Selamat datang di kumpulan latihan soal kimia kelas 12 yang fokus pada materi kimia unsur periode 3 dan 4! Pemahaman mendalam tentang sifat-sifat dan karakteristik unsur-unsur ini sangat krusial dalam menunjang keberhasilan Anda dalam pelajaran kimia di jenjang SMA. Soal-soal ini dirancang untuk menguji pemahaman Anda mengenai konfigurasi elektron, energi ionisasi, afinitas elektron, jari-jari atom, sifat keelektronegatifan, serta reaksi-reaksi penting dari unsur-unsur periode 3 seperti Natrium, Magnesium, Aluminium, Silikon, Fosfor, Belerang, Klor, dan Argon. Selain itu, kami juga menyertakan pertanyaan-pertanyaan terkait unsur-unsur transisi periode 4 seperti Skandium hingga Seng, termasuk sifat logam, bilangan oksidasi, dan pembentukan senyawa kompleks. Dengan 32 soal yang terdiri dari pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan mencocokkan, artikel ini adalah sumber belajar yang komprehensif untuk mempersiapkan diri menghadapi ulangan harian, ujian semester, hingga Ujian Nasional atau seleksi masuk perguruan tinggi. Manfaatkan soal kimia kelas 12 kimia unsur periode 3 dan 4 ini untuk mengasah kemampuan analitis dan konsep Anda secara maksimal!
A. Soal Pilihan Ganda
- Unsur berikut yang bukan merupakan unsur periode 3 adalah…
a. Na
b. S
c. K
d. P
e. Mg - Sifat logam dari unsur-unsur periode 3 dari kiri ke kanan semakin…
a. Bertambah
b. Berkurang
c. Tetap
d. Bervariasi
e. Tidak dapat ditentukan - Unsur periode 3 yang memiliki energi ionisasi pertama terbesar adalah…
a. Na
b. Mg
c. Al
d. Cl
e. Ar - Manakah di antara senyawa berikut yang bersifat amfoter?
a. NaOH
b. Mg(OH)₂
c. Al(OH)₃
d. H₂SO₄
e. HCl - Unsur periode 3 yang memiliki titik leleh tertinggi adalah…
a. Na
b. Mg
c. Al
d. Si
e. P - Reaksi antara Cl₂ dengan air akan menghasilkan…
a. HCl saja
b. HOCl saja
c. HCl dan HOCl
d. HCl dan O₂
e. HOCl dan O₂ - Unsur periode 4 yang termasuk golongan alkali tanah adalah…
a. K
b. Ca
c. Sc
d. Fe
e. Br - Unsur transisi periode 4 yang paling stabil dengan bilangan oksidasi +3 adalah…
a. Ti
b. V
c. Cr
d. Fe
e. Sc - Senyawa yang terbentuk antara Natrium (Na) dan Klor (Cl) adalah…
a. Kovalen polar
b. Kovalen nonpolar
c. Ionik
d. Logam
e. Koordinasi - Manakah pernyataan yang benar mengenai jari-jari atom unsur periode 3 dari Na ke Ar?
a. Semakin besar
b. Semakin kecil
c. Tetap
d. Berfluktuasi
e. Tidak dapat diprediksi - Sifat paramagnetik pada unsur transisi periode 4 disebabkan oleh adanya…
a. Elektron berpasangan
b. Elektron tidak berpasangan
c. Orbital penuh
d. Orbital kosong
e. Energi ionisasi rendah - Warna larutan ion Fe³⁺ umumnya adalah…
a. Hijau
b. Biru
c. Kuning/Coklat
d. Ungu
e. Merah muda - Unsur periode 3 yang bersifat metaloid adalah…
a. Na
b. Mg
c. Si
d. P
e. S - Gas mulia yang terletak pada periode 3 adalah…
a. He
b. Ne
c. Ar
d. Kr
e. Xe - Kereaktifan unsur halogen (golongan VIIA) dari atas ke bawah dalam satu golongan akan…
a. Bertambah
b. Berkurang
c. Tetap
d. Berfluktuasi
e. Tidak dapat ditentukan - Unsur transisi periode 4 yang memiliki konfigurasi elektron [Ar] 3d⁵ 4s¹ adalah…
a. Mn
b. Fe
c. Cr
d. Co
e. Ni - Afinitas elektron terbesar pada unsur periode 3 dimiliki oleh…
a. Na
b. Mg
c. Al
d. S
e. Cl - Senyawa klorida dari unsur periode 3 yang bersifat kovalen adalah…
a. NaCl
b. MgCl₂
c. AlCl₃
d. SiCl₄
e. PCl₃ - Larutan CuSO₄ berwarna biru. Warna ini disebabkan oleh ion…
a. Cu⁺
b. Cu²⁺
c. SO₄²⁻
d. H₂O
e. O₂ - Unsur periode 3 yang dapat membentuk ikatan hidrogen dalam senyawanya adalah…
a. Na
b. P
c. S
d. Cl
e. Si
B. Soal Isian Singkat
- Unsur periode 3 yang memiliki sifat paling elektronegatif adalah _______________.
