Dalampenulisan konfigurasi elektron dan diagram orbital perlu berlandaskan pada tiga prinsip utama yaitu azas Aufbau, aturan Hund, dan azas larangan Pauli Azas Aufbau menyatakan bahwa pengisian elektron dimulai dari subkulit yang berenergi paling rendah dilanjutkan pada subkulit yang lebih tinggi energinyaKonfigurasi elektron dan diagram orbital akan dibahas pada artikel ini dengan mudah dari contoh dalam kehidupan sehari-hari dan lingkungan sekitar — Apa sih yang ada di pikiran kamu waktu dengar kata “kimia”? Cairan warna-warni? Kebanyakan orang pasti berpikir begitu. Ada yang warnanya ungu, hijau, biru, dan warna-warna lainnya. Tapi tentu saja nggak semua zat kimia punya warna-warna menarik, teman. Zat-zat yang punya konfigurasi elektron dan diagram orbital tertentu saja yang punya warna menarik. Wow, apaan tuh konfigurasi elektron dan diagram orbital? Cekidot! Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron adalah susunan elektron berdasarkan kulit atau orbital dari suatu atom. Jadi ada dua cara menyatakan konfigurasi elektron nih. Namun konfigurasi elektron berdasarkan orbital atom itu, lebih berguna untuk mempelajari sifat-sifat suatu zat kimia, termasuk mengapa ada zat kimia yang berwarna-warni. Jadi yang dibahas di sini adalah bagaimana membuat konfigurasi elektron berdasarkan orbital suatu atom ya. Nah, ada satu gambar yang harus kalian pahami dulu sebelum membuat konfigurasi elektron berdasarkan orbital atom. Coba perhatikan gambar di bawah ini. Wow, apa tuh? Uler-uleran? Bukan dong. Itu adalah urutan tingkat energi kulit dan subkulit suatu atom. Ada 4 subkulit yaitu s, p, d, dan f dan angka sebelum subkulit menunjukkan kulit. Subkulit 1s punya tingkat energi paling rendah, lalu naik ke subkulit 2s, 2p, 3s, 3p, sampai terakhir yang paling tinggi 8s. Pastinya elektron yang bisa mengisi subkulit tertentu juga terbatas. Elektron yang mengisi subkulit ini dituliskan dalam bentuk pangkat. Subkulit s maksimal terisi 2 elektron , p terisi 6 elektron p6, d terisi 10 elektron , dan f terisi 14 elektron . Saat menuliskan konfigurasi elektron, kita harus menuliskannya secara urut berdasarkan tingkat energi subkulit dari yang terendah ke tertinggi. Coba nih lihat contoh konfigurasi elektron atom karbon. Baca juga Mengenal Partikel dan Notasi Atom Kok bisa gitu ya konfigurasi elektron atom karbon? Coba kita ulik satu persatu ya. Karbon punya 6 elektron. Kita harus menuliskan konfigurasi untuk 6 elektron ini. Padahal elektron yang menempati suatu subkulit bisa dilihat dari pangkat subkulitnya. Kalau kita jumlahkan pangkatnya dari maka pas 6 kan? Jadi, dalam menuliskan konfigurasi elektron, ikuti saja urutan tingkat energi kulit dan subkulitnya sampai pangkatnya sama seperti banyaknya elektron yang dipunyai atom itu. Terus zat kimia dengan konfigurasi elektron seperti apa ya yang bisa menghasilkan warna? Biasanya, zat kimia dari logam transisi golongan B yang bisa menghasilkan warna. Ambil contoh Mangan Mn. Seperti apa tuh konfigurasi elektron mangan? Coba perhatikan gambar di bawah ini. Mn punya subkulit d di akhir konfigurasi elektronnya kan? Subkulit d ini yang biasanya akan mengalami proses kimia lebih lanjut sehingga menghasilkan warna. Itu sebabnya sebagian besar zat kimia dari logam transisi bisa menghasilkan warna. Gimana? Paham kan? Kalau sudah, kita lanjut, yuk! Diagram Orbital Nah sekarang kita akan menggambarkan konfigurasi elektron memakai diagram orbital, teman. Sebenarnya gambarnya cukup mudah kok. Suatu subkulit punya sejumlah orbital. Orbital itu digambarkan sebagai persegi dan berisi garis setengah panah yang mewakili elektron. Subkulit s punya 1 orbital, p punya 3 orbital, d punya 5 orbital, dan f 14 orbital. Ada aturan-aturannya lho dalam menggambar diagram orbital. Kalau sudah tahu aturan-aturannya, langsung aja deh kita lihat contoh diagram orbital untuk beberapa atom berikut. Sama seperti konfigurasi elektron, diagram orbital juga dipakai diperlukan untuk mempelajari mengapa zat-zat kimia mempunyai warna lho. Diagram orbital bisa menggambarkan mengapa ada zat yang warnanya ungu, hijau, atau bahkan tidak berwarna walaupun ia merupakan logam transisi. Misalnya pada logam transisi yang tidak berwarna Zn, bila kita gambarkan diagram orbitalnya, akan terlihat perbedaan diagram orbital antara logam itu dengan logam transisi berwarna lain. Menarik kan materi mengenai konfigurasi elektron dan diagram orbital ini? Masih banyak lho yang bisa kamu “ulik”. Daftar aja deh di ruangbelajar. Dijamin video materi dan pembahasan soalnya mantap! Tunggu apa lagi, Squad?
