Soal Dan Pembahasan Sistem Periodik Unsur

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 memilih jumlah proton, elektron, dan neutron dalam suatu unsur atau ion sehingga sanggup memilih konfigurasi elektron dan letak unsur dalam sistem periodik.

Menentukan konfigurasi elektron menurut hukum Aufbau, Hund atau Model atom Bohr, memilih konfigurasi elektron suatu unsur bila notasi atau nomor atom diketahui, memilih nomor atom suatu unsur bila konfigurasi elektron diketahui.

Menentukan letak periode dan golongan suatu unsur, memilih rumus senyawa yang terbentuk ketika dua unsur saling diberikatan, memilih jumlah elektron tidak berpasangan dalam suatu ion, memilih 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 semoga sanggup dipahami. Soal-soal tentang periodik unsur biasanya berada di belahan paling depan (nomor 1-5).

(Ujian nasional 2012/2013)

1. Letak unsur dan konfigurasi elektron yang sempurna 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 : memilih 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 : memilih 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 mempunyai diagram orbital sebagai diberikut :

1. Nomor atom dari unsur X adalah...
   A. 17
   B. 18
   C. 21
   D. 26
   E. 30
   
   Pembahasan : memilih nomor atom
   Ar dan Ne ialah golongan gas mulia (VIIIA). Akan sangat memmenolong jikalau kita sudah hafal nomor atom dan nomor massa golongan gas mulia sebab terkadang dalam soal tidak disebutkan nomor atomnya sebab 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 : memilih 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 X^2- 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 : memilih konfigurasi elekton
   Unsur x membentuk ion negatif ibarat di atas berbarti mendapatkan 2 elektron sehingga jumlah elektronnya menjadi :
   X^2- = 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 : memilih letak unsur
   26X : 1s²  2s²2p⁶  3s²3p⁶ 4s²3d⁶
   
   Ingat bahwa 4s3d ialah 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 hingga dengan 2. Tiga unsur mempunyai notasi ibarat di bawah ini :

1. Nomor atom dari unsur X adalah...
   A. 1
   B. 3
   C. 5
   D. 10
   E. 11
   
   Pembahasan : memilih nomor atom
   Jika pada soal tidak diketahui nomor atom Ne, maka kiprah menghafal unsur golongan IA hingga VIIIA pada saat-sat ibarat ini harus sanggup diandalkan. Untuk tingkat SMA, akan sangat memmenolong jikalau anakdidik 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 : memilih letak unsur
   Nomor atom Y = Ne + 5 = 15
   15Y : 2  8  5 ---> golongan VA, periode 3.
   
   

(Ujian nasional 2008/2009)
Untuk soal no 1 hingga dengan 3. Tiga unsur mempunyai notasi ibarat 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 ditetapkan dalam konfigurasi Ne dan Ar, maka konfigurasi elektron unsur P ialah sebagai diberikut
   18Ar : [Ne] 3s¹ : [Ar] 3s²3p⁶
   
   Jadi, dari kelima opsi yang didiberikan, opsi A ialah opsi yang benar.
   
   
   
2. Konfigurasi elektron dari unsur Q jikalau 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 ialah 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 : memilih letak unsur
   16T : 2  8  6 : 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁴
   
   Menurut atom Bohr, unsur T mempunyai 3 kulit dan 6 elektron valensi maka T terletak pada periode 3 golongan VIA. Hal ini terperinci terlihat dari konfigurasi elektronnya.

(Ujian Nasional 2007/2008)

Untuk soal nomor 1 hingga dengan 3. Duah buah unsur mempunyai notasi ibarat di bawah ini :

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

   
   Pembahasan : konfigurasi elektron hukum Hund.
   Melihat opsi jawabanan pada soal di atas, maka yang harus kita lakukan ialah memilih susunan elektron dalam unsur X menurut hukum Hund dan menghubungkannya dengan unsur-unsur yang diketahui pada soal. Karena no atom unsur X ialah 13, maka unsur yang mungkin dipakai untuk menyatakan konfigurasi elektron X ialah Ne dengan nomor atom 10. Secara sederhana, konfigurasi kedua unsur itu sanggup kita tulis sebagai diberikut :
   
   10Ne : 2  8
   13X : 2  8  3 ---> 13X : [Ne] 3
   Selanjutnya menurut hukum Hand, maka diagram orbital unsur X ialah sebagai diberikut :
   
   

   

   
   
   
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 : memilih letak unsur.
   Untuk memilih letak unsur dalam sistem periodik kita sanggup melihatnya menurut konfigurasi elektron memakai hukum Aufbau. Tapi sebab no atom unsur Y terbilang sederhana, kita sanggup memilih konfigurasi elektronnya secara sederhana ibarat diberikut :
   
   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 diberikatan, maka rumus senyawa yang dihasilkan adalah...
   A. XY2
   B. XY3
   C. X2Y
   D. X3Y
   E. X2Y3
   
   Pembahasan : memilih 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 memmenolong jikalau kita mengetahui konfigurasi elektron ataupun letak mereka di sistem periodik secara sederhana ibarat diberikut :
   
   13X : 2  8  3 ---> golongan IIIA melepas 3 elektron
   17Y : 2  8  7 ---> golongan VIIA mendapatkan 1 elektron
   
   Jadi, rumus senyawa yang terbentuk ialah 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 ibarat ini, kita harus mengingat kembali bagaimana notasi unsur. Notasi unsur pada umumnya ditulis ibarat diberikut :
   
   

   

   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 mempunyai 13 proton, 13 elektron, dan 14 neutron.
   
   
2. Konfigurasi elektron dari unsur X ialah 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 : memilih letak unsur.
   Unsur-unsur golongan utama mempunyai 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.
   
   melaluiataubersamaini 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 sanggup kita tulis sebagai diberikut :
   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 : memilih 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
   
   Makara unsur yang terletak pada satu golongan ialah 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 menurut hukum Hund :
   

    

   Makara jumlah elektron yang tidak berpasangan pada ion tersebut ialah 3 elektron.