);

Contoh soal tingkat energi elektron dan pembahasannya

Postingan ini membahas contoh soal tingkat energi elektron atau energi kuantisasi atom hidrogen. Eletron ketika mengelilingi inti pada lintasan tertentu memiliki energi tertentu pula. Rumus energi elektron ketika mengelilingi inti sebagai berikut:

E =
– 13,6 eV
n2

n menyatakan tingkat energi atau bilangan kuantum dan – 13,6 eV menunjukkan energi elektro pada tingkat dasar atau n = 1. Tanda negatif pada rumus diatas menunjukkan untuk mengeluarkan elektron dari lintasannya memerlukan energi.

Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan lainnya. Elektron akan menyerap energi jika berpindah dari lintasan rendah ke lintasan yang lebih tinggi dan melepas energi jika berpindah dari lintasan tinggi ke lintasan yang lebih rendah. Rumus perubahan energi elektron ketika berpindah lintasan sebagai berikut:

ΔE = -13,6 eV (
1
n22
1
n12
)

n2 menyatakan bilangan kuantum kedua dan n1 menyatakan bilangan kuantum pertama. Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal dan pembahasannya dibawah ini.

Contoh soal 1 (UN 2009)

Energi elektron pada keadaan dasar didalam atom hidrogen adalah – 13,6 eV. Energi elektron dengan bilangan kuantum n = 4 adalah…
A. 1,36 eV
B. 1,24 eV
C. 0,96 eV
D. 0,85 eV
E. 0,76 eV

Pembahasan / penyelesaian soal

E =
– 13,6 eV
n2

E =
– 13,6 eV
42
= E =
– 13,6 eV
16
= – 0,85 eV
Soal ini jawabannya D

Contoh soal 2

Apabila elektron berada pada lintasan ketiga maka energinya sebesar…
A. – 2,57 eV
B. – 2,51 eV
C. – 1,67 eV
D. – 1,51 eV
E. – 1,21 eV

Pembahasan / penyelesaian soal

E =
– 13,6 eV
n2

E =
– 13,6 eV
32
= E =
– 13,6 eV
9
= – 1,51 eV
Soal ini jawabannya D

Contoh soal 3 (UN 2010)

Jika persamaan energi lintasan elektron tunggal dari sebuah atom hidrogen adalah E = 13,6 / n2 maka sebuah elektron yang tereksitasi dari lintasan n = 1 ke n = 4 mengalami perubahan energi elektron sebesar…
A. 12,75 eV
B. 10,20 eV
C. 7,20 eV
D. 6,85 eV
E. 3,40 eV

Pembahasan / penyelesaian soal

ΔE = -13,6 eV (
1
n22
1
n12
)
ΔE = -13,6 eV (
1
42
1
12
)
ΔE = 12,75 eV
Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 4 (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…
A. menyerap energi sebesar 1,50 eV
B. memancarkan energi sebesar 1,50 eV
C. menyerap energi sebesar 2,35 eV
D. memancarkan energi sebesar 12,09 eV
E. menyerap energi sebesar 12,09 eV

Pembahasan / penyelesaian soal

ΔE = -13,6 eV (
1
n22
1
n12
)
ΔE = -13,6 eV (
1
32
1
12
)
ΔE = 12,09 eV
Karena hasilnya positif berarti elektron menyerap energi sebesar 12,09 eV. Soal ini jawabannya E.

Contoh soal 5

Apabila elektron berpindah dari lintasan n = 4 ke lintasan n = 2 sedangkan energi dasar elektron = – 13,6 eV dan 1 eV = 1,6 . 10-19 J maka besar energi yang dipancarkan adalah…
A. 1,36 . 10-19 J
B. 4,08 . 10-19 J
C. 5,44 . 10-19 J
D. 6,80 . 10-19 J
E. 1,63 . 10-19 J

Pembahasan / penyelesaian soal

ΔE = -13,6 eV (
1
n22
1
n12
)
ΔE = -13,6 eV (
1
22
1
42
)
ΔE = – 2,55 eV
ΔE = – 2,55 . 1,6 . 10-19 = – 4,08 . 10-19 J
Soal ini jawabannya B. Tanda negatif menunjukkan elektron memancarkan energi.

Contoh soal 6

Energi elektron atom hidrogen pada tingkat dasar = – 13,6 eV, maka energi yang dipancarkan elektron ketika bertransisi dari lintasan n = 2 ke lintasan n = 1 adalah…
A. 6,80 eV
B. 8,53 eV
C. 9,07 eV
D. 10,20 eV
E. 12,09 eV

Pembahasan / penyelesaian soal

ΔE = -13,6 eV (
1
12
1
22
)
ΔE = 8,60 eV
Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 7

Menurut model atom Bohr elektron dapat bereksitasi dari orbital n = 2 ke n = 3 pada atom hidrogen. Jika energi stasioner pada tingkatan n = 1 memenuhi formula E = 13,6 eV / n2, nilai perubahan energi untuk keadaan diatas adalah…
A. 0,54 eV
B. 0,85 eV
C. 1,51 eV
D. 1,88 eV
E. 3,40 eV

Pembahasan / penyelesaian soal

ΔE = -13,6 eV (
1
32
1
22
)
ΔE = 1,88 eV

Soal ini jawabannya D.

You cannot copy content of this page