Soal 1
Harga keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir dari atom \(^{35}_{17}\mathrm{Cl}\) adalah ....
- \( n = 3;\ l = 0;\ m = -1;\ s = +\tfrac{1}{2} \)
- \( n = 3;\ l = 0;\ m = +1;\ s = -\tfrac{1}{2} \)
- \( n = 3;\ l = 1;\ m = +1;\ s = +\tfrac{1}{2} \)
- \( n = 3;\ l = 2;\ m = 0;\ s = -\tfrac{1}{2} \)
- \( n = 3;\ l = 1;\ m = 0;\ s = -\tfrac{1}{2} \)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: E
Konfigurasi elektron \(\mathrm{Cl}\) (nomor atom \(17\)) adalah \(1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^5\). Elektron terakhir berada pada subkulit \(3p\), sehingga \(n = 3\) dan \(l = 1\).
Pada subkulit \(p\) terdapat 3 orbital (\(m = -1, 0, +1\)). Sesuai kaidah Hund, tiga elektron pertama menempati masing-masing orbital dengan spin sejajar, lalu elektron ke-4 dan ke-5 mulai berpasangan (spin berlawanan). Untuk \(3p^5\), elektron ke-5 dapat dipandang sebagai pasangan kedua, yaitu \(m = 0\) dengan \(s = -\tfrac{1}{2}\).
Jadi bilangan kuantumnya: \(n = 3,\ l = 1,\ m = 0,\ s = -\tfrac{1}{2}\) (opsi E). Sebagai pengingat aturan umum: \(0 \le l \lt n\).
Soal 2
Diberikan tabel sifat 2 buah zat sebagai berikut.
| Zat | Titik leleh (°C) | Kelarutan dalam air | Konduktivitas listrik | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Padatan | Lelehan | Larutan | |||
| M | \(-78\) | Tidak larut | \((-)\) | \((-)\) | \((-)\) |
| N | \(800\) | Larut | \((-)\) | \((+)\) | \((+)\) |
Keterangan: \((+)\) = konduktor; \((-)\) = non konduktor
Berdasarkan data tersebut, dapat disimpulkan bahwa ....
| Pilihan | Zat M | Zat N |
|---|---|---|
| A | Senyawa kovalen non polar | Senyawa ionik |
| B | Senyawa kovalen non polar | Senyawa kovalen polar |
| C | Senyawa kovalen non polar | Logam |
| D | Senyawa kovalen polar | Logam |
| E | Senyawa kovalen polar | Senyawa ionik |
Jawaban dan Analisa
Jawaban: A
Zat M: titik leleh sangat rendah (\(-78^\circ\mathrm{C}\)), tidak larut dalam air, dan tidak menghantarkan listrik pada padatan/lelehan/larutan. Ciri ini sesuai dengan senyawa kovalen molekul yang umumnya non-elektrolit, dan karena tidak larut dalam air maka paling cocok kovalen non polar.
Zat N: titik leleh tinggi (\(800^\circ\mathrm{C}\)), padatan tidak menghantarkan (\((-)\)) tetapi lelehan dan larutan menghantarkan (\((+)\)). Ini ciri khas senyawa ionik: ion tidak bebas bergerak saat padat, namun bebas bergerak saat meleleh/terlarut sehingga menghantarkan listrik.
Maka kesimpulannya: Zat M kovalen non polar dan Zat N ionik (opsi A).
Soal 3
Berikut tabel data unsur dan nomor atomnya.
| Unsur | Nomor Atom |
|---|---|
| K | \(9\) |
| L | \(17\) |
| M | \(35\) |
| Z | \(53\) |
Grafik yang menunjukkan kecenderungan keelektronegatifan dari unsur-unsur tersebut adalah ....
Jawaban dan Analisa
Jawaban: A
Nomor atom \(9, 17, 35, 53\) berada dalam satu golongan (halogen): \(\mathrm{F, Cl, Br, I}\). Dalam satu golongan dari atas ke bawah, jari-jari atom membesar dan gaya tarik inti efektif terhadap elektron ikatan menurun, sehingga keelektronegatifan menurun.
Artinya urutan kecenderungan: \( \chi_K \gt \chi_L \gt \chi_M \gt \chi_Z \), sehingga grafik yang benar adalah grafik menurun (opsi A).
Soal 4
Diketahui unsur X dan Z memiliki konfigurasi elektron sebagai berikut.
X : \([Ar]\,4s^2\,3d^6\)
Z : \([Ne]\,3s^2\,3p^5\)
Apabila X dan Z bersenyawa, rumus senyawa yang terbentuk adalah ....
- \(\mathrm{X_3Z}\)
- \(\mathrm{X_3Z_2}\)
- \(\mathrm{X_2Z}\)
- \(\mathrm{X_2Z_3}\)
- \(\mathrm{XZ_3}\)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: E
Unsur Z berkonfigurasi \([Ne]\,3s^2\,3p^5\) berarti memiliki 7 elektron valensi dan cenderung menerima 1 elektron menjadi \(\mathrm{Z^-}\).
Unsur X berkonfigurasi \([Ar]\,4s^2\,3d^6\) (logam transisi). Agar lebih stabil, X dapat melepaskan 3 elektron (2 dari \(4s\) dan 1 dari \(3d\)) sehingga menjadi \(\mathrm{X^{3+}}\) dengan konfigurasi \(3d^5\) yang relatif stabil.
Untuk menetralkan muatan: \(\mathrm{X^{3+}}\) memerlukan 3 ion \(\mathrm{Z^-}\), sehingga rumus senyawanya \(\mathrm{XZ_3}\) (opsi E).
Soal 5
Besi dapat bereaksi dengan oksigen membentuk besi (II) oksida dengan perbandingan massa sebagai berikut.
| Massa (gram) | FeO | |
|---|---|---|
| Fe | O | |
| \(7\) | \(10\) | \(9\) |
| \(14\) | \(4\) | \(18\) |
| \(16\) | \(4\) | \(18\) |
| \(10\) | \(2\) | \(9\) |
Berdasarkan data tersebut perbandingan massa Fe dengan O dalam senyawa tersebut adalah ....
- \(2 : 1\)
- \(7 : 2\)
- \(7 : 3\)
- \(7 : 4\)
- \(7 : 8\)
Jawaban dan Analisa
Jawaban: B
Pilih baris yang menunjukkan reaksi berlangsung tepat membentuk FeO tanpa informasi sisa yang membingungkan; baris kedua sangat konsisten: massa Fe \(= 14\) gram dan massa O \(= 4\) gram menghasilkan FeO \(= 18\) gram (massa produk = massa pereaksi yang bereaksi).
Maka perbandingan massa Fe : O dalam FeO adalah \(14 : 4\). Sederhanakan dengan membagi 2: \(14 : 4 = 7 : 2\).
Jadi perbandingan massa Fe dengan O adalah \(7 : 2\) (opsi B).