Jumlah elektron yang dapat menempati setiap sub kulit

Jakarta -

Konfigurasi elektron adalah susunan atau gambaran yang menunjukan penempatan elektron dalam suatu atom. Susunan elektron-elektron tersebut berdasarkan kulit atau orbital.

Konfigurasi elektron dalam atom, bisa diungkapkan dengan diagram curah hujan dan diagram orbital. Keduanya bisa bermanfaat untuk menentukan molekul dan teori, seperti dikutip dari e-Modul Kimia Kelas X terbitan Kemdikbud yang disusun oleh Baston Pasaribu.

Melalui, konfigurasi elektron kita dapat mengetahui golongan dan periode dari suatu atom. Golongan tersebut ditunjukkan oleh jumlah elektron terluar (elektron valensi), dan periode ditunjukkan oleh nomor kulit terbesar pada isi elektron (kulit terluar).

Menurut Modul Kimia Kelas 10 terbitan Kemdikbud yang disusun oleh Fadillah Okty Myranthika, M.Pd., hal yang mendasari konfigurasi elektron adalah cara untuk menuliskan orbital, yaitu melalui teori atom Bohr dan teori atom mekanika kuantum.

Teori Atom Bohr

Lintasan-lintasan elektron disebut juga dengan kulit elektron, yang ditempati oleh jumlah elektron maksimal.

Dalam teori ini, konfigurasi elektron adalah pengisian elektron yang dimulai dari tingkat energi (kulit) paling rendah, yaitu kulit yang pertama kulit K, setelah kulit K sudah terisi penuh, dilanjutkan ke kulit L, kulit M, kulit N, hingga seterusnya.

Jumlah elektron maksimal yang ditempati setiap kulit elektron, dapat diketahui menggunakan rumus : 2.n2

Kulit K (n =1) maksimal menampung 2.12 = 2Kulit L (n = 2) maksimal menampung 2.22 = 8

Kulit M (n =3) maksimal menampung 2.23 = 16, hingga seterusnya.

Untuk menuliskan konfigurasi elektron suatu atom, yaitu dengan cara mengetahui jumlah elektron suatu atom yang ditunjukkan melalui nomor atom.

Teori Mekanika Kuantum

Elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti pada kulit atom. Setiap kulit atom, terdiri atas subkulit, yang berisi bilangan kuantum (kumpulan orbital s, p, d, dan f).Untuk memudahkan penentuan nilai bilangan kuantum digunakan sebuah diagram orbital. Diagram orbital dilambangkan dengan sebuah kotak.Subkulit s = 1 kotakSubkulit p = 3 kotakSubkulit d = 5 kotak

Subkulit f = 7 kotak

Dalam model mekanika kuantum, penulisan konfigurasi elektron menggunakan diagram orbital perlu mengikuti aturan penentuan konfigurasi elektron berdasarkan orbital. Kedudukan elektron terluar dari suatu atom bisa ditentukan melalui bilangan kuantumnya.

Model mekanika kuantum dikenal dengan empat bilangan kuantum, yang menjelaskan letak elektron-elektron suatu atom, yakni bilangan kuantum utama (n), azimuth (l), magnetik (m), dan spin (s).

Aturan-aturan penentuan konfigurasi elektron berdasarkan orbitalnya, terdiri dari asas aufbau, larangan pauli, kaidah Hund . Berikut adalah penjelasan setiap aturan asasnya:

Asas Aufbau

Pengisian elektron dimulai dari subkulit dengan tingkat energi paling rendah ke lebih tinggi. Setiap subkulit mempunyai batasan elektron yang dapat diisikan yakni:Subkulit s = 1 orbital maksimal berisi 2 elektronSubkulit p = 3 orbital maksimal berisi 6 elektronSubkulit d = 5 orbital maksimal berisi 10 elektron

Subkulit f = 7 orbital maksimal berisi 14 elektron

Diagram tingkat energi menurut asas aufbau:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4d 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

Asas larangan Pauli

Setiap orbital diisi maksimum 2 elektron dengan spin yang berlawanan. Kemungkinan 2 elektron akan memiliki 3 bilangan kuantum n, l, dan m sama, bilangan kuantum s berbeda.

Kaidah Hund

Konfigurasi elektron energi terendah merupakan jumlah elektron tak berpasangan dengan spin paralel yang terbanyak, dengan tingkat energi yang sama.

Aturan Setengah Penuh
Konfigurasi elektron yang berakhiran pada subkulit berlaku aturan penuh setengah penuh. Aturan ini menyatakan bahwa, suatu elektron mempunyai kecenderungan berpindah orbital apabila dapat membentuk susunan elektron yang lebih stabil.

Itu tadi penjelasan mengenai konfigurasi elektron beserta cara menentukanya. Selamat belajar ya detikers!

