Home Kimia Kelas X Yuk Pelajari Tentang Konfigurasi Elektron

Yuk Pelajari Tentang Konfigurasi Elektron

Orbital merupakan daerah dengan probabilitas ditemukannya elektron. Tahukah kamu bagaimana distribusi elektron di antara orbital–orbital tersebut? Jawabanya adalah dengan menggunakan konfigurasi elektron. Melalui konfigurasi elektron, kamu dapat mengetahui bagaimana elektron berdistribusi dalam setiap orbital atom. Konfigurasi elektron ini melibatkan keempat bilangan kuantum, di mana bilangan kuantum utama (n), azimuth (l), magnetik (m), dan spin (s) dapat kamu anggap sebagai alamat dari elektron.

Untuk menuliskan konfigurasi elektron, kamu bisa menuliskan simbol dari subkulit yang   ditempati elektron dan menambahkan pangkat sebagai jumlah elektron dalam orbital atau subkulit. Contoh konfigurasi elektron dari atom helium yang memiliki dua buah elektron:

He: 1s2 (dalam subkulit 1s terdapat dua buah elektron)

Selain itu, konfigurasi elektron juga dapat direpresentasikan menggunakan diagram orbital. Setiap orbital digambarkan dengan sebuah kotak dan setiap elektron digambarkan dengan panah. Contoh untuk atom He:

konfigurasi elektron
Sumber: Dokumentasi Pribadi

Dari diagram orbital tersebut, dalam satu orbital yang sama elektron yang berpasangan akan memiliki arah perputaran yang berlawanan. Panah ke atas merepresentasikan elektron dengan bilangan kuantum spin +1/2. Sedangkan panah ke bawah merepresentasikan elektron dengan bilangan kuantum spin -1/2.

Pada subkulit s terdapat satu orbital, sehingga diagram orbitalnya:

konfigurasi elektronPada subkulit p terdapat tiga orbital, sehingga diagram orbitalnya:

konfigurasi elektronPada subkulit d terdapat lima orbital, sehingga diagram orbitalnya:

konfigurasi elektron

Pada subkulit f terdapat tujuh orbital, sehingga diagram orbitalnya:

konfigurasi elektron

Agar kamu bisa menuliskannya terdapat beberapa aturan yang harus dipenuhi, di antaranya adalah prinsip aufbau, larangan Pauli, serta aturan Hund. Untuk lebih jelasnya, kamu dapat membaca penjelasannya berikut ini.

Prinsip Aufbau

Menurut prinsip ini, pengisian elektron dimulai dari subkulit dengan tingkat energi paling rendah sampai ke yang paling tinggi.

prinsip aufbau
Sumber: researchgate.net

Pengisian elektron dimulai dari subkulit 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, dan seterusnya. Walaupun subkulit 4s memiliki billangan kuantum n yang lebih besar dari 3d, tetapi tingkat energi dari subkulit 4s lebih rendah dibanding subkulit 3d, sehingga subkulit 4s terlebih dahulu terisi elektron sebelum 3d.

Contoh konfigurasi elektron dari atom besi yang memiliki nomor atom 26:

26Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Baca juga: Yuk Ketahui Sistem Periodik Unsur

Larangan Pauli

Pauli menyatakan bahwa tidak ada dua elektron yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Meskipun dalam orbital yang sama (nilai n, l, dan m sama), nilai s akan berbeda dimana kedua elektron tersebut memiliki nilai masing – masing +1/2 dan -1/2.

Larangan Pauli ini menunjukkan bahwa dalam satu orbital hanya dapat terisi dua buah elektron. Pada subkulit s hanya terdapat satu orbital maka jumlah maksimum elektron yang terisi adalah dua. Pada subkulit p terdapat 3 orbital maka jumlah maksimum elektron yang terisi adalah 6. Pada subkulit d terdapat 5 orbital maka jumlah maksimum elektron yang terisi adalah 10. Pada subkulit f terdapat 7 orbital maka jumlah maksimum elektron yang terisi adalah 14.

