Unsur-unsur yang mempunyai susunan elektron paling stabil yaitu

You're Reading a Free Preview
Pages 4 to 5 are not shown in this preview.

SUSUNAN ELEKTRON YANG STABIL

Pada umumnya atom tidak berada dalam keadaan bebas, tetapi bergabung dengan atom lain membentuk senyawa. Dari 90 buah unsur alami ditambah dengan belasan unsur buatan, dapat dibentuksenyawa dalam jumlah tak hingga. Atom-atombergabung menjadi senyawa yang lebih stabil denganmengeluarkan energi. Atom-atom bergabung karena adanya gaya tarik-menarik antara dua atom. Gaya tarik-menarik antar atom inilah yang disebut ikatan kimia. Ikatan kimia terbentuk karena unsur-unsur ingin memiliki struktur elektron stabil. Struktur elektron stabil yang dimaksud yaitu struktur elektron gas mulia (Golongan VIII A).

Konsep ikatan kimia pertama kali dikemukakan oleh Gilbert Newton Lewis dan Langmuir dari Amerika Serikat, serta Albrecht Kossel dari Jerman pada tahun 1916. Adapun konsep tersebut sebagai berikut:

• Kenyataan bahwa gas mulia (He, Ne, Ar, Kr, Xe, dan Rn) sukar membentuk senyawa (sekarang telah dapat dibuat senyawa dari gas mulia Kr, Xe, dan Rn), merupakan bukti bahwa gas-gas mulia memilkisusunan elektron yang stabil.

• Setiap atom memiliki kecenderungan untuk mempunyai susunan elektron yang stabil seperti gas mulia, dengan cara melepaskan elektron, menerima elektron, atau menggunakan pasangan elektron secara bersama-sama.

Jika masing-masing atom sukar untuk melepaskan elektron (memiliki keelektronegatifan tinggi), maka atom-atom tersebut cenderung menggunakan elektron secara bersama dalam membentuk suatu senyawa. Cara Ini merupakan peristiwa yang terjadi pada pembentukan ikatan kovalen. Misalnya atom fluorin dan fluorin, keduanya sama-sama kekurangan elektron, sehingga lebih cenderung memakai bersama elektron terluarnya.

Jika suatu atom melepaskan elektron, berarti atom tersebut memberikan elektron kepada atom lain. Sebaliknya, jika suatu atom menangkap elektron, berarti atom itu menerima elektron dari atom lain. Jadi, susunan elektron yang stabil dapat dicapai dengan berikatan dengan atom lain.

Konfigurasi Gas Mulia

           Dari konfigurasi elektron gas mulia tersebut, Lewis dan Kossel menarik kesimpulan

bahwa konfigurasi elektron suatu atom akan stabil apabila elektron terluarnya 2 (duplet) atau 8 (oktet). Pada saat terbentuk ikatan kimia, setiap atom yang bergabung harus memenuhi aturan duplet atau oktet, dengan cara menerima atau melepaskan elektron (terjadi perpindahan elektron).Kecenderungan atom-atom untuk memiliki delapan elektron di kulit terluar disebut Kaidah Oktet.

Konfigurasi Elektron Unsur-Unsur Transisi

Pada diagram tingkat energi orbital, orbital 4s memiliki energi lebih rendah daripada orbital 3d. Akibatnya, dalam konfigurasi elektron unsur-unsur utama orbital 4s dihuni terlebih dahulu.

Pada unsur-unsur transisi pertama, elektron kulit terluar menghuni orbital-d dan orbital-s, yakni ns (n–1)d. Jika mengikuti aturan tersebut, orbital ns dihuni terlebih dahulu baru menghuni orbital (n–1)d. Apakah konfigurasi elektron untuk unsur-unsur transisi seperti itu? Jika demikian, elektron akan mudah lepas ketika unsur transisi membentuk kation (bersenyawa) berasal dari orbital (n–1)d.

Berdasarkan data empirik, diketahui bahwa semua unsur transisi ketika membentuk kation melepaskan elektron valensi dari orbital ns. Jika muatan kation yang dibentuknya lebih tinggi maka elektron dari orbital (n–1)d dilepaskan. Data berikut ini artinya, elektron terluar berasal dari orbital ns.

Fakta empirik:

1. Mangan dapat membentuk kation Mn2+ (MnCl2) dan Mn7+ (KMnO4)
2. Besi dapat membentuk kation Fe2+ (FeSO4) dan Fe3+ (FeCl3)
3. Tembaga dapat membentuk kation Cu+ (CuCl) dan Cu2+ (CuSO4).

