Contoh Soal Kimia Sifat Keperiodikan Unsur Lengkap dengan Pembahasan

Pengantar

Selamat datang di kumpulan contoh soal kimia tentang sifat keperiodikan unsur! Materi ini merupakan salah satu fondasi penting dalam memahami struktur dan reaktivitas unsur-unsur di tabel periodik. Dengan menguasai sifat keperiodikan, Anda akan lebih mudah memprediksi perilaku kimia suatu unsur.

Artikel ini dirancang untuk membantu Anda menguji dan memperdalam pemahaman mengenai konsep-konsep seperti jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, keelektronegatifan, serta sifat logam dan nonlogam. Kami menyediakan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda, isian singkat, esai, hingga mencocokkan, lengkap dengan kunci jawaban dan pembahasan singkat untuk soal pilihan ganda.

Mari kita mulai latihan dan tingkatkan pemahaman Anda tentang sifat keperiodikan unsur!

Deskripsi Pembelajaran

Artikel ini menyajikan koleksi lengkap contoh soal kimia mengenai sifat-sifat keperiodikan unsur. Anda akan menemukan berbagai jenis soal yang mencakup konsep-konsep fundamental seperti jari-jari atom, energi ionisasi, afinitas elektron, keelektronegatifan, serta karakteristik logam dan nonlogam dalam tabel periodik.

Soal-soal ini dirancang untuk siswa SMA/SMK, mahasiswa, atau siapa pun yang sedang mempersiapkan diri untuk ujian masuk perguruan tinggi (UTBK/SNBT) yang melibatkan materi kimia. Dengan format soal pilihan ganda, isian singkat, esai, dan mencocokkan, Anda akan mendapatkan pengalaman belajar yang komprehensif.

Setiap soal pilihan ganda dilengkapi dengan kunci jawaban dan pembahasan singkat yang menjelaskan alasan di balik jawaban yang benar, membantu Anda tidak hanya mengetahui jawaban tetapi juga memahami konsep di baliknya. Ini adalah sumber belajar mandiri yang sangat efektif untuk memperkuat pemahaman Anda tentang sifat keperiodikan unsur dan meningkatkan kemampuan analisis kimia Anda.