Aturan Hund

Menurut Hund penyusunan elektron dalam subkulit yang paling stabil adalah susunan dengan jumlah spin paralel yang paling banyak. Hal ini berarti bahwa setiap orbital harus terisi minimal satu elektron sebelum berpasangan.

Contoh:

Konfigurasi elektron yang benar untuk atom karbon :

aturan hund
Sumber: R. Chang (2010)

Konfigurasi elektron yang salah untuk atom karbon :

aturan hund
Sumber: R. Chang (2010)

Penyimpangan Pada Orbital d

Pada orbital d terdapat penyimpangan konfigurasi elektron. Hal ini terjadi karena orbital d stabil pada keadaan setengah penuh atau penuh terisi elektron. Penyimpangan ini terjadi pada beberapa unsur golongan transisi.

Contoh konfigurasi elektron dari Cr dengan nomor atom 24 secara teori adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4. Namun karena orbital d stabil pada keadaan setengan penuh atau penuh maka konfigurasi elektron yang sebenarnya dari Cr adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5.

Contoh lain konfigurasi elektron dari Cu dengan nomor atom 29 secara teori adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9. Namun karena orbital d stabil pada keadaan setengan penuh atau penuh maka konfigurasi elektron yang sebenarnya dari Cu adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10.

Baca juga: Mengenal Bilangan Kuantum

Konfigurasi Elektron Gas Mulia

Gas mulia merupakan kelompok unsur yang sangat stabil (sulit bereaksi) karena konfigurasi elektron valensinya yang penuh (elektron valensi akan dibahas di pembahasan selanjutnya). Unsur–unsur yang termasuk gas mulia adalah helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radon (Rn).

Berikut konfigurasi elektron dari gas mulia:

  • 2He: 1s2
  • 10Ne: 1s2 2s2 2p6
  • 18Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
  • 36Kr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
  • 54Xe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6
  • 86Rn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6

Konfigurasi elektron gas mulia ini seringkali digunakan untuk mempermudah penulisan konfigurasi elektron atom lainnya dengan cara mempersingkatnya. Contoh natrium yang memiliki nomor atom 11 dengan konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s1, maka bisa dituliskan sebagai berikut:

11Na: [Ne] 3s1

Simbol [Ne] merepresentasikan konfigurasi 10 elektron dari Ne yaitu 1s2 2s2 2p6. Contoh lain selenium yang memiliki nomor atom 34, konfigurasi elektronnya dapat dituliskan sebagai berikut:

34Se: [Ar] 4s2 3d10 4p4

Tabel konfigurasi elektron dari unsur – unsur dengan nomor atom 1 sampai 20.

Nomor Atom

Nama Unsur Simbol

Konfigurasi Elektron

1 Hidrogen H 1s1
2 Helium He 1s2
3 Litium Li [He] 2s1
4 Berilium Be [He] 2s2
5 Boron B [He] 2s2 2p1               
6 Karbon C [He] 2s2 2p2
7 Nitrogen N [He] 2s2 2p3
8 Oksigen O [He] 2s2 2p4
9 Fluor F [He] 2s2 2p5
10 Neon Ne [He] 2s2 2p6
11 Natrium Na [Ne] 3s1
12 Magnesium Mg [Ne] 3s2
13 Aluminium AL [Ne] 3s2 3p1
14 Silikon SI [Ne] 3s2 3p2
15 Posfor P [Ne] 3s2 3p3
16 Sulfur S [Ne] 3s2 3p4
17 Klor Cl [Ne] 3s2 3p5
18 Argon Ar [Ne] 3s2 3p6
19 Kalium K [Ar] 4s1
20 Kalsium Ca [Ar] 4s2

Konfigurasi Elektron Ion

Ion adalah atom atau molekul yang memiliki muatan. Terdapat dua jenis ion yaitu kation dan anion. Kation merupakan ion yang bermuatan positif dimana sebelumnya telah melepaskan paling sedikit satu buah elektron. Sedangkan anion merupakan ion yang bermuatan negatif dimana sebelumnya telah menerima paling sedikit satu buah elektron.