Konfigurasi elektronnya:

1. 25Mn : [Ar] 3d5 4s2
2. 26Fe : [Ar] 3d6 4s2
3. 29Cu : [Ar] 3d10 4s1

Jika fakta empirik dan konfigurasi elektronnya dihubungkan maka Anda dapat mengatakan Mn2+ dibentuk melalui pelepasan 2 elektron dari orbital 4s. Ion Fe2+dibentuk dengan melepaskan 2 elektron dari orbital 4s, demikian juga ion Cu+. Bagaimana menjelaskan data empirik ini?

Berdasarkan hasil perhitungan dan pengukuran, energi orbital dapat disimpulkan sebagai berikut.

1) Unsur-unsur ringan dengan nomor atom 1 (H) sampai dengan 20 (Ca) memiliki konfigurasi elektron sebagaimana uraian tersebut.

2) Untuk unsur-unsur berat dengan nomor atom 21 ke atas, terjadi transisi energi orbital.

Apa yang dimaksud transisi energi orbital? Setelah orbital 4s terisi penuh (atom 20Ca) maka elektron mulai mengisi orbital 3d (21Sc – 30Zn). Dalam keadaan tidak terhuni, orbital 3d memiliki energi lebih tinggi dari 4s. Akan tetapi, ketika orbital 3d terhuni elektron maka energi orbital 3d turun drastis dan mencapai kestabilan dengan energi yang lebih rendah daripada orbital 4s. Dengan demikian, mudah dipahami bahwa orbital paling luar dari kulit valensi adalah orbital ns, bukan orbital (n-1)d. Gejala ini berlaku untuk semua atom-atom unsur dengan nomor atom di atas 20.

WACH THIS VIDIO

Semua materi atau unsur yang ada di alam ini memiliki kecenderungan untuk mencapai keadaan stabil. Dimana, untuk mencapai kestabilan unsur atau atom sesuai dengan aturan oktet atau duplet akan tergantung kepada elektron valensinya. Elektron valensi sendiri merupakan elektron yang berada pada kulit terluar.

Konfigurasi elektron stabil dimiliki oleh golongan gas mulia. Unsur-unsur yang tidak stabil akan berusaha mencapai kestabilan seperti unsur-unsur gas mulia. Secara umum, ada tiga cara unsur-unsur tersebut mencapai kestabilan baik dengan cara melepas elektron, menerima elektron ataupun menggunakan elektron bersama sehingga terbentuk ikatan kimia.

Melepaskan elektron

Unsur-unsur yang berada pada golongan IA (kecuali atom H), IIA, IIIA memiliki elektron valensi dalam jumlah sedikit (elektron valensi kurang dari 4), sehingga dalam proses pembentukan senyawa memiliki kecenderungan mengikuti kaidah oktet dengan melepaskan elektron. Unsur-unsur tersebut melepaskan elektron valensi untuk membentuk ion yang positif.

Pembentukan ion positif beberapa unsur

Contoh :

11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1 atau  2  8  1

Jumlah elektron valensi Na adalah 1 sehingga unsur BA berusaha mencapai kestabilan dengan melepaskan 1 elektron membentuk ion Na+. konfigurasi elektronnya menjadi 11Na+ = 1s2 2s2 2p6

(Baca juga: Daur Biogeokimia dan Jenisnya)

Reaksi                            =  Na →Na+ + e–

konfigurasi elektron      = (2  8  1) (2  8)

Menangkap Elektron

Unsur-unsur yang berada pada golongan IVA, VA, VIA, dan VIIA memiliki elektron valensi dalam jumlah banyak (lebih dari 4 elektron valensi). Pada proses pembentukan suatu senyawa, unsur-unsur yang memiliki kecenderungan membentuk ion negative disebut sebagai elektronegatif.

Pembentukan ion negative beberapa unsur

Contoh :

😯 : 1s2  2s2  2p4

Jumlah elektron valensi adalah 6, untuk mencapai kestabilan seperti unsur gas mulia, unsur O harus menerima (menangkap) 2 elektron membentuk ion O2-.

Reaksi                            : O + 2e- → O2-

Konfigurasi elektron      : (2 6)          (2 8)

Menggunakan Elektron Bersama

Cara ini terjadi jika unsur-unsur non logam saling bergabung. Jumlah elektron yang digunakan bersama cenderung mencapai aturan oktet dan duplet.