Berikut beberapa soal pada bab Teori Atom Meknika Kuantum yang sering diujikan dalam Ulangan Akhir Semester untuk kelas 10 SMA. Diharapkan, dengan membaca penjelasan di bawah, kamu jadi lebih mudah belajar dan mempersiapkan diri untuk UAS nantinya.
Soal 1
Unsur X bernomor atom 10, maka harga keempat bilangan kuantum elektron terakhir unsur tersebut adalah . . .
A. n = 2, l = 1, m = +1, s = -1/2
B. n = 2, l = 2, m = +1, s = -1/2
C. n = 2, l = 2, m = +1, s = ½
D. n = 1, l = 2, m = -1, s = -1/2
E. n = 2, l = 2, m = -1, s = -1/2
Pembahasan:
Untuk menentukan bilangan kuantum elektron terakhir suatu unsur, ikutilah langkah-langkah berikut ini.
Langkah 1: membuat konfigurasi elektron unsur X
X = nomor atomnya 10
Konfigurasinya adalah = 1s^2 2s^2 2p^6
Dari konfigurasi elektron diatas terlihat bahwa orbital yang ditempati oleh elektron terakhir atom X adalah 2p^6.
Langkah 2: buat diagram orbital yang mengandung elektron terakhir unsur X.
Sebagaimana yang kita ketahui, sub kulit p memiliki tiga buah orbital {kotak} dan dengan jumlah maksimal elektron yang dapat menempatinya adalah 6 buah {1 kotak diisi oleh 2 buah elektron dengan spin berlawanan}.
Diagram orbital 2p^6 adalah sebagai berikut:
Yang merah merupakan elektron terakhir dari unsur X.
Dari diagram orbital diatas kita bisa tentukan bilangan kuantum elektron terakhir unsur X.
Angka 2 pada orbital yang ditempati oleh elektron terakhir unsur X melambangkan nilai n = 2. Sementara huruf p, merupakan sub kulit yang ditempati oleh elektron terakhir unsur X dengan nilai l = 1.
Nilai m dapat dilihat dari diagram orbital diatas, dimana elektron terakhir unsur X menempati kotak ketiga dengan nilai m = +1.
Terakhir, untuk menentukan nilai s {bil. kuantum spin, lihat arah penempatan elektron pada diagram orbital diatas. karena arahnya ke bawah, maka nilai s = -1/2.
Jadi, jawaban yang benar untuk soal ini adalah A.
Selain menjawab dengan cara ini, kita bisa juga menjawab dengan melihat langsung pada option jawabannya. Cari yang tidak sesuai engan aturan penentuan bilangan kuantum.
Misalnya, option B. Jika n yang iketahui adalah 2, tiak mungkin nilai l-nya juga 2 karena nilai l berkisar dari 0, . . . {n – 1}.
Jadi harusnya, jika n = 2, maka nilai l-nya ada dua bauh yaitu 0 dan 1.
Dengan begitu, jawaban option B adalah salah. Kesalahan yang sama juga ditemui pada option C dan D, sehingga kita bisa singkirkan jawaban tersebut karena salah.
Tinggal option A dan C.
Untuk melihat mana jawaban yang paling tepat, perhatikan orbital yang ditempati oleh elektron terakhir unsur X yaitu 2p^6. Dari orbital ini dapat kita ketahui bahwa nilai n yang benar untuk elektron terakhir unsur X adalah 2, bukan 3
Jadi, jawaban yang C juga salah
Maka, jawaban yang benar untuk soal ini adalah A. Dengan cara seperti ini kamu tidak perlu membuat diagram orbital sehingga dapat menghemat waktu pengerjaan.
Silahkan dipilih cara mana yang kamu sukai.
Mari kita coba soal kedua sebagai berikut.
Soal 2
Diantara harga keempat bilangan kuantum berikut ini yang mungkin untuk pengisian elektron pada orbital 3p adalah . . .
