KIMIA INTI
A. Struktur
Inti
Inti atom tersusun dari proton dan neutron. Suatu
inti dengan jumlah nucleon (proton
+ neutron) tertentu disebut nuklida.
Suatu nuklida dilambangkan sebagai berikut.
X
= lambing atom
A
= nomor massa = jumlah proton + neutron
Z
= nomor atom = jumlah proton
Bila
ditinjau dari nomor massa, nomor atom, dan jumlah neutronnya, nuklida dapat
dikelompokan sebagai berikut.
1.
Isotop
Isotop
adalah nuklida-nuklida dengan nomor atom (Z) sama tetapi nomor massa (A)
berbeda.
Contoh
: dengan
1.
Isobar
Isobar
adalah nuklida-nuklida dengan nomor massa (A) sama tetapi nomor atom (Z)
berbeda.
Contoh
: dengan
1.
Isoton
Isoton
adalah nuklida-nuklida dengan jumlah neutron (A-Z) sama.
Contoh
: dengan
B. Unsur
Radioaktif
Unsur
atau zat radioaktif adalah unsur atau zat yang mempunyai inti tidak stabil,
sehingga dapat menjadi inti atom yang lain.
Tokoh-tokoh
penemu zat radioaktif :
W.
C.
Rontgen
: Penemu sinar X ( sinar Rontgen )
H.
Bacuerel
: Penemu Uranium
P.
Curie dan M. Curie : Penemu Polonium dan Radium
1.
Sinar-sinar Radioaktif
Radiasi
yang dipancarkan oleh zat raioaktif adalah partikel alfa, beta dan gamma yang
kemudian disebut sinar alfa, beta, gamma.
2. Partikel
Dasar
|
Nama
|
Lambang
|
Muatan
|
Massa
|
|
Alfa
|
α = He
|
+ 2
|
4
|
|
Beta
|
β = e
|
– 1
|
0
|
|
Gamma
|
γ
|
0
|
0
|
|
Netron
|
n
|
0
|
1
|
|
Sinar X
|
X
|
0
|
0
|
|
Positron
|
β = e
|
+1
|
0
|
|
Proton
|
p = H
|
+ 1
|
1
|
|
Detron
|
p = H
|
+ 1
|
2
|
|
Triton
|
p = H
|
+ 1
|
3
|
B. Pita kestabilan
Yang
dimaksud dengan pita kestabilan adalah tempat dimana isotop-isotop stabil
berada.
1.
1. Pemancaran sinar Beta
Peristiwa
ini terjadi jika isotop yang berada diatas pita kestabilan (nilai >
dari isotop stabilnya) ingin menycapai kestabilan.
Contoh : F→
Ne + e
Harga
: >
1.
2. Pemancaran Positron
Peristiwa
ini terjadi jika isotop yang berada dibawah pita kestabilan (nilai <
dari isotop stabilnya) ingin menycapai kestabilan.
Contoh : F→
O + e
1.
3. Pemancaran Sinar Alfa
Peristiwa
ini terjadi jika isotop yang berada disembarang pita kestabilan ingin mencapai
kestabilan terjadi umumnya pada inti-inti yang mempunyai nomor atom diatas 83.
Contoh : Rn→
Po + He
C. Waktu Paruh
Waktu
paruh ( t ) adalah waktu yang diperlukan oleh suatu zat radioaktif agar
massanya/ kereaktifannya berkurang setangahnya (50%). Karena laju reaksi
peluruhan adalah reaksi orde pertama, maka massa/ kereaktifan suatu zat
radioaktif pada saat tertentu dapat dicari dengan menggunakan persamaan
berikut.
Nt
= N0
Nt
= massa/ keaktifan yang tersisa
t = waktu peluruhan
N0
= massa/ keaktifan
mula-mula
t1/2 = waktu paruh
D. Reaksi Inti
Pada
suatu reaksi inti selalu berlaku :
1. Jumlah
nomor massa pereaksi = jumlah nomor massa hasil reaksi.
2. Jumlah
nomor atom pereaksi = jumlah nomor atom hasil reaksi.
Jenis-jenis Reaksi Inti
1.
