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)
Elektron valensi merupakan elektron yang terdapat pada kulit terluar dari suatu atom. Pengetahuan mengenai ini tentunya akan membantu kamu dalam memahami ikatan kimia, misalnya ikatan antara atom hidrogen dan oksigen dalam molekul H2O, ikatan antara atom karbon dengan oksigen dalam molekul CO2, dan masih banyak lagi. Agar kamu dapat memahami lebih lanjut, kamu bisa membaca penjelasan berikut ini, ya.
Elektron Valensi
Elektron valensi berperan dalam pembentukan suatu ikatan kimia. Pada unsur golongan utama (IA, IIA, IIIA, IVA, VA,VIA, VIIA, dan VIIIA) elektron valensi menempati kulit ke-n yang paling tinggi. Sedangkan pada unsur golongan transisi (IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, dan IIB), elektron valensi menempati kulit bagian dalam juga karena terdapat orbital d kosong pada kulit bagian dalam, di mana orbital d tersebut terlibat dalam pembentukan ikatan kimia.
Jumlah elektron valensi dari suatu unsur akan mempengaruhi sifat dari unsur tersebut. Konfigurasi elektron dengan jumlah elektron valensi sebanyak 8 merupakan konfigurasi elektron yang paling stabil. Stabilnya konfigurasi elektron dari suatu unsur, maka unsur tersebut semakin sulit bereaksi. Contoh unsur – unsur yang memiliki jumlah elektron valensi 8 adalah unsur gas mulia (kecuali He memiliki dua elektron).
Penentuan Elektron Valensi Pada Unsur Golongan Utama
Elektron valensi dari suatu unsur golongan utama dapat ditentukan dengan menuliskan terlebih dahulu konfigurasi elektronnya. Contoh untuk unsur litium (Li) yang memiliki nomor atom 3, konfigurasi elektronnya adalah 1s2 2s1, maka elektron valensinya berada pada kulit n tertinggi yaitu kulit kedua dengan satu buah elektron.
Contoh untuk unsur oksigen (O) yang memiliki nomor atom 8, konfigurasi elektronnya adalah 1s2 2s2 2p4. Kulit n tertingginya adalah dua, maka jumlah elektron valensinya adalah enam karena dua elektron berasal dari subkulit 2s dan empat elektron berasal dari subkulit 2p.
Baca juga: Mengenal Bilangan Kuantum
Contoh untuk unsur kalium (K) dengan nomor atom 19, konfigurasi elektronnya 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1, maka jumlah elektron valensinya adalah satu.
Tabel elektron valensi untuk unsur golongan utama nomor atom 3-10.
| Nomor atom | Nama Unsur | Konfigurasi Elektron | Jumlah Elektron Valensi |
| 3 | Litium (Li) | [He] 2s1 | 1 |
| 4 | Berilium (Be) | [He] 2s2 | 2 |
| 5 | Boron (B) | [He] 2s2 2p1 | 3 |
| 6 | Karbon (C) | [He] 2s2 2p2 | 4 |
| 7 | Nitrogen (N) | [He] 2s2 2p3 | 5 |
| 8 | Oksigen (O) | [He] 2s2 2p4 | 6 |
| 9 | Fluor (F) | [He] 2s2 2p5 | 7 |
| 10 | Neon (Ne) | [He] 2s2 2p6 | 8 |
Penentuan Elektron Valensi Pada Unsur Golongan Transisi
Elektron valensi dari unsur golongan transisi juga dapat ditentukan melalui penulisan konfigurasi elektronnya, yang membedakan adalah kedudukan elektron valensi yang ada di kulit bagian dalam dan luar. Elektron valensi yang ada di kulit bagian dalam adalah elektron yang ada pada orbital d.
Contoh untuk unsur golongan transisi vanadium (V) dengan nomor atom 23, konfigurasi elektronnya adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3. Elektron valensinya 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 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5, maka elektron valensinya adalah tujuh, yaitu lima elektron dari subkulit 3d dan dua elektron dari subkulit 4s.
Tabel elektron valensi untuk unsur golongan transisi nomor atom 21-30.
| Nomor Atom | Nama Unsur | Konfigurasi Elektron | Jumlah Elektron Valensi |
| 21 | Skandium (Sc) | [Ar] 4s2 3d1 | 3 |
| 22 | Titanium (Ti) | [Ar] 4s2 3d2 | 4 |
| 23 | Vanadium (V) | [Ar] 4s2 3d3 | 5 |
| 24 | Kromium (Cr) | [Ar] 4s1 3d5 | 6 |
| 25 | Mangan (Mn) | [Ar] 4s2 3d5 | 7 |
| 26 | Besi (Fe) | [Ar] 4s2 3d6 | 8 |
| 27 | Kobalt (Co) | [Ar] 4s2 3d7 | 9 |
| 28 | Nikel (Ni) | [Ar] 4s2 3d8 | 10 |
| 29 | Tembaga (Cu) | [Ar] 4s1 3d10 | 11 |
| 30 | Seng (Zn) | [Ar] 4s2 3d10 | 12 |
Pada golongan transisi, banyak unsur yang memiliki elektron valensi lebih dari 8. Hal ini terjadi karena tingkat energi subkulit ns dengan subkulit (n-1)d sangat berdekatan sehingga elektron – elektron yang berada pada subkulit (n-1)d juga dianggap sebagai elektron valensi walaupun jumlahnya melebihi 8.Misalnya kobalt, nikel, tembaga, seng, dan masih banyak lagi.
Contoh Soal
Tentukanlah jumlah elektron valensi dari unsur – unsur berikut ini.
Jawaban:
- Konfigurasi elektron Rb: [Kr] 5s1
Jumlah elektron valensi: 1
- Konfigurasi elektron Mg: [Ne] 3s2
Jumlah elektron valensi 2
- Konfigurasi elektron As: [Ar] 4s2 3d10 4p3
Jumlah elektron valensi 5
- Konfigurasi elektron Y: [Kr] 5s2 4d1
Jumlah elektron valensi 3
Baca juga: Struktur Atom
Demikian penjelasan materinya. Sekarang tentunya kamu sudah tahu bagaimana menentukan elektron valensi dari suatu atom. 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.