Perhatikan gambar model atom berikut ini 25 poin gambar tanpa teks

Hai Sobat Pintar! Kalian masih ingat nggak sih, sama materi konfigurasi elektron? Ini materi kelas 10 MIA loh, masa iya udah nggak inget ?

Bagaimana dengan diagram orbital, Sobat? Apakah kalian masih kenal dengan mereka? Yuk, kita cek pemahaman kalian tentang mereka!

Pengertian Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron adalah susunan elektron dalam tingkat energi di sekitar inti atom. Menurutteori atom,keberadaan elektron menempati beberapa tingkat dari kulit pertama yang terdekat dengan inti atom, yaitu kulit K, hingga kulit ketujuh Q, yang memiliki letak paling jauh dari inti atom. Oleh karena itulah, konfigurasi elektron disempurnakan dengan model mekanika kuantum yang menggunakan empat jenis subkulit untuk menggambarkan orbital elektron dalam suatu atom, tergambar dalam gambar diatas sebagai gambar struktur atom berdasarkan teori mekanika kuantum.

Untuk membuat konfigurasi elektron dengan teori mekanika kuantum, ada satu gambar yang harus kalian pahami dulu sebelum membuat konfigurasi elektron berdasarkan orbital atom. Coba perhatikan gambar di bawah ini.

Gambar di atas adalah urutan tingkat energi kulit dan subkulit suatu atom. Ada 4 subkulit yaitu s, p, d, dan f. 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. Setiap subkulit memiliki kapasitas maksimal yang berbeda-beda untuk dapat menampung elektron.

1. Subkulit s menampung maksimal 2 elektron.
2. Subkulit p menampung maksimal 6 elektron.
3. Subkulit d menampung maksimal 10 elektron.
4. Subkulit f menampung maksimal 14 elektron.

Cara penulisan orbital dengan jumlah elektronnya adalah dengan menuliskan nomor kulit diikuti orbital, kemudian jumlah elektron yang terdapat dalam orbital tersebut (indeks diatas).
Contoh: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 ........

Contoh soal Konfigurasi Elektron

Tentukan konfigurasi elektron dari 20Ca!
Jawab:
Ca memiliki jumlah elektron 20, maka konfigurasinya adalah:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

Aturan Penuh/Setengah Penuh

Aturan penuh dan setengah penuh pada konfigurasi elektron menyatakan bahwa suatu elektron dapat berpindah ke orbital lain untuk mencapai susunan yang lebih stabil. Aturan penuh/setengah penuh ini diterapkan untuk konfigurasi elektron yang memiliki akhir, yaitu pada subkulit d.

Sebagai contoh yaitu pada atom Cu yang memiliki konfigurasi akhir pada orbital 3d. Kita menggambarkan konfigurasi atom Cu tanpa aturan penuh/setengah penuh dengan konfigurasi berikut:

Cu : 1s22s22p63s23p64s23d9

Namun dengan aturan setengah penuh, orbital 3d cenderung mengambil elektron dari 4s untuk mencapai total 10 elektron.

Cu : 1s22s22p63s23p64s13d10

Diagram Orbital

Orbital adalah bagian dari subkulit atom, sebagai daerah yang paling mungkin ditempati elektron. Sedangkan diagram orbital adalah deskripsi gambaran dari elektron yang menempati orbital-orbital atom.

Dalam penyusunan diagram orbital, sebuah elektron disimbolkan dengan anak panah menghadap ke atas atau menghadap ke bawah. Anak panah yang menghadap ke atas biasanya melambangkan elektron dengan spin +½, sedangkan anak panah yang menghadap ke bawah melambangkan elektron dengan spin -½. Untuk menandai distribusi orbital dalam atom, anak panah ini diletakkan pada garis horizontal.

Orbital akan dilambangkan dengan dengan kotak. Orbital s = 1 kotak, orbital p = 3 kotak, orbital d = 5 kotak, dan orbital f = 7 kotak.