1. Reaksi Peluruhan
Reaksi
Peluruhan berjalan dengan spontan dan exoergik (melepas energi). Pada reaksi
peluruhan terjadi perubahan inti tidak stabil menjadi inti stabil.
Contoh : Ra→
Rn + α
1.
2. Reaksi Transmutasi Inti
Pada
reaksi transmutasi inti, suatu inti menyerap suatu partikel dan berubah menjadi
inti lain dengan memancarkan suatu radiasi.
Contoh : N
+ α → O + p atau
dapat ditulis N(α,p) O
1.
3. Reaksi Penghasil Energi
1.
a. Reaksi Fisi
Reaksi
fisi adalah reaksi pembelahan inti, dimana suatu nuklida berat ditembak oleh
suatu partikel dan belah menjadi dua nuklida awal.
Contoh : U
+ n → Kr + Ba +
3n
Energi
yang dihasilkan dari dari reaksi fusi 1 gram uranium setara dengan energi dari
reksi pembakaran 3 ton batubara.
b. Reaksi Fusi
Reaksi
fusi adalah reaksi penggabungan inti, dimana dua atau lebih nuklida ringan
bergabung membentuk nuklida yang lebih berat.
Contoh : H + H + 2 n → He
Pada
matahari terjadi perubahan 637 juta ton hidrogen menjadi 633 juta ton helium
setiap detiknya. Empat juta ton massa yang hilang diubah menjadi energi (E = m)
yang dipancarkan segenap penjuru tata surya.
C. Penggunaan Radioisotop
1. Radioisotop sebagai Perunut (Scanner)
a. Bidang Kedokteran
1.
I-131 untuk diagnosa kelenjar tiroid/ gondok.
2.
Tc-99 digunakan dalam berbagai runutan (scanner) diantaranya otak,
hati,
sel darah, dll.
3.
Tl-201 untuk mendeteksi kerusakan jantung.
4.
Xe-133 untuk mendeteksi penyakit paru-paru.
5.
P-32 untuk mendeteksi penyakit mata.,tumor dan hati.
6.
Sr-85 untuk mendeteksi penyakit pada tulang.
7.
Se-75 untuk mendeteksi penyakit pangkreas.
8.
Na-24 untuk mendeteksi ada tidaknya penyumbatan (gangguan)
pembuluh
darah.
b. Bidang Sains
1.
I-131 untuk mempelajari kesetimbangan dinamis pada reaksi kimia.
2.
O-18 untuk mempelajri reaksi esterifikasi.
3.
C-14 untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
c. Bidang Hidrologi
1.
Na-24 untuk mempelajari kecepatan aliran sungai.
2.
Radioisotop Na-24 dalam bentuk karbonat untuk menyelidiki kebocoran
pipa
air bawah tanah.
2. Radioisotop sebagai Sumber Radiasi
a. Bidang Kedokteran
1.
Co-60 adalah suatu sumber radiasi gamma untuk terapi tumor dan
kangker.
2.
P-32 digunakan untuk penyembuhan penyakit leukemia.
3.
Co-60 dan Cs-137 digunakan untuk sterilisasi.
b. Bidang Pertanian
Radiasi
yang dihasilkan dapat digunakan untuk pemberantasan hama
dan
pemulihan tanaman.
c. Bidang Industri
1.
Radiasi gamma yang dihasilkan dapat digunakan untuk memeriksa cacat
pada
logam.
2.
Radiasi gamma dapat juga digunakan untuk pengawetan kayu, barang-
barang
seni, dll.
Soal dan Pembahasan
1. Ca dan Ar adalah merupakan…
A.
Isotop
B.
Isobar
C.
Isomer
D.
Isoelektron
E.
Isoton
Jawaban
: B
Pembahasan
Kedua
nuklida tersebut mempunyai nomor massa (A) yang sama dengan demikian
nuklida-nuklida tersebut merupakan isobar.
2.
Nuklida A mempunyai 10 proton dan 12 neutron, sedangkan nuklida B mempunyai
nomor massa 23 dan nomor atom 11. kedua nuklida tersebut termasuk…
A.
isoton
B.
isotop
C.
isobar
D.
isoelektron
E.
isomer
Jawaban
: A
Pembahasan
Pada
nuklida A jumlah netron = 12
Pada
nuklida B jumlah neutron = 23-11 = 12
Dengan
demikian nuklida A dan B merupakan isoton.
