E-Bookk Struktur Atom

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat
rahmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan buku elekronik yang berjudul
“STRUKTUR ATOM”. Kami sangat berterima kasih kepada semua pihak yang
telah mendukung dan memberikan idenya untuk buku ini. Terutama kepada dosen
Media Pembelajaran Kimia yaitu Bapak Drs. Hermansyah Amir, M.Pd dan Bapak
Febrian Solikhin, M.Pd yang telah membimbing kami untuk menyelesaikan buku
ini.

Kami menyadari bahwa tidak semua yang kami tuangkan dalam buku ini
benar adanya. Masih banyak kesalahan dan kekurangan dalam penyusunan buku
ini. Tapi kami selalu berusaha semaksimal mungkin dengan kemampuan yang
kami miliki untuk membuat buku ini menjadi sempurna dan layak baca.

Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun dan
memotivasi untuk memperbaiki buku ini di masa yang akan datang.

Bengkulu, 28 September 2022

Penyusun

18

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR ............................................................................................................................ii
DAFTAR ISI.......................................................................................................................................... iii
KOMPETENSI DASAR .................................................................................................................... iv
PETA KONSEP....................................................................................................................................v

BAB I PERKEMBANGAN STRUKTUR ATOM ............................................................................1
A. Pengertian Struktur Atom ........................................................................................... 1
B. Perkembangan Struktur Atom .................................................................................... 1

BAB II SUSUNAN ELEKTRON DALAM ATOM........................................................................12
A. Bilangan kuantum utama, (n) .................................................................................... 12
B. Bilangan kuantum azimut, (l ) ................................................................................... 12
C. Bilangan kuantum magnetik (m) ............................................................................... 13
D. Bilangan kuantum spin.............................................................................................. 14
E. Konfigurasi Elektron................................................................................................. 14

Daftar Pustaka ......................................................................................................................... 19
Glosarium ................................................................................................................................ 20
LAMPIRAN……………..………………………………………………………………………...…22

iii

Kompetensi dasar
1. Menganalisis perkembangan model atom dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford,

Bohr, dan Mekanika Gelombang
2. Menjelaskan konfigurasi elektron dan pola konfigurasi electron terluar untuk setiap

golongan dalam tabel periodik

Indikator pencapaian kompetensi
1. Mendeskripsikan perkembangan teori atom / model atom
2. Membedakan model atom dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr dan

Mekanika Gelombang
3. Menjelaskan proses penemuan partikel penyusun atom
4. Menentukan partikel dasar penyusun atom
5. Menentukan susunan elektron dalam atom
6. Menentukan konfigurasi elektron suatu unsur

Tujuan
1. Siswa dapat Mendeskripsikan perkembangan teori atom / model atom
2. Siswa dapat membedakan model atom dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford,

Bohr dan Mekanika Gelombang
3. Siswa dapat menjelaskan proses penemuan partikel penyusun atom
4. Siswa dapat menentukan partikel dasar penyusun atom
5. Siswa dapat menentukan susunan elektron dalam atom
6. Siswa dapat menentukan konfigurasi elektron suatu unsur

iv

PETA KONSEP
v

BAB I
PERKEMBANGAN STRUKTUR ATOM

Kompetensi Dasar
1. Menganalisis perkembangan model atom dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford,

Bohr, dan Mekanika Gelombang
Indikator Pencapaian :
1. Mendeskripsikan perkembangan teori atom / model atom
2. Membedakan model atom dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr dan

Mekanika Gelombang
3. Menjelaskan proses penemuan partikel penyusun atom
4. Menentukan partikel dasar penyusun atom
Tujuan Pembelajaran :
1. Siswa dapat membedakan model atom dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford,

Bohr dan Mekanika Gelombang
2. Siswa dapat membedakan model atom dari model atom Dalton, Thomson, Rutherford,

Bohr dan Mekanika Gelombang
3. Siswa dapat menjelaskan proses penemuan partikel penyusun atom
4. Siswa dapat menentukan partikel dasar penyusun atom

A. Pengertian Struktur Atom
Suatu atom tersusun atas inti atom yang dikelilingi oleh elektron yang bermuatan

negatif. Adapun inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak
bermuatan. Dengan demikian, suatu atom dikatakan bermuatan netral apabila jumlah proton
pada inti atom sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti atom.

B. Perkembangan Struktur Atom
1. Model Atom Dalton

Pada tahun 1803 ilmuan Inggris yang menghidupkan kembali gagasan mengenai atom
Democritus. John Dalton mengemukakan mengemukakan pendapatnaya tentang atom. Teori
atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier)
dan hukum susunan tetap (hukum prouts). Lavosier mennyatakan bahwa "Massa total zat-zat
sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts
menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap".
Model Dalton menaruh perhatian utamanya pada sifat kimia atom, yaitu bagaimana atom

1

smembentuk senyawa, daripada mencoba untuk menjelaskan sifat fisika atom. Semua zat

kimia identik oleh partikel terkecil yang disebut atom. Atom berasal dari bahasa Yunani,

atomos (a = tidak, tomos = dibagi). Pada tahun 1807 John Dalton merumuskan Hipotesis

pernyataannya yang disebut teori atom dalton :

a. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi.

b. Unsur tersusun atas partikel yang sangat kecil, yang disebut atom. Semua unsur tertentu

adalah identik, yaitu mempunyai ukuran, massa dan sifat kimia yang sama. Atom satu

unsur tertentu berbeda dari atom semua unsur yang lain.

c. Senyawa tersusun atas atom-atom dari dua unsur atau lebih. Dalam setiap senyawa,

perbandingan antara jumlah atom dari setiap dua unsur yang ada bisa merupakan bilangan

bulat dan sederhana.

d. Yang terjadi dalam reaksi kimia hanyalah pemisahan, penggabungan, atau penyusunan

ulang atom-atom; reaksi kimia tidak mengakibatkan penciptaan atau pemusnahan atom-

atom.

1Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal

seperti pada tolak peluru.Teori atom Dalton tidak dapat

menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan listrik. Bagaimana

mungkin suatu bola pejal dapat menghantarkan listrik, padahal

listrik adalah elektron yang bergerak. Berarti ada partikel lain yang

Gambar 1.1 Model atom

dapat menyebabkan terjadinya daya hantar listrik. Dalton,seperti bola pejal1

Hipotesis pertama menyatakan: atom dari unsur yang satu berbeda dari atom semua unsur

yang lain.

Hipotesis kedua menyatakan: untuk membentuk suatu senyawa, tidak hanya membutuhkan

atom dari unsure-unsur yang sesuai, tetapijuga jumlah yang spesifik dari atom-atom ini.

Gagasan ini merupkan perluasan Hukum Perbandingan Tetap. Hipotesis, kedua juga

mendukung Hukum Perbandingan Berganda.

Hipotesis ketiga merupakan: cara lain menyatakan Hukum Kekekalan Massa, maka tidak

dapat diciptakan maupun dimusnahkan.

Ditinjau dari teori modern terdapat beberapa kelemahan teori atom Dalton, yaitu:

a. Dalton menyatakan bahwa atom tidak dapat dibagi-bagi. Kini telah dibuktikan bahwa atom

terbentuk dari partikel dasar (yang lebih kecil dari atom), yakni neutron, proton dan

electron.

1 Berpendidikan, Perkembangan Teori Atom Modern (Dalton, Thomson,Rutherford, Niels Bohr), 28 November
2022, https://www.berpendidikan.com/2022/11/perkembangan-teori-atom-modern-dalton-thomson-
rutherford-niels-bohr-dilengkapi-pengertian-atom-ion-dan-moleku.html.

2

b. Menurut Dalton, atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Ternyata dengan reaksi
nuklir satu atom dapat diubah menjadi atom unsure lain.

c. Dalton menyatakan bahwa atom suatu unsure sama dalam segala hal. Sekarang ternyata ada
isotop, yaitu atom yang sama tetapi massa yang berbeda.

e. Perbandingan unsur dalam suatu senyawa menurut Dalton adalah bilangan bulat dan
sederhana. Tetapi kini semakin banyak ditemukan senyawa dengan perbandingan yang
tidak sederhana misalnya C18H35O2Na.
• Elektron
Salah satu alat digunakan untuk menyelidiki fenomena ini adalah tabung sinar katoda,

tabung ini berupa kaca yang sebagian besar udaranya sudah disedot keluar. Ketika dua
lempeng logam dihubungkan dengan sumber tegangan tinggi, lempeng yang bermuatan
negatif disebut Katoda, memancarkan sinar yang tidak terlihat. Sinar katoda ini tertarik ke
lempeng bermuatan positif, yang disebut Anoda, dimana sinar itu melalui suatu lubang dan
terus merambat menuju ujung tabung satunya. Ketika sinar ini menumbuk permukaan yang
telah dilapisi secara khusus, sinar katoda tersebut menghasilkan pendaran yang kuat atau
cahaya yang terang. Karena sinar katoda ditarik oleh lempeng yang bermuatan positif dan
ditolak oleh lempeng yang bermuatan negatif, sinar tersebut haruslah terdiri atas
partikelpartikel yang bermuatan negatif. Kita mengenal partikel bermuatan negatif ini sebagai
Elektron.

Gambar 1.2 Tabung sinar katoda. Sinar mengalir dari katoda (-) ke anoda (+)2

Sifat sinar katoda:
❖ Secara normal sinar katoda bergerak lurus
❖ Sinar ini mempunyai energy dan bersifat sebagai materi
❖ Dengan menggunakan spektroskopi massa, ternyata partikel ini mempunyai

e/m = -1,76 x 108 C gram-1
❖ Dengan alat tetesan minyak, muatan partikel ini = -1,6 x 10-19C
❖ Dari data ini massa sebuah elektron adalah:

2 Ratulani Juwita,Kimia Dasar,Padang, Sekolah Tinggi Keguruan Dan Ilmu Pendidikan (STKIP) PGRI Sumatera
Barat, hlm 51.

3

Massa satu elektron =

/

= 1,6 x 10−19C
−1,76 ×108 −1

= 9,11 x 10-28 gram

❖ Sinar katoda merupakan partikel yang paling ringan dan paling kecil.

2. Model Atom Thomson

Kelemahan dari Dalton diperbaiki oleh JJ. Thomson, eksperimen yang dilakukannya

tabung sinar kotoda. Hasil eksperimennya menyatakan ada partikel bermuatan negative dalam

atom yang disebut elektron. Pada awal 1900 an, J.J. Thomson mengusulkan model atom baru

yang mengikutkan keberadaan partikel elektron dan proton. Karena eksperimen menunjukkan

proton memiliki massa yang jauh lebih besar dibandingkan elektron, maka model Thomson

menggambarkan atom sebagai proton tunggal yang besar. Di dalam partikel proton, Thomson

memasukkan elektron yang menetralkan adanya muatan positif dari proton. Menurut

Thomson, atom terdiri dari suatu bulatan bermuatan positif dengan rapat muatan yang merata.

