebagai bola pejal.

Soal 2 (Pilihan Ganda)

Partikel subatom yang bermuatan positif dan berada di inti atom adalah…

A. Elektron
B. Neutron
C. Proton
D. Positron

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Proton adalah partikel bermuatan positif yang terletak di inti atom.

Soal 3 (Pilihan Ganda)

Suatu atom memiliki 17 proton, 18 neutron, dan 17 elektron. Nomor massa atom tersebut adalah…

A. 17
B. 18
C. 35
D. 52

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = 17 + 18 = 35.

Soal 4 (Pilihan Ganda)

Model atom yang menyatakan bahwa elektron bergerak mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom adalah model atom…

A. Dalton
B. Thomson
C. Rutherford
D. Bohr

Kunci Jawaban:
D

Penjelasan: Model atom Bohr memperkenalkan konsep kulit atom atau tingkat energi tertentu tempat elektron bergerak.

Soal 5 (Pilihan Ganda)

Unsur X memiliki nomor atom 15. Konfigurasi elektron unsur X adalah…

A. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
B. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3d³
D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ 3p⁴

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Nomor atom 15 berarti ada 15 elektron. Konfigurasi elektronnya mengikuti prinsip Aufbau: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³.

Soal 6 (Pilihan Ganda)

Berapakah jumlah maksimal elektron yang dapat menempati orbital p?

A. 2
B. 6
C. 10
D. 14

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Orbital p memiliki 3 sub-orbital (px, py, pz), dan setiap sub-orbital dapat menampung 2 elektron, sehingga total 3 x 2 = 6 elektron.

Soal 7 (Pilihan Ganda)

Bilangan kuantum utama (n) menyatakan…

A. Bentuk orbital
B. Orientasi orbital
C. Tingkat energi utama dan ukuran orbital
D. Spin elektron

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Bilangan kuantum utama (n) menunjukkan tingkat energi utama dan ukuran orbital.

Soal 8 (Pilihan Ganda)

Atom dengan nomor atom 20 akan memiliki konfigurasi elektron yang berakhir pada subkulit…

A. 3p⁶
B. 4s²
C. 3d²
D. 4p²

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Nomor atom 20 adalah Kalsium (Ca). Konfigurasi elektronnya: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s². Berakhir pada 4s².

Soal 9 (Pilihan Ganda)

Pernyataan yang benar mengenai aturan Hund adalah…

A. Elektron mengisi orbital dengan tingkat energi terendah terlebih dahulu.
B. Tidak ada dua elektron dalam satu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama.
C. Elektron akan menempati orbital-orbital dalam satu subkulit secara sendiri-sendiri dengan spin paralel sebelum berpasangan.
D. Elektron dalam orbital yang sama harus memiliki spin yang berlawanan.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Aturan Hund menyatakan bahwa elektron mengisi orbital-orbital degenerasi (memiliki energi yang sama) satu per satu dengan spin paralel sebelum mulai berpasangan.

Soal 10 (Pilihan Ganda)

Ion S²⁻ (Nomor atom S = 16) memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan atom…

A. O (Z=8)
B. Ar (Z=18)
C. Ne (Z=10)
D. Cl (Z=17)

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Atom S memiliki 16 elektron. Ion S²⁻ berarti atom S menerima 2 elektron, sehingga memiliki 16 + 2 = 18 elektron. Atom yang memiliki 18 elektron adalah Argon (Ar).

Soal 11 (Pilihan Ganda)

Berapakah nilai bilangan kuantum azimut (l) untuk elektron pada subkulit d?

A. 0
B. 1
C. 2
D. 3

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Nilai l untuk subkulit s=0, p=1, d=2, f=3.

Soal 12 (Pilihan Ganda)

Pernyataan yang paling tepat tentang isotop adalah atom-atom yang memiliki…

A. Nomor atom sama, nomor massa berbeda.
B. Nomor massa sama, nomor atom berbeda.
C. Jumlah neutron sama, nomor atom berbeda.
D. Jumlah proton dan neutron sama.