A. n = 2, l = 1, m = -1, s = +1/2
B. n = 2, l = 2, m = +1, s = -1/2
C. n = 3, l = 3, m = +1, s = +1/2
D. n = 1, l = 2, m = -1, s = -1/2
E. n = 3, l = 1, m = -1, s = -1/2
Pembahasan:
Pada orbital 3p dapat kita ktahui kemungkinan harga bilangan kuantumnya yaitu sebagai berikut:
n = 3 {angka 3 pada 3p menandakan bilangan kuantum utamanya}. Dari harga n ini, maka hanya option jawaban C dan D yang berkemungkinan benar. Yang lain adalah salah karena nilai n-nya tidak 3.
Kemudian, nilai l = 2 {dapat dilihat dari huruf p pada orbital 3p. sub kulit p memiliki harga l = 2}. Dengan begitu, option C terbukti salah karena nilai l-nya tidak 2.
Berarti, jawaban yang benar dari soal ini adalah E.
Mudah bukan. Ayo kita lanjut dengan soal berikut ini.
Soal 3
Ion X+ memiliki konfigurasi elektron 1s^2 2s^2 2p^6. Harga keempat bilangan kuantum dari elektron valensi atom X adalah . . . .
A. n = 3, l = 1, m = -1, s = +1/2
B. n = 3, l = 1, m = 0, s = +1/2
C. n = 3, l = 0, m = 0, s = +1/2
D. n = 2, l = 1, m = 1, s = -1/2
E. n = 2, l = 0, m = 0, s = -1/2
Pembahasan:
Untuk soal ini, yang diketahui adalah konfigurasi ion, sementara yang itanya adalah bilangan kuantum untuk atom yang tidak bermuatan. agar kamu dapat menjawab soal ini, ingatlah kembali pelajaran mengenai ion.
Ada dua buah ion yang kita ketahui yaitu:
1. ion positif = terbentuk setelah atom netral melepaskan sejumlah elektron miliknya.
2. ion negatif = terbentuk setelah atom netral menangkap sejumlah elektron dari luar.
Pada soal diatas, yang diketahui adalah ion X+ yang bermuatan positif. Artinya ion ini terbentuk setelah atom X melepas satu buah elektron miliknya.
Jumlah elektron ion X+ = 2 + 2 + 6 = 10
Maka, jumlah elektron atom X = 10 + 1 = 11
Setelah kita dapatkan jumlah elektron atom X, maka selanjutnya adalah membuat konfigurasi elektron atom X.
X {11} = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^1
Elektron valensi merupakan elektron terakhir dari suatu atom. Pada atom X dapat kita lihat bahwa elektron terakhirnya berada pada obital 3s.
Untuk obital 3s, nilai bilangan kuantumnya adalah sebagai berikut:
n = 3 {option D dan E salah}
l = 0 {option A dan B salah}
Jika l = 0, maka hanrga m-nya hanya ada satu yaitu 0. Oleh karena itulah, sub kulit s hanya punya satu orbital {kotak}.
Orbital 3s hanya akan disi oleh satu buah elektron. maka, kita harus isi dengan spin positif terlebih dahulu. oleh karena itu, harga s = +1/2.
Dari penjelasan diatas dapat kita simpulkan bahwa harga keempat bilangan kuantum elektron valensi atom X adalah:
n = 3, l = 0, m = 0, s = +1/2
Soal 4
Jumlah orbital yang diisi oleh elektron tidak berpasangan dari atom Fe dengan nomor atom 26 adalah . . . .
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
Pembahasan:
Untuk mengetahui jawaban dari soal ini, kita harus gambar diagram orbital atom Fe. Untuk itu, langkah pertama yang harus kita lakukan adalah membuat konfigurasi elektronnya.