J.J.Thomson mengajukan model atom yang menyerupai roti kismis. Suatu bola pejal yang

permukaannya dikelilingi elektron dan partikel lain yang bermuatan positif sehingga atom

bersifat netral.
Menurut Thomson: “Atom merupakan bola kecil bermuatan

positif dan dipermukaanya tersebar elektron yang bermuatan negatif”.
3 Pada model atom ini jumlah muatan positif sama jumlahnnya

dengan muatan negatif, dikarenakan jumlah muatan negatif dan jumlah

muatan positifnya sama, maka atom ini diebut bermuatan netral.

Sehingga energi yang muncul akan saling menghilangkan.

• Proton Gambar 1.3 Model
Atom Thomson 3

Goldstein pada tahun 1886 membuat alat yang mirip tabung sinar katoda. Katoda dibuat

berlubang dan diletakkan agak ke dalam. Tabung diisi gas hydrogen bertekanan rendah.

Setelah dialirkan listrik menghasilkan dua macam sinar. Pertama, sinar katoda (electron) yang

bergerak dari katoda ke anoda. Kedua, sinar yang bergerak ke katoda dan sebagian masuk ke

dalam lobang (saluran) sehingga disebut juga sinar saluran.

Hasil penyelidikan terhadap sinar saluran:
➢ Diuji dengan medan listrik atau magnet ternyata sinar ini bermuatan positif, maka

disebut juga sinar positif

3 Ratulani Juwita,Kimia Dasar,Padang, Sekolah Tinggi Keguruan Dan Ilmu Pendidikan (STKIP) PGRI Sumatera
Barat, hlm 52.

4

➢ Jika tabung diisi gas lain seperti He, O dan N menghasilkan sinar positif yang berbeda.
Berarti sinar yang dihasilkan bergantung pada jenis gas dalam tabung.

➢ Nilai e/m sinar berbeda antara satu dengan yang lain. Hal ini berarti sinar positif
mempunyai massa dan muatan tertentu. Massa sinar positif jauh lebih besar dari pada
electron.

➢ Sinar positif yang lebih ringan berasal dari gas hidrogen dan bermuatan sebesar muatan
elektron, tetapi tandanya berlawanan. Partikel ini kemudian dikenal dengan nama
proton, massa proton = 1,67 x 10-24 gram.

3. Model Atom Rutherford

Teori atom Thomson tidak menjelaskan kedudukan elektron dalam atom, hanya

menyatakan berada dipermukaan, karena ditarik oleh muatan positifnya. Akan tetapi mengapa

elektron lepas bila diberi energi, seperti tegangan listrik atau ditabrak partikel lain ? Hal ini

mendorong para ahli mencari teori atom yang lebih memuaskan. Ernest Rutherford dan
kawannya melakukan percobaan, yaitu melewatkan sinar alfa (α) dalam tabung berisi gas.

Ternyata sinar bergerak lurus tanpa dipengaruhi oleh gas.

Mereka menduga bahwa molekul gas tidak
bermuatan dan tidak mengubah arah sinar α yang

bermuatan positif. Berdasarkan ini, Rutherford
berhipotesis bahwa partikel α dalam padatan akan

berubah arah karena dalam atom terdapat muatan Gambar 1.4Ilustrasi
positif. Teori Atom Rutherford4

Hipotesis ini, pada tahun 1909, dibuktikan dengan percobaan oleh Geiger dan Marsden.

Mereka menembakkan sinar α pada selempeng platina tipis. Hasilnya ditangkap dengan layar

yang terbuat dari ZnS yang dapat berfluorensi bila kena sinar α.

Hasil pengamatan merumuskan bahwa sinar α yang ditambahkan itu ada yang tembus,

membelok dan memantul. Sinar yang tembus merupakan bagian terbesar, sedangkan yang

membelok sedikit dan memantul sedikit sekali. Gejala ini dijelaskan oleh Rutherford, bahwa
partikel α banyak yang tembus disebabkan oleh atom yang mengandung banyak ruang hampa.
Dipusat atom terdapat sebuah partikel bermuatan positif yang disebut inti. Sinar α akan

membelok bila mendekati inti, karena saling tolak menolak. Kejadian ini sedikit jumlahnya,

karena ukuran inti atom sangat kecil dibandingkan ukuran ruang hampanya. Jika ada partikel
α yang menabrak inti, maka α akan memantul walaupun tidak 1800. Tumbukan langsung ini
sangat kecil kemungkinannya, maka jumlah α yang memantul kecil sekali.

5

Gambar 1.5 (a) rancangan
percobaan Rutherford untuk
mengukur hamburan partikel α oleh
sepotong lembaran emas. (b)
pemandangan yang diperbesar dari
partikel α yang menembus dan
dibelokkan oleh inti.5

Rutherford merumuskan teori atom yang disebut Model atom Rutherford:”Atom
terdiri dari inti yang bermuatan positif yang merupakan terpusatnya massa. Disekitar inti
terdapat elektron yang bergerak mengelilinginya dalam ruang hampa”.
Disampaikan oleh Rotherford bahwa :
a. Atom itu terdiri dari inti atom yang mempunyai dimensi yang sangat kecil dengan muatan

positif yang massa nya merupakan massa atom tersebut.
b. Inti Atom dikelilingi oleh elektron – elektron yang bergerak mengelilingi inti atom

tersebut.

c. Elektron yang mengelilingi inti atom tersebut mempunyai jumlah yang sama dengan
jumlah proton yang berada dalam inti dan jumlah inti ini menunjukkan nomor atomnya.

Kelemahan dari Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke
dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai
pemancaran energi sehingga lama-kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya
makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti.

• Neutron

4Neutron ditemukan oleh James Chadwick pada

tahun 1932. Ketika Chadwick menembakkan partikel α

keselembar tipis berilium, logam tersebut memancarkan

radiasi yang berenergi sangat tinggi. Sinar ini

sesungguhnya terdiri dari partikel netral yang mempunyai

massa sedikit lebih besar dari pada massa proton.

