.webp)
Dalam pelajaran kimia, kita mempelajari konfigurasi elektron. Elektron dalam atom memiliki bentuk atau konfigurasi yang mengikuti aturan tertentu. Dalam artikel ini kita akan mempelajari konfigurasi elektron, mulai dari pengertian, jenis-jenis, dan aturan penulisannya.
Pengertian Konfigurasi Elektron
Dikutip dari buku Top Modul RPAL Rangkuman Pengetahuan Alam Lengkap yang disusun Tim Smart Genesis, konfigurasi elektron adalah susunan elektron-elektron dalam kulit-kulit atau subkulit atom.
Dalam modul berjudul Konfigurasi Elektron Asas Aufbau Menggunakan Biji Sempoa oleh Mely Rosmalinda, dijelaskan maksud dari kulit elektron adalah sekumpulan orbital atom yang memiliki bilangan kuantum utama n yang sama, sehingga orbital 3s, orbital 3p dan orbital 3d seluruhnya merupakan bagian dari kulit ketiga.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Suatu kulit elektron bisa menampung 2n2 elektron, kulit pertama dapat menampung 2 elektron, kulit kedua 8 elektron, dan kulit ketiga 18 elektron, dan seterusnya.
Sementara subkulit elektron adalah sekelompok orbital-orbital yang mempunyai label orbital yang sama, yakni mempunyai nilai n dan l yang sama. Setiap tiga orbital 2p membentuk satu subkulit yang dapat menampung enam elektron.
Jumlah elektron yang bisa ditampung dalam sebuah subkulit berjumlah 2(2l + 1), sehingga subkulit "s" dapat menampung 2 elektron, subkulit "p" 6 elektron, subkulit "d" 10 elektron, kemudian subkulit "f" 14 elektron.
Jenis-jenis Konfigurasi Elektron
Berdasarkan Modul Kimia Kelas X terbitan Kemdikbud oleh Fadillah Okty Myranthika, MPd, ada dua jenis konfigurasi elektron, yaitu teori atom Bohr dan teori atom mekanika kuantum.
1. Model Atom Bohr
Menurut Niels Bohr, atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan-lintasan tertentu berdasarkan tingkat energi yang tertentu juga.
Lintasan-lintasan elektron inilah yang disebut kulit elektron. Setiap kulit atom memiliki batas maksimal jumlah elektron yang dapat menempati.
Dalam teori Bohr, konfigurasi elektron adalah pengisian elektron yang dimulai dari tingkat energi (kulit) paling rendah. Kulit pertama adalah K, setelah kulit K penuh, makan berlanjut ke kulit L, kulit M, kulit N, dan seterusnya.
Jumlah elektron maksimal di setiap kulit elektron dihitung menggunakan rumus = 2.n2 .
- Kulit K (n =1) maksimal menampung 2.12 = 2
- Kulit L (n = 2) maksimal menampung 2.22 = 8
- Kulit M (n = 3) maksimal menampung 2.32 = 18
- Kulit N (n = 4), maksimal menampung 2.42 = 32, dan seterusnya.
Contoh Model Atom Bohr
Misalnya Nitrogen (N) memiliki nomor atom 7. Maka jumlah elektron = 7.
- Pada kulit ke-1 = 2 (jumlah maksimal pada kulit ke-1 adalah 2)
- Pada kulit ke-2 = 5 (jumlah elektron tersisa)
Maka konfigurasi elektronnya adalah: 2 5.
Contoh lain pada Belerang (S) bernomor atom 12, berarti jumlah elektronnya = 12.
- Pada kulit ke-1 = 2 (jumlah maksimal pada kulit ke-1 adalah 2)
- Pada kulit ke-2 = 8 (jumlah maksimal pada kulit ke-2 adalah 8)
- Pada kulit ke-3 = 2 (jumlah elektron tersisa)
Maka konfigurasi elektronnya adalah: 2 8 2.
2. Model Atom Mekanika Kuantum
Elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti pada kulit atom. Pada setiap kulit atom terdiri atas subkulit yang isinya bilangan kuantum (kumpulan orbital s, p, d, dan f).
Untuk mempermudah menentukan nilai bilangan kuantum, maka digunakan sebuah diagram orbital. Diagram orbital dilambangkan dengan sebuah kotak.
- Subkulit s = 1 kotak
- Subkulit p = 3 kotak
- Subkulit d = 5 kotak
- Subkulit f = 7 kotak.
Dalam model atom mekanika kuantum, penulisan konfigurasi elektron menggunakan diagram orbital harus mengikuti aturan penentuan konfigurasi elektron berdasarkan orbital. Kedudukan elektron terluar suatu atom dapat ditentukan melalui bilangan kuantumnya. Ada empat bilangan kuantum yang menjelaskan letak elektron-elektron suatu atom dalam model ini, yaitu bilangan kuantum utama (n), azimuth (l), magnetik (m), dan spin (s).
Aturan Penulisan Konfigurasi Elektron
Berikut ini empat aturan penulisan konfigurasi elektron dalam model atom mekanika kuantum yang harus dipahami:
1. Prinsip Aufbau
Prinsip pertama adalah Prinsip Aufbau yang ditemukan oleh fisikawan asal Denmark bernama Niels Bohr. Prinsip Aufbau ini menjelaskan bahwa setiap elektron akan menempati orbital dengan bertahap dari subkulit yang terendah tingkat energinya menuju ke yang lebih tinggi.
Masing-masing orbital mempunyai batas elektron yang dapat mengisi. Batas tersebut misalnya:
- Orbitas s berisi 2 elektron
- Orbitas p berisi 6 elektron
- Orbitas d berisi 10 elektron
- Orbitas f berisi 14 elektron.
2. Aturan Hund
Selanjutnya adalah aturan Hund yang pertama kali dikemukakan oleh ahli kimia Jerman, Friedrich Hund. Kaidah ini digunakan saat mengisi elektron di orbital subkulit. Berdasarkan kaidah ini, pengisian elektron tidak berpasangan jika sebelum orbital-orbital di 1 subkulit telah berisi 1 elektron masing-masingnya.
3. Asas Larangan Pauli
Aturan ketiga adalah Larangan Pauli yang disampaikan Wolfgang Pauli pada 1925. Dia mengemukakan bahwa dalam suatu sistem, atom maupun molekul, tidak terdapat dua elektron yang memiliki keempat bilangan kuantum sama.
Hal ini berarti setiap orbital dapat ditempati maksimal hanya dua elektron. Jika terdapat 2 elektron yang memiliki bilangan kuantum sama serta keduanya pun berada atau menempati di orbital sama, maka elektron-elektron ini harus mempunyai bilangan spin berbeda.
4. Aturan Penuh serta Setengah Penuh
Aturan ini berhubungan erat dengan hibridisasi elektron yaitu, "Suatu elektron mempunyai kecenderungan untuk berpindah orbital apabila bisa membentuk susunan elektron yang lebih stabil.....untuk konfigurasi elektron yang berakhiran pada subkulit d, berlaku aturan penuh setengah penuh."
Pada pengisian elektron subkulit d, elektron yang isinya penuh (d10)(d^{10})(d10) serta setengah penuh (d5) (d^5)(d5) lebih stabil. Demikian telah kita ketahui apa itu konfigurasi elektron, mulai dari pengertian, jenis-jenis, dan aturan penulisannya.
(row/row)