Contoh2 Ni memiliki konfigurasi 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 Dengan menggunakan pendekatan Slater, konfigurasi elektron ditulis sebagai berikut 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2 Harga S untuk elektron di subkulit 3d adalah S = 18 x 1 + 7 x 0,35 = 20,45 Harga S untuk elektron di subkulit 4s adalah S = 18 x 1 + 8 x 0,85 + 1 x 0,35 = 23,95
Pada pembahasan sebelumnya, telah diketahui bahwa atom memiliki elektron dengan jumlah sama dengan jumlah proton dari atom tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa pada keadaan dasarnya, setiap atom dari suatu unsur memiliki jumlah elektron yang berbeda-beda. Pada sub-bab ini lah, Statmat akan membahas tata cara pengisian elektron dalam orbital kulit dari suatu atom. Setiap atom memiliki orbital, dan tiap orbital dari atom memiliki tingkat energi yang berbeda. Selain itu, tingkat energi dari orbital yang sama namun pada atom yang berbeda akan memiliki tingkat energi yang berbeda, sehingga orbital 1s pada atom H akan memiliki tingkat energi yang berbeda dengan orbital 1s pada atom He, inilah fungsi dari mempelajari bilangan kuantum. Secara sederhana, bilangan kuantum adalah angka yang merepresentasikan posisi elektron sekaligus tingkat energi jarak dari inti atom, bentuk orbital, orientasi orbital, dan spin elektron yang ada dalam model atom mekanika kuantum. 3 Jenis Bilangan KuantumBilangan kuantum utama \n \ Bilangan kuantum azimuth \l \ Bilangan kuantum magnetik \m_l \ Bilangan kuantum spin \s \ Aturan Konfigurasi ElektronAturan AufbauAturan HundLarangan PauliContoh SoalSoal 1PembahasanSoal 2PembahasanSoal 3Pembahasan 3 Jenis Bilangan Kuantum Orbital suatu atom dibentuk berdasarkan fungsi gelombang yang menyusun orbital tersebut. Pada keadaan dasar, karakteristik orbital dari suatu atom ditunjukkan dengan 3 bilangan kuantum, yaitu \n \ , \l \ , dan \m_l \ . Berikut makna setiap bilangan kuantum Bilangan kuantum utama \n \ Bilangan kuantum utama terdiri dari bilangan bulat positif yang diawali dengan 1 sehingga nilai bilangan kuantum \n \ = 1, 2, 3, 4, \\ldots \ . Bilangan kuantum utama bermakna kulit yang ditempati suatu orbital dalam suatu atom. Bilangan kuantum azimuth \l \ Bilangan kuantum utama terdiri dari bilangan bulat positif yang diawali dengan 0 sehingga nilai bilangan kuantum \ l \ = 0, 1, 2, 3, 4, \\ldots \. Bilangan kuantum \ l \ 0 menandakan orbtal s, 1 adalah orbital p, 2 untuk orbital d, dan 3 untuk orbital f. Bilangan kuantum magnetik \m_l \ Bilangan kuantum azimuth terdiri dari bilangan bulat yang bernilai 0 hingga \\pm l \ sehingga nilai bilangan kuantum magnetik untuk setiap orbital berbeda. Jika orbital s, maka \m_l \ = 0 sebab pada orbital s, \ l \ = 0. Namun pada orbital d, karena \ l \ = 2, maka nilai \ m_l \ = -2, -1, 0, 1, dan 2. Bilangan kuantum magnetik bermakna orientasi orbital. Bilangan kuantum spin \s \ Bilangan kuantum spin menggambarkan spin elektron yang dapat bernilai -1/2 dan 1/2. Aturan Konfigurasi Elektron Setelah mengetahui mengenai bilangan kuantum, kita akan membahas mengetahi konfigurasi elektron yang dalam bahasa sederhana merupakan aturan dalam pengisian elektron. Aturan pengisian elektron dalam orbital atom antara lain Aturan Aufbau Aturan Aufbau menyatakan bahwa elektron harus diisi dari tingkat energi yang lebih rendah hingga energi yang tinggi. Tingkat energi