Kumpulan Soal Kimia Sifat Keperiodikan Unsur

A. Soal Pilihan Ganda

Manakah urutan unsur-unsur berikut yang memiliki jari-jari atom semakin besar?
1. Li, Na, K
2. F, O, N
3. B, C, N
4. K, Ca, Sc
Unsur dengan energi ionisasi pertama terbesar di antara unsur-unsur periode 2 adalah…
1. Li
2. C
3. N
4. Ne
Pernyataan yang benar mengenai afinitas elektron adalah…
1. Afinitas elektron cenderung berkurang dari kiri ke kanan dalam satu periode.
2. Afinitas elektron cenderung bertambah dari atas ke bawah dalam satu golongan.
3. Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan ketika atom netral menerima elektron.
4. Unsur golongan gas mulia memiliki afinitas elektron yang sangat tinggi.
Unsur dengan keelektronegatifan tertinggi adalah…
1. Oksigen
2. Nitrogen
3. Fluor
4. Klor
Dari atas ke bawah dalam satu golongan, sifat logam unsur cenderung…
1. Berkurang
2. Bertambah
3. Tetap
4. Berubah-ubah
Suatu unsur memiliki konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴. Unsur ini terletak pada golongan…
1. IVA
2. VA
3. VIA
4. VIIA
Unsur-unsur yang dapat membentuk oksida amfoter adalah…
1. Na dan K
2. Mg dan Ca
3. Al dan Zn
4. C dan Si
Manakah urutan jari-jari ion berikut yang benar?
1. Na⁺ > Mg²⁺ > Al³⁺
2. F⁻ < O²⁻ < N³⁻
3. K⁺ < Ca²⁺
4. Cl⁻ > Ar > K⁺
Unsur dengan nomor atom 15 memiliki elektron valensi sebanyak…
1. 2
2. 3
3. 5
4. 7
Dari kiri ke kanan dalam satu periode, sifat berikut umumnya bertambah, KECUALI…
1. Energi ionisasi
2. Keelektronegatifan
3. Sifat nonlogam
4. Jari-jari atom
Oksida unsur golongan IA umumnya bersifat…
1. Asam
2. Basa
3. Amfoter
4. Netral
Unsur di bawah ini yang memiliki afinitas elektron paling negatif (paling mudah menerima elektron) adalah…
1. Li
2. B
3. F
4. Ne
Dalam satu golongan, semakin besar nomor atom, semakin besar pula jari-jari atom. Hal ini disebabkan oleh…
1. Bertambahnya jumlah proton
2. Bertambahnya jumlah kulit elektron
3. Bertambahnya gaya tarik inti
4. Berkurangnya jumlah elektron valensi
Unsur X memiliki konfigurasi elektron [Ne] 3s² 3p¹. Energi ionisasi kedua (IE₂) unsur X akan…
1. Lebih kecil dari energi ionisasi pertama (IE₁)
2. Sama dengan energi ionisasi pertama (IE₁)
3. Jauh lebih besar dari energi ionisasi pertama (IE₁)
4. Tidak dapat diprediksi
Suatu unsur memiliki sifat sangat reaktif, mudah membentuk ion positif, dan oksidanya bersifat basa kuat. Unsur tersebut kemungkinan besar berasal dari golongan…
1. IA
2. IIA
3. VIIA
4. VIIIA
Di antara pasangan unsur berikut, manakah yang memiliki perbedaan keelektronegatifan terbesar?
1. C dan O
2. Na dan Cl
3. N dan H
4. S dan O
Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, titik didih dan titik leleh unsur-unsur logam cenderung…
1. Meningkat
2. Menurun
3. Tetap
4. Berubah-ubah
Unsur nonlogam yang paling reaktif dalam menerima elektron adalah…
1. Klor
2. Brom
3. Iodin
4. Fluor
Pasangan ion berikut yang bersifat isoelektronik adalah…
1. Na⁺ dan K⁺
2. O²⁻ dan F⁻
3. Mg²⁺ dan Ca²⁺
4. Cl⁻ dan Br⁻
Bagaimana perbandingan ukuran atom netral dengan ionnya?
1. Kation lebih besar dari atom netralnya, anion lebih kecil dari atom netralnya.
2. Kation lebih kecil dari atom netralnya, anion lebih besar dari atom netralnya.
3. Kation dan anion keduanya lebih besar dari atom netralnya.
4. Kation dan anion keduanya lebih kecil dari atom netralnya.

B. Soal Isian Singkat

Apa yang dimaksud dengan energi ionisasi?
Bagaimana kecenderungan jari-jari atom dalam satu periode dari kiri ke kanan?
Sebutkan dua faktor utama yang mempengaruhi keelektronegatifan suatu unsur!
Mengapa unsur golongan gas mulia (VIIIA) memiliki energi ionisasi yang sangat tinggi?
Apa perbedaan antara sifat logam dan sifat nonlogam berdasarkan kecenderungan pelepasan/penerimaan elektron?

C. Soal Esai/Uraian

Jelaskan mengapa jari-jari atom dalam satu golongan dari atas ke bawah cenderung bertambah, sedangkan dalam satu periode dari kiri ke kanan cenderung berkurang!
Bandingkan dan jelaskan perbedaan antara energi ionisasi, afinitas elektron, dan keelektronegatifan! Berikan contoh unsur yang menunjukkan nilai ekstrem untuk setiap sifat tersebut.
Berikan contoh unsur-unsur (minimal 3) yang memiliki sifat amfoter dan jelaskan mengapa sifat amfoter penting dalam kimia!
Unsur X memiliki konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³. Tentukan:
a. Nomor atom unsur X.
b. Golongan dan periode unsur X.
c. Apakah unsur X cenderung membentuk kation atau anion? Jelaskan!
d. Bagaimana sifat keelektronegatifan unsur X dibandingkan dengan unsur di sebelah kanannya dalam periode yang sama?
Jika Anda memiliki unsur A (nomor atom 11) dan unsur B (nomor atom 17), bandingkan sifat-sifat keperiodikan berikut untuk kedua unsur tersebut:
a. Jari-jari atom
b. Energi ionisasi
c. Keelektronegatifan
d. Sifat logam/nonlogam
Jelaskan alasan di balik setiap perbandingan Anda!