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama (nomor atom sama) tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda (nomor massa berbeda).

Soal 13 (Pilihan Ganda)

Manakah di antara orbital berikut yang memiliki energi paling rendah menurut prinsip Aufbau?

A. 3d
B. 4s
C. 4p
D. 5s

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Menurut prinsip Aufbau, orbital diisi berdasarkan tingkat energi. Urutan pengisian adalah 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, dst. Jadi 4s lebih rendah energinya daripada 3d, 4p, dan 5s.

Soal 14 (Pilihan Ganda)

Jika suatu elektron memiliki bilangan kuantum n=3 dan l=1, maka elektron tersebut berada pada subkulit…

A. 3s
B. 3p
C. 3d
D. 4s

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: n=3 menunjukkan kulit ke-3. l=1 menunjukkan subkulit p. Jadi, 3p.

Soal 15 (Pilihan Ganda)

Berdasarkan model atom Rutherford, sebagian besar massa atom terkonsentrasi di…

A. Kulit atom
B. Inti atom
C. Orbital elektron
D. Seluruh bagian atom secara merata

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Model Rutherford menemukan bahwa sebagian besar massa atom dan muatan positif terkonsentrasi di inti atom.

Soal 16 (Pilihan Ganda)

Unsur dengan konfigurasi elektron [Ar] 4s² 3d⁵ terletak pada periode dan golongan berapa dalam sistem periodik?

A. Periode 4, Golongan VIIB
B. Periode 4, Golongan VB
C. Periode 3, Golongan VIIB
D. Periode 4, Golongan VIIA

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Kulit terluar adalah n=4, sehingga periode 4. Jumlah elektron valensi adalah 2 (dari 4s) + 5 (dari 3d) = 7. Karena ada pengisian d-orbital, ini adalah golongan transisi (B). Jadi, Golongan VIIB.

Soal 17 (Pilihan Ganda)

Atom dengan notasi ¹³⁶C memiliki jumlah proton, neutron, dan elektron berturut-turut adalah… (Nomor atom C = 6)

A. 6, 7, 6
B. 6, 6, 6
C. 7, 6, 6
D. 6, 7, 7

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Nomor atom (bawah) = jumlah proton = jumlah elektron = 6. Nomor massa (atas) = jumlah proton + jumlah neutron = 13. Jadi, jumlah neutron = 13 – 6 = 7.

Soal 18 (Pilihan Ganda)

Bagaimana bentuk orbital s?

A. Bola
B. Dumbbell
C. Lobus empat
D. Kompleks

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Orbital s memiliki bentuk simetris bola.

Soal 19 (Pilihan Ganda)

Berapakah nilai bilangan kuantum magnetik (m) yang mungkin untuk subkulit p?

A. 0
B. -1, 0, +1
C. -2, -1, 0, +1, +2
D. -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Untuk l=1 (subkulit p), nilai m berkisar dari -l hingga +l, yaitu -1, 0, +1.

Soal 20 (Pilihan Ganda)

Larangan Pauli menyatakan bahwa…

A. Elektron mengisi orbital dengan tingkat energi terendah terlebih dahulu.
B. Elektron akan menempati orbital-orbital dalam satu subkulit secara sendiri-sendiri dengan spin paralel sebelum berpasangan.
C. Tidak ada dua elektron dalam satu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama.
D. Elektron dalam orbital yang sama harus memiliki spin yang berlawanan.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Larangan Pauli menyatakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang dapat memiliki set bilangan kuantum (n, l, m, s) yang persis sama. Akibatnya, dua elektron dalam orbital yang sama harus memiliki spin yang berlawanan.

Soal 21 (Isian Singkat)

Partikel subatom yang tidak bermuatan listrik adalah ________.

Kunci Jawaban:
Neutron

Soal 22 (Isian Singkat)

Jumlah maksimum elektron pada kulit N (n=4) adalah ________ elektron.

