Diagramtingkat energi atom berelektron banyak menurut aturan aufbau adalah . A. 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d B. 1s = 2s < 2p = 3p < 3d = 4s C. 1s < 2s = 2p < 3s = 3p = 3d < 4s D. 1s = 2s < 2p = 3p < 3d = 3f < 4s E. 1s = 2s = 2p = 3s = 3p = 3d = 4s 28. Konfigurasi elektron yang tidak sesuai dengan aturan Hund adalah .
Struktur Atom Atomic Structure adalah teori terhadap nukleus, di pusat atom, terdiri dari proton dan neutron. Mengorbit di sekitar nukleus adalah mekanika klasik seperti Hukum Newton dapat menjelaskan materi berukuran makro dengan akurat. Akan tetapi, hukum tersebut tidak mampu menjelaskan gejala yang ditimbulkan oleh materi berukuran mikro, seperti elektron, atom, atau molekul. Materi berukuran mikro hanya dapat dijelaskan dengan teori mekanika atom berdasarkan mekanika kuantum dirumuskan oleh Werner Heisenberg dan Erwin Schrodinger. Selain itu, sumbangan pemikiran terhadap teori ini diberikan juga oleh Paul Dirac, Max Born, dan teori atom mekanika kuantum dapat menjelaskan materi berskala mikro seperti elektron dalam atom sehingga penyusunan keberadaan elektron dalam atom dapat digambarkan melalui penulisan konfigurasi elektron dan diagram orbital. Bagaimanakah menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital? Simak Materi berikut Teori Atom ModernTeori atom Bohr cukup berhasil dalam menjelaskan gejala spektrum atom hidrogen, bahkan dapat menentukan jari-jari atom hidrogen dan tingkat energi atom hidrogen pada keadaan dasar berdasarkan postulat momentum sudut dengan perkembangan ilmu pengetahuan, ditemukan fakta-fakta baru yang menunjukkan adanya kelemahan pada teori atom Bohr. Oleh karena itu, dikembangkan teori atom mekanika kuantumTeori Atom BohrSebagaimana telah Anda ketahui, teori atom Bohr didasarkan pada empat postulat sebagai dalam mengelilingi inti atom berada pada tingkattingkat energi atau orbit tertentu. Tingkat-tingkat energi ini dilambangkan dengan n=1, n=2, n=3, dan seterusnya. Bilangan bulat ini dinamakan bilangan kuantum perhatikan Gambar elektron berada pada tingkat energi tertentu, misalnya n=1, energi elektron tetap. Artinya, tidak ada energi yang diemisikan dipancarkan maupun dapat beralih dari satu tingkat energi ke tingkat energi lain disertai perubahan energi. Besarnya perubahan energi sesuai dengan persamaan Planck, E= energi elektron yang dibolehkan memiliki momentum sudut tertentu. Besar momentum sudut ini merupakan kelipatan dari h/2p atau nh/2p, n adalah bilangan kuantum dan h tetapan Peralihan Antartingkat EnergiModel atom Bohr dapat menerangkan spektrum atom hidrogen secara memuaskan. Menurut Bohr, cahaya akan diserap atau diemisikan dengan frekuensi tertentu sesuai persamaan Planck melalui peralihan elektron dari satu tingkat energi ke tingkat energi yang lain. Jika atom hidrogen menyerap energi dalam bentuk cahaya maka elektron akan beralih ke tingkat energi yang lebih jika atom hidrogen mengemisikan cahaya maka elektron akan beralih ke tingkat energi yang lebih rendah. Pada keadaan stabil, atom hidrogen memiliki energi terendah, yakni elektron berada pada tingkat energi dasar n=1. Jika elektron menghuni n>1, dinamakan keadaan tereksitasi. Keadaan tereksitasi ini tidak stabil dan terjadi jika atom hidrogen menyerap sejumlah hidrogen bohrAtom hidrogen pada keadaan tereksitasi tidak stabil sehingga energi yang diserap akan diemisikan kembali menghasilkan garis-garis spektrum perhatikan Gambar Kemudian, elektron akan turun ke tingkat energi yang lebih rendah. Nilai energi yang diserap atau diemisikan dalamtransisi elektron bergantung pada transisi antartingkat energi dirumuskan sebagai berikut b. Kelemahan Model Atom BohrGagasan Bohr tentang pergerakan elektron mengitari inti atom seperti sistem tata surya membuat teori atom Bohr mudah dipahami dan dapat diterima pada waktu itu. Akan tetapi, teori atom Bohr memiliki beberapa kelemahan, di antaranya sebagai atom ditempatkan dalam medan magnet maka akan terbentuk spektrum emisi yang rumit. Gejala ini disebut efek Zeeman perhatikan Gambar atom ditempatkan dalam medan listrik maka akan menghasilkan spektrum halus yang rumit. Gejala ini disebut efek fisika Jerman, Sommerfeld menyarankan, disamping orbit berbentuk lingkaran juga harus mencakup orbit berbentuk elips. Hasilnya, efek Zeeman dapat dijelaskan dengan model tersebut, tetapi model atom Bohr-Sommerfeld tidak