SOAL DAN PEMBAHASAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Posted by on 19 October 2014 - 8:37 AM

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional (UN) tentang sistem periodik unsur. Model soal yang sering masuk dalam ujian nasional bidang studi kimia khususnya tentang struktur atom dan sistem periodik unsur antara lain : memahami notasi unsur untuk menentukan jumlah proton, elektron, dan neutron dalam suatu unsur atau ion sehingga dapat menentukan konfigurasi elektron dan letak unsur dalam sistem periodik.

Menentukan konfigurasi elektron berdasarkan aturan Aufbau, Hund atau Model atom Bohr, menentukan konfigurasi elektron suatu unsur bila notasi atau nomor atom diketahui, menentukan nomor atom suatu unsur bila konfigurasi elektron diketahui.

Menentukan letak periode dan golongan suatu unsur, menentukan rumus senyawa yang terbentuk ketika dua unsur saling berikatan, menentukan jumlah elektron tidak berpasangan dalam suatu ion, menentukan harga bilangan kuantum, dan lain sebagainya.


Berikut beberapa kumpulan soal ujian nasional bidang studi kimia tentang sistem periodik unsur dan pembahasannya yang disajikan sedetail mungkin agar dapat dipahami. Soal-soal tentang periodik unsur biasanya berada di bagian paling depan (nomor 1-5).

(Ujian nasional 2012/2013)
  1. Letak unsur dan konfigurasi elektron yang tepat untuk unsur 19X adalah...(nomor atom Ar = 18)
    A. Periode 4, golongan IA, [Ar] 4s1
    B. Periode 1, golongan IB, [Ar] 4d1
    C. Periode 1, golongan IIA, [Ar] 4s2
    D. Periode 2, golongan IIB, [Ar] 4d2
    E. Periode 3, golongan IVA, [Ar] 4s2 3d2

    Pembahasan : menentukan letak unsur
    18Ar : 2  8  8 : 1s2  2s22p6  3s23p6
    19X : 2  8  8  1 : 1s2  2s22p6  3s23p6 4s1 : [Ar] 4s1
    n = 4 ---> periode 4
    eval = 1 ---> golongan IA

  2. Harga keempat bilangan kuantum elektron terakhir dari atom 16S adalah...
    A. n = 2, l = 0, m = 0, s = -1/2
    B. n = 3, l = 1, m = -1, s = -1/2
    C. n = 3, l = 1, m = 0, s = -1/2
    D. n = 3, l = 1, m = 0, s = +1/2
    E. n = 3, l = 1, m = +1, s = +1/2

    Pembahasan : menentukan harga bilangan kuantum
    16S : 2  8  6 : 1s2  2s22p6  3s23p4

    Elektron terakhir berada pada orbital 3s3p
    Untuk orbital 3s :
    1. n = 3, l = 0, m = 0, s = +1/2
    2. n = 3, l = 0, m = 0, s = -1/2

    Untuk orbital 3p
    1. n = 3, l = 1, m = +1, s = +1/2
    2. n = 3, l = 1, m = 0, s = +1/2
    3. n = 3, l = 1, m = -1, s = +1/2
    4. n = 3, l = 1, m = -1, s = -1/2 (opsi B)

(Ujian nasional 2011/2012)
Untuk soal nomor 1 dan 2. Dua unsur memiliki diagram orbital sebagai berikut :
  1. Nomor atom dari unsur X adalah...
    A. 17
    B. 18
    C. 21
    D. 26
    E. 30

    Pembahasan : menentukan nomor atom
    Ar dan Ne merupakan golongan gas mulia (VIIIA). Akan sangat membantu jika kita sudah hafal nomor atom dan nomor massa golongan gas mulia karena terkadang dalam soal tidak disebutkan nomor atomnya karena dianggap sudah harus mengerti.