Kunci Jawaban:
32

Soal 23 (Isian Singkat)

Atom yang memiliki nomor atom 17 dan nomor massa 35 akan memiliki ________ neutron.

Kunci Jawaban:
18

Soal 24 (Isian Singkat)

Nama lain dari bilangan kuantum azimut adalah bilangan kuantum ________.

Kunci Jawaban:
Orbital

Soal 25 (Isian Singkat)

Unsur yang memiliki konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ adalah ________.

Kunci Jawaban:
Kalium (K)

Soal 26 (Uraian)

Jelaskan perbedaan mendasar antara model atom Rutherford dan model atom Bohr.

Kunci Jawaban:
Model atom Rutherford menyatakan bahwa elektron bergerak mengelilingi inti atom seperti planet mengelilingi matahari, tetapi tidak menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke inti. Model atom Bohr memperbaiki ini dengan menyatakan bahwa elektron bergerak pada lintasan-lintasan stasioner tertentu (kulit atom) dengan energi tertentu dan tidak memancarkan energi selama berada di lintasan tersebut. Elektron hanya memancarkan atau menyerap energi saat berpindah antar kulit.

Soal 27 (Uraian)

Tuliskan konfigurasi elektron lengkap untuk ion Fe³⁺ (Nomor atom Fe = 26).

Kunci Jawaban:
Atom Fe memiliki 26 elektron. Konfigurasi elektronnya adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. Untuk membentuk ion Fe³⁺, 3 elektron dilepaskan. Elektron terluar pada kulit 4s dilepaskan terlebih dahulu, diikuti oleh satu elektron dari 3d. Jadi, konfigurasi elektron Fe³⁺ adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵.

Soal 28 (Uraian)

Jelaskan apa yang dimaksud dengan prinsip Aufbau dan berikan satu contoh penerapannya.

Kunci Jawaban:
Prinsip Aufbau menyatakan bahwa elektron akan mengisi orbital-orbital dimulai dari tingkat energi yang paling rendah terlebih dahulu, kemudian ke tingkat energi yang lebih tinggi. Contoh: Untuk atom Oksigen (Z=8), konfigurasi elektronnya adalah 1s² 2s² 2p⁴. Elektron pertama mengisi 1s, kemudian 2s, lalu 2p, karena urutan energi 1s < 2s < 2p.

Soal 29 (Uraian)

Suatu atom memiliki 20 proton dan 20 neutron. Tentukan: a. Nomor atom, b. Nomor massa, c. Jumlah elektron jika atom netral.

Kunci Jawaban:
a. Nomor atom = jumlah proton = 20. b. Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = 20 + 20 = 40. c. Jumlah elektron jika atom netral = jumlah proton = 20.

Soal 30 (Uraian)

Gambarkan bentuk orbital s dan p. Jelaskan mengapa orbital p memiliki tiga orientasi.

Kunci Jawaban:
Orbital s berbentuk bola simetris. Orbital p berbentuk dumbbell (seperti angka 8) dengan dua lobus. Orbital p memiliki tiga orientasi (px, py, pz) karena orientasinya dapat berbeda di sepanjang sumbu x, y, dan z dalam ruang tiga dimensi. Ketiga orbital p ini memiliki energi yang sama tetapi arah yang berbeda.

Soal 31 (Menjodohkan)

Cocokkan konsep berikut dengan definisinya yang tepat.

Pasangkan pernyataan berikut:

Isotop — [ … ]
Isobar — [ … ]
Isoton — [ … ]
Bilangan kuantum spin — [ … ]

Kunci Jawaban:

Isotop = Atom-atom dengan nomor atom sama tetapi nomor massa berbeda.
Isobar = Atom-atom dengan nomor massa sama tetapi nomor atom berbeda.
Isoton = Atom-atom dengan jumlah neutron sama tetapi nomor atom berbeda.
Bilangan kuantum spin = Menunjukkan arah putaran elektron.

Soal 32 (Menjodohkan)

Cocokkan nama ilmuwan dengan penemuan atau model atomnya.