mampu menjelaskan spektrum dari atom berelektron tahun setelah teori Bohr lahir, muncul gagasan de Broglie tentang dualisme materi, disusul Heisenberg tentang ketidakpastian posisi dan momentum partikel. Berdasarkan gagasan tersebut dan teori kuantum dari Planck, Schrodinger berhasil meletakkan dasar-dasar teori atom terkini, dinamakan teori atom mekanika Atom Mekanika KuantumKegagalan teori atom Bohr dalam menerangkan spektra atom hidrogen dalam medan magnet dan medan listrik, mendorong Erwin Schrodinger mengembangkan teori atom yang didasarkan pada prinsipprinsip mekanika atom mekanika kuantum mirip dengan yang diajukan oleh model atom Bohr, yaitu atom memiliki inti bermuatan positif dikelilingi oleh elektron-elektron bermuatan negatif. Perbedaannya terletak pada posisi elektron dalam mengelilingi inti atom dari inti menurut bohrMenurut Bohr, keberadaan elektron-elektron dalam mengelilingi inti atom berada dalam orbit dengan jarak tertentu dari inti atom, yang disebut jari-jari atom perhatikan Gambar diatas.Menurut teori atom mekanika kuantum, posisi elektron dalam mengelilingi inti atom tidak dapat diketahui secara pasti sesuai prinsip ketidakpastian Heisenberg. Oleh karena itu, kebolehjadian peluang terbesar ditemukannya elektron berada pada orbit atom tersebut. Dengan kata lain, orbital adalah daerah kebolehjadian terbesar ditemukannya elektron dalam model atom mekanika kuantum, gerakan elektron dalam mengelilingi inti atom memiliki sifat dualisme sebagaimana diajukan oleh de Broglie. Oleh karena gerakan elektron dalam mengelilingi inti memiliki sifat seperti gelombang maka persamaan gerak elektron dalam mengelilingi inti harus terkait dengan fungsi gelombang. Dengan kata lain, energi gerak kinetik elektron harus diungkapkan dalam bentuk persamaan fungsi SchrodingerPersamaan yang menyatakan gerakan elektron dalam mengelilingi inti atom dihubungkan dengan sifat dualisme materi yang diungkapkan dalam bentuk koordinat ini dikenal sebagai persamaan Schrodinger. Dari persamaan Schrodinger ini dihasilkan tiga bilangan kuantum, yaitu - bilangan kuantum utama n, - bilangan kuantum azimut A , - dan bilangan kuantum magnetikm.Ketiga bilangan kuantum ini merupakan bilangan bulat sederhana yang menunjukkan peluang adanya elektron di sekeliling inti atom. Penyelesaian persamaan Schrodinger menghasilkan tiga bilangan kuantum. Orbital diturunkan dari persamaan Schrodinger sehingga terdapat hubungan antara orbital dan ketiga bilangan kuantum Bilangan Kuantum Utama nBilangan kuantum utama n memiliki nilai n = 1, 2, 3, …, n. Bilangan kuantum ini menyatakan tingkat energi utama elektron dan sebagai ukuran kebolehjadian ditemukannya elektron dari inti atom. Jadi, bilangan kuantum utama serupa dengan tingkat-tingkat energi elektron atau orbit menurut teori atom Bohr. Bilangan kuantum utama merupakan fungsi jarak yang dihitung dari inti atom sebagai titik nol. Jadi, semakin besar nilai n, semakin jauh jaraknya dari karena peluang menemukan elektron dinyatakan dengan orbital maka dapat dikatakan bahwa orbital berada dalam tingkat-tingkat energi sesuai dengan bilangan kuantum utama n. Pada setiap tingkat energi terdapat satu atau lebih bentuk orbital. Semua bentuk orbital ini membentuk kulit shell. Kulit adalah kumpulan bentuk orbital dalam bilangan kuantum utama yang ini diberi lambang mulai dari K, L, M, N, …, dan seterusnya. Hubungan bilangan kuantum utama dengan lambang kulit sebagai Bilangan Kuantum Azimut A Bilangan kuantum azimut disebut juga bilangan kuantum momentum sudut, dilambangkan dengan A. Bilangan kuantum azimut menentukan bentuk orbital. Nilai bilangan kuantum azimut adalah A= n–1. Oleh karena nilai n merupakan bilangan bulat dan terkecil sama dengan satu maka harga A juga merupakan deret bilangan bulat 0, 1, 2, …, n–1. Jadi, untuk n=1 hanya ada satu harga bilangan kuantum azimut, yaitu 0. Berarti, pada kulit K n=1 hanya terdapat satu bentuk orbital. Untuk n=2 ada dua harga bilangan kuantum azimut, yaitu 0 dan 1. Artinya, pada kulit L n=2 terdapat dua bentuk orbital, yaitu orbital yang memiliki nilai A=0 dan orbital yang memiliki nilai A=1Pada pembahasan sebelumnya, dinyatakan bahwa bentuk-bentuk orbital yang memiliki bilangan kuantum utama sama membentuk kulit. Bentuk orbital dengan bilangan kuantum azimut sama dinamakan subkulit. Jadi, bilangan kuantum azimut dapat juga menunjukkan jumlah subkulit