3. Penembakan Cd dengan ppartikel neutron
menghasilkan isotop Cd dan …
A. p
B. e
C. He
D. γ
E. e
Jawaban
: D
Pembahasan
:
Cd + n
→ Cd + γ
Jumlah
nomor massa dan nomor atom pereaksi sama dengan hasil reaksi.
4. Jika atom alumunium Al ditembakan dengan partikel
neutron, akan terjadi
isotop natrium radioaktif sesuai dengan reaksi : Al
+ n → Na
+ x, x
adalah…
A.
Partikel alpha
B.
Sinar gamma
C.
Elektron
D.
Atom Tritium
E.
Partikel neutron
Jawaban
: A
Pembahasan
:
Al + n
→ Na + x
x
= He = sinar α
5. Suatu nuklida Po ditembakan dengan sinar alpha
menurut reaksi :
Po + α → X + n , maka nomor atom dan bilangan
massa Nuklida X adalah…
A.
90 dan 233
B.
90 dan 234
C.
91 dan 237
D.
92 dan 237
E.
92 dan 238
Jawaban
: D
Pembahasan
:
Po + α → X + n
Po + He → X + n
nomor
atom= 92, bilangan massa = 237
6. Suatu unsur X dapat memancarkan 5 kali
sinar alpha, sehingga terbentuklah unsur Y. Maka banyaknya neutron unsur Y
adalah…
A.
123
B.
129
C.
132
D.
135
E.
215
Jawaban
: D
Pembahasan
:
X → Y + 5α
X → Y + 5 α
electron
= 80
proton
= 80
neutron
= 215 – 80 = 135
7.
Setelah disimpan selama 40 hari, suatu unsur radioaktif masih bersisa sebanyak
6,25% dari jumlah semula. Waktu paruh unsur tersebut adalah…
A.
20 hari
B.
16 hari
C.
10 hari
D.
8 hari
E.
5 hari
Jawaban
: C
Pembahasan
:
=
=
=
=
4
=
t1/2
= 10
8.
Gejala keradioaktifan ditemukan oleh…
A.
Emest Rhuterford
B.
Pierre Curie
C.
W.C. Roentgen
C.
Henry Becquerel
D.
J. Chadwick
Jawaban
: D
Pembahasan
Emest
Rhuterford adalah penemu inti atom.
Piere
Curie bersama Marie Curie menemukan unsure radioaktif Polonium dan
Radium.
W.C.
Reontgen menemukan sinar-X
J.
Chadwick menemukan partikel neutron.
9.
Untuk mencapai kestabilan, maka C memancarkan…
A.
sinar-X
B.
partikel
C.
positron
D.
proton
E.
neutron
Jawaban
: B
Pembahasan
Mempunyai
harga > 1, maka ia termasuk nuklida yang surplus
neutron terletak di ats kurva kestabilan inti. Dengan
demikian mencapai kestabilan dengan cara memancarkan partikel b.
10.
Suatu radioaktif mempunyai waktu paruh 18 hari. Jika unsur
radioakti
tersebut disimpan selama 72 hari, maka sisa unsur radioaktif
tersebut adalah…
A.
50%
B.
25%
C.
12,5%
D.
6,25%
E.
3,12%
Jawaban
: D
Pembahasan
Bila dalam presentase, maka No = 100%
N =
100%
N =
100% = = 6,25%
11.
Waktu paruh Bi adalah 5 hari. Jika mula-mula disimpan beratnya 40 gram, maka
setelah disimpan selama 15 hari beratnya berkurang sebanyak…
A.
5 gram
B.
15 gram
C.
20 gram
D.
25 gram
E.
30 gram
Jawaban
: E
Pembahasan
N =
40
N =
40 == 5 gram
Pengurangan
berat = N- N
=
40-5 = 35 gram
12.
Bila suatu unsur radioaktif Z sesudah 42 bulan masih tersisa bagian dari berat
semula, maka dapat dinyatakan bahwa waktu paruh unsur Z adalah…
A.