- Oksida dari unsur Natrium (Na) dalam air akan membentuk larutan yang bersifat _______________.
- Bilangan oksidasi tertinggi yang mungkin dimiliki oleh unsur Mangan (Mn) adalah _______________.
- Nama senyawa dengan rumus kimia K₂Cr₂O₇ adalah _______________.
- Unsur transisi periode 4 yang digunakan sebagai pigmen kuning dalam cat adalah _______________.
C. Soal Uraian
- Jelaskan mengapa energi ionisasi unsur periode 3 cenderung meningkat dari kiri ke kanan, namun terdapat anomali pada Mg ke Al dan P ke S.
- Bandinkan sifat fisis dan kimia antara Natrium (Na) dan Magnesium (Mg) sebagai unsur periode 3. Sebutkan minimal 3 perbedaan.
- Jelaskan mengapa unsur-unsur transisi periode 4 dapat membentuk senyawa kompleks berwarna dan memiliki bilangan oksidasi bervariasi.
- Tuliskan reaksi yang terjadi ketika gas Klor (Cl₂) dialirkan ke dalam larutan NaOH dingin dan panas. Jelaskan perbedaan produk yang dihasilkan.
- Bagaimana kecenderungan jari-jari ion unsur periode 3 (misalnya Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺) dibandingkan dengan jari-jari atomnya? Jelaskan alasannya.
D. Soal Mencocokkan
- Cocokkan unsur periode 3 berikut dengan sifatnya:
A. Natrium (Na) : _______________
B. Silikon (Si) : _______________
C. Klor (Cl) : _______________
D. Argon (Ar) : _______________Pilihan Sifat:
1. Gas mulia, sangat stabil
2. Logam alkali, sangat reaktif
3. Metaloid, semikonduktor
4. Nonlogam, halogen, oksidator kuat - Cocokkan ion unsur transisi periode 4 berikut dengan warnanya dalam larutan:
A. Cr³⁺ : _______________
B. MnO₄⁻ : _______________
C. Fe²⁺ : _______________
D. Cu²⁺ : _______________Pilihan Warna:
1. Hijau
2. Biru
3. Ungu/Merah muda
4. Hijau (pucat)
Kunci Jawaban
A. Kunci Jawaban Pilihan Ganda
- Jawaban: c. K
Pembahasan: K (Kalium) adalah unsur periode 4. Na, S, P, dan Mg adalah unsur periode 3. - Jawaban: b. Berkurang
Pembahasan: Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat nonlogam semakin dominan, sehingga sifat logamnya berkurang. - Jawaban: e. Ar
Pembahasan: Energi ionisasi cenderung meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode karena jari-jari atom mengecil dan muatan inti efektif meningkat, sehingga elektron valensi semakin sulit dilepaskan. Gas mulia (Ar) memiliki konfigurasi elektron yang sangat stabil. - Jawaban: c. Al(OH)₃
Pembahasan: Al(OH)₃ adalah hidroksida yang bersifat amfoter, dapat bereaksi sebagai asam maupun basa. - Jawaban: d. Si
Pembahasan: Silikon memiliki struktur kovalen raksasa dengan ikatan yang kuat, sehingga memerlukan energi yang sangat besar untuk melelehkannya. - Jawaban: c. HCl dan HOCl
Pembahasan: Cl₂(g) + H₂O(l) ⇌ HCl(aq) + HOCl(aq). Reaksi ini dikenal sebagai disproporsionasi. - Jawaban: b. Ca
Pembahasan: K (alkali), Ca (alkali tanah), Sc (transisi), Fe (transisi), Br (halogen). - Jawaban: e. Sc
Pembahasan: Skandium (Sc) memiliki konfigurasi elektron [Ar] 3d¹ 4s². Untuk mencapai konfigurasi gas mulia (Ar) yang stabil, ia cenderung melepaskan 3 elektronnya membentuk Sc³⁺. - Jawaban: c. Ionik
Pembahasan: Natrium adalah logam golongan IA dan Klor adalah nonlogam golongan VIIA. Perbedaan keelektronegatifan yang besar menyebabkan terbentuknya ikatan ionik (NaCl). - Jawaban: b. Semakin kecil