Chadwick menamai partikel ini dengan neutron. Gambar 1.6 Penemuan

Neutron6
Pada tahun 1932, James Chadwick menemukan neutron. Setelah ditemukannya

elektron dan proton, timbul masalah baru, jika hampir semua massa atom terhimpun pada inti

(sebab massa elektron kecil dan dapat diabaikan), tenyata jumlah proton dalam ini masih

belum mencukupi untuk sesuai dengan massa atom.

6 Bif, Penemuan Neutron oleh Chadwick, 23 Juli 2022, http://belajar-fun.blogspot.com/2012/09/penemuan-
neuron-oleh-chadwick.html.

6

Jadi dalam inti pasti ada partikel lain yang menemani proton. Partikel baru ini dinamai
neutron dan tidak bermuatan. Massa neutron hampir sama dengan massa proton yakni 1,675 ×
10-24, hampir sama dengan proton. Proton dan neutron sering disebut dengan istilah neuklon
yang artinya partikel-partikel inti.

Tabel 4.1 Massa dan Muatan Partikel Subatom

Partikel Massa ( Gram ) Muatan Satuan muatan
-1
Electron 9,10939 x 10-28 Coulomb +1
Proton 1,67262 x 10-24 -1,6022 x 10-19 0
Neutron 1,67493 x 10-24 +1,6022 x 10-19

0

4. Model Atom Bohr

5 Pada tahun 1913 pakar fisika Denmark bernama

Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford

melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen.

Niels Bohr mencoba menjelaskan model atom Bohr

melalui konsep elektron yang mengikuti orbit

mengelilingi inti atom yang mengandung proton dan Gambar 1.7 Model Atom
neutron. Bohr7

Menurut Bohr, hanya terdapat orbit dalam jumlah tertentu, dan perbedaan antar orbit satu

dengan yang lain adalah jarak orbit dari inti atom. Keberadaan elektron baik di orbit yang

rendah maupun yang tinggi sepenuhnya tergantung oleh tingkatan energi elektron. Sehingga

elektron di orbit yang rendah akan memiliki energi yang lebih kecil daripada elektron di orbit

yang lebih tinggi.

Niels Bohr (1913) berusaha memperbaiki model atom Rutherford. Gagasan bohr
mengenai susunan atom adalah : “Elektron bergerak mengelilingi inti dengan lintasan

tertentu sehingga elekton berada pada tingkat energi tertentu sesuai dengan lintasannya.

Elektron dapat berpindah dari lintasan yang satu ke lintasan lain dengan memancarkan atau

menyerap energi. Selama elektron berada dalam lintasannya, tidak terjadi penyerapan atau
pemancaran energi”.

7 Nuryono, Kimia anorganik struktur dan ikatan, Yogyakarta : Gadjah mada university press,2018.

7

Pada model atom Neils Bohr ini dijelaskan hal – hal sebagai berikut :
1. Elektron – elektron yang mengelilingi inti atom itu berada pada kulit tertentu dengan

memiiki tingkatan energi tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi.
2. Elektron dapat berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam dengan

memancarkan energi (Melepas energi). Sedangkan jika elektron berpindah dari kulit
dalam menuju keluar, maka elektron tersebut menarik energi.
Hipotesis Bohr adalah sebagai berikut:
a. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh electron yang
bermuatan negative di dalam suatu lintasan.
b. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau
memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika
berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi maka elektron akan menyerap energi.
Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah maka akan memancarkan energi. Kelebihan
atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya
elektron. Kelemahan model atom ini adalah: tidak dapat menjelaskan spekrum warna
dari atom berelektron banyak. Sehingga diperlukan model atom yang lebih sempurna
dari model atom Bohr.

5. Model Atom Mekanika Kuantum

6 Model atom mekanika kuantum merupakan penyempurnaan

dari model atom Bohr. Mekanika kuantum ( mekanika gelombang)

merupakan bentuk teori kuantum yang didasarkan pada konsep

dualitas gelombang- partikel, ketidakpastian dan pandangan

elektron dapat dihitung secara matematik.

Model atom mekanika kuantum menyatakan bahwa :

“posisi elektron di dalam atom tidak dapat ditentukan dengan Gambar 1.8 Model Atom
pasti. Hanya dapat diperkirakan kemungkinan ditemukannya Mekanika Kuantum8

elektron pada suatu tempat tertentu, yang disebut orbital”. Menurut teori ini elektron dalam

suatu atom menempati beberapa tingkat energi (sering disebut kulit) disekeliling inti dan

setiap tingkatan energi terdiri dari beberapa subtingkat energi (subkulit) serta setiap

subtingkat energi terdiri atas satu atau lebih orbital. Model atom mekanika kuantum

merupakan model yang paling baik dan dipakai hingga saat ini.

8 Nafiun, Teori Atom Mekanika Kuantum Werner Heisenberg, Erwin Schrodinger,
https://www.nafiun.com/2013/04/teori-atom-mekanika-kuantum-werner-heisenberg-erwin-schrodinger.html.

