KUMPULAN SOAL UN (KIMIA DASAR STRUKTUR ATOM)

KIMIA DASAR

STANDAR KOMPETENSI LULUSAN

1.       Pengetahuan dan pemahaman

Siswa mampu memahami dan menguasai pengetahuan mengenai struktur atom, sistem periodik unsur, ikatan kimia (jenis ikatan), tata nama senyawa (anorganik dan organik), persamaan reaksi sederhana, dan hukum-hukum dasar kimia

2.       Aplikasi

Siswa mampu mengaplikasikan pengetahuan  dan pemahaman mengenai struktur atom, sistem periodik unsur, ikatan kimia (jenis ikatan), tata nama senyawa (anorganik dan organik), persamaan reaksi sederhana, dan hukum-hukum dasar kimia

3.       Penalaran

Siswa mampu menggunakan nalar dalam hal struktur atom, sistem periodik unsur, ikatan kimia (jenis ikatan), tata nama senyawa (anorganik dan organik), persamaan reaksi sederhana, dan hukum-hukum dasar kimia

Struktur atom & sistem periodik unsur

BILANGAN KUANTUM

Atom terdiri dari inti atom yang berada pada pusat dari atom tersebut. Inti atom terdiri dari partikel neutron dan proton, sehingga inti atom bermuatan positif yaitu muatan dari proton sedangkan muatan neutron adalah netral. Elektron yang bermuatan negatif jauh berada di luar inti atom. Elektron–elektron tersebut beredar pada orbit/kulit/lintasannya. Dalam kulit atom terdapat beberapa subkulit dan pada subkulit terdapat beberapa orbital. Untuk menggambarkan kedudukan/ posisi suatu elektron dalam suatu atom dapat menggunakan bilangan kuantum. Ada 4 jenis bilangan kuantum, yaitu:

Bilangan kuantum utama

Bilangan kuantum utama dinotasikan dengan n yang menggambarkan kulit elektron atau lintasan atau tingkat energi utama

Kulit	K	L	M	N	dst
Harga n	1	2	3	4

Bilangan kuantum azimuth

Bilangan kuantum azimuth dinotasikan dengan l yang menggambarkan sub kulit elektron atau sub lintasan atau sub tingkat energi utama.

Sub kulit	s	p	d	f
Harga l	0	1	2	3

      Ketentuan harga subkulit (l) = 0 s.d (n-1)

Harga n	Harga l
	0	1	2	3
1 2 3 4 5 6 7	1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s	2p 3p 4p 5p 6p 7p	3d 4d 5d 6d 7d	4f 5f 6f 7f

Bilangan kuantum magnetik

Bilangan kuantum magnetik dinotasikan dengan m yang menggambarkan jumlah orbital. Ketentuan harga m = -l s.d +l

Harga l	Sub kulit	Harga m	Jumlah orbital	Jumlah elektron
0 1 2 3	s p d f	0 -1,0,+1 -2,-1,0,+1,+2 -3, -2,-1,0,+1,+2,+3	1 3 5 7	2 6 10 14

Bilangan kuantum spin

       Bilangan kuantum spin dinotasikan dengan s yang menggambarkan arah perputaran elektron dalam satu orbital pada sumbunya. Arah rotasi elektron dapat searah jarum jam (clockwise) yang diberi nilai +1/2 dengan symbol ↑ dan berlawanan arah jarum jam (anticlockwise) yang diberi tanda -1/2 dengan symbol ↓

BENTUK ORBITAL

Pada kulit elektron terdapat subkulit yang di dalamnya terdiri dari orbital-orbital. Setiap orbital mempunyai bentuk-bentuk tertentu diantaranya sebagai berikut.

a.       Bentuk orbital s

Orbital s terletak pada subkulit s yang hanya mengandung  satu orbital sehingga jumlah elektron yang terdapat dalam sub kulit s maksimal 2 elektron. Orbital s berbentuk bola karena distribusi elektron sama ke segala arah. Semakin banyak kulit maka ukuran bola akan semakin besar. Beberapa bentuk orbital s

b.      Bentuk orbital p

Orbital p mempunyai bentuk seperti balon terpilin. Pada subkulit p terdapat tiga buah orbital, masing-masing adalah orbital p_x, p_y, dan p_z . Bentuk kebolehjadian adanya elektron dalam orbital digambarkan sebagai berikut:

                Gambar bentuk orbital p_x, p_y, dan p_z

c.       Bentuk orbital d

Dalam sub kulit d terdapat lima buah orbital, masing-masing adalah orbital , d_xz, d_xy, d_y², dan d_z². Bentuk kebolehjadian ditemukannya elektron dalam atom digambarkan sebagai berikut.

