Materi isotop dalam kimia seringkali menjadi tantangan bagi siswa. Untuk membantu Anda menguasai konsep penting ini, kami telah menyusun 32 soal kimia isotop komprehensif yang mencakup berbagai tingkat kesulitan. Artikel ini menyediakan latihan soal pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan mencocokkan, dirancang khusus untuk memperdalam pemahaman Anda tentang definisi isotop, sifat-sifatnya, perbedaan dengan isobar dan isoton, serta aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Setiap soal kimia isotop ini dilengkapi dengan kunci jawaban dan pembahasan mendetail, memastikan Anda tidak hanya mengetahui jawaban yang benar tetapi juga memahami konsep di baliknya. Persiapkan diri Anda menghadapi ujian dengan berlatih soal-soal ini, dan tingkatkan kemampuan analisis Anda dalam topik isotop. Baik untuk persiapan ulangan harian, ujian semester, maupun seleksi masuk perguruan tinggi, kumpulan soal ini adalah sumber belajar yang tak ternilai.
A. Soal Pilihan Ganda
- Apa definisi yang paling tepat untuk isotop?
- A. Atom-atom dari unsur yang sama dengan jumlah proton yang berbeda.
- B. Atom-atom dari unsur yang berbeda dengan jumlah neutron yang sama.
- C. Atom-atom dari unsur yang sama dengan jumlah neutron yang berbeda.
- D. Atom-atom dari unsur yang berbeda dengan nomor massa yang sama.
- E. Atom-atom dari unsur yang sama dengan nomor atom yang berbeda.
- Unsur karbon memiliki tiga isotop alami: karbon-12 (¹²C), karbon-13 (¹³C), dan karbon-14 (¹⁴C). Manakah pernyataan berikut yang benar mengenai ketiga isotop ini?
- A. Ketiganya memiliki jumlah proton yang berbeda.
- B. Ketiganya memiliki jumlah elektron yang berbeda.
- C. Ketiganya memiliki jumlah neutron yang sama.
- D. Ketiganya memiliki nomor atom yang sama.
- E. Ketiganya memiliki sifat kimia yang sangat berbeda.
- Jika atom X memiliki nomor atom 17 dan nomor massa 35, berapa jumlah proton, elektron, dan neutronnya (dalam atom netral)?
- A. Proton=17, Elektron=17, Neutron=17
- B. Proton=17, Elektron=17, Neutron=18
- C. Proton=18, Elektron=18, Neutron=17
- D. Proton=35, Elektron=35, Neutron=17
- E. Proton=17, Elektron=18, Neutron=18
- Pasangan unsur berikut yang merupakan isotop adalah…
- A. Atom X dengan 6 proton dan 8 neutron, serta atom Y dengan 7 proton dan 7 neutron.
- B. Atom X dengan 8 proton dan 8 neutron, serta atom Y dengan 8 proton dan 10 neutron.
- C. Atom X dengan 10 proton dan 10 neutron, serta atom Y dengan 11 proton dan 9 neutron.
- D. Atom X dengan 17 proton dan 18 neutron, serta ion Y⁻ dengan 17 proton dan 20 neutron.
- E. Atom X dengan 19 proton dan 20 neutron, serta atom Y dengan 20 proton dan 20 neutron.
- Apa yang dimaksud dengan isobar?
- A. Atom-atom dengan nomor atom yang sama tetapi nomor massa yang berbeda.
- B. Atom-atom dengan nomor massa yang sama tetapi nomor atom yang berbeda.
- C. Atom-atom dengan jumlah neutron yang sama tetapi nomor atom yang berbeda.
- D. Atom-atom dengan jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda.
- E. Atom-atom dengan jumlah elektron yang sama tetapi nomor atom yang berbeda.
- Pasangan unsur berikut yang merupakan isobar adalah…
- A. ¹²C (Z=6) dan ¹³C (Z=6)
- B. ¹⁴N (Z=7) dan ¹⁵N (Z=7)
- C. ⁴⁰Ar (Z=18) dan ⁴⁰K (Z=19)
- D. ³⁹K (Z=19) dan ⁴⁰Ca (Z=20)
- E. ¹H (Z=1) dan ²H (Z=1)
- Apa yang dimaksud dengan isoton?
- A. Atom-atom dengan jumlah proton yang sama.
- B. Atom-atom dengan jumlah elektron yang sama.
- C. Atom-atom dengan jumlah neutron yang sama.
- D. Atom-atom dengan nomor massa yang sama.
- E. Atom-atom dengan nomor atom yang sama.