8

UJI KOMPETENSI
A. Pilihan Ganda

1. Di bawah ini pernyataan yang tidak sesuai dengan model atom Rurtherford adalah ….
a. Jari-jari atom sekitar 10-8 cm
b. Jari-jari inti sekitar 10-13 cm
c. Sebagian besar atom terdiri atas ruang hampa
d. Muatan atom tersebar di sekeliling inti atom
e. Massa atom terpusat pada intinya

2. Menurut Dalton yang merupakan atom adalah ….
a. Materi yang terdiri dari sejenis unsur
b. Partikel yang terdiri dari proton dan elektron
c. Partikel bermuatan positif yang tidak dapat dibagi lagi
d. Bagian terkecil dari suatu materi
e. Kumpulan partikel sejenis

3. Pernyataan yang benar mengenai teori atom Bohr adalah ….
a. Bohr menyatakan bahwa elektron bergerak menurut lintasan lingkaran
b. Bohr menerima bahwa elektron dalam lintasannya akan kehilangan energi
c. Bohr menentang bahwa elektron dalam lintasannya mempunyai energi tertentu dan
tetap selama dalam lintasan
d. Bohr menyatakan bahwa elektron dapat berpindah dari lintasan yang energinya
lebih tinggi ke lintasan yang energinya lebih rendah dengan menyerap energi
e. Bohr menolak anggapan bahwa elektron dapat berpindah dari lintasan
yangenerginya lebih tinggi ke lintasan yang energinya lebih rendah atau
sebaliknya

4. Elekron terletak pada lintasannya dengan tingkat energi terutama sengan tidak
menyerap dan melepaskan energi. Hal ini dikemukakan oleh........
a. Dalton
b. Rutheford
c. Thomson
d. Niels Bohr
e. Max Planck

5. Model atom Thomson mengembangkan gagasan tentang ….
a. Partikel materi, sifat listrik materi, dan pemancaran energi
b. Sifat listrik materi
c. Tingkat energi dalam atom

9

d. Pemancaran energi
e. Inti atom
6. Teori atom yang menyatakan bahwa reaksi kimia adalah pemisahan, penggabungan,
atau penyusunan kembali atom-atom, sehingga atom tidak bisa dibuat atau
dimusnahkan merupakan teori yang dikemukakan oleh. . .
a. Dalton
b. Thomson
c. Niels Bohr
d. Rutherford
e. Max Planck
7. Teori atom yang dikemukakan oleh J.J Thomson menitik beratkan pada...
a. Atom terdiri dari elektron – elektron
b. Elektron sebagai penyusun utama atom

c. Atom sebagai bola masif bermuatan positif yang di dalamnya tersebar elektron

sehingga keseluruhannya bersifat netral

d. Proton dan elektron adalah bagian penyusun atom yang keduanya saling

meniadakan.

e. Atom sebagai bola masif yang hanya berisi elektron
8. Teori yang menjadi dasar munculnya teori atom modern adalah…

a. Spektrum atom hidrogen
b. Tabung sinar katode
c. Penghamburan sinar alfa
d. Mekanika gelombang
e. Adanya sinar saluran
9. Ilmuwan yang menemukan bahwa inti atom bermuatan positif dan elektron bergerak
mengelilinginya adalah ….
a. Bohr
b. Dalton
c. Rutherford
d. Thomson
e. Max Planck

10. Pernyataan berikut yang tidak benar adalah....
a. Elektron ditrmukan oleh J.J.Thomson
b Sinar terusan bermuatan positif
c. Inti atom ditemukan oleh Neils Bohr
d. Inti atom bermuatan positif
e. Sinar katoda bermuatan negatif

10

B. Essay
1. Jelaskan teori dan model atom Dalton!
2. Jelaskan model atom yang diajukan JJ Thomson!
3. Gambarkan sinar katoda pada penemuan Elektron !
4. Apa saja yang termasuk penyusun Atom?
5. Simpulkan Menurut anda bagaimana konsep penemuan neutron ?

11

BAB II
SUSUNAN ELEKTRON DALAM ATOM

Kompetensi Dasar:
1. Menjelaskan konfigurasi elektron dan pola konfigurasi electron terluar untuk setiap

golongan dalam tabel periodik
Indikator :
1. Menentukan susunan elektron dalam atom
2. Menentukan konfigurasi elektron suatu unsur
Tujuan :
1. Siswa dapat menentukan susunan elektron dalam atom
2. Siswa dapat menentukan konfigurasi elektron suatu unsur

A. Bilangan kuantum utama, (n)
Bilangan kuantum utama (n) menyatakan kulit tempat orbital berada. Bilangan kuantum

utama (n) diberi nomor dari n = 1 sampai dengan n = ~ . Kulit-kulit tersebut disimbolkan
dengan huruf, dimulai huruf K, L, M, N, dan seterusnya.

Bilangan kuantum utama (n) terkait dengan jarak rata-rata larutan elektron dari inti (jari-
jari = r). Jika nilai n semakin besar, maka jaraknya dengan inti semakin besar pula. Bilangan
kuantum utama terdiri atas orbitalorbital yang diberi simbol s, p, d, f, g, h, i, dan seterusnya,
yang kemudian dikenal dengan bilangan kuantum azimut.

Bilangan ini hanya memiliki harga bulat positif, yaitu 1, 2, 3 ,... dan seterusnya.
Bilangan ini menggambarkan ukuran orbital dan tingkat energi yang dimiliki oleh elektron.
Makin besar harga n makin besar pula ukuran dan tingkat energi orbital. Suatu tingkat
mempunyai n = 1 diberi simbol tingkat K, n = 2 tingkat L, n = 3 tingkat M, dan n = 4 tingkat
N.

B. Bilangan kuantum azimut, (l)
Bilangan kuantum azimuth (l) membagi kulit menjadi orbital-orbital yang lebih kecil

(subkulit). Untuk setiap kulit n, memiliki bilangan kuantum azimuth (l) mulai l = 0 sampai l =
(n – 1). Biasanya subkulit dengan l = 1, 2, 3, …, (n – 1) diberi simbol s, p, d, f, dan
seterusnya. Bilangan kuantum azimuth (l) menggambarkan bentuk orbital. Selain itu, pada
atom yang memiliki dua elektron atau lebih bilangan kuantum azimuth(l) juga menyatakan
tingkat energi. Untuk kulit yang sama, energi subkulit akan meningkat dengan bertambahnya

12

nilai l. Jadi, subkulit s memiliki tingkat energi yang terendah, diikuti subkulit p, d, f, dan

seterusnya.