    Nomor atom Ar = 18
    Nomor atom X = Ar + 3 = 18 + 3 = 21

  2. Unsur Y dalam sistem periodik unsur terletak pada periode dan golongan...
    A. IIIA, 3
    B. IIIB, 4
    C. VA, 3
    D. VIIA, 3
    E. VIIB, 4

    Pembahasan : menentukan letak unsur
    Nomor atom Ne = 10
    Nomor atom Y = Ne + 7 = 10 + 7 = 17
    17Y : 2  8  7 : 1s2  2s22p6  3s23p5

    Dari konfigurasi elektron tersebut dipeoleh :
    n = 3 ---> periode 3
    eval = 7 ---> golongan VIIA

(Ujian nasional 2010/2011)
  1. Konfigurasi elektron X2- dari suatu unsur 16X adalah...
    A. 1s2  2s22p6  3s23p2
    B.1s2  2s22p6  3s23p4
    C.1s2  2s22p6  3s23p6
    D.1s2  2s22p6  3s23p6 3d2
    E.1s2  2s22p6  3s23p2 3d2

    Pembahasan : menentukan konfigurasi elekton
    Unsur x membentuk ion negatif seperti di atas berbarti menerima 2 elektron sehingga jumlah elektronnya menjadi :
    X2- = 16 + 2 = 18 ---> 1s2  2s22p6  3s23p6


  2. Letak unsur X dengan nomor atom 26 dan nomor massa 56 dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan dan periode...
    A. IIA dan 6
    B. VIB dan 3
    C. VIB dan 4
    D. VIIIB dan 3
    E. VIIIB dan 4

    Pembahasan : menentukan letak unsur
    26X : 1s2  2s22p6  3s23p6 4s23d6

    Ingat bahwa 4s3d merupakan salah satu karakteristik konfigurasi elektron unsur golongan B. Dari konfigurasi di atas diperoleh :
    n = 4 ---> periode 4
    eval (s+d) = 2 + 6 = 8 ---> golongan VIIIB

(Ujian nasional 2009/2010)
Untuk soal no 1 sampai dengan 2. Tiga unsur memiliki notasi seperti di bawah ini :
  1. Nomor atom dari unsur X adalah...
    A. 1
    B. 3
    C. 5
    D. 10
    E. 11

    Pembahasan : menentukan nomor atom
    Jika pada soal tidak diketahui nomor atom Ne, maka tugas menghafal unsur golongan IA sampai VIIIA pada saat-sat seperti ini harus dapat diandalkan. Untuk tingkat SMA, akan sangat membantu jika murid menghafal golongan-golongan utama. Atom Ne berada pada golongan gas mulia (VIIIA), periode 2 berarti nomor atomnya 10.

    Nomor atom Ne = 10
    Nomor atom X = Ne + 1 = 11

  2. Unsur Y dalam sistem periodik unsur terletak pada periode dan golongan...
    A. IIA, 5
    B. IIA, 6
    C. IIA, 7
    D. IVA, 5
    E. VA, 3

    Pembahasan : menentukan letak unsur
    Nomor atom Y = Ne + 5 = 15
    15Y : 2  8  5 ---> golongan VA, periode 3.

(Ujian nasional 2008/2009)
Untuk soal no 1 sampai dengan 3. Tiga unsur memiliki notasi seperti di bawah ini :
  1. Konfigurasi elektron dari unsur P adalah... (nomor atom Ne = 10, Ar = 18)
    A. [Ne] 3s1
    B. [Ne] 4s1
    C. [Ar] 3s1
    D. [Ar] 4s1
    E. [Ar] 4s2 3d1

    Pembahasan : Konfigurasi elektron Aturan Aufbau
    10Ne : 2  8  : 1s2 2s22p6

    18Ar : 2  8  8 : 1s2 2s22p6 3s23p6
    11P : 2  8  1 : 1s2 2s22p6 3s1

    Bila dinyatakan dalam konfigurasi Ne dan Ar, maka konfigurasi elektron unsur P adalah sebagai berikut
    18Ar : [Ne] 3s1 : [Ar] 3s23p6

    Jadi, dari kelima opsi yang diberikan, opsi A adalah opsi yang benar.


