Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi

Selamat datang di fathchemical, blog sederhana yang berbagi ilmu pengetahuan dengan penuh keikhlasan. Kali ini kami akan berbagi ilmu tentang KONFIGURASI ELEKTRON, beberapa topik utamanya adalah Pengertian Konfigurasi Elektron, Sejarah Konfigurasi Elektron, Konfigurasi Elektron Berdasarkan Kulit Atom, Elektron Valensi, Peraturan Untuk Menentukan Konfigurasi Elektron, Cara Penulisan Konfigurasi Elektron, Konfigurasi Elektron Ion, dan Hubungan Konfigurasi elektron dengan Sistem Periodik Unsur.

Elektron mengorbit pada tingkat energi tertentu disebut kulit. Kulit elektron adalah sekelompok orbital dengan tingkat energi sama. Selain adanya kulit, terdapat juga sub kulit yang merupakan sekelompok orbita-orbital yang sempunyai label orbital yang sama, yaitu yang memiliki nilai n dan l yang sama. Sehingga tiga orbital 2p membentuk subkulit. Pemodelan ini dibuat oleh Neils Bohr yang merupakan orang pertama mengusulkan perioditas dalam tabel periodik dan dapat dijabarkan dengan struktur elektron dalam atom.

KONFIGURASI ELEKTRON

Lalu, setelah penjelasan diatas, apa itu konfigurasi elektron?

A. PENGERTIAN KONFIGURASI ELEKTRON

Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron pada  sebuah atom, molekul dan struktur fisik lainnya. Sama seperti partikel elementer lainnya, elektron mengikuti hukum mekenika kuantum dan menampilkan sifat-sifat partikel maupun gelombang.

Pengetahuan atas konfigurasi elektron atom-atom sangat berguna dalam membantu pemahaman struktur tabel periodik unsur-unsur. Konsep ini juga beguna dalam menjelaskan ikatan kimia yang menjaga atom-atom tetap bersama.

Artikel Penunjang : Pengertian dan Jenis � Jenis Ikatan Kimia

TABEL PERIODIK

B. SEJARAH KONFIGURASI ELEKTRON

Awalnya, Neils Bohr mengajukan model atom Bohr yang mana kulit-kulit elektronnya berbentuk orbit dengan jarak yang tetap dari inti atom. Konfigurasi awal Bohr berbeda dengan yang sekarang ini digunakan : misalnya sulfur berkonfigurasi 2.4.4.6 daripada 1s² 2s² 2p²dst.

Stu tahun kemudian, E.C Stoner memasukkan bilangan kuantum ketiga ke dalam deskripsi kulit elektron dan dengan benar memprediksi struktur sulfur sebagai 2.8.6. Tetapi baik Bohr  maupun Stoner tidak dapat menjelaskan dengan baik perubahan spektra atom dan medan magnet.

Lalu, dengan meminta bantuan Wolfgang Pauli, yang menyadari bahwa efek Zeeman diakibatkan oleh elektron terluar atom. Ia juga dapat menghasilkan kembali struktur kulit stoner yang benar dengan pemasukan sebuah bilangan kuantum keempat.

Persamaan lainnya yaitu Schodinger menghasilkan tiga dari empat bilangan kuantum sebagai konsekuensi penyelesaian untuk atom Hidrogen. Penyelesaian ini menghasilkan orbital-orbital atom yang dapat kita temukan dalm buku-buku teks kimia. Kajian spektra atom dapat ditentukan secara eksperimen yang pada akhirnya menghasilkan kaidah empiris untuk urutan orbital atom mana yang terlebih dahulu diisi elektron.

C. KONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN KULIT ATOM

Konfigurasi elektron di setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum 2n², dimana n adalah urutan kulit atom.

• Jika n = 1 maka 2n² sama dengan 2 elektron
• Jika n = 2 maka 2n² sama dengan 8 elektron
• Jika n = 3 maka 2n² sama dengan 18 elektron
• Jika n = 4 maka 2n² sama dengan 32 elektron

Setiap kulit memiliki lambang dimana K sama dengan kulit pertama dekat dengan inti atom, L setelahnya, M setelah L, dan N setelah M. Banyaknya kulit yang terisi elektron menunjukkan periode. Elektron disusun sedemikian rupa pada masing-masing kulit dan diisi maksimum sesuai daya tampung kulitnya. Jika masih ada sisa elektron yang tidak bisa lagi ditampung pada kulit tersebut maka diletakkan pada kulit selanjutnya.

PENGISIAN KONFIGURASI ATOM PADA ATOM GOLONGAN UTAMA

Tabel diatas adalah pengisian konfigurasi elektron pada atom golongan utama.

D. ELEKTRON VALENSI

Elektron yang berperan dalam reaksi pembentukan ikatan kimia dan dalam reaksi kimia adalah elktron terluar atau elektron valensi. Jumlah elktron valensi ditentukan berdasarkan elektron yang terdapat pada kulit terakhir dari konfigurasi elektron atom tersebut. Unsur yang memiliki jumlah elektron valensi yang sama akan memiliki sifat kimia yang sama pula.

ELEKTRON VALENSI

Tabel diatas adalah tabel penentuan jumlah elektron valensi sekaligus hubungan konfigurasi elektron dan elektron valensi.

E. PERATURAN UNTUK MENENTUKAN KONFIGURASI ELEKTRON

Dalam penentuan konfigurasi sebuah atom, tidak bisa kita dengan mudahnya melakukannya tanpa mengetahui aturan-aturannya. Ada 3 aturan yang harus diperhitungkan yaitu asas aufbau, larangan pauli dan kaidah hund.

