Energi yang dibebaskan bila elektron mengalami transisi dari kulit M ke K adalah

Academia.edu no longer supports Internet Explorer.

To browse Academia.edu and the wider internet faster and more securely, please take a few seconds to upgrade your browser.

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 =

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 ( )

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 =
E = = E = = – 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 =
E = = E = = – 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 ( – )
ΔE = -13,6 eV ( – ) 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 ( – )
ΔE = -13,6 eV ( – ) 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 ( – )
ΔE = -13,6 eV ( – ) 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 ( – ) 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 ( – )
ΔE = 1,88 eV

Soal ini jawabannya D.

Contoh soal tingkat energi elektrontingkat energi elektron

Energi yang dipancarkan elektron saat itu adalah -1,89 eV. Simak penjelasan berikut!

Pembahasan

Fisika atom membahas tentang sejarah penemuan atom dan energinya.

1) Teori Atom Demokritus

Teori ini menyatakan tentang keberadaan atom, yang merupakan satuan terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Atom erasal dari kata atomos (Yunani), yang artinya tidak dapat dibagi-bagi lagi.

2) Teori Atom Dalton

a. Atom tersusun atas partikel yang sangat kecil dan tidak dapat dibagi lagi.

b. Tiap unsur tersusun dari atom-atom yang sama dan tidak dapat berubah menjadi atom unsur lain.

c. Dua atom atau lebih yang berasal dari unsur berlainan dapat membentuk suatu molekul.

d. Atom-atom berpisah pada reaksi kimia, kemudian bergabung lagi dengan susunan yang berbeda, tetapi massa total tetap.

3) Teori Atom Thomson

a. Atom berbentuk bola pejal dan memiliki muatan positif dan negatif yang tersebar merata, yang dianalogikan seperti roti kismis.

b. Atom bukanlah partikel yang tidak dapat dibagi lagi .

c. Atom adalah masif karena partikel pembentuk atom tersebar merata.

d. Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif sehingga atom bersifat netral.

e. Massa elektron jauh lebih kecil daripada massa atom.

4) Teori atom Rutherford

a. Inti atom bermuatan positif dan mengandung hampir seluruh massa atom.

b. Elektron bermuatan negatif selalu mengelilingi inti, yang dianalogikan seperti planet mengelilingi matahari.

c. Jumlah muatan inti sama dengan jumlah muatan elektron yang mengelilinya.

d. Gaya sentripetal elektron selama mengelilingi inti dibentuk gaya tarik elektrostatis (gaya Coulomb) oleh inti atom dan elektron.

5) Teori atom Bohr

a. Elektron mengelilingi inti atom hanya dalam lintasan tertentu.

b. Elektron memiliki energi tertentu pada setiap orbit stasioner dan bergerak dalam orbit tersebut tanpa meradiasikan energi.

c. Energi radiasi terjadi hanya ketika elektron berpindah dari orbit stasioner satu ke orbit stasioner lainnya lebih rendah.

Energi radiasi yang dipancarkan berupa foton tunggal dengan besar energi yang dirumuskan sebagai berikut.

E = hf = Et - Er

dengan

h = konstanta Planck (6,62 × 10⁻³⁴ Js)

f = frekuensi yang dipancarkan atau diserap (Hz)

Et = energi orbit yang lebih tinggi

Er = energi orbit yang lebih rendah

Energi dasar pada atom hidrogen E₀ bernilai -13,6 eV, sedangkan untuk energi pada elektron n dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut.

En = -13,6/n² eV

dengan

n = kulit atom (1, 2, 3, ...)

Transisi atau perpindahan elektron dari kulit yang lebih dalam ke kulit yang lebih luar membutuhkan atau menyerap energi disebut proses eksitasi. Sedangkan perpindahan elektron dari kulit yang lebih luar ke kulit yang lebih dalam memancarkan energi disebut proses pemancaran.

Besar energi transisi tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

ΔE = E₂ - E₁ = -13,6 eV (1/n₂² - 1/n₁²)

dengan

E₁ = energi pada kulit elekton pertama

E₂ = energi pada kulit elektron ke dua (lintasan tujuan)

n₁ = nomor kulit pertama

n₂ = nomor kulit kedua (lintasan tujuan)

Diketahui

Kulit atom pertama n₁ = 3

Kulit atom pertama n₂ = 2

Energi tingkat dasar E₀ = - 13,6 eV

Ditanya

Energi yang dipancarkan elektron ΔE

Penyelesaian

ΔE = -13,6 eV (1/n₂² - 1/n₁²)

ΔE = -13,6 eV (1/2² - 1/3²)

ΔE = -13,6 eV (1/4 - 1/9)

ΔE = -13,6 eV [(9-4)/ 36]

ΔE = -13,6 eV (5/ 36)

ΔE = -1,888888 eV

ΔE ≈ -1,89 eV

Kesimpulan

Jadi, energi yang dipancarkan elektron saat itu adalah -1,89 eV.


Pelajari lebih lanjut

1. Energi foton: brainly.co.id/tugas/20990866

2. Daya foton: brainly.co.id/tugas/21106932


Detail jawaban

Kelas: 12

Mapel: Fisika

Bab: Fsisika Inti

Kode: 12.6.10


Kata kunci: atom, elektron, proton, energi, eksitasi, pancaran