Gambar bentuk-bentuk orbital d

KONFIGURASI ELEKTRON

Di dalam inti atom terdapat elektron (e), proton (p), dan neutron (n). Lambang unsurnya adalah sebagai berikut:

Nomor atom (Z) merupakan jumlah proton. Nomor massa (A) adalah jumlah total proton dan neutron. Jumlah neutron diperoleh dari pengurangan nomor massa oleh nomor atom (A – Z). Jumlah elektron pada atom netral sama dengan jumlah proton. Jumlah elektron pada ion positif diperoleh dari pengurangan jumlah proton oleh muatannya dan jumlah elektron pada ion negatif merupakan jumlah proton dan muatannya.

Konfigurasi elektron  merupakan susunan elektron dalam suatu atom akan tersebar ke dalam orbital-orbital. Pengisian orbital oleh elektron mengikuti aturan dengan memperhatikan tiga hal berikut:

a.       Prinsip Aufbau

Menurut Aufbau elektron akan menempati orbital dari yang berenergi paling rendah, hingga terisi seluruhnya. Setelah itu elektron akan menempati orbital yang mempunyai energi setingkat lebih tinggi, dan seterusnya. Alur kecenderungan pengisian elektron dalam orbital berdasarkan tingkat energi :

Berdasarkan alur tersebut, urutan tingkat energi dapat disusun sebagai berikut :

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p dan seterusnya

Berdasarkan jumlah orbital setiap subkulit dan tiap orbital maksimal terisi 2 buah elektron, maka jumlah elektron maksimal pada tiap subkulit adalah sebagai berikut: s = 2 p = 6 d = 10 dan f = 14

contoh

1)      Penulisan konfigurasi elektron  berdasarkan tingkat energi

₆C = 1s² 2s² 2p²                          

₁₅P = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³

2)      Penulisan konfigurasi ion

₃₅Br^- = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶             ₂₀Ca²⁺ = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

3)      Penulisan konfigurasi berdasarkan urutan kulit

Penulisan elektron didasarkan pada urutan kulit tetapi pengisian elektronnya tetap berdasarkan urutan tingkat energi

₃₅Br = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²  4p⁵

₂₂ Ti = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s²

4)      Penulisan elektron dengan cara penyingkatan

Penulisan elektron dengan cara penyingkatan berdasarkan konfigurasi elektron gas mulia atau golongan VIII A

Nomor atom He = 2, Ne = 10, Ar = 18,   Kr = 36, Xe = 54 dan Rn = 86

Contoh  konfigurasi :

₃₅Br = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

Disingkat : ₃₅ Br = ( Ar) 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

₁₂Mg = 1s² 2s² 2p⁶ 3s²                     

Disingkat :    ₁₂Mg = (Ne)  3s²

5)      penulisan elektron berdasarkan kestabilan subkulit d yang terisi penuh atau setengah penuh

Untuk golongan IB dan VI B atau unsur-unsur yang memiliki orbital d dan f, penulisan konfigurasi elektronnya berdasarkan kestabilan orbital penuh dan setengah penuh., yaitu bila terdapat elektron yang jumlahnya kurang satu dari penuh atau setengah penuh terdapat dalam orbital d dan f, maka dibuat menjadi penuh atau setengan penuh dengan cara mengambil satu elektron dari orbital s terdekat.

Contoh ;

Konfigurasi ₂₉ Cu menurut Aufbau = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁹

Konfigurasi ₂₉ Cu menurut kestabilan orbital penuh atau setengah penuh = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰

b.      Aturan Hund

Pengisian elektron-elektron pada orbital dikemukakan oleh Hund dengan pengaturan sebagai berikut : Pada orbital yang memiliki tingkat energi yang sama, mula-mula diisi masing-masing orbital satu elektron dengan arah spin yang sama ( misalnya arah ke atas), setelah semua terisi satu elektron baru kemudian mengisi orbital dengan elektron berpasangan (misal arah ke bawah). Hal ini akan meminimalkan terjadinya tolak-menolak antara elektron tersebut

Contoh :

p2

↑

↑

bukan

↑↓

c.       Larangan Pauli

Wolfgang Pauli mengemukakan bahwa elektron-elektron dalam satu atom tidak boleh mempunyai bilangan kuantum yang keempat-empatnya sama. Jika ada 2 elektron yang menempati satu orbital berarti akan mempunyai n, l, dan m mungkin sama tetapi pasti harga s berbeda. Dengan demikian satu orbital hanya dapat ditempati maksimum oleh dua elektron. Sebab jika elektron ketiga dimasukkan, maka elektron itu akan mempunyai spin yang sama dengan salah satu elektron terdahulu sehingga terjadi tolak menolak antara elektron.