  2. Konfigurasi elektron dari unsur Q jika membentuk ion ditunjukkan pada gambar...

    Pembahasan : Konfigurasi elektron model atom Bohr
    12Q : 2  8  2
    Berdasarkan konfigurasi elektronnya, unsur Q terletak pada golongan IIA. Jika membentuk ion, unsur pada golongan IIA akan cenderung melepas elektron sebanyak 2 elektron sehingga menjadi ion positif dengan muatan +2 sehingga jumlah elektronnya tinggal 10.

    10Q : 2  8
    Berdasarkan konfigurasi di atas, maka model atom Bohr yang sesuai adalah gambar pada opsi B.

  3. Unsur 16T dalam sistem periodik unsur terletak pada golongan dan periode berturut-turut...
    A. IVA, 3
    B. VA, 2
    C. VIA, 3
    D. VIIA, 3
    E. IVB, 2

    Pembahasan : menentukan letak unsur
    16T : 2  8  6 : 1s2 2s22p6 3s23p4

    Menurut atom Bohr, unsur T memiliki 3 kulit dan 6 elektron valensi maka T terletak pada periode 3 golongan VIA. Hal ini jelas terlihat dari konfigurasi elektronnya.

(Ujian Nasional 2007/2008)
Untuk soal nomor 1 sampai dengan 3. Duah buah unsur memiliki notasi seperti di bawah ini :


  1. Diagram orbital yang paling tepat untuk elektron terakhir dari unsur X adalah... (nomor atom Ar = 18, Kr = 36, Ne = 10)
    aturan Hund

    Pembahasan : konfigurasi elektron aturan Hund.
    Melihat opsi jawaban pada soal di atas, maka yang harus kita lakukan adalah menentukan susunan elektron dalam unsur X berdasarkan aturan Hund dan menghubungkannya dengan unsur-unsur yang diketahui pada soal. Karena no atom unsur X adalah 13, maka unsur yang mungkin digunakan untuk menyatakan konfigurasi elektron X adalah Ne dengan nomor atom 10. Secara sederhana, konfigurasi kedua unsur itu dapat kita tulis sebagai berikut :

    10Ne : 2  8
    13X : 2  8  3 ---> 13X : [Ne] 3
    Selanjutnya berdasarkan aturan Hand, maka diagram orbital unsur X adalah sebagai berikut :

    konfigurasi elektron


  2. Unsur Y dalam sistem periodik terletak pada...
    A. golongan IVB, periode 5
    B. golongan VIIIB, periode 4
    C. golongan IVA, periode 3
    D. golongan VIIA, periode 3
    E. golongan VIIIA, periode 3

    Pembahasan : menentukan letak unsur.
    Untuk menentukan letak unsur dalam sistem periodik kita dapat melihatnya berdasarkan konfigurasi elektron menggunakan aturan Aufbau. Tapi karena no atom unsur Y terbilang sederhana, kita dapat menentukan konfigurasi elektronnya secara sederhana seperti berikut :

    17Y : 2  8  7 ---> ada 3 kelas dengan 7 elektron di kulit terluar.

    Jadi, unsur Y berada pada golongan VIIA periode 3.

  3. Bila kedua unsur tersebut berikatan, maka rumus senyawa yang dihasilkan adalah...
    A. XY2
    B. XY3
    C. X2Y
    D. X3Y
    E. X2Y3

    Pembahasan : menentukan rumus senyawa.
    Untuk mengetahui rumus senyawa yang dihasilkan, kita perlu melihat berapa elektron yang dilepas atau diterima oleh masing-masing unsur. Untuk itu, akan sangat membantu jika kita mengetahui konfigurasi elektron ataupun letak mereka di sistem periodik secara sederhana seperti berikut :

    13X : 2  8  3 ---> golongan IIIA melepas 3 elektron
    17Y : 2  8  7 ---> golongan VIIA menerima 1 elektron

    Jadi, rumus senyawa yang terbentuk adalah XY3.