Adanya pelepasan atau penerimaan elektron, menyebabkan konfigurasi elektron dari ion akan berbeda dari konfigurasi elektron atomnya yang netral. Untuk menuliskan konfigurasi elektron dari suatu ion, tuliskan terlebih dahulu konfigurasi elektron dari atom normalnya. Jika kation maka jumlah elektron akan berkurang dan jika anion maka jumlah elektronnya akan bertambah. Contoh konfigurasi elektron dari Ca2+ dan Cl:

  • Konfigurasi elektron dari atom Ca adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2, maka konfigurasi elektron dari ion Ca2+ adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 (dua elektron dilepaskan dari kulit terluar yaitu di subkulit 4s)
  • Konfigurasi elektron dari atom Cl adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5, maka konfigurasi elektron dari ion Cl adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 (satu elektron telah diterima dan masuk ke kulit terluar di subkulit 3p)

Contoh Soal

  1. Tuliskanlah konfigurasi elektron dari unsur – unsur berikut ini tanpa menggunakan penyingkatan. a) 37Rb b) 32Ge c) 42Mo

Jawaban:

a. 37Rb: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5s1

b. 32Ge: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2

c. 42Mo: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5

2. Tuliskanlah konfigurasi elektron dari unsur – unsur berikut ini dengan menggunakan penyingkatan (konfigurasi elektron gas mulia): a) 88Ra b) 58Ce c) 78Pt

Jawaban:

a) 88Ra: [Rn] 7s2

b) 58Ce: [Xe] 6s2 4f2

c) 48Cd: [Kr] 5s2 4d10

3. Tuliskanlah konfigurasi elektron dari ion – ion berikut ini. a) 19K+ b) 16S2- c) 29Cu2+

Jawaban:

a) Konfigurasi elektron K: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1, maka konfigurasi elektron K+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

b) Konfigurasi elektron S: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4, maka konfigurasi elektron S2-: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

c) Konfigurasi elektron Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10, maka konfigurasi elektron Cu2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9

Baca juga: Mengenal Struktur Atom

Demikianlah ulasan materinya. Sekarang kamu sudah tau bagaimana distribusi elektron di antara orbital–orbital atom dan juga kamu bisa menuliskan bagaimana konfigurasi elektron dari suatu unsur. Semoga penjelasannya bermanfaat.


Referensi:

Brown, Theodore L. (2011). Chemistry the Central of Science  Edition.Pearson Prentince

Hall.

Chang, Raymond. (2010). Chemistry 10th Edition. New York: McGraw-Hill.

Suwardi, dkk. (2009). Panduan Pembelajaran Kimia Untuk SMA dan MA Kelas XI. Jakarta:

Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Whitten. (2013). Chemistry 12th Edition. Brooks Cole.

Faradisa
Faradisa
Mahasiswi S1 jurusan Pendidikan Kimia di Universitas Pendidikan Indonesia.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Artikel Terbaru

Pakaian Adat Banten Serta Pembahasannya

Banten sebagai provinsi yang dulunya menjadi bagian dari Jawa Barat memiliki kebudayaan yang pastinya dipengaruhi oleh budaya Jawa Barat atau Sunda. Seperti pada pakaian...

5 Pakaian Adat Kalimantan Tengah Serta Pembahasannya

Tidak banyak yang tahu jika Kalimantan Tengah merupakan provinsi yang masih menyimpan banyak keragaman hayati di Taman Nasional Tanjung Puting. Selain keragaman hayati yang...

Pakaian Adat Nusa Tenggara Barat Serta Pembahasannya

Nusa Tenggara Barat atau seringkali disingkat menjadi NTB terdiri dari beberapa suku yang mendiami wilayah tersebut. Suku-suku tersebut adalah suku Sasak, suku Bima, dan...

Contoh Cover Makalah

Sebagai siswa atau mahasiswa, mungkin kamu sering mendapatkan tugas untuk membuat makalah, baik secara individu ataupun kelompok. Dan pasti tidak terlepas dari pembuatan cover...

Siklus Batuan Beserta Penjelasannya

Batuan mengalami siklus yang biasa disebut siklus batuan. Batu dikenal sebagai benda yang cukup keras. Ketika kamu menemukan batu di halaman rumah, cobalah untuk...