D. Soal Mencocokkan

Cocokkan istilah di kolom kiri dengan definisi yang tepat di kolom kanan!
- A. Jari-jari atom
- B. Energi ionisasi
- C. Afinitas elektron
- D. Keelektronegatifan
1. Ukuran relatif suatu atom.
2. Kemampuan atom menarik elektron dalam ikatan kimia.
3. Energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar.
4. Energi yang dilepaskan/diserap ketika atom netral menerima elektron.
Cocokkan kecenderungan sifat keperiodikan di kolom kiri dengan arahnya di kolom kanan!
- A. Energi ionisasi dalam satu periode (kiri ke kanan)
- B. Jari-jari atom dalam satu golongan (atas ke bawah)
- C. Sifat nonlogam dalam satu periode (kiri ke kanan)
- D. Keelektronegatifan dalam satu golongan (atas ke bawah)
1. Berkurang
2. Bertambah
3. Berkurang
4. Bertambah

Kunci Jawaban dan Pembahasan

A. Kunci Jawaban Soal Pilihan Ganda

Jawaban: A
Pembahasan: Dalam satu golongan (Li, Na, K) dari atas ke bawah, jari-jari atom bertambah karena jumlah kulit elektron bertambah.
Jawaban: D
Pembahasan: Energi ionisasi cenderung meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode. Gas mulia (Ne) memiliki konfigurasi elektron stabil, sehingga energi ionisasinya paling tinggi.
Jawaban: C
Pembahasan: Afinitas elektron adalah energi yang dilepaskan ketika atom netral menerima elektron.
Jawaban: C
Pembahasan: Fluor (F) adalah unsur dengan keelektronegatifan tertinggi di tabel periodik.
Jawaban: B
Pembahasan: Dalam satu golongan, dari atas ke bawah, jari-jari atom bertambah sehingga elektron valensi semakin mudah dilepaskan, menyebabkan sifat logam bertambah.
Jawaban: C
Pembahasan: Konfigurasi elektron menunjukkan elektron valensi 2 (dari 3s²) + 4 (dari 3p⁴) = 6. Berarti unsur ini berada di Golongan VIA.
Jawaban: C
Pembahasan: Oksida amfoter adalah oksida yang dapat bereaksi sebagai asam maupun basa. Contohnya adalah Al₂O₃ dan ZnO.
Jawaban: A
Pembahasan: Untuk ion isoelektronik (memiliki jumlah elektron sama), semakin besar muatan positifnya, semakin kecil jari-jari ionnya karena tarikan inti semakin kuat terhadap jumlah elektron yang sama.
Jawaban: C
Pembahasan: Unsur dengan nomor atom 15 (Fosfor, P) memiliki konfigurasi elektron [Ne] 3s² 3p³. Elektron valensi = 2 + 3 = 5.
Jawaban: D
Pembahasan: Dari kiri ke kanan dalam satu periode, jari-jari atom cenderung berkurang, bukan bertambah.
Jawaban: B
Pembahasan: Unsur golongan IA adalah logam alkali yang sangat reaktif. Oksidanya (misalnya Na₂O) bersifat basa kuat.
Jawaban: C
Pembahasan: Unsur golongan halogen, terutama Fluor, memiliki afinitas elektron yang sangat negatif karena sangat mudah menerima elektron untuk mencapai konfigurasi gas mulia.
Jawaban: B
Pembahasan: Setiap turun satu periode dalam golongan yang sama, jumlah kulit elektron bertambah, sehingga jari-jari atom membesar.
Jawaban: C
Pembahasan: Unsur X adalah Al (golongan IIIA). Setelah melepaskan satu elektron (membentuk X⁺), ia memiliki konfigurasi gas mulia [Ne] 3s². Melepaskan elektron kedua dari konfigurasi gas mulia sangat sulit, sehingga IE₂ akan melonjak drastis.
Jawaban: A
Pembahasan: Sifat-sifat tersebut sangat khas untuk logam alkali (golongan IA), yang memiliki satu elektron valensi dan sangat mudah melepaskannya.
Jawaban: B
Pembahasan: Na adalah logam alkali (sangat elektropositif) dan Cl adalah halogen (sangat elektronegatif). Perbedaan keelektronegatifan mereka sangat besar.
Jawaban: B
Pembahasan: Untuk logam alkali dan alkali tanah, titik leleh dan titik didih cenderung menurun dari atas ke bawah karena ikatan logam melemah seiring bertambahnya jari-jari atom.
Jawaban: D
Pembahasan: Fluor adalah unsur nonlogam paling reaktif, dengan keelektronegatifan dan afinitas elektron tertinggi.
Jawaban: B
Pembahasan: O²⁻ (8+2=10 elektron) dan F⁻ (9+1=10 elektron) keduanya memiliki 10 elektron, sama seperti Ne.
Jawaban: B
Pembahasan: Kation lebih kecil dari atom netralnya karena kehilangan elektron, sedangkan anion lebih besar dari atom netralnya karena penambahan elektron.

