Postingan ini membahas contoh soal teori-teori atom dan jawabannya. Teori-teori atom merupakan salah satu materi pelajaran fisika SMA kelas 12 semester 2. Teori atom yang dibahas mencakup teori yang dikemukakan oleh Dalton, Thompson, Rutherford, Bohr dan teori atom mekanika kuantum.
Teori Atom Dalton
- Setiap unsur terdiri dari partikel yang sangat kecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi yang disebut atom.
- Atom dari unsur yang sama memiliki sifat yang sama begitu pula atom dari unsur yang berbeda memiliki sifat yang berbeda pula.
- Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain dengan reaksi kimia.
- Atom-atom dapat bergabung membentuk molekul.
- Dalam senyawa, perbandingan massa masing-masing unsur adalah tetap.
Kelemahan model atom Dalton adalah tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan arus listrik.
Teori Atom Thomson
- Atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu zat.
- Atom berbentuk bola dengan muatan positif dan negatif tersebar merata diseluruh bagian atom.
- Atom bersifat netral karena jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif.
- Massa elektron jauh lebih kecil daripada massa atom.
Kelemahan model atom Thomson adalah tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif yang tersebar merata diseluruh bagian atom.
Teori Atom Rutherford
- Inti atom merupakan konsentrasi muatan positif.
- Sebagian besar ruangan dalam atom merupakan ruang kosong.
- Muatan negatif bergerak mengelilingi inti atom pada jarak tertentu.
Kelemahan teori atom Rutherford adalah tidak dapat menjelaskan kestabilan atom dan tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom hidrogen.
Teori atom Bohr
- Elektron bergerak mengelilingi inti dalam orbit tertentu. Orbit ini disebut lintasan stasioner elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti.
- Selama atom berada dilintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan atau diserap.
- Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan stasioner lainnya dengan melibatkan energi tertentu.
- Momentum sudut elektron yang bergerak mengitari inti atom bernilai diskrit.
Kelemahan model atom Bohr adalah tidak dapat menjelaskan efek Zeeman, efek Strack dan spektrum warna atom berelektron banyak.
Teori atom mekanika kuantum
- Kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti, yang dapat ditentukan adalah peluang menemukan elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom.
- Gerakan elektron memiliki sifat gelombang sehingga lintasannya tidak stasioner seperti model atom Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian fungsi kuadrat gelombang yang disebut orbital.
- Bentuk dan ukuran orbital tergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya.
Untuk lebih jelasnya, dibawah ini diberikan contoh soal teori atom dan jawabannya.
Contoh soal 1 (UN 2013)
Kelemahan teori atom Dalton adalah tidak menjelaskan…
A. Atom memiliki inti dan elektron
B. Atom dari unsur yang sejenis memiliki sifat yang berbeda
C. Atom-atom gas tidak dapat bergabung
D. Atom tidak bisa dibagi-bagi
E. Atom dapat bergabung membentuk molekul
Jawaban soal ini A karena teori Atom Dalton tidak menjelaskan inti dan elektron.
Contoh soal 2 (UN 2013)
Kelemahan teori atom Rutherford adalah…
A. Elektron yang mengelilingi inti akan menyerap energi.
B. Elektron menyebar merata dipermukaan bola atom
C. Elektron berputar mengelilingi inti seperti tata surya
D. Elektron mengelilingi inti memancarkan gelombang elektromagnetik
E. Atom terdiri dari muatan positif dan muatan negarif
Soal ini jawabannya D karena kelemahan teori atom Rutherford adalah tidak dapat menjelaskan kestabilan atom yaitu elektron memancarkan gelombang elektromagnetik ketika mengitari inti.
Contoh soal 3 (UN 2013)
Manakah pernyataan berikut ini yang merupakan kelemahan teori atom Bohr?
A. Tidak dapat menjelaskan efek Zeeman
B. Tidak dapat menjelaskan gaya sentripetal elektron
C. Bertentangan dengan fisika klasik
D. Bertentangan dengan teori Dalton
E. Tidak dapat menentukan energi transisi
Soal ini jawabannya A karena kelemahan teori atom Bohr adalah tidak dapat menjelaskan spektrum warna atom berelektron banyak.
Contoh soal 4 (UN 2013)
Salah satu pernyataan tentang model atom Thomson adalah…
A. Elektron dapat menyerap energi
B. Elektron berkumpul membentuk inti atom
C. Atom merupakan bagian terkecil
D. atom memiliki muatan (+) dan (-) yang tersebar merata
E. Elektron berada disekitar inti atom
Jawaban soal ini adalah D.
