5. Ni Atom tembaga (Cu) dapat membentuk ion Cu* dan Cu2+. Jumlah elektron ion Cut sama dengan jumlah proton atom nikel Jumlah proton atom 4 kali nomor massa Cu. Jika atom Cu memiliki 9. 34 neutron, tentukan konfigurasi elektron: a. atom Cu; b. atom Ni; C. ion Cut; d. ion Cu2+; 

Pada soal ini diketahui kalau jumlah elektron dari ion \(Cu^+\) = jumlah proton nikel. Jumlah proton nikel = 4/9 nomor massa Cu. Kalau diketahui jumlah neutron Cu adalah 34, kita diminta untuk menentukan konfigurasi elektron dari atom Cu, Ni, ion \(Cu^+\), dan \(Cu^{2+}\), sehingga konsep yang digunakan adalah pembentukan molekul dan ion.

Identifikasi Konsep

Apakah kamu pernah memotong kertas menjadi potongan kecil-kecil? Potongan kertas kecil itu terus kamu potong sampai kamu mendapatkan bagian paling kecil yang gak bisa dipotong lagi. Nah, dalam ilmu kimia bagian terkecil dari suatu zat disebut dengan atom. Setiap zat atau materi pasti disusun oleh kumpulan atom. Meskipun atom merupakan bagian terkecil, tapi di dalam atom masih ada partikel penyusun yang lebih kecil. Partikel tersebut adalah elektron (e) yang bermuatan negatif, proton (p) yang bermuatan positif, dan neutron (n) yang tidak bermuatan. untuk menyatakan suatu atom kita bisa menggunakan notasi/lambang:

\(^A_ZX\)

Dimana:
A = nomor massa = proton + neutron
X = lambang atom
Z = nomor atom = jumlah proton
Jumlah neutron = A – Z 
*Kalau atomnya netral maka jumlah proton = jumlah elektron.

Dimana partikel-partikel atom ini tersusun? Jadi, atom itu terdiri atas inti dan kulit-kulit atom (n). Oke, biar kebayang ini gambar model atom ya:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-81/ChapId-671/LessonId-3156/ModuleId-2/QuestionCode-21HQJSQ4IO1/Struktur-Penyusun-Atom.jpg" />
Sumber: https://materikimia.com/struktur-atom-berdasarkan-teori-atom-bohrn-dan-mekanika-kuantum/

Nah, proton sama neutron itu tempatnya di inti atom, sedangkan elektron-elektron itu tersebar di kulit-kulit atom. Tiap kulit atom memiliki tingkat energi tertentu. Semakin jauh kulit dari inti atom maka energinya semakin tinggi. Cara tersusunnya elektron pada kulit atom itu disebut dengan konfigurasi elektron. Atom yang punya banyak elektron pasti kulitnya juga banyak. Nah, udah disepakati nih, kalau kulit terdalam yang paling dekat ke inti atom itu disebut dengan kulit K sebagai kulit pertama (n=1). Seterusnya, kulit kedua berarti kulit L (n=2), kulit ketiga adalah M (n=3), kulit keempat adalah N (n=4), dan seterusnya. Oleh karena kulit atom sebanding dengan tingkat energinya, terkadang istilah kulit bisa diganti dengan tingkat energi. Jadi, kulit ke-1 bisa dibilang sebagai tingkat energi ke-1, dan seterusnya.

Tiap kulit itu punya batasan maksimal berapa banyak elektron yang bisa tinggal disana. Untuk menentukan jumlah maksimal elektron pada tiap kulit bisa menggunakan rumus: jumlah elektron = \(2n^2\). Nah, penjelasannya ada di tabel berikut ya:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-81/ChapId-671/LessonId-3156/ModuleId-2/QuestionCode-21HQJSQ4IO1/kulit atom.png" />
Sumber: https://wirahadie.com/nomor-atom-dan-nomor-massa/

Misal: atom kalium dengan notasi \(^{39}_{19}K\) memiliki nomor atom 19, maka jumlah elektronnya pun 19 karena atom netral. Bagaimana konfigurasi elektronnya? Konfigurasi elektron dari atom kalium yakni:
2,8,8,1