Fe {26} = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6
Yang perlu kamu ingat untuk menggambar iagram orbital adalah:
Sub kulit s = 1 obital = maks 2 elektron
Sub kulit p = 3 orbital = maks 6 elektron
Sub kulit d = 5 orbital = maks 10 elektron
Diagram orbital atom Fe adalah sebagai berikut:
Jadi, ada 4 buah orbital yang diisi oleh elektron tidak berpasangan pada atom Fe. Sehingga jawaban soal diatas adalah D.
Soal 5
Diantara bilangan – bilangan kuantum di bawah ini yang tidak diizinkan adalah . . . .
A. n = 3, l = 0, m = 0, s = -1/2
B. n = 3, l = 1, m = 1, s = +1/2
C. n = 3, l = 1, m = 2, s = -1/2
D. n = 3, l = 2, m = -1, s = +1/2
E. n = 3, l = 2, m = 2, s = +1/2
Pmbahasan:
Jika kita perhatikan, semua bilangan kuantum utama pada option soal diatas adalah 3. Jika n = 3, maka:
Nilia l yang diizinkan adalah 0, 1 dan 2.
Berdasarkan nilai l ini, maka semua option jawaban diatas berkemungkinan benar. Untuk itu, kita perlu mengecek nilai m berdasarkan nilai l-nya.
Jika:
l = 0 ===> m = 0
l = 1 ===> m = -1, 0, +1
l = 2 ===> m = -2, -1, 0, +1, +2
berdasarkan nilai m, maka bilangan kuantum pada option A, B, D dan E adalah benar. Yang salah aalah C karena jika l = 1, maka nilai m-nya tidak mungkin -2.
Jadi, bilangan kuantum yang tidak diizinkan pada soal diatas adalah yang option C.
Nah, kira-kira lima jenis soal diatas paling sering diujikan pada UAS kimia kelas 10 SMA Materi Teori Atom Mekanika Kuantum.
Silahkan pelajari dan pahami cara menjawab soal diatas ya. Semoga kamu dapat meraih sukses dan nilai tinggi di UAS nanti. Sampai jumpa dalam seri soal dan pembahasan UAS Kimia Kelas 10 SMA lainnya.
Soal 1
Unsur X bernomor atom 10, maka harga keempat bilangan kuantum elektron terakhir unsur tersebut adalah . . .
A. n = 2, l = 1, m = +1, s = -1/2
B. n = 2, l = 2, m = +1, s = -1/2
C. n = 2, l = 2, m = +1, s = ½
D. n = 1, l = 2, m = -1, s = -1/2
E. n = 2, l = 2, m = -1, s = -1/2
Pembahasan:
Untuk menentukan bilangan kuantum elektron terakhir suatu unsur, ikutilah langkah-langkah berikut ini.
Langkah 1: membuat konfigurasi elektron unsur X
X = nomor atomnya 10
Konfigurasinya adalah = 1s^2 2s^2 2p^6
Dari konfigurasi elektron diatas terlihat bahwa orbital yang ditempati oleh elektron terakhir atom X adalah 2p^6.
Langkah 2: buat diagram orbital yang mengandung elektron terakhir unsur X.
Sebagaimana yang kita ketahui, sub kulit p memiliki tiga buah orbital {kotak} dan dengan jumlah maksimal elektron yang dapat menempatinya adalah 6 buah {1 kotak diisi oleh 2 buah elektron dengan spin berlawanan}.
Diagram orbital 2p^6 adalah sebagai berikut:
Dari diagram orbital diatas kita bisa tentukan bilangan kuantum elektron terakhir unsur X.
Angka 2 pada orbital yang ditempati oleh elektron terakhir unsur X melambangkan nilai n = 2. Sementara huruf p, merupakan sub kulit yang ditempati oleh elektron terakhir unsur X dengan nilai l = 1.
Nilai m dapat dilihat dari diagram orbital diatas, dimana elektron terakhir unsur X menempati kotak ketiga dengan nilai m = +1.