1. Asas Aufbau

Menurut aasas ini, elektron dalam atom sebisa mungkin memiliki energi terendah. Pengisian elektron pada orbital selalu dimulai dari orbital 1s atau tingkat energi terendah. Jika orbitas 1s sudah penuh, elektron akan masuk ke dalam orbital 2s, demikian seterusnya.

Besarnya tingkat orbital bergantung pada harga bilangan kuantum utama (n) dan bilangan kuantum azimuth (l). Orbital dengan harga n+ l lebih besar mempunyai tingkat energi lebih besar. Bila harga n+ l  sama maka orbital yang mempunyai harga n lebih besar mempunyai energi yang lebih besar.

Urutan tingkat energi dalam pengisian elektron sebagai berikut .

PENGISIAN ELEKTRON

2. Larangan Pauli

Asas larangan pauli menyebutkan tidak mungkin dalam sebuah atom ada dua elektron dengan harga keempat bilangan kuantum yang sama. Maksudnya, dalam sebuah atom, dua buah elektron mungkin memiliki harga n, l, dan ml yang sama, tetapi harga snya pasti berbeda. Jadi, larangan pauli menjelaskan suatu orbital maksimum yang hanya dapat ditempati dua elektron yang arah spinnya berlawanan. Subkulit s mempunyai 1 orbital, elektron maksimalnya 2.

•  Subkulit p memiliki 3 orbital dan elektron maksimumnya 6
• Subkulit p memiliki 5 orbital dan elektron maksimumnya 10
• Subkulit p memiliki 7 orbital dan elektron maksimumnya 14
• Jumlah maksimum elektron pada kulit ke �n = 2n².

3. Kaidah Hund

Pada pengisian orbital-orbital yang berenergi sama maka elektron akan menempati orbital secara sendiri-sendiri dengan spin yang paralel kemudian baru berpasangan. Keadaan ennergi terendah adalah yang memiliki elektron tak berpasangan yang paling banyak.

Contohnya pada subkulit p dengan l = 1 dan ml = +1,0,-1 maka elektron maksimumnya 6. Urutan pengisian elektron dalam orbital sebagai berikut.

URUTAN PENGISINA ELEKTRON DALAM ORBITAL

Contoh konfigurasi elektron unsur C (Z = 6)

Pengisiannya sebagai berikut : 2 elektron menempati orbital subkulit 1s berikutnya 2 elektron menempati 2s dan sisanya 2 elektron menempati orbital-orbital 2p secara paralel.

CONTOH KONFIGURASI ELEKTRON UNSUR

F. CARA PENULISAN KONFIGURASI ELEKTRON

1. Dua cara penulisan urutan subkulit

Subkulit ditulis berdasarkan urutan tingkat energinya

Contoh : 

Subkulit ditulis sesuai urutan nomor kulit yang sama kemudian untuk kulit berikutnya lebih tinggi

Contoh : 

2. Penyingkatan menggunakan konfigurasi elektron gas mulia terdekat

Contoh :

Gas mulia terdekat sebelumnya adalah

Maka konfigurasinya dapat disingkat

Beberapa contoh lainnya :

3. Orbital penuh dan setengah penuh

Berdasarkan percobaan dapat ditunjukkan bahwa orbital yang terisi penuh atau setengah penuh merupakan struktur yang relatif lebih stabil. Ada beberapa penyimpangan pengisian elektron berdasarkan atauran aufbau dengan berdasarkan percobaan.

ORBITA PENUH DAN SETENGAH PENUH

Hal tersebut terjadi karena orbital setengah penuh (d⁵) dan penuh (d¹⁰) lebih stabil.

G. KONFIGURASI ELEKTRON ION

Ion positif terbentuk dari atom netral dengan melepas elktron pada kulit terluarnya.

Penulisannya :

Ion positip L^x+ yang artinya  melepaskan elektron sebanyak x 

Ion negatip A^y- yang artinya menangkap elektron sebanyak y

Ion negatif terbentuk dari atom netral dengan menarik elektron untuk mengisi orbit dari subkulit terluar yang belum penuh.

Contoh:

H. HUBUNGAN KONFIGURASI ELEKTRON DENGAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Konfigurasi elektron dengan sistem periodek unsur selalu berkesinambungan satu sama lainnya. Dari konfigurasi elektron suatu aton dapat diperkirakan letak unsur dalam tabel periodiknya. Konfigurasi sesungguhnya harus ditentukan dengan percobaan.

HUBUNGAN KONFIGURASI ELEKTRON DENGAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Percobaan bisa dilakukan dengan penentuan elektron valensi yang menunjukkan periode unsur dalam tabel periodik. Penentuan golongan bisa dilihat dari elktron terakhir yang mengisi subkulit. Contohnya elektron yang mengisi subkulit s pada sp terletak pada gol IA atau IIA, elektron yang mengisi subkulit p pada sp terletak pada gol IIIA sampai dengan VIIIA, jika elektron terakhir mengisi sub kulit d pada s terletak pada gol B.

Nah itulah pembahasan kita pada artikel kali ini Tentang Konfigurasi Elektron. Mudah mudah dapat bermanfaat. Apabila masih ada yang belum dimengerti, silahkan sahabat mengisikannya di kotak komentar di bawah. Terimakasih telah berkunjung di softilmu, jangan lupa like, follow, dan komentarnya ya J