dalam setiap kulit. Masing-masing subkulit diberi lambang dengan s, p, d, f, …, dan seterusnya. Hubungan subkulit dengan lambangnya adalah sebagai berikutcontoh kuantum azimut c. Bilangan Kuantum Magnetik mBilangan kuantum magnetik disebut juga bilangan kuantum orientasi sebab bilangan kuantum ini menunjukkan orientasi arah orbital dalam ruang atau orientasi subkulit dalam kulit. Nilai bilangan kuantum magnetik berupa deret bilangan bulat dari –m melalui nol sampai +m. Untuk A=1, nilai m=0, ±l. Jadi, nilai bilangan kuantum magnetik untuk A=1 adalah –l melalui 0 sampai + kuantum magnetikSubkulit-s A =0 memiliki harga m=0, artinya subkulit-s hanya memiliki satu buah orbital. Oleh karena m=0, orbital-s tidak memiliki orientasi dalam ruang sehingga bentuk orbital-s dikukuhkan berupa bola yang A=1 memiliki nilai m= –1, 0, +1. Artinya, subkulit-p memiliki tiga buah orientasi dalam ruang 3 orbital, yaitu orientasi pada sumbu-x dinamakan orbital px , orientasi pada sumbu-y dinamakan orbital py , dan orientasi pada sumbu-z dinamakan orbital pz .Subkulit-d A=2 memiliki harga m= –2, –1, 0, +1, +2. Artinya, subkulit-d memiliki lima buah orientasi dalam ruang 5 orbital, yaitu pada bidang-xy dinamakan orbital dxy, pada bidang-xz dinamakan orbital dxz, pada bidang-yz dinamakan orbital dyz, pada sumbu x2 –y2 dinamakan orbital −2 2 dx y , dan orientasi pada sumbu z2 dinamakan orbital 2 dz .Contoh orientasi orbital dapat dilihat pada Gambar d. Bilangan Kuantum Spin sDi samping bilangan kuantum n, A , dan m, masih terdapat satu bilangan kuantum lain. Bilangan kuantum ini dinamakan bilangan kuantum spin, dilambangkan dengan s. Bilangan kuantum ini ditemukan dari hasil pengamatan radiasi uap perak yang dilewatkan melalui medan magnet, oleh Otto Stern dan W. medan magnet, berkas cahaya dari uap atom perak terurai menjadi dua berkas. Satu berkas membelok ke kutub utara magnet dan satu berkas lagi ke kutub selatan magnet perhatikan Gambar Berdasarkan pengamatan tersebut, disimpulkan bahwa atom-atom perak memiliki sifat magnet. Pengamatan terhadap atom-atom unsur lain, seperti atom Li, Na, Cu, dan Au selalu menghasilkan gejala yang tersebut memiliki jumlah elektron ganjil. Munculnya sifat magnet dari berkas uap atom disebabkan oleh spin atau putaran elektron pada porosnya. Berdasarkan percobaan Stern-Gerlach, dapat disimpulkan bahwa ada dua macam spin elektron yang berlawanan arah dan saling atom yang jumlah elektronnya ganjil, terdapat sebuah elektron yang spinnya tidak ada yang meniadakan. Akibatnya, atom tersebut memiliki medan elektron dinyatakan dengan bilangan kuantum spin. Bilangan kuantum ini memiliki dua harga yang berlawanan tanda, yaitu +½ dan –½ . Tanda + menunjukkan putaran searah jarum jam dan tanda – arah sebaliknya perhatikan Gambar Adapun harga ½ , menyatakan fraksi elektron. B. Bentuk OrbitalBentuk orbital ditentukan oleh bilangan kuantum azimut. Bilangan kuantum ini diperoleh dari suatu persamaan matematika yang mengandung trigonometri sinus dan cosinus. Akibatnya, bentuk orbital ditentukan oleh bentuk trigonometri dalam memiliki bilangan kuantum azimut, A= 0 dan m= 0. Oleh karena nilai m sesungguhnya suatu tetapan tidak mengandung trigonometri maka orbital-s tidak memiliki orientasi dalam ruang sehingga orbital-s ditetapkan berupa bola simetris di sekeliling bola menyatakan peluang terbesar ditemukannya elektron dalam orbital-s. Hal ini bukan berarti semua elektron dalam orbital-s berada di permukaan bola, tetapi pada permukaan bola itu peluangnya tertinggi ≈ 99,99%, sisanya boleh jadi tersebar di dalam bola, lihat Gambar sOrbital-pOrbital-p memiliki bilangan kuantum azimut, A= 1 dan m= 0, ±l. Oleh karena itu, orbital-p memiliki tiga orientasi dalam ruang sesuai dengan bilangan kuantum magnetiknya. Oleh karena nilai m sesungguhnya mengandung sinus maka bentuk orbital-p menyerupai bentuk sinus dalam ruang, seperti ditunjukkan pada Gambar orbital-p memiliki bentuk yang sama, tetapi berbeda dalam orientasinya. Orbital-px memiliki orientasi ruang pada sumbu-x, orbital-py memiliki orientasi pada sumbu-y, dan orbital-pz memiliki orientasi pada sumbu-z. Makna dari bentuk orbital-p adalah peluang terbesar ditemukannya elektron dalam ruang berada di sekitar sumbu x, y, dan z. Adapun pada bidang xy, xz, dan yz, peluangnya memiliki bilangan kuantum azimut A = 2 dan m = 0, ±1, ±2. Akibatnya, terdapat lima