- Pasangan unsur berikut yang merupakan isoton adalah…
- A. ³⁹K (Z=19) dan ⁴⁰Ca (Z=20)
- B. ¹⁴C (Z=6) dan ¹⁴N (Z=7)
- C. ¹⁶O (Z=8) dan ¹⁸O (Z=8)
- D. ³²S (Z=16) dan ³¹P (Z=15)
- E. ¹H (Z=1) dan ²H (Z=1)
- Atom X memiliki 11 proton, 12 neutron, dan 11 elektron. Atom Y memiliki 11 proton, 13 neutron, dan 11 elektron. Hubungan antara atom X dan Y adalah…
- A. Isobar
- B. Isoton
- C. Isotop
- D. Isomer
- E. Ion
- Unsur X memiliki nomor atom 15 dan nomor massa 31. Berapa jumlah neutron yang dimiliki unsur X?
- A. 15
- B. 16
- C. 31
- D. 46
- E. 17
- Manakah dari pernyataan berikut yang BENAR mengenai isotop?
- A. Isotop memiliki sifat kimia yang berbeda.
- B. Isotop memiliki jumlah proton dan neutron yang sama.
- C. Isotop digunakan dalam penentuan usia fosil (karbon-14).
- D. Isotop memiliki nomor massa yang sama.
- E. Isotop selalu radioaktif.
- Atom ²³Na (Z=11) memiliki berapa jumlah proton, elektron, dan neutron?
- A. Proton=11, Elektron=11, Neutron=12
- B. Proton=11, Elektron=12, Neutron=12
- C. Proton=12, Elektron=11, Neutron=11
- D. Proton=23, Elektron=23, Neutron=11
- E. Proton=11, Elektron=11, Neutron=23
- Jika suatu atom memiliki 20 proton dan 22 neutron, maka nomor atom dan nomor massa atom tersebut adalah…
- A. Nomor atom=20, Nomor massa=20
- B. Nomor atom=22, Nomor massa=20
- C. Nomor atom=20, Nomor massa=42
- D. Nomor atom=42, Nomor massa=20
- E. Nomor atom=20, Nomor massa=22
- Isotop hidrogen yang memiliki 1 proton dan 1 neutron disebut…
- A. Protium (¹H)
- B. Deuterium (²H)
- C. Tritium (³H)
- D. Hidrogen-4
- E. Hidrogen-0
- Manakah pernyataan yang benar tentang sifat fisik dan kimia isotop?
- A. Sifat fisik dan kimia isotop selalu sama.
- B. Sifat fisik isotop berbeda, sifat kimia isotop sama.
- C. Sifat fisik isotop sama, sifat kimia isotop berbeda.
- D. Sifat fisik dan kimia isotop selalu berbeda.
- E. Sifat fisik isotop sama, sifat kimia isotop bisa sama atau berbeda.
- Aplikasi isotop radioaktif dalam bidang kedokteran adalah…
- A. Sebagai bahan bakar nuklir.
- B. Untuk mensterilkan peralatan medis.
- C. Sebagai pelacak (tracer) untuk diagnosis penyakit.
- D. Untuk membuat bom atom.
- E. Sebagai bahan baku industri plastik.
- Unsur X memiliki 19 proton dan 20 neutron. Unsur Y memiliki 20 proton dan 19 neutron. Hubungan antara X dan Y adalah…
- A. Isotop
- B. Isobar
- C. Isoton
- D. Isomer
- E. Tidak ada hubungan
- Jika atom A memiliki nomor atom Z dan nomor massa A, maka jumlah neutronnya adalah…
- A. Z
- B. A
- C. A + Z
- D. A – Z
- E. Z – A
- Unsur klorin (Cl) memiliki dua isotop utama, ³⁵Cl dan ³⁷Cl. Jika kelimpahan alami ³⁵Cl adalah 75% dan ³⁷Cl adalah 25%, berapa massa atom relatif rata-rata klorin?
- A. 35,0 sma
- B. 35,5 sma
- C. 36,0 sma
- D. 36,5 sma
- E. 37,0 sma
- Manakah dari pasangan berikut yang TIDAK memenuhi kriteria sebagai isotop, isobar, atau isoton?
- A. ¹²C (Z=6) dan ¹³C (Z=6)
- B. ¹⁴C (Z=6) dan ¹⁴N (Z=7)
- C. ³¹P (Z=15) dan ³²S (Z=16)
- D. Atom X (Z=10, N=10) dan Atom Y (Z=11, N=12)
- E. ¹⁶O (Z=8) dan ¹⁸O (Z=8)
B. Soal Isian Singkat
- Atom-atom dari unsur yang sama tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda disebut dengan __________.
- Jumlah proton dalam inti atom disebut __________.
- Atom dengan 17 proton dan 18 neutron akan memiliki nomor massa sebesar __________.
- Unsur ¹⁴C (Z=6) dan ¹⁴N (Z=7) adalah contoh dari __________.