Terakhir, untuk menentukan nilai s {bil. kuantum spin, lihat arah penempatan elektron pada diagram orbital diatas. karena arahnya ke bawah, maka nilai s = -1/2.
Jadi, jawaban yang benar untuk soal ini adalah A.
Selain menjawab dengan cara ini, kita bisa juga menjawab dengan melihat langsung pada option jawabannya. Cari yang tidak sesuai engan aturan penentuan bilangan kuantum.
Misalnya, option B. Jika n yang iketahui adalah 2, tiak mungkin nilai l-nya juga 2 karena nilai l berkisar dari 0, . . . {n – 1}.
Jadi harusnya, jika n = 2, maka nilai l-nya ada dua bauh yaitu 0 dan 1.
Dengan begitu, jawaban option B adalah salah. Kesalahan yang sama juga ditemui pada option C dan D, sehingga kita bisa singkirkan jawaban tersebut karena salah.
Tinggal option A dan C.
Untuk melihat mana jawaban yang paling tepat, perhatikan orbital yang ditempati oleh elektron terakhir unsur X yaitu 2p^6. Dari orbital ini dapat kita ketahui bahwa nilai n yang benar untuk elektron terakhir unsur X adalah 2, bukan 3
Jadi, jawaban yang C juga salah
Maka, jawaban yang benar untuk soal ini adalah A. Dengan cara seperti ini kamu tidak perlu membuat diagram orbital sehingga dapat menghemat waktu pengerjaan.
Silahkan dipilih cara mana yang kamu sukai.
Mari kita coba soal kedua sebagai berikut.
Soal 2
Diantara harga keempat bilangan kuantum berikut ini yang mungkin untuk pengisian elektron pada orbital 3p adalah . . .
A. n = 2, l = 1, m = -1, s = +1/2
B. n = 2, l = 2, m = +1, s = -1/2
C. n = 3, l = 3, m = +1, s = +1/2
D. n = 1, l = 2, m = -1, s = -1/2
E. n = 3, l = 1, m = -1, s = -1/2
Pembahasan:
Pada orbital 3p dapat kita ktahui kemungkinan harga bilangan kuantumnya yaitu sebagai berikut:
n = 3 {angka 3 pada 3p menandakan bilangan kuantum utamanya}. Dari harga n ini, maka hanya option jawaban C dan D yang berkemungkinan benar. Yang lain adalah salah karena nilai n-nya tidak 3.
Kemudian, nilai l = 2 {dapat dilihat dari huruf p pada orbital 3p. sub kulit p memiliki harga l = 2}. Dengan begitu, option C terbukti salah karena nilai l-nya tidak 2.
Berarti, jawaban yang benar dari soal ini adalah E.
Mudah bukan. Ayo kita lanjut dengan soal berikut ini.
Soal 3
Ion X+ memiliki konfigurasi elektron 1s^2 2s^2 2p^6. Harga keempat bilangan kuantum dari elektron valensi atom X adalah . . . .
A. n = 3, l = 1, m = -1, s = +1/2
B. n = 3, l = 1, m = 0, s = +1/2
C. n = 3, l = 0, m = 0, s = +1/2
D. n = 2, l = 1, m = 1, s = -1/2
E. n = 2, l = 0, m = 0, s = -1/2
Pembahasan:
Untuk soal ini, yang diketahui adalah konfigurasi ion, sementara yang itanya adalah bilangan kuantum untuk atom yang tidak bermuatan. agar kamu dapat menjawab soal ini, ingatlah kembali pelajaran mengenai ion.
Ada dua buah ion yang kita ketahui yaitu:
1. ion positif = terbentuk setelah atom netral melepaskan sejumlah elektron miliknya.
2. ion negatif = terbentuk setelah atom netral menangkap sejumlah elektron dari luar.
Pada soal diatas, yang diketahui adalah ion X+ yang bermuatan positif. Artinya ion ini terbentuk setelah atom X melepas satu buah elektron miliknya.