orbital-d yang melibatkan sumbu dan bidang, sesuai dengan jumlah bilangan kuantum magnetiknya. Orbital-d terdiri atas orbital- 2 dz , orbital- xz d , orbital- xy d , orbital- yz d , dan orbital- −2 2 dx y perhatikan Gambar dxy, dxz, dyz, dan −2 2 dx y memiliki bentuk yang sama, tetapi orientasi dalam ruang berbeda. Orientasi orbital-dxy berada dalam bidang xy, demikian juga orientasi orbital-orbital lainnya sesuai dengan tandanya. Orbital −2 2 dx y memiliki orientasi pada sumbu x dan sumbu y. Adapun orbital 2 dz memiliki bentuk berbeda dari keempat orbital yang orbital ini berada pada sumbu z dan terdapat “donat” kecil pada bidang-xy. Makna dari orbital-d adalah, pada daerah-daerah sesuai tanda dalam orbital xy, xz, yz, x2 –y2 , z2 menunjukkan peluang terbesar ditemukannya elektron, sedangkan pada simpul-simpul di luar bidang memiliki peluang paling kecil. Bentuk orbital-f dan yang lebih tinggi dapat dihitung secara matematika,tetapi sukar untuk digambarkan atau diungkapkan kebolehjadiannya sebagaimana orbital-s, p, dan d. Kesimpulan umum dari hasil penyelesaian persamaan Schrodinger dapat dirangkum sebagai berikut C. Konfigurasi Elektron Atom PolielektronPersamaan Schrodinger hanya dapat diterapkan secara eksak untuk atom berelektron tunggal seperti hidrogen, sedangkan pada atom berelektron banyak tidak dapat utama pada atom berelektron banyak adalah bertambahnya jumlah elektron sehingga menimbulkan tarikmenarik antara elektron-inti dan tolak-menolak antara elektron-elektron semakin rumit. Oleh karena itu, untuk atom berlektron banyak digunakan metode pendekatan berdasarkan hasil penelitian dan teori para Energi OrbitalPada atom berelektron banyak, setiap orbital ditandai oleh bilangan kuantum n, A, m, dan s. Bilangan kuantum ini memiliki arti sama dengan yang dibahas sebelumnya. Perbedaannya terletak pada jarak orbital dari inti. Pada atom hidrogen, setiap orbital dengan nilai bilangan kuantum utama sama memiliki tingkat-tingkat energi sama atau terdegenerasi. Misalnya, orbital 2s dan 2p memiliki tingkat energi yang sama. Demikian pula untuk orbital 3s, 3p, dan atom berelektron banyak, orbital-orbital dengan nilai bilangan kuantum utama sama memiliki tingkat energi yang sedikit berbeda. Misalnya, orbital 2s dan 2p memiliki tingkat energi berbeda, yaitu energi orbital 2p lebih tinggi. Perbedaan tingkat energi elektron pada atom hidrogen dan atom berelektron banyak ditunjukkan pada Gambar tingkat energiPerbedaan tingkat energi ini disebabkan oleh elektron yang berada pada kulit dalam menghalangi elektron-elektron pada kulit bagian luar. Sebagai contoh, elektron pada orbital 1s akan tolak-menolak dengan elektron pada orbital-2s dan 2p sehingga orbital-2s dan 2p tidak lagi sejajar terdegenerasi seperti pada atom ini menyebabkan elektron-elektron dalam orbital-2s memiliki peluang lebih besar ditemukan di dekat inti daripada orbital-2p orbital-2s lebih dekat dengan inti.Distribusi Elektron dalam AtomKulit terdiri atas subkulit yang berisi orbital-orbital dengan bilangan kuantum utama yang sama. Jumlah orbital dalam setiap kulit dinyatakan dengan rumus n2 dan jumlah maksimum elektron yang dapat menempati setiap kulit dinyatakan dengan rumus 2n²contoh distribusi elektronSubkulit terdiri atas orbital-orbital yang memiliki bilangan kuantum azimut yang sama. Jumlah orbital, dalam setiap subkulit dinyatakan dengan rumus 2 A + 1. Oleh karena setiap orbital maksimum dihuni oleh dua elektron maka jumlah elektron dalam setiap subkulit dinyatakan dengan rumus 22 A + 1.Aturan dalam Konfigurasi ElektronPenulisan konfigurasi elektron untuk atom berelektron banyak didasarkan pada aturan aufbau, aturan Hund, dan prinsip larangan Pauli. Untuk menentukan jumlah elektron dalam atom, perlu diketahui nomor atom unsur Aturan Membangun AufbauAturan pengisian elektron ke dalam orbital-orbital dikenal dengan prinsip Aufbau bahasa Jerman, artinya membangun. Menurut aturan ini, elektron dalam atom harus memiliki energi terendah, artinya elektron harus terlebih dahulu menghuni orbital dengan energi terendah lihat diagram tingkat energi orbital pada Gambar tingkat energi orbital aufbauTingkat energi elektron ditentukan oleh bilangan kuantum utama. Bilangan kuantum utama dengan n = 1 merupakan tingkat energi paling rendah, kemudian meningkat ke tingkat energi yang lebih tinggi, yaitu n = 2, n = 3, dan seterusnya. Jadi, urutan