SISTEM PERIODIK

Cara menentukan golongan dan periode yaitu dari konfigurasi elektron atom netral (tidak bermuatan) dan dalam keadaan stabil (tidak tereksitasi)

Golongan : menunjukkan jumlah elektron valensi pada subkulit tertentu.

Periode : Menunjukkan jumlah kulit yang sudah terisi elektron.

Sistem periodik unsur-unsur dapat dikelompokan menjadi 2 golongan besar yaitu golongan utama (terdiri atas blok s dan p) dan golongan transisi (terdiri atas blok d dan f)

Golongan utama / golongan A

a.       Blok s mempunyai ciri elektron valensi terletak pada sub kulit s. terdiri atas

Golongan  IA (elektron valensi ns¹)

Golongan  IIA (elektron valensi ns²)

b.      Blok p mempunyai ciri elektron valensi terletak pada subkulit s dan p. terdiri atas :

Golongan IIIA  ( ns² np¹)

Golongan IVA  ( ns² np²)

Golongan VA  ( ns² np³)

Golongan VIA  ( ns² np⁴)

Golongan VIIA  ( ns² np⁵)

Golongan VIIIA  ( ns² np⁶)

Golongan transisi / golongan B

c.       blok d mempunyai ciri elektron valensi terletak pada subkulit s dan d. terdiri atas:

golongan IB ( ns¹ (n-1)d¹⁰)

golongan IIB ( ns² (n-1)d¹⁰)

golongan IIIB ( ns² (n-1)d¹)

golongan IVB ( ns² (n-1)d²)

golongan VB ( ns² (n-1)d³)

golongan VIB ( ns¹ (n-1)d⁵)

golongan VIIB ( ns² (n-1)d⁵)

golongan VIIIB  ( ns² (n-1)d⁶), ( ns² (n-1)d⁷), dan  ( ns² (n-1)d⁸)

d.      blok f mempunyai ciri elektron valensi pada subkulit s dan f. terdiri atas golongan lantanida ( sub kulit 4f) dan golongan aktinida (subkulit 5f)

Sifat unsur-unsur dalam sistem periodik berubah secara teratur.

a.       Jari-jari atom

Dalam satu periode, semakin ke kanan nomor atom semakin besar dan jari-jari atom semakin kecil. Sedangkan dalam satu golongan, semakin ke bawah

nomor atom semakin besar dan jari-jari atom semakin besar pula.

b.      Potensial ionisasi

Dalam satu periode, semakin ke kanan potensial ionisasi semakin besar. Sedangkan dalam satu golongan, semakin ke bawah potensial ionisasi semakin kecil.

c.       Afinitas elektron

Dalam satu periode, semakin ke kanan afinitas ionisasi semakin besar. Sedangkan dalam satu golongan, semakin ke bawah afinitas ionisasi semakin kecil.

d.      Keelektronegatifan

Dalam satu periode, semakin ke kanan keelektronegatifan semakin besar. Sedangkan dalam satu golongan, semakin ke bawah keelektronegatifan semakin kecil.

KUMPULAN SOAL UJIAN NASIONAL

1. Diagram orbital yang paling tepat untuk elektron terakhir dari unsur ₁₂X²⁴  adalah…. 

(Nomor atom Ne = 10, Ar = 18)

      (UN 2008)
2.   Unsur  ₁₇ Y  dalam sistem periodik terletak pada….

A.      golongan VIII A, periode 3

B.      golongan VII A, periode 4

C.      golongan VII A, periode 3

D.      golongan II A, periode 3

E.       golongan VI B, periode 4            

(UN 2008)

3.      Konfigurasi elektron untuk unsur  ₁₃ R  adalah…. (Nomor atom He = 2, Ne = 10)

A.      [He] 2s² 2p¹

B.      [He] 3s² 3p⁴

C.      [Ne] 3s² 3p¹

D.      [Ne] 3s² 3p²

E.       [Ne] 3s² 3p³                                      

(UN 2009 )

4.     Konfigurasi elektron dari unsur ₈Q¹⁶ jika membentuk ion ditunjukkan pada gambar….

(UN 2009)

5.      Unsur  ₁₅G³¹ dalam tabel periodik terletak pada golongan dan periode berturut-turut….

A.      VA, 3

B.      VA, 2

C.      VIA, 3

D.     VIA, 2

E.      IVA, 3                                     

(UN 2009)

6.    Perhatikan diagram orbital unsur X berikut!

X

[Ar]

↑

↑

↑

↑

↑

↑

       
  Nomor atom dari unsur X adalah….