Simak Video "Fakta-fakta dari Ledakan Pabrik Kimia di Cilegon"



(lus/lus)

Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron dalam kulit-kulit atau subkulit-subkulit. Pengisian elektron pada tingkat subkulit akan dibahas di kelas XI. Konfigurasi elektron yang akan dibahas pada bab ini hanya untuk memudahkan dalam penentuan periode dan golongan, khususnya golongan utama (A).

Pengisian elektron dimulai dari tingkat energi (kulit) yang paling rendah yaitu kulit K. Tiap kulit maksimum mampu menampung 2n2 elektron, n adalah nomor kulit.

Kulit K (n = 1) maksimum menampung elektron 2 􀁵 12 = 2.

Kulit L (n = 2) maksimum menampung elektron 2 􀁵 22 = 8.

Kulit M (n = 3) maksimum menampung elektron 2 􀁵 32 = 18.

Kulit N (n = 4) maksimum menampung elektron 2 􀁵 42 = 32.

Contoh:

3Li - Kulit K maksimum 2 elektron

- Kulit L sisanya 1

- Distribusinya: 2, 1

20Ca - Kulit K maksimum 2 elektron.

- Kulit L maksimum 8 elektron.

- Kulit M diisi 8 elektron.

Jumlah elektron sisa = 20 – (2 + 8) = 10 merupakan jumlah antara 8 (jumlah maksimum kulit L) dan 18 (jumlah maksimum kulit M) maka diisikan 8 elektron.

- Kulit N sisanya 2 elektron.

- Distribusinya: 2, 8, 8, 2

56Ba - Kulit K maksimum 2 elektron.

- Kulit L maksimum 8 elektron.

- Kulit M maksimum 18 elektron.

- Kulit N diisi 18 elektron.

Jumlah elektron sisa = 56 – (2 + 8 + 18) = 28, merupakan jumlah antara 18 (jumlah maksimum kulit M) dan 32 (jumlah maksimum kulit N), maka diisikan

18 elektron.

- Kulit O diisi 8 elektron.(Seperti pada kulit M konfigurasi Ca).

- Kulit P sisanya 2 elektron.

- Distribusinya: 2, 8, 18, 18, 8, 2


Konfigurasi elektron pada kation dan anion

Kation adalah ion positif, terjadi kalau atom unsur melepas elektron.

Tabel 2.6 Contoh-contoh konfigurasi elektron pada kation

Jumlah elektron yang dapat menempati setiap sub kulit

Anion adalah ion negatif, terjadi jika atom netral menangkap elektron.


Elektron valensi

Elektron valensi adalah banyaknya elektron pada kulit terluar.

Tabel 2.8 Contoh-contoh menentukan elektron valensi unsur

Suatu cara penulisan yang menunjukkan distribusi elektron dalam orbital-orbital pada kulit utama dan subkulit disebut konfigurasi elektron. Pada penulisan konfigurasi elektron perlu dipertimbangkan tiga aturan (asas), yaitu prinsip Aufbau, asas larangan Pauli, dan kaidah Hund.

1.      Prinsip Aufbau

Elektron-elektron dalam suatu atom berusaha untuk menempati subkulitsubkulit yang berenergi rendah, kemudian baru ke tingkat energi yang lebih tinggi. Dengan demikian, atom berada pada tingkat energi minimum. Inilah yang disebut prinsip Aufbau. Urutan-urutan tingkat energi ditunjukkan pada gambar 1.11. Jadi, pengisian orbital dimulai dari orbital 1s, 2s, 2p, dan seterusnya. Pada gambar dapat dilihat bahwa subkulit 3d mempunyai energi lebih tinggi daripada subkulit 4s. Oleh karena itu, setelah 3p terisi penuh maka elektron berikutnya akan mengisi subkulit 4s, baru kemudian akan mengisi subkulit 3d.

2.      Kaidah Hund

Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dapat dituliskan dalam bentuk diagram orbital. Suatu orbital dilambangkan dengan strip, sedangkan dua elektron yang menghuni satu orbital dilambangkan dengan dua anak panah yang berlawanan  arah. Jika orbital hanya mengandung satu elektron, anak panah dituliskan mengarah ke atas.

Dalam kaidah Hund, dikemukakan oleh Friedrich Hund (1894 – 1968) pada tahun 1930, disebutkan bahwa elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan. Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong.

3.      Larangan Pauli

Pada tahun 1928, Wolfgang Pauli (1900 – 1958) mengemukakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang boleh mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth, dan magnetik yang sama dalam satu orbital, harus mempunyai spin yang berbeda. Kedua elektron tersebut berpasangan. Setiap orbital mampu menampung maksimum dua elektron. Untuk mengimbangi gaya tolak-menolak di antara elektron-elektron tersebut, dua elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan.

Subkulit s (1 orbital) maksimum 2 elektron

Subkulit p (3 orbital) maksimum 6 elektron

Subkulit d (5 orbital) maksimum 10 elektron

Subkulit f (7 orbital) maksimum 14 elektron