kenaikan tingkat energi elektron adalah n = 1 < n = 2 < n =3 < … < n = n.Setelah tingkat energi elektron diurutkan berdasarkan bilangan kuantum utama, kemudian diurutkan lagi berdasarkan bilangan kuantum azimut sebab orbital-orbital dalam atom berelektron banyak tidak terdegenerasi. Berdasarkan bilangan kuantum azimut, tingkat energi terendah adalah orbital dengan bilangan kuantum azimut terkecil atau A= 0. Jadi, urutan tingkat energinya adalah s < p < d < f < [ A = n–1].Terdapat aturan tambahan, yaitu aturan n+ A. Menurut aturan ini, untuk nilai n+ A sama, orbital yang memiliki energi lebih rendah adalah orbital dengan bilangan kuantum utama lebih kecil,contoh2p 2+1 = 3 < 3s 3+0 =3, 3p 3+1 = 4 < 4s 4+0 =4, dan nilai n+ A berbeda maka orbital yang memiliki energi lebih rendah adalah orbital dengan jumlah n+ A lebih kecil,contoh4s 4+0 = 4 < 3d 3+2 =5.Dengan mengacu pada aturan aufbau maka urutan kenaikan tingkat energi elektron-elektron dalam orbital adalah sebagai < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < …b. Aturan HundAturan Hund disusun berdasarkan data spektroskopi atom. Aturan ini menyatakan sebagai elektron ke dalam orbital-orbital yang tingkat energinya sama, misalnya ketiga orbital-p atau kelima orbital-d. Oleh karena itu, elektron-elektron tidak berpasangan sebelum semua orbital dihuni. Elektron-elektron yang menghuni orbital-orbital dengan tingkat energi sama, misalnya orbital pz , px , py . Oleh karena itu, energi paling rendah dicapai jika spin elektron Prinsip Larangan PauliMenurut Wolfgang Pauli, elektron-elektron tidak boleh memiliki empat bilangan kuantum yang sama. Aturan ini disebut Prinsip larangan Pauli. Makna dari larangan Pauli adalah jika elektron-elektron memiliki ketiga bilangan kuantum n, A, m samamaka elektron-elektron tersebut tidak boleh berada dalam orbital yang sama pada waktu bersamaan. Akibatnya, setiap orbital hanya dapat dihuni maksimum dua elektron dan arah spinnya harus konsekuensi dari larangan Pauli maka jumlah elektron yang dapat menghuni subkulit s, p, d, f, …, dan seterusnya berturut-turut adalah 2, 6, 10, 14, …, dan seterusnya. Hal ini sesuai dengan rumus 22 A + 1Penulisan Konfigurasi ElektronUntuk menuliskan konfigurasi elektron, bayangkan bahwa inti atom memiliki tingkat-tingkat energi, dan setiap tingkat energi memiliki orbitalorbital yang masih kosong. Kemudian, elektron-elektron ditempatkan pada orbital-orbital sesuai dengan urutan tingkat energinya aturan Aufbau, dan tingkat energi paling rendah diisi terlebih orbital dengan tingkat energi sama, seperti px , py , pz , diusahakan tidak berpasangan sesuai aturan Hund, tempatnya boleh di mana saja, px , py , atau pz . Jika setelah masing-masing orbital dihuni oleh satu elektron masih ada elektron lain maka elektron ditambahkan untuk membentuk pasangan dengan spin setiap orbital maksimum dihuni oleh dua elektron, sesuai aturan Pauli perhatikan Gambar Penulisan konfigurasi elektron dapat diringkas sebab dalam kimia yang penting adalah konfigurasi elektron pada kulit terluar atau elektron valensi. Contoh konfigurasi elektron atom natrium dapat ditulis sebagai11Na [Ne] 3s1 .Lambang [Ne] menggantikan penulisan konfigurasi elektron bagian dalam10Ne 1s2 2s2 2p6 .Aufbauberasal dari bahasa Jerman yang artinya membangun (Hidayat, 2007:9). Untuk membangun konfigurasi elektron atom berelektron banyak haruslah memperhatikan aturan/prinsip aufbau. Menurut prinsip Aufbau, elektron dalam suatu atom akan mulai mengisi orbital yang tingkat energinya paling rendah sampai yang paling tinggi.Tiap tingkat energi diisi elektron sebanyak mungkin sampai penuh.
– Mungkin sebagian kita ada yang menyukai pelajaran kimia. Dari senyawa atom terkecil hingga rumus kimia tersulit pun dapat kita bahas dalam artikel ini. Pada artikel kali ini kita akan bahas mengenai konfigurasi elektron. Mari simak penjelasannya di bawah ini. Pengertian Konfigurasi ElektronMacam – Macam Konfigurasi ElektronAturan atau Prinsip Konfigurasi ElektronPenulisan Konfigurasi ElektronKonfigurasi Elektron dan Bilangan KuantumRumus Konfigurasi Elektron = 2n2Contoh Soal Konfigurasi ElektronSebarkan iniPosting terkait Pengertian Konfigurasi Elektron Untuk bisa memahami pengertian konfogurasi elektron dapat dijelaskan menggunakan pemisahan makna kata tersebut. Konfigurasi merupakan suatu susunan atau aturan. Sedangkan Elektron merupakan suatu partikel