- Isotop radioaktif yang digunakan untuk mendeteksi kebocoran pipa bawah tanah adalah __________.
C. Soal Uraian
- Jelaskan perbedaan mendasar antara isotop, isobar, dan isoton. Berikan masing-masing satu contoh.
- Bagaimana isotop dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian? Sebutkan minimal dua contoh aplikasinya.
- Karbon memiliki dua isotop stabil utama, ¹²C dan ¹³C, dan satu isotop radioaktif, ¹⁴C. Jelaskan mengapa ¹²C dan ¹³C disebut isotop stabil, sedangkan ¹⁴C disebut isotop radioaktif.
- Jelaskan mengapa sifat kimia isotop suatu unsur cenderung sama, sedangkan sifat fisiknya bisa berbeda.
- Hitunglah massa atom relatif (Ar) rata-rata dari unsur Boron jika diketahui dua isotopnya: ¹⁰B (kelimpahan 20%) dan ¹¹B (kelimpahan 80%).
D. Soal Mencocokkan
-
Pasangkan pernyataan di kolom A dengan definisi atau konsep yang tepat di kolom B.
Kolom A
- 1. Atom-atom dengan nomor atom sama, neutron berbeda.
- 2. Atom-atom dengan nomor massa sama, nomor atom berbeda.
- 3. Atom-atom dengan jumlah neutron sama, nomor atom berbeda.
- 4. Jumlah proton dan neutron dalam inti atom.
Kolom B
- a. Isobar
- b. Isoton
- c. Nomor Massa
- d. Isotop
-
Pasangkan unsur di kolom A dengan jumlah neutron yang tepat di kolom B.
Kolom A
- 1. ¹²C (Z=6)
- 2. ¹⁴N (Z=7)
- 3. ¹⁶O (Z=8)
- 4. ¹⁹F (Z=9)
Kolom B
- a. 6 neutron
- b. 7 neutron
- c. 8 neutron
- d. 10 neutron
Kunci Jawaban
A. Pilihan Ganda
- C. Pembahasan: Isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama (jumlah proton sama) tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda, sehingga nomor massanya berbeda.
- D. Pembahasan: Isotop-isotop suatu unsur memiliki nomor atom (jumlah proton) yang sama, yang menentukan jenis unsurnya. Sifat kimia ditentukan oleh jumlah elektron valensi, yang sama pada isotop netral.
- B. Pembahasan: Nomor atom (Z) = jumlah proton = jumlah elektron (untuk atom netral) = 17. Jumlah neutron = nomor massa (A) – nomor atom (Z) = 35 – 17 = 18.
- B. Pembahasan: Isotop adalah atom-atom dari unsur yang sama (jumlah proton sama) tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda. Pada pilihan B, kedua atom memiliki 8 proton (unsur Oksigen) tetapi jumlah neutronnya berbeda (8 dan 10).
- B. Pembahasan: Isobar adalah atom-atom dari unsur yang berbeda (nomor atom berbeda) tetapi memiliki nomor massa yang sama.
- C. Pembahasan: Isobar memiliki nomor massa yang sama tetapi nomor atom yang berbeda. ⁴⁰Ar dan ⁴⁰K keduanya memiliki nomor massa 40 tetapi nomor atomnya berbeda (18 dan 19).
- C. Pembahasan: Isoton adalah atom-atom yang memiliki jumlah neutron yang sama tetapi nomor atom dan nomor massanya berbeda.
- D. Pembahasan: Isoton memiliki jumlah neutron yang sama. Untuk ³²S (Z=16), neutron = 32-16 = 16. Untuk ³¹P (Z=15), neutron = 31-15 = 16. Keduanya memiliki jumlah neutron yang sama (16).
- C. Pembahasan: Kedua atom memiliki jumlah proton yang sama (11) tetapi jumlah neutron yang berbeda (12 dan 13). Ini adalah definisi isotop.
- B. Pembahasan: Jumlah neutron = Nomor massa – Nomor atom = 31 – 15 = 16.
- C. Pembahasan: Karbon-14 adalah isotop radioaktif yang umum digunakan dalam metode penanggalan radiokarbon untuk menentukan usia artefak dan fosil. Isotop memiliki sifat kimia yang mirip karena jumlah elektron valensinya sama.
- A. Pembahasan: Nomor atom (Z) = 11, jadi jumlah proton = 11. Untuk atom netral, jumlah elektron = jumlah proton = 11. Jumlah neutron = Nomor massa – Nomor atom = 23 – 11 = 12.
- C. Pembahasan: Nomor atom = jumlah proton = 20. Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = 20 + 22 = 42.
- B. Pembahasan: Protium memiliki 1 proton, 0 neutron. Deuterium memiliki 1 proton, 1 neutron. Tritium memiliki 1 proton, 2 neutron.