10 bulan
B.
8 bulan
C.
7 bulan
D.
6 bulan
E.
5 bulan
Jawaban
: C
Pembahasan
=
1 = 6 = = 7 bulan
13.
Waktu paruh Cu adalah 128 hari. Jika semula disimpan 0,8 gram dan ternyata
tersisa 0,05 gram, maka unsur tersebut telah disimpan selama…
A.
640 hari
B.
512 hari
C.
384 hari
D.
256 hari
E.
128 hari
Jawaban
: B
Pembahasan
0,05
= 0.8 hari
14.
Proses peluruhan yang memancarkan elektron terjadi pada…
A.
KAr
B.
C N
C.
Be Li
D.
Sr Y
Jawaban
: C
Pembahasan
Pada
proses peluruhan suatu radioaktif selalu berlaku : nomor atom ruas kiri = nomor
atom ruas kanan.
(A)
KAr + e (memancarkan positron)
(B)
C N + e (memancarkan elektron)
(C)
Be Li + e (memancarkan positron)
(D)
Sr Y + e (memancarkan elektron)
15.
Pada reaksi tranmulasi, Ca (x,n) Sc, x adalah…
A.
neutron
B.
elektron
C.
proton
D.
positron
E.
sinar
Jawaban
: C
Pembahasan
Reaksi
transformasi Ca (x,n) Sc dapat dituliskan Ca + X Sc + n, maka
x = proton.
16. Pada reaksi inti, U + → X + 3 n,
X
adalah…
A. Th
B. Th
C. U
D. Pu
E. Pu
Jawaban
: D
Pembahasan
:
Pada
reaksi inti selalu berlaku : ∑nomor massa ruas kiri = ∑nomor massa ruas kanan;
∑nomor atom ruas kiri = ∑nomor atom ruas kanan. Dengan demikian reaksi inti,
U + α → Pu +
3 n, maka
X = Pu
17.
Diantara transmusi berikut yang menghasilkan inti helium adalah…
A. Pb→
Pb
B. Al→
Mg
C. Th
→ Ra
D. Bi→
Po
E. U
→ U
Jawaban
: C
Pembahasan
:
Pada
reaksi inti selalu berlaku : ∑nomor massa ruas kiri = ∑nomor massa ruas kanan;
∑nomor atom ruas kiri = ∑nomor atom ruas kanan. Dengan demikian reaksi inti,
Th → Ra +
18. Pernyataan berikut yang tidak benar mengenai pemanfaatan
radioisotop adalah…
A.
Tc-99 digunakan untuk membimbing ahli bedah mencari letak jaringan
yang
sakit.
B.
Tl-201 untuk melihat kelainan jantung.
C.
Co-60 untuk membunuh virus HIV
D.
I-131 untuk diagnosa penyakit kelenjar gondok.
E.
Na-24 untuk mempelajari laju aliran sungai.
Jawaban
: C
Pembahasan
:
Co-60
digunakan untuk terapi tumor dan kanker.
19.
Penggunaan radioisotop dalam kehidupan antara lain :
1.
mempelajari ssistem kesetimbangan
2.
sterilisasi
3.
pengenceran isotop
4.
pemeriksaan tanpa merusak
5.
radioterapi
Contoh
penggunaan radioisotop dalam bidang kimia adalah…
1. (1)
dan (3)
2. (1)
dan (4)
3. (3)
dan (5)
4. (3)
dan (4)
5. (4)
dan (5)
Jawaban
: A
Pembahasan
:
(1)
bidang kimia
(2)
bibang kedokteran
(3)
bidang kimia
(4)
sebagai perunut terutama dalam bidang kedokteran dan hidrologi
(5)
bidang kedokteran
20.
Perhatikan nuklida-nuklida radioaktif berikut.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Nuklida
yang digunakan sebagai perunut dalam bidang kedokteran adalah…
A.
(1) dan (2)
B.
(2) dan (4)
C.
(3) dan (5)
D.
(2) dan (3)
E.
(2) dan (5)
Jawaban
: C
Pembahasan
:
(1)
digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
(2)
Digunakan sebagai perunut dalam bidang hidrologi.