Elektron-elektron ini punya kemampuan untuk berpindah lho. Untuk pindah ke kulit yang lebih luar atau bahkan misalkan harus dilepaskan karena letaknya sudah di kulit yang paling luar maka elektron tersebut harus menyerap energi. Sebaliknya, kalau elektron pindah ke kulit yang lebih dalam, maka elektron tersebut akan melepaskan energinya. Misal, kita punya atom karbon dengan nomor atom 6, sehingga jumlah elektronnya 6 sesuai gambar berikut:
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-81/ChapId-671/LessonId-3156/ModuleId-2/QuestionCode-21HQJSUCC60/atom karbon.png" />
Sumber: https://www.indonesiacollege.co.id/wp-content/uploads/2019/11/atom.png

Konfigurasi elektron dari atom karbon itu berarti 2,4. Ketika misal 1 elektron di kulit yang paling luar menyerap energi sehingga ia terlepas, maka konfigurasi elektronnya menjadi 2,3. Kondisi atom yang melepaskan elektron akan berubah membentuk ion. Apa itu ion? Ketika atom melepas atau menangkap elektron maka akan terbentuk yang namanya ion. Jadi, ion adalah atom yang bermuatan listrik. 

Saat atom melepas elektron maka atom tersebut menjadi bermuatan positif yang disebut dengan kation (ion +). Sebaliknya, kalau atom menangkap elektron maka atom tersebut akan bermuatan negatif yang disebut dengan anion (ion -). Contohnya kita punya atom natrium notasinya \(^{23}_{11}Na\). Konfigurasi elektron dari atom Na berarti 2,8,1. Kalau Na melepas 1 elektron maka notasinya menjadi \(^{23}_{11}Na^+\). Jadi, dalam ion \(Na^+\) terdapat:
<ul><li>Jumlah proton = 11</li><li>Jumlah elektron = 11 – 1 = 10 (karena melepas 1 elektron)</li><li>Jumlah neutron = A – Z = 23 – 11 = 12</li></ul>
Konfigurasi elektron ion \(Na^+\) menjadi 2,8.

Contoh lain kalau kita punya atom sulfur/belerang notasinya \(^{32}_{16}S\). Konfigurasi elektron dari atom S berarti 2,8,6. Kalau S menangkap 2 elektron maka notasinya menjadi \(^{32}_{16}S^{2-}\). Jadi, dalam ion \(S^{2-}\) terdapat:
<ul><li>Jumlah proton = 16</li><li>Jumlah elektron = 16 + 2 = 18 (karena menangkap 2 elektron)</li><li>Jumlah neutron = A – Z = 32 – 16 = 16</li></ul>
Konfigurasi elektron ion \(S^{2-}\) menjadi 2,8,8.

Pada soal ini kita diminta untuk menentukan konfigurasi elektron dari atom Cu, Ni, ion \(Cu^+\), dan \(Cu^{2+}\). Untuk itu, kita perlu mencari tahu jumlah proton dari atom nikel. Mari kita tuliskan data yang diketahui:
jumlah e dari ion \(Cu^+\) = jumlah p Ni
jumlah p Ni = 4/9 A Cu
jumlah n Cu = 34

Nah, pertama-tama kita hitung terlebih dahulu jumlah dari proton pada atom Ni:
Hal yang perlu kita ingat adalah jumlah elektron = jumlah proton pada atom netral. Tapi pada ion (+), jumlah elektronnya berkurang, jadi pada atom Cu netral jumlah protonnya menjadi:
jumlah proton atom Cu = jumlah proton Ni + 1.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-81/ChapId-671/LessonId-3156/ModuleId-2/QuestionCode-21HQJT3GK34/jumlah p Ni 2.png" />
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-81/ChapId-671/LessonId-3156/ModuleId-2/QuestionCode-21HQJT3GK34/jumlah p Ni.png" />

jadi, jumlah e dari ion \(Cu^+\) = jumlah p Ni = 28, maka pada atom Cu netral jumlah e adalah 29. 
Jumlah e pada ion \(Cu^{2+}\) = 29 – 2 = 27

Nah, sekarang kita bisa menuliskan konfigurasi elektron dari:

a) Atom Cu = 2,8,18,1

b) Atom Ni = 2,8,18

c) Ion \(Cu^+\) = 2,8,18

d) Ion \(Cu^{2+}\) = 2,8,17


Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa:
a) konfigurasi elektron Cu: 2,8,18,1
b) konfigurasi elektron Ni: 2,8,16,2
c) konfigurasi elektron Ion \(Cu^+\) = 2,8,18
d) konfigurasi elektron Ion \(Cu^{2+}\) = 2,8,17