Pembahasan: Dari kiri ke kanan dalam satu periode, muatan inti efektif bertambah sementara jumlah kulit tetap, sehingga gaya tarik inti terhadap elektron valensi semakin kuat, menyebabkan jari-jari atom mengecil. - Jawaban: b. Elektron tidak berpasangan
Pembahasan: Sifat paramagnetik muncul karena adanya elektron yang tidak berpasangan dalam orbital-orbitalnya. - Jawaban: c. Kuning/Coklat
Pembahasan: Larutan yang mengandung ion Fe³⁺ umumnya berwarna kuning atau coklat. - Jawaban: c. Si
Pembahasan: Silikon (Si) terletak di perbatasan antara logam dan nonlogam, menunjukkan sifat-sifat keduanya (metaloid). - Jawaban: c. Ar
Pembahasan: Helium (He) periode 1, Neon (Ne) periode 2, Argon (Ar) periode 3, Kripton (Kr) periode 4, Xenon (Xe) periode 5. - Jawaban: b. Berkurang
Pembahasan: Dari atas ke bawah dalam golongan halogen, jari-jari atom bertambah, daya tarik inti terhadap elektron valensi berkurang, sehingga kemampuan menerima elektron (kereaktifan sebagai oksidator) berkurang. - Jawaban: c. Cr
Pembahasan: Konfigurasi elektron [Ar] 3d⁵ 4s¹ adalah konfigurasi elektron Cr (Kromium), yang merupakan pengecualian untuk mencapai kestabilan setengah penuh pada orbital d. - Jawaban: e. Cl
Pembahasan: Afinitas elektron cenderung meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode, mencapai puncaknya pada halogen (Cl) karena memiliki kecenderungan kuat untuk menarik elektron dan membentuk ion negatif. - Jawaban: d. SiCl₄
Pembahasan: NaCl, MgCl₂, AlCl₃ memiliki karakter ionik yang kuat. SiCl₄ terbentuk dari unsur nonlogam (Si) dan nonlogam (Cl) dengan ikatan kovalen. PCl₃ juga kovalen. Dalam konteks pilihan ini, SiCl₄ adalah yang paling jelas kovalen. - Jawaban: b. Cu²⁺
Pembahasan: Warna pada senyawa kompleks atau larutan garam unsur transisi umumnya disebabkan oleh adanya ion logam transisi yang memiliki elektron d tidak berpasangan, dalam hal ini Cu²⁺. - Jawaban: d. Cl
Pembahasan: Ikatan hidrogen terbentuk antara atom H dengan atom yang sangat elektronegatif seperti F, O, atau N. Dalam konteks unsur periode 3, klor (Cl) adalah yang paling elektronegatif dan dapat terlibat dalam ikatan hidrogen jika berikatan dengan hidrogen, seperti pada HCl yang larut dalam pelarut polar. Namun, yang paling relevan untuk membentuk ikatan hidrogen yang kuat adalah unsur dari periode 2 (F, O, N). Jika ada H yang terikat pada Cl, maka akan ada ikatan hidrogen yang lemah.
B. Kunci Jawaban Isian Singkat
- Klor (Cl)
- Basa (kuat)
- +7
- Kalium Dikromat
- Kromium (Cr)
C. Kunci Jawaban Uraian
- Energi ionisasi (EI) umumnya meningkat dari kiri ke kanan karena muatan inti efektif bertambah dan jari-jari atom mengecil, sehingga elektron valensi lebih kuat ditarik oleh inti. Anomali pada Mg ke Al terjadi karena Mg memiliki konfigurasi elektron ns² yang stabil (orbital s penuh), sehingga memerlukan energi lebih besar untuk melepaskan elektron dibandingkan Al yang elektron terluarnya berada di orbital p (ns²np¹), yang lebih mudah dilepaskan. Anomali P ke S terjadi karena P memiliki konfigurasi elektron ns²np³ (orbital p setengah penuh) yang stabil, sedangkan S memiliki ns²np⁴. Melepaskan elektron dari S (menjadi ns²np³) akan menghasilkan konfigurasi yang lebih stabil, sehingga energi ionisasi pertamanya sedikit lebih rendah dari P.