B. Kunci Jawaban Soal Isian Singkat

Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron dari atom netral dalam keadaan gas.
Dalam satu periode dari kiri ke kanan, jari-jari atom cenderung berkurang.
Dua faktor utama yang mempengaruhi keelektronegatifan adalah jari-jari atom dan muatan inti efektif.
Unsur golongan gas mulia memiliki konfigurasi elektron yang sudah stabil (oktet atau duplet), sehingga sangat sulit untuk melepaskan elektron.
Sifat logam cenderung melepaskan elektron dan membentuk ion positif, sedangkan sifat nonlogam cenderung menerima elektron dan membentuk ion negatif.

C. Kunci Jawaban Soal Esai/Uraian

Jari-jari atom dalam satu golongan (atas ke bawah) cenderung bertambah karena penambahan jumlah kulit elektron. Setiap turun satu periode, elektron menempati kulit yang lebih jauh dari inti, sehingga ukuran atom membesar meskipun muatan inti juga bertambah. Efek perisai elektron bagian dalam juga mengurangi tarikan inti terhadap elektron valensi.
Jari-jari atom dalam satu periode (kiri ke kanan) cenderung berkurang karena muatan inti efektif bertambah. Meskipun jumlah kulit elektron tetap, jumlah proton di inti bertambah, meningkatkan tarikan inti terhadap semua elektron, termasuk elektron valensi, sehingga kulit elektron tertarik lebih dekat ke inti.
- Energi Ionisasi (EI): Energi yang diperlukan untuk melepaskan satu elektron terluar dari atom netral dalam fase gas. Mengukur seberapa kuat elektron terikat pada atom.
  Contoh ekstrem: Helium (He) memiliki EI sangat tinggi, Cesium (Cs) memiliki EI sangat rendah.
- Afinitas Elektron (AE): Perubahan energi ketika atom netral dalam fase gas menerima satu elektron untuk membentuk ion negatif. Mengukur kemampuan atom untuk menarik elektron tambahan.
  Contoh ekstrem: Klor (Cl) atau Fluor (F) memiliki AE sangat negatif (mudah menerima elektron), Gas mulia memiliki AE positif (sulit menerima elektron).
- Keelektronegatifan (EN): Ukuran kemampuan atom dalam molekul untuk menarik pasangan elektron ikatan ke arahnya. Ini adalah sifat relatif dan tidak memiliki satuan energi.
  Contoh ekstrem: Fluor (F) memiliki EN tertinggi, Fransium (Fr) memiliki EN terendah.
Contoh unsur dengan sifat amfoter: Aluminium (Al), Seng (Zn), Timah (Sn), Timbal (Pb), Krom (Cr).
Pentingnya sifat amfoter adalah kemampuannya untuk bereaksi baik dengan asam maupun basa. Misalnya, aluminium oksida (Al₂O₃) dapat bereaksi dengan asam membentuk garam aluminium dan air, serta bereaksi dengan basa kuat membentuk aluminat. Sifat ini menunjukkan transisi antara sifat logam dan nonlogam, dan penting dalam berbagai aplikasi industri dan biokimia.
Unsur X: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p³