Contoh soal 5 (UN 2013)
Perbedaan utama antara model atom Rutherford dan model atom Bohr adalah…
A. Elektron berputar mengelilingi inti dengan membebaskan sejumlah energi
B. Elektron merupakan bagian atom yang bermuatan negatif
C. Atom berbentuk bola kosong dengan inti berada ditengah
D. Secara keseluruhan atom bersifat netral
E. Massa atom berpusat pada inti atom
Jawaban soal ini A karena teori atom Rutherford menjelaskan elektron melepas energi ketika mengelilingi inti sedangkan Bohr menjelaskan elektron tidak memancarkan/menyerap energi ketika mengitari inti.
Contoh soal 6 (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 mengitari matahari.
- Elektron mengorbit inti atom pada orbit yang stasioner tanpa memancarkan energi.
Yang membedakan model atom Rutherford dan model atom Thomson adalah pernyataan…
A. 1, 2, 3
B. 1 saja
C. 2 saja
D. 3 saja
E. 1 dan 3 saja
Jawaban soal ini adalah B karena pernyataan nomor 2 dan 3 menunjukkan kesamaan dan perbedaan antara model atom Rutherford dengan Bohr.
Contoh soal 7
Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut:
- Atom adalah bagian terkecil dari benda yang tidak dapat dibagi lagi.
- Atom terdiri dari material yang bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif serta elektron tersebar merata didalam material tersebut.
- Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif dengan elektron bergerak mengorbit inti atom.
- Didalam atom, elektron dapat berpindah dari orbit lintasannya tanpa melepas / memancarkan energi.
Dari pernyataan-pernyataan diatas, yang membedakan model atom Dalton dengan Rutherford ditunjukkan dalam tabel dibawah ini:
| Teori atom | Dalton | Rutherford |
| A. | 1 | 2 |
| B. | 1 | 3 |
| C. | 1 | 4 |
| D. | 2 | 3 |
| E. | 3 | 4 |
Jawaban soal ini B.
Contoh soal 8
Pernyataan berikut ini berhubungan dengan atom Thomson, kecuali…
A. Atom bukan partikel terkecil dari suatu unsur
B. Muatan positif tersebar merata dalam isi atom
C. Elektorn pada atom tersebar diantara muatan positif
D. Elektron adalah bagian dari atom yang bermuatan negatif
E. Elektron mempunyai massa yang sama dengan muatan positif.
Soal ini jawabannya E.
Contoh soal 9
Pernyataan yang menjelaskan kelemahan model atom Rutherford adalah…
A. jumlah muatan ini sama dengan jumlah muatan elektron
B. Elektron mengelilingi inti atom seperti tata surya
C. Elektron akan bergabung dengan ini ketika kehabisan energi
D. Atom terdiri dari muatan negatif dan positif
E. Elektron yang mengelilingi ini akan menyerap energi
Soal ini jawabannya C.
Contoh soal 10
Kelemahan model atom Rutherford adalah…
A. Elektron akan terus berputar pada lintasannya
B. Atom bersifat netral tak bermuatan listrik
C. Elektron tidak kehilangan energi ketika mengelilingi inti
D. Tidak sesuai dengan eksperimen hamburan sinar alfa
E. Elektron akan jatuh ke inti karena kehilangan energi
Soal ini jawabannya E.
Contoh soal 11
Kelemahan model atom Bohr adalah…
A. Saat mengitari inti, elektron dapat berpindah lintasan
B. Selama mengitari inti, elektron kehilangan energi
C. Hanya bisa untuk menjelaskan yang berelektron tunggal
D. Tidak bisa menjelaskan kestabilan atom
E. Tidak bisa menjelaskan deret Balmer
Soal ini jawabannya C.
Contoh soal 12
Yang menunjukkan perbedaan pendapat atom menurut Rutherford dan Bohr adalah…
| Teori atom | Rutherford | Bohr |
| A. | Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif | Elektron tersebar merata didalam inti atom |
| B. | Elektron tersebar merata didalam inti atom | Atom terdiri dari elektron yang bermuatan negatif dan inti atom yang bermuatan positif |
| C. | Elektron bergerak mengorbit inti atom | Orbit elektron dalam atom menempati lintasan yang tetap |
| D. | Orbit elektron dalam atom menempati lintasan yang tetap | Elektron dapat berpindah lintasan dengan menyerap / melepas energi |
| E. | Elektron yang tereksitasi akan menyerap energi | Elektron yang bertransisi ke lintasan terdalam akan melepas energi |
Soal ini jawabannya C.