- Perbandingan Natrium (Na) dan Magnesium (Mg):
a. Sifat Logam: Na adalah logam alkali (golongan IA) yang sangat reaktif, lunak, dan memiliki titik leleh rendah. Mg adalah logam alkali tanah (golongan IIA) yang lebih keras, kurang reaktif dibanding Na, dan memiliki titik leleh lebih tinggi.
b. Kereaktifan: Na jauh lebih reaktif daripada Mg. Na bereaksi hebat dengan air dingin menghasilkan NaOH dan H₂. Mg bereaksi lambat dengan air dingin, tetapi lebih cepat dengan air panas atau uap air membentuk Mg(OH)₂ atau MgO.
c. Bilangan Oksidasi: Na selalu memiliki bilangan oksidasi +1. Mg selalu memiliki bilangan oksidasi +2.
d. Sifat Oksida/Hidroksida: Na₂O dan NaOH sangat basa. MgO dan Mg(OH)₂ juga basa, tetapi lebih lemah dari Na₂O/NaOH. - Unsur-unsur transisi periode 4 memiliki beberapa ciri khas:
a. Pembentukan Senyawa Berwarna: Ion-ion unsur transisi memiliki orbital d yang tidak terisi penuh (atau tidak kosong sama sekali). Elektron pada orbital d ini dapat menyerap energi cahaya tampak dan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi (transisi d-d). Energi cahaya yang tidak diserap akan dipantulkan, sehingga kita melihat warna tertentu.
b. Bilangan Oksidasi Bervariasi: Hal ini disebabkan oleh energi yang relatif berdekatan antara orbital 3d dan 4s. Elektron dari kedua orbital ini dapat dilepaskan atau digunakan untuk berikatan, menghasilkan berbagai bilangan oksidasi yang stabil. - Reaksi Cl₂ dengan NaOH:
a. NaOH dingin:
Cl₂(g) + 2NaOH(aq) → NaCl(aq) + NaClO(aq) + H₂O(l)
Produk yang dihasilkan adalah Natrium Klorida (NaCl) dan Natrium Hipoklorit (NaClO). Natrium hipoklorit adalah zat pemutih.
b. NaOH panas:
3Cl₂(g) + 6NaOH(aq) → 5NaCl(aq) + NaClO₃(aq) + 3H₂O(l)
Produk yang dihasilkan adalah Natrium Klorida (NaCl) dan Natrium Klorat (NaClO₃). Natrium klorat adalah oksidator kuat.
Perbedaannya terletak pada produk yang mengandung oksigen. Pada suhu dingin terbentuk hipoklorit (ClO⁻), sedangkan pada suhu panas terbentuk klorat (ClO₃⁻) karena disproporsionasi klor pada suhu tinggi lebih lanjut. - Kecenderungan jari-jari ion unsur periode 3 (misalnya Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺) akan semakin kecil dibandingkan jari-jari atomnya, dan juga semakin kecil dari Na⁺ ke Al³⁺.
Alasan:
a. Jari-jari ion vs. jari-jari atom: Ketika atom logam kehilangan elektron untuk membentuk kation (Na → Na⁺, Mg → Mg²⁺, Al → Al³⁺), jumlah kulit elektron berkurang (atau jumlah elektron pada kulit terluar berkurang drastis), sementara muatan inti tetap. Ini menyebabkan gaya tarik inti terhadap elektron yang tersisa menjadi lebih kuat, sehingga jari-jari ion menjadi lebih kecil daripada jari-jari atom netralnya.
b. Perbandingan antar ion: Dari Na⁺ ke Al³⁺, meskipun ketiganya isoelektronik (memiliki 10 elektron seperti Ne), muatan inti (nomor atom) bertambah (Na=11, Mg=12, Al=13). Peningkatan muatan inti ini menarik elektron-elektron yang tersisa dengan gaya yang semakin kuat, sehingga jari-jari ion semakin kecil (Na⁺ > Mg²⁺ > Al³⁺).
D. Kunci Jawaban Mencocokkan
- A. Natrium (Na) : 2. Logam alkali, sangat reaktif
B. Silikon (Si) : 3. Metaloid, semikonduktor
C. Klor (Cl) : 4. Nonlogam, halogen, oksidator kuat
D. Argon (Ar) : 1. Gas mulia, sangat stabil - A. Cr³⁺ : 1. Hijau
B. MnO₄⁻ : 3. Ungu/Merah muda
C. Fe²⁺ : 4. Hijau (pucat)
D. Cu²⁺ : 2. Biru