(Ujian Nasional 2006/2007)
  1. Isotop di bawah ini terdiri dari...
    A. 13 proton, 14 elektron, dan 27 neutron
    B. 13 proton, 13 elektron, dan 27 neutron
    C. 13 proton, 13elektron, dan 14 neutron
    D. 14 proton, 14 elektron, dan 13 neutron
    E. 27 proton, 27 elektron, dan 14 neutron

    Pembahasan : jumlah proton, elektron, dan neutron.
    Untuk emngerjakan soal seperti ini, kita harus mengingat kembali bagaimana notasi unsur. Notasi unsur pada umumnya ditulis seperti berikut :

    dengan :
    A = nomor massa
    X = lambang unsur
    Z = nomor atom = jumlah proton = jumlah elektron
    Jumlah neutron = A - Z
    dengan :
    A = 27
    Z = 13 
    Jumlah neutron = 27 - 13 = 14.
    Maka, dari soal diketahui bahwa isotop tersebut memiliki 13 proton, 13 elektron, dan 14 neutron.

  2. Konfigurasi elektron dari unsur X adalah 1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d104p6 5s24d105p3. Unsur tersebut terletak pada...
    A. golongan IIIA periode 5
    B. golongan VA periode 5
    C. golongan VA periode 3
    D. golongan IIIA periode 4
    E. golongan VIA periode 5

    Pembahasan : menentukan letak unsur.
    Unsur-unsur golongan utama memiliki elektron valensi yang terletak pada subkulit ns dan np dengan n menyatakan jumlah kulit dan periode sementara elektron valensi menyatakan letak golongan.

    Dari subkulit 5s2dan 5p3 terlihat bahwa :
    n = 5 ---> periode 5
    eval = 2 + 3 = 5 ---> golongan VA

    Jadi, unsur X terletak pada golongan VA periode 5.

    Dengan cara lain :
    1s2 2s22p6 3s23p6 4s23d104p6 5s24d105p3

    Dari konfigurasi elektron yang diketahui, perhatikan ns, np, dan nd. Jumlahkan elektron yang ada pada n kulit yang sama. Sehingga secara sederhana konfigurasi elektron tersebut dapat kita tulis sebagai berikut :
    X : 2  8  18  18  5.

    Jadi, unsur X terletak pada golongan VA periode 5.

(Ujian nasional 2005/2006)
  1. Di antara unsur-unsur 12P, 16Q, 19R, 34S, dan 53T yang terletak pada golongan yang sama dalam sistem periodik unsur adalah...
    A. P dan Q
    B. P dan R
    C. S dan T
    D. Q dan S
    E. R dan T

    Pembahasan : menentukan letak unsur
    P : 2 8 2 ---> golongan IIA
    Q : 2 8 6 ---> golongan VIA
    R : 2 8 8 1 ---> golongan IA
    S : 2 8 18 6 ---> golongan VIA
    T : 2 8 18 18 7 ---> golongan VIIA

    Jadi unsur yang terletak pada satu golongan adalah unsur Q dan S yaitu golongan VIA.

  2. Nomor atom unsur X sama dengan 27. Jumlah elektron tidak berpasangan dalam ion X+2 adalah...
    A. 1
    B. 2
    C. 3
    D. 5
    E. 7

    Pembahasan : jumlah elektron tidak berpasangan
    X    : 1s2 2s22p6 3s23p6 4s2 3d7
    X+2 : 1s2 2s22p6 3s23p6 3d74s0

    Diagram elektronnya berdasarkan aturan Hund :
    Jadi jumlah elektron yang tidak berpasangan pada ion tersebut adalah 3 elektron.




Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.

Advertisements

1 comments :