- B. Pembahasan: Sifat fisik (seperti massa jenis, titik didih) isotop berbeda karena perbedaan massa atom. Sifat kimia isotop cenderung sama karena jumlah elektron valensi (yang menentukan reaktivitas kimia) sama.
- C. Pembahasan: Isotop radioaktif seperti I-131, Tc-99m digunakan sebagai pelacak untuk mendiagnosis berbagai kondisi medis, misalnya masalah tiroid atau pencitraan organ.
- B. Pembahasan: Unsur X memiliki nomor massa 19+20=39. Unsur Y memiliki nomor massa 20+19=39. Karena keduanya memiliki nomor massa yang sama (39) tetapi nomor atom yang berbeda (19 dan 20), maka mereka adalah isobar.
- D. Pembahasan: Jumlah neutron selalu dihitung dengan mengurangi nomor atom (jumlah proton) dari nomor massa (jumlah proton + neutron).
- B. Pembahasan: Massa atom relatif rata-rata = (kelimpahan₁ × massa₁) + (kelimpahan₂ × massa₂) = (0,75 × 35) + (0,25 × 37) = 26,25 + 9,25 = 35,5 sma.
- D. Pembahasan: Atom X (Z=10, N=10, A=20). Atom Y (Z=11, N=12, A=23). Tidak isotop (Z beda), tidak isobar (A beda), tidak isoton (N beda).
B. Isian Singkat
- Isotop
- Nomor atom
- 35
- Isobar
- Kobalt-60
C. Uraian
- Isotop: Atom-atom dari unsur yang sama (jumlah proton sama) tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda, sehingga nomor massanya berbeda. Contoh: ¹²C dan ¹³C.Isobar: Atom-atom dari unsur yang berbeda (jumlah proton berbeda) tetapi memiliki nomor massa yang sama. Contoh: ¹⁴C dan ¹⁴N.Isoton: Atom-atom dari unsur yang berbeda (jumlah proton berbeda) dan nomor massa yang berbeda, tetapi memiliki jumlah neutron yang sama. Contoh: ³¹P (15 proton, 16 neutron) dan ³²S (16 proton, 16 neutron).
- Isotop dapat dimanfaatkan dalam pertanian sebagai pelacak untuk mempelajari proses biologis tanaman dan tanah.
- Contoh 1: Pelacakan penyerapan pupuk. Isotop P-32 dapat ditambahkan ke pupuk untuk melacak seberapa efisien tanaman menyerap fosfor dari pupuk.
- Contoh 2: Studi pergerakan air dalam tanaman. Isotop hidrogen (deuterium atau tritium) dapat digunakan untuk melacak jalur air dalam sistem tanaman.
- Isotop stabil (seperti ¹²C dan ¹³C) memiliki rasio neutron terhadap proton yang seimbang atau mendekati rasio stabil, sehingga intinya tidak mengalami peluruhan radioaktif seiring waktu.Isotop radioaktif (seperti ¹⁴C) memiliki rasio neutron terhadap proton yang tidak stabil, atau inti atomnya terlalu besar, sehingga inti tersebut akan meluruh secara spontan, memancarkan radiasi (partikel alfa, beta, atau sinar gamma) untuk mencapai konfigurasi yang lebih stabil. ¹⁴C meluruh melalui peluruhan beta menjadi ¹⁴N.
- Sifat kimia suatu unsur ditentukan oleh konfigurasi elektron terluarnya (elektron valensi), yang pada gilirannya ditentukan oleh jumlah proton (nomor atom). Karena isotop memiliki jumlah proton yang sama, mereka juga memiliki jumlah elektron yang sama dan konfigurasi elektron yang identik, sehingga sifat kimianya cenderung sama.Sifat fisik (seperti massa jenis, titik didih, titik beku) ditentukan oleh massa atom. Karena isotop memiliki jumlah neutron yang berbeda, mereka memiliki nomor massa yang berbeda, yang menyebabkan perbedaan pada massa atom dan akhirnya perbedaan pada sifat-sifat fisik tersebut.
- Ar rata-rata = (kelimpahan ¹⁰B × massa ¹⁰B) + (kelimpahan ¹¹B × massa ¹¹B)Ar rata-rata = (0,20 × 10) + (0,80 × 11)Ar rata-rata = 2,0 + 8,8Ar rata-rata = 10,8 sma.
D. Mencocokkan
-
- 1 – d (Isotop)
- 2 – a (Isobar)
- 3 – b (Isoton)
- 4 – c (Nomor Massa)
-
- 1 – a (Neutron = 12 – 6 = 6)
- 2 – b (Neutron = 14 – 7 = 7)
- 3 – c (Neutron = 16 – 8 = 8)
- 4 – d (Neutron = 19 – 9 = 10)