(3)
Digunakan untuk mendeteksi penyakit mata.
(4)
Digunakan sebagai simber radiasi terapi kanker.
(5)
Digunakan untuk mendiagnosa kelainan pada kelenjar gondok.
SOAL
1. Pemancaran
positron dari suatu inti radioaktif disebabkan proton dalam inti berubah
menjadi…
A.
elektron
B.
neutron
C.
sinar gamma
D.
sinar X
E.
sinar alpha
2. Pada reaksi inti Fr → Fr +
x, x
adalah partikel…
A.
neutron
B.
proton
C.
positron
D.
elektron
E.
megatron
3.
Proses peluruhan radioaktif umumnya mengikuti reaksi orde-1. Suatu isotop
memiliki waktu paruh 10 menit. Jumlah isotop radioaktif yang tersisa setelah 40
menit adalah…
A.
1/8 x semula
B.
1/10 x semula
C.
1/16 x semula
D.
1/20 x semula
E.
1/40 x semula
4.
Proses peluruhan yang memancarkan elektron terjadi pada…
A. K
→ Ar
B. C
→ N
C. Be → Li
D. Fr
→ Fr
E. Sr
→ Y
5. Dari Persamaan reaksi inti: Al + X → Na + Y, dapat disimpulkan X dan Y berturut-turut
adalah…
A.
partikel dan neutron
B.
proton dan partikel α
C.
neutron dan partikel α
D.
elektron dan partikel α
E.
neutron dan proton
6.
Suatu radioisotop X mempunyai waktu paruh 15 hari, setelah disimpan selama 60
hari, maka berat radioisotop tersebut akan tersisa sebanyak…
A.
50%
B.
25%
C.
12,5%
D.
6,25%
E.
3,125%
7. Pada reaksi peluruhan Pb→ Bi + X dan Rn→ Po + Y. X
dan Y berturut-turut adalah…
A.
proton dan positron
B.
positron dan elektron
C.
elektron dan alpha
D.
positron dan prooton
E.
elektron dan neutron
8. Dalam reaksi inti N(α,x) O, parttikel yang dilepaskan adalah…
A.
deuterium
B.
positron
C.
elektron
D.
neutron
E.
proton
9.
Suatu unsur radioaktif meluruh sehingga tersisa 12,50% setelah 360 hari. Waktu
paruh unsur radioaktif tersebut adalah…
A.
30 hari
B.
60 hari
C.
90 hari
D.
120 hari
E.
180 hari
10.
Apabila unsur X ditembak dengan sebuah neutron , maka akan dihasilkan unsur Mn
disertai pelepasan partikel α. Unsur X tersebut adalah…
A.
Ni
B.
Ni
C.
Co
D.
Co
E.
Fe
11.
Jika U barerturut-turut memancarkan x partikel alfa dan y partikel beta, maka
akan dihasilkan Pb jumlah x dan y adalah…
A.
8 dan 7
B.
6 dan 8
C.
7 dan 8
D.
8 dan 6
E.
7 dan 6
12.
Pada reaksi transmutasi Ca(x,n) Sc, x adalah…
A.
neutron
B.
proton
C.
positron
D.
elektron
E.
sinar α
13.
Transmutasi alumunium, Al, menjadi silikon, Si, dapat terjadi dengan cara
penyerapan neutron oleh alumunium, disusul dengan pemancaran…
A.
proton
B.
sinar beta
C.
positron
D.
sinar gamma
E.
partikel alfa
14.
Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paruh 4 jam. Dari sejumlah unsur
tersebut, setelah satu hari yang masih tersisa iaalah…
A.
B.
C.
D.
E.
15.
Suatu isotop tak stabil yang pada peta isotop terletak dibawah kurva kestabilan
inti biasanya memancarkan…
A.
elektron
B.
neutron
C.
partikel beta
D.
partikel alfa
E.
positron
16.
Reaksi inti dibawah ini terolong reaksi fusi adalah…
A.
H + + H + H
B. O + n
→ + p
C. Au
+ C → At + 5n
D. Mg
+ He → Si +n
E. U
+ n → Kr + Ba +
3n
17.