Kulit ke Orbital Bilangan kuantum azimuth (l)
1 (K) 1s 0
2 (M) 0, 1
3(M) 1s, 2s
4(N) 3s, 3p, 3d 0, 1, 2
Dst 4s, 4p,4d, 4f 0, 1, 2, 3

Dst Dst

C. Bilangan kuantum magnetik (m)

Bilangan kuantum ini berharga mulai dari 1 sampai +1 termasuk nol. Jadi, untuk orbital

dengan harga bilangan kuantum azimut 1, harga m, = - 1, - (1 + 1) ,...,0,...,(1-1), 1. Bilangan

ini menggambarkan orientasi orbital.

Sebagai contoh elektron dengan bilangan kuantum utama, n = 3 maka nilai 1 yang

diperbolehkan adalah 0, 1, 2. Nilai m1 bergantung pada nilai 1. Jika 1 = 0 maka hanya ada

satu m1 yaitu m1 = 0. Jika 1 = 1 maka ada tiga harga m1 yaitu -1, 0 dan 1. Jika 1 = 2 maka ada

lima harga m1, -2, -1, 0, 1, 2. Setiap kombinasi ketiga bilangan kuantum tersebut merupakan

karakteristik orbital elektron, artinya jika ada dua set yang terdiri atas ketiga bilangan

kuantum berbeda maka jenis kedua orbital tersebut juga berbeda.

Bilangan kuantum magnetik (m) membagi bilangan kuantum azimut menjadi orbital-

orbital. Jumlah bilangan kuantum magnetik (m) untuk setiap bilangan kuantum azimuth (l)
dimulai dari m = – l sampai m = + l .

Berikut adalah hubungan antara bilangan kuantum utama, bilangan kuantum azimut dan

bilangan kuantum magnetik.

Tabel 1.1 hubungan antara bilangan kuantum utama, bilangan kuantum azimut dan bilangan

kuantum magnetik.

Bilangan Bilangan kuantum Bilangan kuantum Jumlah orbital
kuantum azimuth (l) magnetik (m)
utama (n) 1
0 1s 0 1
1 (K) 0 2s 0 3
2 (L) 1 2p -1, 0, +1 1
0 3s 0 3
3 (M) 1 3p -1, 0, +1 5
2 3d -2, -1, 0, +1, +2 1
4 (N) 0 4s 0 3
1 4p -1, 0 +1 5
2 4d -2, -1, 0, +1, +2 7
3 4f -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

13

Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa, untuk subkulit s berjumlah orbital 1,
subkulit p jumlah orbitalnya 3, subkulit d orbitalny sebanyak 5, dan subkulit f memiliki 7
orbital.

D. Bilangan kuantum spin
Bilangan kuantum spin (s) menunjukkan arah putaran atau spin atau rotasi sebuah

elektron pada sumbunya. Arah rotasi elektron bisa searah jarum jam (clockwise) atau
berlawanan arah dengan jarum jam (anticlockwise). Oleh karena itu diberi nilai ±. Arah rotasi
yang searah jarum jam diberi notasi + atau symbol (↑). Sedangkan yang berlawanan arah
dengan jarum jam diberi notasi – atau . Bilangan kuantum spin merupakan dasar pengisian
elektron dalam orbital (↓).

E. Konfigurasi Elektron
Suatu cara penulisan yang menunjukkan distribusi elektron dalam orbitalorbital pada

kulit utama dan subkulit disebut konfigurasi elektron. Pada penulisan konfigurasi elektron
perlu dipertimbangkan tiga aturan (asas), yaitu prinsip Aufbau, asas larangan Pauli, dan
kaidah Hund.

1. Prinsip Aufbau
Elektron-elektron dalam suatu atom berusaha untuk menempati subkulit-subkulit yang
berenergi rendah, kemudian baru ke tingkat energy yang lebih tinggi. Dengan demikian, atom
berada pada tingkat energi minimum.

7 Gambar 1.9 Prinsip
Aufbau9

7 Kelas Pintar, Diagram Orbital, Pengertian dan Contohnya, Diagram Orbital, Pengertian dan Contohnya - Kelas
Pintar.

14

Inilah yang disebut prinsip Aufbau. Jadi, pengisian orbital dimulai dari orbital 1s, 2s, 2p,
dan seterusnya. Pada gambar dapat dilihat bahwa subkulit 3d mempunyai energi lebih tinggi
daripada subkulit 4s. Oleh karena itu, setelah 3p terisi penuh maka elektron berikutnya akan
mengisi subkulit 4s, baru kemudian akan mengisi subkulit 3d.

2. Prinsip larangan pauli

Pada tahun ( 1900 – 1918 ) mengemukakan bahwa tidak ada dua electron dalam satu

atom memiliki keempat bilangan kuantum sama. Dua electron yang mempunyai bilangan

kuantum utama, azimuth, dan magnetik yang sama dalam satu orbital, harus mempunyai spin

yang berbeda.