Ada dua aturan yang perlu diperhatikan dalam menyusun diagram orbital, yaituAsas Larangan PaulidanAturan Hund.

Asas Larangan Pauli

Menurut Asas Larangan Pauli, “tidak boleh ada dua elektron dalam suatu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Orbital yang sama akan memiliki bilangan kuantumn,l, danmyang sama. Yang membedakannya hanya bilangan kuantum spin (s).”

Hal ini berarti bahwa setiap orbital maksimum berisi dua elektron dengan arah spin yang berlawanan. Misalnya suatu atom memiliki 2 elektron yang menghuni orbital 1s, maka diagram orbital yang benar menurut Larangan Pauli ditunjukkan oleh gambar c.

Aturan Hund

Menurut Aturan Hund, “orbital-orbital dengan energi yang sama, masing-masing diisi terlebih dahulu oleh satu elektron dengan arah (spin) yang sama, kemudian elektron akan memasuki orbital-orbital secara urut dengan arah (spin) berlawanan, atau dengan kata lain, dalam subkulit yang sama, masing-masing orbital terisi satu elektron dengan arah panah yang sama, kemudian elektron yang tersisa diisikan sebagai elektron pasangannya dengan arah panah yang berlawanan”.

Untuk memahami pernyataan di atas, mari kita perhatikan contoh diagram elektron berikut ini.

Bila kita perhatikan diagram orbital unsur S pada konfigurasi 3p4, tiga elektron ditempatkan terlebih dahulu dengan gambar tanda panah ke atas, kemudian 1 elektron yang tersisa digambarkan dengan tanda panah ke bawah. Hal ini dilakukan mengikuti aturan Hund.

Sobat Pintar jangan lupa download aplikasi Aku Pintar di Play Store atau App Store, ya! Ada fitur Belajar Pintar yang bakal nemenin Sobat belajar di rumah. Simak juga artikel-artikel lainnya, yaa!

Writer: Muhammad Fahmi Ridlo
Editor: Deni Purbowati

Gambar model atom diatas merupakan Teori Atom Thomson. Thomson mengusulkan teori atom sebegai berikut :

• Atom merupakan bola pejal yang memiliki muatan positif.
• Elektron yang bermuatan negatif tersebar di dalamnya.
• Jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif sehingga atom bersifat netral.

Berdasarkan penjelasan di atas, pernyataan yang tepat adalah pernyataan nomor 2 dan 4.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Artikel Terkait:   sebutkan langkah langkah menyusun karangan

KOMPAS.com - Atom sebagai partikel terkecil di alam semesta diteliti secara ilmiah baru diakui pada abad ke-19.

Awalnya di masa Yunani kuno, konsep atom dicetuskan oleh Demokritos.

Namun karena teori itu tak disertai penelitian ilmiah, banyak ilmuwan yang meragukan dan meneliti kebenarannya.

Dilansir dari Kimia Dasar (2018) dan Encyclopaedia Britannica (2015), berikut perkembangan teori atom dari zaman ke zaman:

Model Atom Dalton

John Dalton (1776-1844) adalah ilmuwan yang pertama kali mengembangkan model atom antara tahun 1803 hingga 1808.

Hipotesis Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti tolak peluru. Teori atom Dalton didasarkan pada anggapan:

1. Semua benda terbuat dari atom
2. Atom-atom tidak dapat dibagi maupun dipecah menjadi bagian lain
3. Atom-atom tidak dapat dicipta maupun dihancurkan
4. Atom-atom dari unsur tertentu adalah indentik satu terhadap lainnya dalam ukuran, massa, dan sifat-sifat yang lain, namun mereka berbeda dari atom-atom dari unsur-unsur yang lain
5. Perubahan kimia merupakan penyatuan atau pemisahan dari atom-atom yang tak dapat dibagi, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan

Sayangnya, teori Dalton tidak dapat menjelaskan bagaimana atom sebagai bola pejal dapat menghantarkan arus listrik.