sub atom yang memiliki muatan. Sehingga konfogurasi elektron dapat diartikan sebagai suatu susunan elektron-elektron pada sebuah atom. Susunan tersebut dapat mengikuti kaidah dan pola yang telah ditentukan. Jadi sebelum membahas tentang konfigurasi elektron lebih lanjut, hal yang harus diketahui adalah suatu atom memiliki kulit dan subkulit. Secara lebih jelas Konfigurasi elektron dapat diartikan sebagai suatu penataan atau penyusunan elektron ke dalam kulit dan subkulit atom. Berdasarkan pengertian diatas dapat dijelaskan bahwa terdapat dua cara dalam suatu penulisan konfigurasi elektron. Cara tersebut yaitu bisa berdasarkan kulit atom atau berdasarkan subkulit atomnya. Konfigurasi elektron ini berdasarkan kulit atom hanya berlaku untuk unsur golongan utama, yaitu unsur golongan IA sampai VIIIA. Macam – Macam Konfigurasi Elektron Konfigurasi Elektron juga memiliki beberapa macam – macamnya, yakni sebagai berikut 1. Kulit dan Subkulit Konfigurasi Elektron Model atom Bohr merupakan suatu dasar dari konfigurasi elektron dengan bentuk yang masih umum berkaitan dengan kulit dan subkulit. Konfigurasi elektron merupakan suatu himpunan atau kumpulan elektron-elektron yang menempati bilangan kuantum utama n yang sama. Dalam teori kimia dapat dijelaskan bahwa atom ke n dapat menampung 2n2 elektron. Misalnya, jika kulit pertama bisa menampung 2 elektron, kulit kedua 8 elektron, dan kulit ketiga 18 elektron. Sedangkan subkulit atom pada konfigurasi elektron merupakan suatu elektron-elektron yang memiliki bilangan kuantum azimut ℓ dalam suatu kulit. Nilai-nilai ℓ bilangan kuantum azimuth yakni 0, 1, 2, 3. Angka-angka tersebut akan melambangkan s, p, d, dan f. Setiap sub kulitnya maksimum dapat diisi dengan 22ℓ+1 elektron. Terdapat beberapa model dalam penentuan suatu konfirasi elektron. Model-model tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut ini A. Model Panjang Konfigurasi elektron model panjang merupakan suatu konfigurasi yang paling umum. Konfigurasi elektron model ini ditulis dalam bentuk nomor urutan subkulit, dimana setiap sub kulit ini memiliki nama berupa angka berpangkat. Angka-angka tersebut dapat menyatakan jumlah elektron. Misalnya, hidrogen H hanya elektron yang berjumlahnya adalah 1 hal ini karena nomor atom H adalah 1. Sehingga konfigurasi elektron untuk hidrogen tersebut ialah 1s1. B. Model Gas Mulia Gas mulia memiliki nomor atom yang dapat direkomendasikan untuk mempersingkat penulisan suatu konfigurasi elektron. Tujuannya adalah agar penulisan konfigurasi elektron ini tidak terlalu panjang. Misalnya, pada konfigurasi elektron P jika menggunakan konfigurasi elektron model panjang dituliskan dengan 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3, akan tetapi dengan menggunakan model gas mulia ini dapat dituliskan menjadi [Ne] 3s2 3p3. Hal ini karena Neon [Ne] juga merupakan salah satu gas mulia dengan nomor atom 10 dengan konfigurasi 1s2 2s2 2p6. C. Pengisian Elektron Aturan dalam penulisan konfurasi elektron ini tidaklah ditulis sembarangan, akan tetapi penulisannya harus berdasarkan kenaikan energi yang dialami elektron tersebut. Agar lebih mudah untuk bisa memahami model pengisian elektron ini kita dapat memperhatikan gambar konfigurasi elektron berikut ini. Berdasarkan gambar tersebut, maka urutan atau penyusunan dalam suatu pengisian elektron diawali dari 1s hingga 8s. Urutan pengisian elektron tersebut adalah sebagai berikut, 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, dan 8s. D. Konfigurasi Elektron Ion Dalam suatu konfigurasi elektron ternyata terdapat beberapa unsur yang terionisasi. Unsur-unsur yang dapat terionisasi ini jumlah elektronnya akan berubah berkurang. Misalnya, pada besi Fe memiliki nomor atom 26 dengan konfigurasi elektron [Ar]3d64s2. Akan tetapi penulisan konfigurasi elektronnya ini akan berubah jika Fe terionisasi menjadi Fe2+. Fe2+ ini menunjukkan Fe akan terionisasi sehingga mengalami pengurangan 2 buah elektron dari 26 elektronnya. Sehingga penulisan konfigurasi elektron Fe2+ yakni [Ar]3d6. Hal yang perlu dicatat jika sebuah unsur ini terionisasi, yang berkurang adalah elektron valensinya. Elektron valensi suatu unsur adalah suatu elektron terluar unsur tersebut. 