Dua elektron yang memiliki arah spin berlawanan tersebut dinamakan elektron

berpasangan. Jadi setiap jenis orbital hanya dapat ditempati maksimum oleh dua elektron

dengan arah spin berbeda. Untuk memahami hal itu dapat dibayangkan bahwa ketiga bilangan

kuantum pertama menggambarkan tiga sumbu, yaitu sumbu x, y, dan z yang menyatakan

kedudukan suatu benda dalam ruangan tiga dimensi, kemudian bilangan kuantum ms dapat

dibayangkan sebagai waktu. Dua benda tidak mungkin berada pada arah yang sama dari

ketiga sumbu dalam waktu yang sama pula. Karena prinsip larangan Pauli membatasi jumlah

elektron yang diizinkan dalam orbital maka jumlah elektron yang dapat ditempatkan dalam

orbital s, d dan f dapat ditentukan pada tabel berikut:

Tabel 1.2 jumlah elektron dalam setiap orbital

Orbital Jumlah jenis orbital Jumlah maksimum elektron
S
P 12
D
F 36

5 10

7 14

Jumlah maksimum elektron yang diizinkan dalam setiap tingkat energi (kulit) dengan
bilangan kuantum n adalah 2n2. Sebagai contoh tingkat pertama, n = 1 dapat terisi 2 elektron,
tingkat kedua, n = 2 terisi 8 elektron, yaitu 2 elektron menempati orbital 2s dan 6 elektron
lainnya menempati 3 orbital 2p (2px, 2py, dan 2pz) dan seterusnya.

Spin elektron juga mempunyai peranan dalam menerangkan sifat kemagnetan suatu
materi. Materi dapat bersifat diamagnetik (tidak dapat mengalami tarikan dengan magnet lain)
karena dalam materi tersebut semua elektron telah berpasangan. Dengan demikian, pengaruh
magnetik yang disebabkan oleh perputaran elektron tereliminasi. Kemudian materi bersifat
paramagnetik (mengalami tarikan oleh medan magnet lain) karena dalam materi tersebut ada
sejumlah elektron yag tidak berpasangan. Materi ini selalau benar jika atom atau molekul
penyusun materi tersebut mempunyai jumlah elektron ganjil.
15

3. Kaidah Hund
Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit,

konfigurasi elektron dapat dituliskan dalam bentuk diagram orbital. Suatu orbital
dilambangkan dengan strip, sedangkan dua elektron yang menghuni satu orbital
dilambangkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orbital hanya mengandung
satu elektron, anak panah dituliskan mengarah ke atas.
Dalam kaidah Hund, dikemukakan oleh Friedrich Hund (1894 –1968) pada tahun 1930,
disebutkan bahwa elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk
tidak berpasangan. Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak
ada lagi orbital kosong.

Tabel 1.3 Aturan Hund

Orbital Diagram Electron Condensed
1s 2s 2p Configurasi Configuration
H↿
1s2

1s2

He ↿⇂

1s2 2s1 [He] 2s2

Li ↿⇂ ↿

1s2 2s2 [He] 2s2

Be ↿⇂ ↿⇂

B ↿⇂ ↿⇂ ↿ 1s2 2s2 2p1 [He] 2s2 2p1

C ↿⇂ ↿⇂ ↿ ↿ 1s2 2s2 2p2 [He] 2s2 2p2

N ↿⇂ ↿⇂ ↿ ↿ ↿ 1s22s2 2p3 [He] 2s2 2p3

O ↿⇂ ↿⇂ ↿ ↿ ↿ 1s22s2 2p4 [He] 2s2 2p4

F ↿⇂ ↿⇂ ↿ ↿ ↿ 1s22s2 2p5 [He] 2s2 2p5
[He] 2s2 2p6 = [Ne]
Ne ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ 1s22s2 2p6

16

UJI KOMPETENSI

A. Pilihan Ganda
1. Konfigurasi elektron yang benar untuk atom Q dengan nomor atom 33 adalah …

a. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1

b. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2

c. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3

d. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 3d1

e. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 3d3
2. Unsur dengan nomor atom 25 mempunyai konfigurasi …

a. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4p5

b. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7
c. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2
d. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2 4p1
e. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s1
3. Diketahui nomor atom Fe = 26, maka konfigurasi elektron ion Fe3+ adalah …
a. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9
b. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
c. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2
d. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
e. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d4
4. Tembaga 29Cu memiliki konfigurasi elektron …
a. [Ne] 3s2 3p6 4s2 3d9
b. [Ne] 3s2 3p5 3d10 4s2
c. [Ne] 3s2 3p5 3d10 4s1
d. [Ne] 3s2 3p6 3d9 4s2
e. [Ne] 3s2 3p6 4s1 3d10
6. Elektron valensi suatu unsur dengan konfigurasi 1s2 2s2 2p6 3s2 adalah …
a. 2
b. 4
c. 6
d. 12
e. 8
7. Perhatikan konfigurasi elektron berikut: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. Dalam sistem periodik,
unsur tersebut terletak pada …
a. Golongan IIA periode 2
b. Golongan IIIA periode 3
c. Golongan VA periode 2
d. Golongan VA periode 3
e. Golongan VIIA periode 3

17

8. Jumlah maksimum elektron yang dapat menempati kulit M adalah………
a. 2
b. 8
c. 18
d. 32
e. 50

9. Jumlah elektron valensi untuk unsur A dengan nomor atom 36 adalah………
a. 8
b. 7
c. 6
d. 5
e. 4

10. Orbital 3d harus diisi terlebih dahulu oleh elektron baru kemudian 4p padahal kedua
orbital ini punya nilai n + l yang sama. Hal ini disebabkan karena………
a. Nilai n orbital 3d lebih besar dibandingkan 4p sehingga memiliki energi yang lebih
rendah
b. Nilai n orbital 3d lebih kecil dibandingkan orbital 4p sehingga memiliki energi yang
lebih rendah
c. Tingkat energi subkulit d lebih kecil dibandingkan subkulit p
d. Nilai untuk 4p lebih besar dibandingkan 3d
e. Nilai untuk 3d lebih besar dibandingkan 4p

11. Atom B (Z = 24) akan stabil jika memiliki konfigurasi elektron………
a. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
b. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 3d8
c. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d6
d. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
e. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d4

B. Essay
1. Apa bunyi prinsip larangan pauli ?
2. Bilangan kuantum apakah yang menunjukkan tingkat energi electron ?
3. Bilangan kuantum apakah yang menunjukkan bentuk orbital ?
4. Berapa jumlah maksimum elektron pada s, p, d Dan f ?
5. Tuliskan Konfigurasi electron dari nomor atom dari Ar !