Padahal, listrik adalah elektron yang bergerak. Ia tak sempat membuktikan partikel lain yang menghantarkan arus listrik.

Teori Dalton dianut hingga ratusan tahun kemudian hingga akhirnya dipatahkan oleh ilmuwan setelahnya.

Baca juga: Teori Atom Dalton

Model Atom Thomson

Pada awal abad ke-20, Joseph John Thomson menggambarkan atom seperti bola roti dengan taburan kismis. Bola itu padat dan bermuatan positif.

Di permukaannya, tersebar elektron yang bermuatan negatif.

Thomson membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Ia mematahkan anggapan Demokritos dan Dalton bahwa atom adalah partikel terkecil.

Sayangnya, model atom Thomson tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam atom.

Ernest Rutherford, ahli fisika kelahiran Selandia Baru adalah salah satu tokoh yang berjasa dalam pengembangan model atom.

Rutherford membuat model atom seperti tata surya.

Atom adalah bola berongga yang tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilinginya.

Inti atom bermuatan positif. Selain itu, massa atom terpusat apda inti atom.

Model ini persis seperti bagaimana planet mengelilingi matahari.

Namun model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.

Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi.

Ini menyebabkan lama-kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti.

Meski demikian, Rutherford telah berjasa mengenalkan konsep lintasan atau kedudukan elektron yang kelak disebut dengan kulit atom.

Baca juga: Kelebihan dan Kekurangan Teori Atom Rutherford

Model Atom Bohr

Niels Bohr, ahli fisika dari Denmark adalah ilmuwan pertama yang mengembangkan teori struktur atom pada 1913.

Teori tentang sifat atom yang didapat dari pengamatan Bohr:

1. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif di dalam suatu lintasan.
2. Elektron bisa berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingge energi elektron atom itu tidak akan berkurang
3. Jika berpindah ke lintasan yang lebih tinggi, elektron akan menyerap energi. Jika berpindah ke lintasan yang lebih rendah, elektron akan memancarkan energi.
4. Kedudukan elektron-elektron pada tingkat-tingkat energi tertentu-tertentu yang disebut kulit-kulit elektron.

Model atom Bohr menunjukkan bahwa atom terdiri dari beberapa kulit. Kulit ini adalah tempat berpindahnya elektron.

Namun model atom Bohr memiliki radius dan orbit. Ini tidak sesuai dengan Prinsip Ketidakpastian Heisenberg yang menyatakan radius tidak bisa ada bersamaan dengan orbit.

Selain itu, model atom Bohr juga tidak menjelaskan Efek Zeeman. Efek Zeeman adalah ketika garis spektrum terbagi karena adanya medan magnet.

Model atom modern

Setelah abad ke-20, pemahaman mengenai atom makin terang benderang.

Model atom modern yang kita yakini sekarang adalah penyempurnaan oleh Erwin Schrodinger pada 1926.

Schrodinger menjelaskan partikel tak hanya gelombang, melainkan gelombang probabilitas.

Kulit-kulit elektrin bukan kedudukan yang pastu dari suatu elektron, namun hanya suatu probabilitas atau kebolehjadian saja.

Sebelumnya, Werner Heisenberg juga mengembangkan teori mekanika kuantum dengan prinsip ketidakpastian.

Baca juga: Mengenal Atom

Prinsip tersebut kurang lebih berbunyi: "Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan. Yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom."

Awan elektron di sekitar inti menunjukkan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektrin.

Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau nyaris sama akan membentuk sub-kulit.

Kumpulan beberapa sub-kulit akan membentuk kulit. Dengan demikian, kulit terdiri dari beberapa sub-kulit, dan sub-kulit terdiri dari beberapa orbital.

Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut sebagai model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku hingga saat ini.

Sumber: Kompas.com (Penulis: Nibras Nada Nailufar)