2. Notasi Konfigurasi Elektron Notasi merupakan standar yang digunakan untuk mengetahui suatu konfigurasi elektron dari sebuah atom dan molekul. Dalam ilmu kimia untuk atom, notasinya juga terdiri dari urutan orbital atom dengan nomor elektron mengisi masing-masing orbital dalam format angka berpangkat. Misalnya pada hidrogen H memiliki satu elektron dalam orbital s kulit pertama, sehingga konfigurasinya ditulis 1s1. Litium ini memiliki dua elektron di subkulit 1s dan satu elektron di subkulit 2s sehingga konfigurasi elektronnya ditulis 1s2 2s1. Angka yang berpangkat 1 pada notasi tidak wajib dicantumkan. 3. Energi Dalam Konfigurasi Elektron Energi juga dapat dikaitkan dengan suatu elektron dalam orbital. Energi dalam sebuah konfigurasi ini sering kali mendekati jumlah energi di setiap elektron dengan mengabaikan interaksi antar elektron. Suatu konfigurasi yang memiliki energi terendah disebut keadaan dasar ground state. Sedangkan konfigurasi lainnya disebut dengan keadaan tereksitasi excited state. 4. Prinsip Aufbau Dan Aturan Madelung Dalam Konfigurasi Elektron Orbital yang diisi untuk meningkatkan nilai n+l. Dimana dua orbital ini memiliki nilai n+l yang sama. Berikut ini yaitu suatu urutan orbital pada konfigurasi elektron 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s, 5g, 6f, 7d, 8p, dan 9s 5. Penyimpangan Konfigurasi Elektron 1. Penyimpangan Konfigurasi Elektron Pada Orbiital d Penyimpangan pada orbital subkulit d ini dikarenakan orbital yang setengah penuh d5 atau penuh d10 itu akan bersifat lebih stabil dibandingkan dengan orbital yang hampir setengah penuh d4 atau hampir penuh d8 atau d9. tabel orbital d 2. Penyimpangan Konfigurasi Elektron Pada Orbital f Pada orbital f, sebagaimana dengan penyimpangan konfigurasi dalam orbital d, maka suatu konfigurasi elektron yang berakhir pada orbital f juga mengalami penyimpangan. 6. Konfigurasi Elektron Dalam Molekul Dalam molekul, konfigurasi elektronnya ini semakin rumit. Masing-masing molekul ini memiliki struktur orbital yang berbeda. Orbital molekul ini ditandai berdasarkan simetrinya. Misalnya pada O2 ditulis 1g2 1u2 2g2 2u2 3g2 1πu4 1πg2, atau setara dengan 1g2 1u2 2g2 2u2 1πu4 3g2 1πg2. Istilah 1πg2 juga mewakili dua elektron di dalam dua turunan orbital ke-π* antibonding. Aturan atau Prinsip Konfigurasi Elektron Atom memiliki suatu aturan-aturan dalam menentukan konfigursi elektronnya. Terdapat aturan dalam konfigurasi elektron yakni 1. Aturan Aufbau Aturan Aufbau merupakan salah satu aturan yang paling digunakan dalam suatu konfigurasi elektron. Aturan ini menjelaskan tentang suatu pengisian orbital fungsi matematika yang menggambarkan perilaku elektron yang dimulai dari tingkat energi rendah ke yang tingkat energi tinggi. Umumnya, elektron ini menempati subkulit yang energinya rendah lebih dulu. Bilangan kuantum utama n dan bilangan kuantum azimuth l ini dijadikan rujukan untuk mengetahui tingkat energi pada suatu sub kulit. Pada orbital, harga n + l ini mempengaaruhi tingkat energi pada subkulit tertentu. Sehingga jika harga n + 1nya memiliki nilai yang sangat besar maka tingkat energinya lebih besar. 2. Aturan Pauli Aturan Pauli ini disebut juga dengan Eksklusi Pauli. Sesuai dengan namanya sebuah aturan ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli 1926. Aturan ini juga berupa larangan yang menyatakan bahwa tidak boleh terdapat dua elektron dalam satu atom dengan empat bilangan kuantum yang sama. Hal ini setiap orbital yang sama juga memiliki bilangan kuantum n, l, m, namun, yang menjadi pembeda adalah bilangan kuantum spin s. Berdasarkan hal tersebut, dapat dijelaskan juga bahwa setiap orbital hanya bisa diisi 2 elektron dengan spin yang berlawanan. Hal ini karena jika elektron ketiga dimasukkan maka akan terdapat spin yang sama dengan salah satu elektron pada sebelumnya. 3. Aturan Hund Aturan hund ini dikemukakan oleh Friedrick Hund 1930. Dalam aturan ini dijelaskan bahwa suatu elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan. Jadi elektron-elektron baru bisa berpasangan jika pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong. Awalnya semua ruang orbital yang diisi dengan satu spin dengan arah panah keatas. Setelah semua ruang penuh maka diisi juga spin dengan panah kebawah. 