A.      6

B.      16

C.      17

D.      24

E.       25                                                       

(UN 2010)

7.       Perhatikan diagram orbital unsur Y berikut!

Y

:  [He]

↑↓

↑↓

↑

↑

Unsur Y dalam sistem periodik terletak pada golongan dan periode berturut-turut….

A.      I A, 3

B.      III A, 3

C.      IV A, 4

D.      VI A, 2

E.       VIII A, 2                                              

(UN 2010)

8.   Konfigurasi elektron X^2- dari suatu ion unsur  ₁₆ X  adalah ....
A.      1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²
B.      1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴
C.      1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
D.     1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d²
E.   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²3d²  

(UN 2011)

9.   Perhatikan diagram orbital unsur X berikut!

X

:  [Ar]

↑↓

↑

Nomor atom unsur X adalah….

A.      17

B.      18

C.      21

D.      26

E.       30                                                         

(UN 2012)

10.   Perhatikan diagram orbital unsur Y berikut!

Y

:  [Ne]

↑↓

↑↓

↑↓

↑

 Unsur Y dalam sistem periodik terletak pada golongan dan periode berturut-turut….

A.      IIIA, 3

B.      IIIB, 4

C.      VA, 3

D.      VIIA, 3

E.       VIIB, 4                                                 

(UN 2012)

11.   Perhatikan tabel sistem periodik unsur berikut!

R

Konfigurasi elektron unsur R yang paling sesuai adalah….

A.      1s² 2s² 2p⁶ 3s²

B.      1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

C.      1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

D.      1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹

E.       1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶                         

(UN 2012)

12.  Harga keempat bilangan kuantum elektron terakhir dari unsur Y dengan nomor atom 13 adalah….

A.      n=3, l=1, m= + 1, s= +1/2

B.      n=3, l=0, m= 0, s= - 1/2

C.      n=3, l=1, m= +1, s= -1/2

D.      n=3, l=1, m= -1, s= + 1/2

E.       n=3, l=1, m= 0, s=+1/2                               

(UN 2013)

13.   Konfigurasi elektron dan letak unsur ₁₅ X dalam sistem periodik adalah….

(Nomor atom Ne = 10)

	Konfigurasi elektron	Golongan	Periode
A.	[Ne] 3s2 3p2	IIIA	4
B.	[Ne] 3s2 3p2	IVA	3
C.	[Ne] 3s2 3p1	IIIA	3
D.	[Ne] 3s2 3p3	VA	3
E.	[Ne] 3s2 3p3	IIIA	5

 (UN 2013)

14.   Perhatikan notasi unsur berikut!

      ₂₃ A         (Nomor atom Ar = 18)

Letak unsur dan konfigurasi elektron yang paling tepat untuk unsur A adalah….

	Gol	Periode	Konfigurasi elektron
A.	VA	3	[Ar] 4s2 3d3
B.	VA	4	[Ar] 4s1 3d4
C.	VB	3	[Ar] 4s2 3d3
D.	VB	4	[Ar] 4s1 3d4
E.	VB	4	[Ar] 4s2 3d3

(UN 2014)

15.   Harga keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir dari atom   ₁₇ Cl ³⁵   adalah….

A.      n =3, l = 0, m = -1, s = +1/2

B.      n =3, l = 0, m = +1, s = -1/2

C.      n =3, l = 1, m = +1, s = +1/2

D.      n =3, l = 2, m = 0, s = -1/2

E.       n =3, l = 1, m = 0, s = -1/2

(UN 2015)

16.   Berikut tabel data beberapa unsur:

Unsur	Nomor atom
P Q R S	11 12 13 14

Grafik yang tepat menggambarkan perubahan energi ionisasi unsur-unsur tersebut adalah….

  

(UN 2015)

17.      Perhatikan tabel periodik unsur berikut!

Y

L

X

Z

Q

Letak unsur yang sesuai dengan nomor atom dan konfigurasi elektron adalah….

	Unsur	Nomor atom	Konfigurasi elektron
A.	X	9	[He] 2s2 2p5
B	Y	10	[He] 2s2 3p6
C.	L	13	[Ne] 3s2 3p1
D.	Z	17	[Ne] 3s2 3p5
E.	Q	20	[Ne] 3s2 3p6

(UN 2016)

Pembahasan soal dapat dilihat pada tautan berikut ini:

PEMBAHASAN SOAL STRUKTUR ATOM