orbital dapat terlihat pada susunan atom dalam tabel periodik. Tabel Periodik Unsur 1 Pada gambar di atas, pada bagian kiri bawah terlihat warna merah yang menunjukkan blok s, warna biru blok d, warna kuning blok p, dan warna hijau menunjukkan blok f. Sedangkan tiap baris menunjukkan kulit. Dari susunan tersebut dapat diketahui bahwa tingkat energi adalah 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, dst. Pengisian Aturan Aufbau Aturan Hund Aturan hund menyatakan jika ada orbital dengan tingkat energi sama, elektron harus diisi secara paralel sehigga seluruh orbital dengan tingkat energi sama akan terisi dibawah ini, pengisian sesuai aturan hund Pengisian aturan Hund Gambar di bawah ini pengisian yang tidak sesuai aturan hund Larangan Pauli Larangan pauli menyatakan bahwa elektron tidak boleh memiliki bilangan kuantum yang sama saat terisi dalam orbital, sehingga terdapat bilangan kuantum spin \s \ yang nilainya \\pm \frac{1}{2} \. Contoh Konfigurasi Elektron pada Unsur N, Na, dan Fe Contoh Soal Soal 1 Jawaban B Pembahasan Unsur Ga berada pada periode 4, sehingga \n \ = 4, dan Galium berada pada golongan 13 sehingga elektron valensi berada di subkulit p maka \l \ = 1. Soal 2 Dibawah ini, merupakan bilangan kuantum yang dapat ditempati elektron terakhir dari atom Cl, kecuali . . . Jawaban D Pembahasan Unsur Cl berada pada periode 3 sehingga \n \ = 3 dan Cl merupakan golongan 17 sehingga elektron valensi berada pada sub-kulit p maka \l \ = 1. Untuk nilai \m_l \ dapat bernilai 1, -1, dan 0 disebabkan energi pada ketiga bilangan kuantum tersebut sama dan urutan dalam pengisian tidak dipengaruhi oleh nilai bilangan kuantum \m_l\ dan nilai bilangan kuantum \m_s\ dapat bernilai \\frac{1}{2}\ atau \-\frac{1}{2}\ kita tidak dapat menentukan bilangan kuantum \m_l\ dan \m_s \ secara pasti. Hal yang dipelajari di SMA selama ini merupakan kesalah konsep mengenai bilangan kuantum. Soal 3 Suatu unsur \X^{3+} \ memiliki konfigurasi yang sama dengan unsur Ar. Maka dia ion tersebut juga akan memiliki konfigurasi yang sama dengan ion adalah . . . Jawaban A Pembahasan Karena unsur Ar berada pada periode III, maka ion yang akan sama konfigurasinya dengan Ar \[Ne]3s^23p^6 \ akan berada pada periode IV jika kation dan periode III jika anion, sehingga ion yang cocok adalah K\^+ \
a Konfigurasi Elektron dan Bilangan Kuantum. Berdasarkan konfigurasi elektron, Anda dapat menentukan bilangan kuantum suatu elektron. Contoh: atom oksigen memiliki 8 elektron, konfigurasi elektron atom oksigen adalah 8 O: 1s2 2s 2 2p 4 atau diuraikan. sebagai berikut. 1) 1s2 2s 2 2p x2 2py1 2pz1; 2) 1s2 2s 2 2p x1 2py2 2pz1; 3) 1s2 2s 2 2p x1
Elektronvalensinya bukanlah dua, melainkan lima elektron, yaitu tiga elektron dari subkulit 3d dan dua elektron dari subkulit 4s. Contoh lain untuk unsur mangan (Mn) yang memiliki nomor atom 25, konfigurasi elektronnya adalah 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 , maka elektron valensinya adalah tujuh, yaitu lima elektron dari subkulit 3d dan
Tahun1927, W. Heisenberg mengemukakan prinsip ketidakpastian yaitu posisi elektron yang mengelilingi inti atom tidak dapat ditentukan secara pasti. Model atom mekanika kuantum mengemukakan bahwa elektron dalam atom menempati suatu orbital, orbital ini yang merupakan ruang atau awan tempat kebolehjadian terbesar elektron untuk ditemukan dalam
.