Bila partikel Pu ditembakan dengan satu neutron, ternyata dapat mengemisikan
partikel beta disertai dengan terbentuknya…
A.
Am
B.
Np
C.
Np
D.
Pu
E.
Am
18.
Zat radioaktif yang digunakan untuk mendiagnosa fungsi kelenjar gondok adalah…
A.
P-32
B.
Na-24
C.
Co-60
D.
I-131
E.
Cs-137
19.
Setelah 6 tahap pemancaran sinar β dan 7 tahap memancarkan sinar α isotop
radioaktif. Th akhirnya menghasilkan isotop stabil…
A.
Pb
B.
Bi
C.
Pb
D.
Ti
E.
Bi
20.
Sebuah fosil berupa tulang binatang ditemukan dalam tanah. Setelah diteliti
dalam laboratorium ternyata keaktifan C tinggal 25%. Jika waktu paruh dari C
adalah 5730 tahun, maka diperkirakan unsur fosil itu adalah…
A.
2865 tahun
B.
4297,5 tahun
C.
5730 tahun
D.
8595 tahun
E.
11460 tahun
21.
Jika U ditembak dengan neutron akan di hasilkan isotop uranium U disertai
pelepasan…
A.
α
B.
β
C. γ
D. n
E. p
22.
Uranium meluruh dengan persamaan : U Pb + α + β Jumlah partikel α dan β
berturut-turut adalah…
A.
6 dan
2
C. 8 dan
6
E. 7 dan 4
B.
6 dan
4
D. 8 dan 4
23.
Diberikan beberapa radioiosotop berikut.
(1)
Na-24
(3)
P-32
(5) I-131
(2)
Tc-99
(4) Fe-59
Isotop
yang digunakan untuk mendeteksi adanya kebocoran pipa air dan penyakit kelenjar
gondok berturut-turut adalah…
1. 1
dan
3
C. 2 dan
4
E. 3 dan 4
2. 1
dan
5
D. 2 dan 5
24.
Dari reaksi transformasi berikut
(1) Al + α → Si
+ (m)
(2) Cu + p → Zn
+ (r)
(3) O + D
→ + (n)
(4) Be + α → C+ (s)
yang
merupakan neutron adalah…
1. m,
n
C. m, n, r
E. m, n, r, s
2. r,
s
D. n, r, s
25.
Penggunaak isotop Co-60 dalam pengobatan penyakit kanker adalah karena zat ini
memancarkan…
A.
sinar
beta
C. sinar gamma E. sinar
ultralembayung
B.
sinar infamerah D. sinar
alfa
26.
Berikut beberapa contoh penggunaan radioisotop :
1.
Na-24 untuk menyelidiki kebocoran pipa minyak dalam tanah
2.
Co-60 untuk mensterilkan alat-alat kedokteran
3.
I-131 untuk mengetahui letak tumor pada otak manusia
4.
P-32 untuk memberantas hama tanam
Radio
isotop diatas yang berfungsi sebagai perunut…
1. 1
dan
2
C. 1 dan
4
E. 3 dan 4
2. 1
dan
3
D. 2 dan 4
27.
Isotop Pu memancarkan lima buah partikel α dan dua buah partikel β. Isotop yang
terbentuk pada proses ini adalah…
A.
Th
C.
Cm
E. Rn
B.
Fr
D. Pu
28.
Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paruh 60 tahun. Berapa tahun waktu yang
dibutuhkan untuk terjadinya peluruhan sehingga radioisotop tersebut masih
tersisa 12,5%?
A.
90
tahun
C. 180
tahun
E. 320 tahun
B.
120 tahun
D. 240 tahun
29.
Isotop C adalah zat radioaktif yang menyinarkan sinar beta. Setelah zat ini
melepaskan sinar beta akan menghasilkan…
A.
isotop
C
C. Isotop
N
E. Isotop C
B.
isotop
C
D. Isotop O
30.
Waktu paruh suatu unsur radioaktif adalah 8 jam. Bila mula-mula terdapat 64
gram unsur tersebut, sisa unsur setelah satu hari adalah…
A.
32
gram
C. 16
gram
E. 4 gram
B.
24
gram
D. 8 gram
No comments:
Post a Comment