Contoh soal konfigurasi elektron dan pembahasan

Konfigurasi elektron adalah suatu cara penulisan yang menunjukkan distribusi elektron dalam orbital-orbital pada kulit utama dan subkulit. Pada penulisan konfigurasi elektron perlu mempertimbangkan tiga aturan yaitu prinsip Aufbau, asas larangan Pauli dan kaidah Hund.

Prinsip Aufbau

Elektron-elektron dalam suatu atom berusaha menempati subkulit-subkulit yang berenergi rendah, kemudian baru ke tingkat yang energi yang lebih tinggi. Pengisian orbital dimulai dari orbital 1s, 2s, 2p dan seterusnya. Subkulit 3d mempunyai energi yang lebih tinggi dari 4s sehingga setelah 3p terisi penuh maka elektron berikutnya mengisi 4s baru kemudian 3d. Urutan energi dari yang paling rendah ke paling tinggi sebagai berikut:

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d …

Kaidah Hund

Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital pada suatu subkulit, konfigurasi elektron dapat ditulis dalam bentuk diagram orbital. Suatu orbital dilambangkan dengan strip sedangkan dua elektron penghuni satu orbital dilambangkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orbital hanya mengandung satu elektron, anak panah ditulis mengarah ke atas.

Dalam kaidah Hund, elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan. Elektron-elektron baru berpasangan jika pada subkulit sudah tidak ada orbital yang kosong.

Larangan Pauli

Wolfgang Pauli (1990 – 1958) mengemukakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang boleh mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth dan magnetik yang sama dalam satu orbital, harus mempunyai spin yang berbeda. Kedua elektron tersebut berpasangan.

Setiap orbital mampu menampung maksimum dua elektron. Untuk mengimbangi gaya tolak-menolak diantara elektron-elektron tersebut, dua elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan.

Contoh soal konfigurasi elektron pilihan ganda

Contoh soal 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

Pembahasan

Aturan Aufbau: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d …

Konfigurasi atom Q sebagai berikut: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p³. Soal ini jawabannya C.

Contoh soal 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

Pembahasan

25 = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s² .Soal ini jawabannya C.

Contoh soal 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 4s¹ 3d⁴
E. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵

Pembahasan

Nomor atom Fe = 26 maka jumlah elektron pada ion Fe³⁺ = 26 – 3 = 23.

Konfigurasi elektron Fe = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s²
Konfigurasi elektron Fe³⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal 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 4s¹ 3d¹⁰
E. [Ne] 3s² 3p⁶ 3d⁹ 4s²

Pembahasan

₂₉Cu = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁹ 4s².
29Cu = [Ne] 3s² 3p⁶ 3d⁹ 4s².

Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 5

Ion X^2- mengandung 16 proton dan 16 neutron konfigurasi elektronnya adalah …
A. [Ne] 3s² 3p²
B. [Ne] 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p²
C. [Ne] 3s⁰ 3p⁶
D. [Ne] 3s² 3p⁶
E. [Ne] 3s² 3p⁴

Pembahasan

Jumlah proton X = 16 + 2 = 18. Konfigurasi elektron = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ = [Ne] 3s² 3p⁶. Soal ini jawabannya D.

Contoh soal 6

Elektron valensi suatu unsur dengan konfigurasi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² adalah …
A. 2
B. 4
C. 6
D. 8
E. 12

Pembahasan

Elektron valensi berada di 3s². Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 7

Perhatikan konfigurasi elektron berikut: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵. Dalam sistem periodik, unsur tersebut terletak pada …
A. golongan IIA periode 2
B. golongan VA periode 2
C. golongan IIIA periode 3
D. golongan VA periode 3
E. golongan VIIA periode 3

Pembahasan

Elektron valensi berada di 3s² 3p⁵. Jadi:

golongan = 2 + 5 = VIIA (subkulit s dan p)
periode = 3.

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal 8

Suatu atom unsur mempunyai konfigurasi 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s¹. Unsur tersebut dalam sistem periodik terdapat pada …
A. golongan IA periode 4
B. golongan VIA periode 4
C. golongan IB periode 4
D. golongan VIIB periode 4
E. golongan VIB periode 4

Pembahasan

Elektron valensi 3d⁵ 4s¹, sehingga:

golongan = 5 + 1 = VIB (berada pada subkulit s dan d).
Periode = 4.

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal 9

Konfigurasi elektron empat unsur adalah:

P = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
Q = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3p⁸
R = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p³
S = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²

Pernyataan yang benar tentang unsur-unsur tersebut …
A. unsur P terletak dalam golongan 8
B. unsur S terletak dalam golongan 13
C. unsur Q terletak dalam periode 4
D. unsur S terletak dalam periode 3
E. unsur R terletak dalam golongan 3

Pembahasan

golongan P = 2 + 6 = 8 (benar)
golongan S = 2
periode Q = 3
periode S = 4
golongan R = 2 + 3 = 5

Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 10

Konfigurasi elektron unsur X sebagai berikut.

Unsur X terletak pada…
A. periode 3 golongan 2
B. periode 3 golongan 3
C. periode 4 golongan 1
D. periode 4 golongan 2
E. periode 4 golongan 3

Pembahasan

Soal ini jawabannya E.

Contoh soal konfigurasi elektron Essay

Contoh soal 1

Tuliskanlah konfigurasi elektron beberapa unsur berikut, kemudian tentukan jumlah elektron pada masing-masing kulit atomnya.

K (Z = 19)
P (Z = 15)
Ni (Z = 28)
Mn (Z = 25)
Fe (Z = 26)

Pembahasan

Konfigurasi elektron kelima unsur diatas sebagai berikut:

Konfigurasi elektron unsur K, P, Ni, Mn dan Fe

Jumlah elektron pada kulit atom kelima unsur diatas sebagai berikut:

Unsur K (kulit K = 2, L = 8, M = 8, N = 1)
Unsur P (kulit K = 2, L = 8, M = 5)
Unsur Ni (kulit K = 2, L = 8, M = 16, N = 2)
Unsur Mn (kulit K = 2, L = 8, M = 13, N = 2)
Unsur Fe (kulit K = 2, L = 8, M = 14, N = 2)

Contoh soal 2

Tuliskanlah konfigurasi beberapa unsur berikut, kemudian tentukan jumlah elektron pada masing-masing kulitnya.

Sr (Z = 38)
Cs (Z = 55)

Pembahasan

Contoh soal 3

Tuliskanlah konfigurasi elektron dari ion-ion berikut:

Fe³⁺ (Z = 26)
Cr³⁺ (Z = 24)
Co³⁺ (Z = 27)
Cl^– (Z = 17)
O^2- (Z = 8)

Pembahasan

Konfigurasi elektron ion Fe, Cr, Co, Cl dan O

Contoh soal 4

Tuliskanlah konfigurasi elektron dalam bentuk diagram orbital unsur-unsur dibawah ini.

₁₂Mg
₁₅P
₂₄Cr

Pembahasan