18

DAFTAR PUSTAKA
Nuryono. (2018). Kimia anorganik struktur dan ikatan. Yogyakarta : Gadjah mada university

press.
Juwita, Ratulani. (2017). Kimia Dasar. Padang :STKIP PGRI Sumatera Barat.
Sulastri Dan Ratu Fazlia Inda Rahmayani. (2017). Buku Ajar-Kimia Dasar 1. Banda Aceh :

Syiah Kuala University Press
Utami, Sabaryati Dan Zulkarnain. (2022). Sejarah Fisika. Jakarta. Penerbit : Ahlimedia Press
Yusuf, Yusnidar. (2018). Kimia Dasar. Jakarta : EduCenter Indonesia.

19

Glosarium

Teori Atom : Teori ilmiah sifat alami materi, yang menyatakan bahwa materi

tersusun atas satuan terkecil yang disebut atom.

Model Atom : Model yang menunjukkan struktur atom dan susunan partikel subatom

dalam sebuah atom

Pejal : Bulat,padat,keras dan tidak berongga

Molekul : Gabungan dua atom atau lebih yang berikatan

Katoda : Elektroda positif

Anoda : Elektroda negatif

Kulit Atom : Orbit dari sebuah partikel yang bernama elektron

Awan Elektron : Daerah yang bermuatan negatif yang mengelilingi inti atom yang

berhubungan dengan orbital atom.

Orbital : Orbital adalah daerah kebolehjadian terbesar ditemukannya elektron

dalam atom.

Radioaktif : Pemancaran sinar radiasi

Proton : Partikel subatomik yang bermuatan positif yang terletak di dalam inti

atom

Elektron : Partikel subatom yang bermuatan negatif yang beredar mengelilingi

inti atom

Neutron : Partikel subatom yang tidan bermuatan yang terletak di dalam inti

atom bersama dengan proton

Nomor Atom : Bilangan yang menunjukkan jumlah proton dalam atom

Nomor Massa : Bilangan yang menunjukkan jumlah proton dan neutron yang terdapat

Isotop dalam inti atom
: Atom – atom yang mempunyai jumlah proton sama (nomor atom

Isobar sama)
Isoton : Atom – atom yang mempunyai nomor massa yang sama
: Atom – atom yang mempunyai jumlah neutron yang sama

Ion : Atom yang bermuatan

Kation : Ion positif

Anion : Ion negatif

Atom : Unsur kimia terkecil (setelah nuklir) yang dapat berdiri sendiri dan

dapat bersenyawa dengan yang lain.

Elektron Valensi : Elektron pada kulit terluar yang berperan pada reaksi kimia

20

Inti atom : Pusat atom yang terdiri dari proton dan neutron, dikelilingi oleh Awan
Partikel elektron.

Senyawa : Kata yang biasanya tidak dapat diinfleksikan (perubahan bentuk kata),
Subkulit mengandung makna gramatikal dan tidak mengandung makna
Unsur leksikal.
: Sudah menjadi satu zat (tentang unsur kimia)
: Subkulit adalah bagian dari kulit atom yang menunjukkan tempat
ditemukannya elektron.
: Bagian terkecil dari suatu benda; bagian benda yang tidak dapat
dibagi-bagi

21

LAMPIRAN

Kunci Jawaban

Bab 1

A. Pilihan Ganda

1. D 6. A

2. D 7. C

3. A 8. D

4. D 9. C

5. B 10. C

B. Essay

1. Teori Atom Dalton adalah teori atom yang paling tua, yang pernah dikemukakan oleh
ilmuwan berkebangsaan Inggris, John Dalton pada tahun 1808. Ia menjelaskan bahwa
atom merupakan suatu zat yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.

2. Model Atom Thomson

Pada awal abad ke-20, Joseph John Thomson menggambarkan atom seperti bola roti
dengan taburan kismis. Bola itu padat dan bermuatan positif. Di permukaannya, tersebar
elektron yang bermuatan negatif. Thomson membuktikan adanya partikel lain yang
bermuatan negatif dalam atom.

3.
4. Proton, elektron, dan neutron
5. Penemuan Neutron
Sebelum ini sebenarnya neutron sudah ditemukan oleh fisikawan Jerman W. Bothe dan H.
Becker pada tahun 1930 akan tetapi mereka meyakini bila berilium ditembaki partikel alfa
dari sampel polonium ada pancaran radiasi dari partikel yang tak bermuatan juga, tapi
mereka menganggapnya sebagai sinar gamma.

22

Bab 2

A. Pilihan Ganda 6. E
1. C

2. C 7. C

3. D 8. A

4. A 9. B

5. A 10. D

B. Essay

1. Asas larangan Pauli adalah prinsip mekanika kuantum yang dirumuskan oleh fisikawan
Austria Wolfgang Pauli pada tahun 1925. Dalam bentuk yang paling sederhana untuk
elektron pada atom tunggal, aturan ini menyatakan bahwa tidak ada dua elektron yang
memiliki bilangan kuantum yang sama.

2. Bilangan kuantum utama (n) adalah bilangan kuantum yang menyatakan kulit elektron
dan tingkat energinya.

3. Bilangan kuantum azimut/momentum sudut (ℓ) yang menyatakan bentuk orbital.

4. s = 2
p=6
d = 10
f = 14

5. Ar = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

23

22