SOAL LATIHAN DAN PEMBAHASAN OSN 2018 MATERI STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

1.    Spesi ion   mempunyai :

A. 17 proton, 17 neutron, dan 16 elektron     

B. 17 proton, 17 neutron, dan 20 elektron    

C. 16 proton, 21 neutron, dan 17 elektron

D. 17 proton, 17 neutron, dan 18 elektron

E. 17 proton, 20 neutron, dan 18 elektron

Jawab: E

Proton (z) = 17

Neutron (n) = A – z = 37 – 17 =20

Elektron (e) = 17 + 1 = 18

2.    Manakah set bilangan kuantum yang diperbolehkan untuk sebuah elektron (n, l, m, s):

A.   1, 1, 0, ½                               C. 2, 1, -1, -1/2                      E. 3, 2, -3, ½

B.   2, 1, 0, 0                                D. 2, 1, 2, ½

Jawab: C

A: n=1 (kulit pertama) dan l=1 (subkulit p), pada kulit pertama tidak terdapat subkulit p (tidak diperbolehkan)

B: nilai s = 0 (tidak diperbolehkan), nilai s=+1/2 atau s=-1/2

C: n=2 (kulit ke-2), l=1 (subkulit p), m=-1, dan s = -1/2 atau 2p⁴ (diperbolehkan)

D: l=1 (subkulit p) dan m=2 (tidak diperbolehkan), nilai m untuk subkulit p berkisar -1, 0, +1

E: l=2 (subkulit d) dan m=3 (tidak diperbolehkan), nilai m untuk subkulit d berkisar -2, -1, 0, +1, +2

3.    Berikut ini adalah urutan jari-jari ion yang benar, kecuali: (No. atom O = 8, F = 9, P = 15, K = 19, Se = 34, Br = 35, I = 53)

A.   Al³⁺ < Mg²⁺ < Na⁺                 C. K⁺ < Cl^- < Se^2-                  E. Cl^- < Br^- < I^-

B.   O^2- < F^- < Na⁺                       D. Cl^- < S^2- < P^3-

Jawab: B

Ion O^2- , F^- , dan Na⁺ memiliki jumlah kulit yang sama yaitu 2 kulit. Apabila jumlah kulit sama, maka jari-jari kation lebih kecil daripada jari-jari anion dan jari-jari anion yang memiliki muatan negatif paling besar memiliki jari-jari paling besar. Sehingga urutan seharusnya Na⁺ < F^- < O^2-.

4.    Berikut ini adalah nilai energi ionisasi pertama sampai kelima suatu unsur berturut-turut: 577, 1820, 2740, 11600, 14800. Apakah konfigurasi elektron unsur tersebut?

1. 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹                      C. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹          E. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
2. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴               D. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³

Jawab: C

577       1820   2740   11600

1820-577 = 1243

2740-1820 = 920

11600-2740 = 8860

 Energi ionisasi ketiga dan keempat memiliki selisih yang sangat besar yaitu 8860 kJ. Sehingga unsur tersebut hanya memiliki 3 elektron valensi (C).

5.    Manakah di antara unsur berikut yang memiliki energi ionisasi kedua yang tertinggi?

A. Na (Z = 11)     C. Mg (Z = 12)           E. Al (Z = 13)

B. S (Z = 16)        D. Cl (Z = 17)

Jawab: A

Na (Z = 11) memiliki energi ionisasi kedua tertinggi karena Na hanya memiliki satu elektron valensi

6.    Berikut ini manakah urutan kenaikan energi ionisasi pertama yang benar? (Si, Z = 14)

A. Na < Mg < Al < Si < P < S < Cl                   D. Na < Mg < Al < Si < S < P < Cl

B. Cl < S < P < Si < Al < Mg < Na                   E. Na < Al < Mg < Si < S < P < Cl

C. Na < Al < Mg < Si < P < S < Cl

Jawab: A

Kecenderungan energi ionisasi dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar.

7.  Anda sedang melakukan identifikasi isotop unsur X. Unsur X tersebut ternyata mempunyai 2 jenis isotop yaitu ³⁷⁸X dengan massa 377,99 amu dan ³⁸³X dengan massa 382,98 amu. Bila massa rata rata unsur X adalah 379,64 amu, tentukanlah komposisi kelimpahan isotop unsur X tersebut.

A. ³⁷⁸X = 70,9% ; dan ³⁸³X = 29,1%    D. ³⁷⁸X = 66,9% ; dan ³⁸³X =33,1%

B. ³⁷⁸X = 56,7% ; dan ³⁸³X = 43,3%    E. ³⁷⁸X = 48,6% ; dan ³⁸³X =51,4%

C. ³⁷⁸X = 39,4% ; dan ³⁸³X = 60,6%

Jawab:

37964 = 377,99x + 38298 – 382,98x

37964 = 38298 – 4,99x

4,99x = 38298 – 37964

4,99x = 334

X = 66,9

Jadi komposisi unsur ³⁷⁸X adalah 66,9% dan ³⁸³X adalah (100-66,9)% = 33,1%.