a. Nomor atom unsur X: Jumlah elektron = 2+2+6+2+6+2+10+3 = 33. Jadi, nomor atom X adalah 33.
b. Golongan dan periode unsur X: Kulit valensi adalah n=4. Elektron valensi = 2 (dari 4s²) + 3 (dari 4p³) = 5. Karena ada subkulit 3d yang terisi penuh, ini adalah unsur golongan utama. Jadi, Golongan VA, Periode 4.
c. Unsur X cenderung membentuk anion. Elektron valensinya 5, sehingga lebih mudah menerima 3 elektron untuk mencapai oktet (konfigurasi gas mulia) daripada melepaskan 5 elektron.
d. Keelektronegatifan unsur X (golongan VA) akan lebih kecil dibandingkan dengan unsur di sebelah kanannya (golongan VIA) dalam periode yang sama. Keelektronegatifan cenderung meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode.
Unsur A: Nomor atom 11 (Natrium, Na). Konfigurasi: [Ne] 3s¹. Golongan IA, Periode 3.
Unsur B: Nomor atom 17 (Klor, Cl). Konfigurasi: [Ne] 3s² 3p⁵. Golongan VIIA, Periode 3.
a. Jari-jari atom: Jari-jari atom A (Na) akan lebih besar dari B (Cl). Alasan: Dalam satu periode, dari kiri ke kanan, muatan inti efektif bertambah sehingga menarik elektron valensi lebih kuat, menyebabkan jari-jari atom mengecil.
b. Energi ionisasi: Energi ionisasi A (Na) akan lebih kecil dari B (Cl). Alasan: Na adalah logam alkali dengan satu elektron valensi yang mudah dilepaskan. Cl adalah nonlogam yang memiliki tarikan inti lebih kuat terhadap elektron valensi, sehingga lebih sulit melepaskan elektron.
c. Keelektronegatifan: Keelektronegatifan A (Na) akan lebih kecil dari B (Cl). Alasan: Na adalah logam yang cenderung melepaskan elektron, sedangkan Cl adalah nonlogam yang sangat ingin menarik elektron dalam ikatan. Keelektronegatifan meningkat dari kiri ke kanan dalam satu periode.
d. Sifat logam/nonlogam: A (Na) memiliki sifat logam kuat, sedangkan B (Cl) memiliki sifat nonlogam kuat. Alasan: Na memiliki energi ionisasi rendah dan keelektronegatifan rendah, mudah melepaskan elektron. Cl memiliki energi ionisasi tinggi dan keelektronegatifan tinggi, mudah menerima elektron.

D. Kunci Jawaban Soal Mencocokkan

- A. Jari-jari atom – 1. Ukuran relatif suatu atom.
- B. Energi ionisasi – 3. Energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron terluar.
- C. Afinitas elektron – 4. Energi yang dilepaskan/diserap ketika atom netral menerima elektron.
- D. Keelektronegatifan – 2. Kemampuan atom menarik elektron dalam ikatan kimia.
- A. Energi ionisasi dalam satu periode (kiri ke kanan) – 4. Bertambah
- B. Jari-jari atom dalam satu golongan (atas ke bawah) – 2. Bertambah
- C. Sifat nonlogam dalam satu periode (kiri ke kanan) – 4. Bertambah
- D. Keelektronegatifan dalam satu golongan (atas ke bawah) – 1. Berkurang