Jumlah elektron ion X+ = 2 + 2 + 6 = 10
Maka, jumlah elektron atom X = 10 + 1 = 11
Setelah kita dapatkan jumlah elektron atom X, maka selanjutnya adalah membuat konfigurasi elektron atom X.
X {11} = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^1
Elektron valensi merupakan elektron terakhir dari suatu atom. Pada atom X dapat kita lihat bahwa elektron terakhirnya berada pada obital 3s.
Untuk obital 3s, nilai bilangan kuantumnya adalah sebagai berikut:
n = 3 {option D dan E salah}
l = 0 {option A dan B salah}
Jika l = 0, maka hanrga m-nya hanya ada satu yaitu 0. Oleh karena itulah, sub kulit s hanya punya satu orbital {kotak}.
Orbital 3s hanya akan disi oleh satu buah elektron. maka, kita harus isi dengan spin positif terlebih dahulu. oleh karena itu, harga s = +1/2.
Dari penjelasan diatas dapat kita simpulkan bahwa harga keempat bilangan kuantum elektron valensi atom X adalah:
n = 3, l = 0, m = 0, s = +1/2
Soal 4
Jumlah orbital yang diisi oleh elektron tidak berpasangan dari atom Fe dengan nomor atom 26 adalah . . . .
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
Pembahasan:
Untuk mengetahui jawaban dari soal ini, kita harus gambar diagram orbital atom Fe. Untuk itu, langkah pertama yang harus kita lakukan adalah membuat konfigurasi elektronnya.
Fe {26} = 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6
Yang perlu kamu ingat untuk menggambar iagram orbital adalah:
Sub kulit s = 1 obital = maks 2 elektron
Sub kulit p = 3 orbital = maks 6 elektron
Sub kulit d = 5 orbital = maks 10 elektron
Diagram orbital atom Fe adalah sebagai berikut:
Jadi, ada 4 buah orbital yang diisi oleh elektron tidak berpasangan pada atom Fe. Sehingga jawaban soal diatas adalah D.
Soal 5
Diantara bilangan – bilangan kuantum di bawah ini yang tidak diizinkan adalah . . . .
A. n = 3, l = 0, m = 0, s = -1/2
B. n = 3, l = 1, m = 1, s = +1/2
C. n = 3, l = 1, m = 2, s = -1/2
D. n = 3, l = 2, m = -1, s = +1/2
E. n = 3, l = 2, m = 2, s = +1/2
Pmbahasan:
Jika kita perhatikan, semua bilangan kuantum utama pada option soal diatas adalah 3. Jika n = 3, maka:
Nilia l yang diizinkan adalah 0, 1 dan 2.
Berdasarkan nilai l ini, maka semua option jawaban diatas berkemungkinan benar. Untuk itu, kita perlu mengecek nilai m berdasarkan nilai l-nya.
Jika:
l = 0 ===> m = 0
l = 1 ===> m = -1, 0, +1
l = 2 ===> m = -2, -1, 0, +1, +2
berdasarkan nilai m, maka bilangan kuantum pada option A, B, D dan E adalah benar. Yang salah aalah C karena jika l = 1, maka nilai m-nya tidak mungkin -2.
Jadi, bilangan kuantum yang tidak diizinkan pada soal diatas adalah yang option C.
Nah, kira-kira lima jenis soal diatas paling sering diujikan pada UAS kimia kelas 10 SMA Materi Teori Atom Mekanika Kuantum.
Silahkan pelajari dan pahami cara menjawab soal diatas ya. Semoga kamu dapat meraih sukses dan nilai tinggi di UAS nanti. Sampai jumpa dalam seri soal dan pembahasan UAS Kimia Kelas 10 SMA lainnya.
0 Komentar untuk "Persiapan UAS Kimia Semetser 2 Kelas 10 SMA Materi Teori Atom Mekanika Kuantum"