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
| Atom | Konfigurasi elektron atom | Jumlah elektron yang di lepas | Bentuk ion | Konfigurasi elektron ton (konfigurasi oktet) | Gas mulia yang sesuai |
| 11Na | 2 8 1 | 1 | Na+ | 2 8 | 10Ne |
| 19K | 2 8 8 1 | 1 | K+ | 2 8 8 | 18Ar |
| 12Mg | 2 8 2 | 2 | Mg2+ | 2 8 | 10Ne |
| 20Ca | 2 8 8 2 | 2 | Ca2+ | 2 8 8 | 18Ar |
| 13Al | 2 8 3 | 3 | Al3+ | 2 8 | 10Ne |
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
| atom | Konfigurasi elektron atom | Jumlah elektron yang diterima | Bentuk ion | Konfigurasi elektron ion (konfigurasi oktet) | Gas mulia yang sesuai |
| 9F | 2 7 | 8 – 7 = 1 | F– | 2 8 | 10Ne |
| 17Cl | 2 8 7 | 8 – 7 = 1 | Cl– | 2 8 8 | 18Ar |
| 8O | 2 6 | 8 – 6 = 2 | O2- | 2 8 | 10Ne |
| 16S | 2 8 6 | 8 – 6 = 2 | S2- | 2 8 8 | 18Ar |
| 7N | 2 5 | 8 – 5 = 3 | N3- | 2 8 | 10Ne |
| 15P | 2 8 5 | 8 – 5 = 3 | P3- | 2 8 8 | 18Ar |
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.
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
KOMPAS.com - Model atom mekanika kuantum menyatakan bahwa elektron berada pada orbital-orbital atom.
Atom-atom tersebut menempati orbital sesuai dengan susunannya, atau yang disebut sebagai konfigurasi elektron.
Aturan dalam konfigurasi elektron terdiri dari tiga yakni Prinsip Aufbau, Aturan Hund, dan Larangan Pauli.
Prinsip Aufbau
Dilansir dari Encyclopaedia Britannica, Prinsip Aufbau dikemukaan oleh fisikawan Denmark bernama Niels Bohr pada tahun 1920.
Baca juga: Model Atom Bohr
Prinsip Aufbau menyatakan bahwa pada kondisi dasar, elektron akan menempati kulit elektron dengan energi yang lebih rendah menuju energi yang lebih tinggi. Prinsip Aufbau digambarkan dalam diagram berikut:
Pada gambar terlihat bahwa konfigurasi elektron dengan Prinsip Aufbau bergantung pada penjumlahan bilangan kuantum utama (n) dan bilangan kuantum azimuth (l).
Urutan energi orbital atom dari yang paling rendah ke yang paling tinggi adalah 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, dan seterusnya.
Maka elektron akan menempati sub kulit 1s terlebih dahulu baru menempati sub kulit 2s.
Pada subkulit s hanya dapat ditempati oleh 2 elektron. Pada subkulit p hanya dapat ditempati 6 elektron. Pada sub kulit d hanya dapat ditempati 10 elektron, dan pada kulit f hanya dapat ditempati 14 elektron.
Baca juga: Model Atom Mekanika Kuantum