4. Aturan Penuh Setengah Penuh Aturan ini juga berkaitan erat dengan hibridisasi elektron. Aturan ini menjelaskan bahwa suatu elektron ini memiki kecenderungan untuk berpindah orbital apabila dapat membentuk suatu susunan elektron yang lebih stabil untuk konfigurasi elektron yang berakhiran pada sub kulit d akan berlaku aturan penuh setengah penuh. Misalnya 24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 akan menjadi 24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5. Berdasarkan contoh yang tadi dapat dikatakan bahwa jika 4s diisi 2 elektron maka 3d kurang satu elektron untuk menjadi setengah penuh. Sehingga elektron yang berada di 4s ini akan berpindah ke 3d. Penulisan Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron penulisannya ini berdasarkan teori atom dalam pembahasan mekanika kuantum. Kemudian, elektron-elektron ditempatkan pada suatu orbital-orbital sesuai dengan urutan tingkat energinya aturan Aufbau, dan tingkat energi yang paling rendah diisi terlebih dahulu. Cara pengisian orbital sama dengan pengisian pada suatu tingkat energi, dimana dalam pengisiannya sesuai dengan aturan Hund, tetapi jumlah elektron yang menempati ruang hanya dua saja satu elektron berpangan yang sesuai aturan Pauli. Pada gambar berikut ini merupakan contoh cara penulisan konfigurasi elektron yang benar. Penulisan suatu konfigurasi elektron dapat disingkat dengan menggunakan nomor atom unsur lain seperti yang telah dijelaskan pada model konfigurasi elektron. Konfigurasi Elektron dan Bilangan Kuantum Bilangan kuantum ini dapat ditentukan berdasarkan konfigurasi elektron, misalnya atom oksigen O bernomor atom 8, sehingga memiliki 8 elektron, suatu konfigurasi elektron atom oksigen adalah 8O 1s2 2s2 2p4. Konfigurasi elektron tersebut dapat diuraikan menjadi beberapa bentuk seperti dibawah ini 1 1s2 2s2 2px2 2py1 2pz1 2 1s2 2s2 2px1 2py2 2pz1 3 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz2 Berdasarkan contoh tersebut maka dapat dilihat bahwa pada elektron terakhir dari atom oksigen memiliki bilangan kuantum sebagai berikut ini. 1 Bilangan kuantum utama, n= 2 2 Bilangan kuantum azimut, l= 1 3 Bilangan kuantum spin, s= –½ 4 Bilangan kuantum magnetik, m= –1, +1, atau 0 tidak pasti, semua orbital ini memiliki peluang yang sama untuk dihuni. Rumus Konfigurasi Elektron = 2n2 Contoh Soal Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron yang benar untuk 24 Cr yaitu ?? Penyelesaian Menurut aturan Aufbau untuk 24 Cr adalah … 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 Berdasarkan percobaan 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 setengah Penuh Untuk sub kulit d, terisi elektron setengah penuh atau penuh ternyata lebih stabil dibandingkan dengan aturan aufbau. Jadi, Konfigurasi elektron yang benar untuk 24 Cr yaitu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 setengah Penuh Demikianlah penjelasan mengenai √ Konfigurasi Elektron Pengertian, Macam, Aturan, Penulisan, Rumus & Contoh Soalnya Lengkap Semoga dapat memberikan manfaat dan ilmu pengetahuan serta wawasan yang sangat luas untuk para pembaca. Terima kasih. Baca Juga Artikel Lainnya Bunyi Adalah Sinar Gamma Getaran Adalah Gelombang Adalah Induksi Elektromagnetik Tabel Sistem Periodik Unsur Kimia
Moderntidak dapat menjelaskan Spektrum atom H dalam medan listrik . dan magnet Spektrum atom dengan banyak e- Utama (tingkat energi) Azimut (bentuk orbital) Magnetik (orientasi orbital) Spin (arah rotasi elektron) . Konfigurasi elektron Sistem periodik Periode Golongan Aturan Aufbau Aturan Hund Aturan Pauli disusun berdasarkan nilai tertinggi menunjukkan menghasilkan menunjukan posisi atom
BerandaDiagram tingkat energi untuk atom yang berelektron...PertanyaanDiagram tingkat energi untuk atom yang berelektron banyak menurut aturan Aufbau adalah ....Diagram tingkat energi untuk atom yang berelektron banyak menurut aturan Aufbau adalah .... 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 3d < 4s < 4p 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p 1s < 2s = 3s < 3p = 4p < 3d 1s = 2s < 2p < 3s = 4s < 3d 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 3d < 4s < 4p ISI. SolichahMaster TeacherJawabanjawaban yang tepat adalah yang tepat adalah B. PembahasanTingkat energi setiap subkulit pada kulitnya telah disusun sesuai dengan aturan Aufbau. Jadi, jawaban yang tepat adalah energi setiap subkulit pada kulitnya telah disusun sesuai dengan aturan Aufbau. Jadi, jawaban yang tepat adalah B. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!1rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!©2023 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia
. 18 21 17 407 301 223 473 144