Setelah kita belajar membuat konfigurasi elektron dengan sistem KLMN, ditemukan kelemahan bahwa konfigurasi dengan sistem ini tidak berlaku untuk unsur-unsur yang berada pada golongan B.
Oleh karena itu, tentu harus di rancang sistem konfigurasi baru yang dapat mengatasi kelemahan pada konfigurasi elektron dengan sistem KLMN.
Konfigurasi tersebut adalah konfigurasi spdf. Konfigurasi ini muncul setelah adanya teori atom mekanika kuantum. spdf merupakan lambang-lambang dari sub kulit yang terdapat di dalam atom sesuai dengan teori ini.
Lalu bagaimana caranya kita menulis konfigurasi elektron menggunakan sistem spdf ini? untuk mengetahui jawabannya, bacalah penjelasan di bawah ini.
Ada beberapa aturan yang perlu kamu patuhi dalam membuat konfigurasi elektron menggunakan sistem spdf. Aturan tersebut adalah sebagai berikut:
Prinsip Aufbau
Menurut Aufbau, ketika kita mengisi elektron di dalam orbital, maka isilah terlebih dahulu orbital dengan tingkat energi paling rendah. Dengan begitu, atom akan selalu berada pada tingkat energi minimum.
Tujuannya adalah agar atom berada dalam keadaan paling stabil. Atom dengan energi tinggi bersifat kurang stabil dibandingkan dengan atom yang bernergi rendah.
Misalnya, ada orbital 1s dan 2s, maka elektron akan diisi penuh terlebih dahulu pada orbital 1s, dan kemudian baru 2s. Jika nilai n-nya sama, seperti 2s, 2p dan 2d, maka isi elektron sampai penuh pada orbital sub kulit s terlebih dahulu, kemudian secara berurut p, d dan f.
Berdasarkan penjelasan, Aufbau telah mengurutkan aturan pengisian elektron di dalam orbital, yaitu seperti gambar di bawah ini:
Berdasarkan gambar diatas, urutan pengisian elektron pada orbital yaitu sebagai berikut:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p . . . . dan seterusnya
Note:
Jumlah maksimum elektron:
1. Per orbital = 2
2. s memiliki 1 buah orbital, maka jumlah maks elektron di dalamnya adalah 2
3. p memiliki 3 buah orbital, maka jumlah maks elektron di dalamnya adalah 6
4. d memiliki 5 buah orbital, maka jumlah maks elektron di dalamnya adalah 10
5. f memiliki 7 buah orbital, maka jumlah maks elektron di dalamnya adalah 14
Jumlah elektron dibuat diatas orbital seperti menuliskan pangkat pada bilangan.
Contoh Soal:
Tentukanlah konfigurasi dari unsur-unsur di bawah ini
1. K {no atom 19}
2. Sc {no atom 21}
3. Br {no atom 35}
Pembahasan:
Konfigurasi atom K {no atom = 19}
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1
{sampai orbital 3p^6, semua orbital terisi penuh. Sisa elektron dimasukkan ke orbital selanjutnya}
Konfigurasi atom Sc {no atom = 21}
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1
Konfigurasi atom Br {no atom = 35}
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^5
Nah, mudah bukan. Jangan bilang tidak bisa ya. Nanti, lama-kelamaan kamu pasti hafal urutan pengisian elektron sesuai dengan prinsip Aufbau ini.
Kaidah Hund
Kalau tadi kita telah mempelajari aturan pengisian elektron di dalam orbital menggunakan prinsip Aufbau, sekarang saatnya kita mempelajari bagimana cara mengisi elektron pada sub kulit.
Aturan pengisian elektron pada sub kulit diambil dari Kaidah Hund, yang mengatakan bahwa untuk mengisi elektron di dalam sub kulit, isilah terlebih dahulu yang spinnya positif {+ ½ }, kemudian jika bersisa maka baru isi yang spin negatif.
Pada aturan yang kedua ini, kalian harus mampu membuat diagram orbital. Jika kalian lupa, lihat kembali jumlah orbital masing-masing sub kulit pada aturan pertama diatas.
Contoh:
Cl memiliki nomor atom 17. Buatkanlah diagram orbital dari unsur Cl tersebut.
Pembahasan:
Pertama tentu kita konfigurasi elektron Ca terlebih dahulu. hasilnya sebagai berikut:
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5
Nah, kemudian kita buat diagram orbitalnya.
Orbital 1s^2, 2s^2, 2p^6, dan 3s^2 semua terisi penuh oleh elektron, sehingga semua orbital memiliki dua pasang eletron dengan spin berlawanan.
Nah, untuk orbital 3p^5, isilah terlebih dahulu semua elektron dengan spin + secara berurutan dari kiri ke kanan, kemudian baru negatif. Hasilnya adalah sebagai berikut:
Bagaimana? Apakah kamu sudah paham? Jika sudah, maka bisa ke aturan yang ketiga yaitu Azas Larangan Pauli.
Azas Larangan Pauli
Kata Pauli, dua elektron di dalam suatu orbital tidak boleh memiliki bilangan kuantum yang sama. Minimal, bilangan kuantum spinnya berbeda. Tujuannya tentu tentang kestabilan atom.
Elektron merupakan partikel bermuatan negatif. Jika mereka berotasi dengan arah yang sama, maka gaya tolak-menolak diantara keduanya akan semakin besar. Oleh sebab itulah, mereka harus berputar berlawanan arah.
Hal ini menyebabkan, jika dua elektron memiliki tiga buah bilangan kuantum yang sama, minimal bilangan kuantum spinnya pasti berbeda.
Contoh:
Diagram orbital untuk atom Ne{no atom = 10} adalah sebagai berikut:
Perhatikan dua buah elektron pada orbital terakhir atom Ne. elektron tersebut berada pada sub kulit 2p sehingga otomatis nilai n, l dan m nya sama yaitu 2, 1 dan +1.
Namun, karena arah perputaran elektron berbeda, maka bilangan kuantum spinnya berbeda yaitu + ½ dan – ½.
Nah, itulah tiga buah aturan dalam menuliskan konfigurasi elektron sistem spdf. Pada postingan lainnya, akan akan admin buatkan soal dan pembahasan tentang materi ini. silahan kunjungi link tersebut.
Semoga postingan ini ada manfaatnya dan membuat kamu semakin suka dengan kimia. jangan lupa komen dan share postingan ini ya. Sampai jumpa.
Oleh karena itu, tentu harus di rancang sistem konfigurasi baru yang dapat mengatasi kelemahan pada konfigurasi elektron dengan sistem KLMN.
Konfigurasi tersebut adalah konfigurasi spdf. Konfigurasi ini muncul setelah adanya teori atom mekanika kuantum. spdf merupakan lambang-lambang dari sub kulit yang terdapat di dalam atom sesuai dengan teori ini.
Lalu bagaimana caranya kita menulis konfigurasi elektron menggunakan sistem spdf ini? untuk mengetahui jawabannya, bacalah penjelasan di bawah ini.
Ada beberapa aturan yang perlu kamu patuhi dalam membuat konfigurasi elektron menggunakan sistem spdf. Aturan tersebut adalah sebagai berikut:
Prinsip Aufbau
Menurut Aufbau, ketika kita mengisi elektron di dalam orbital, maka isilah terlebih dahulu orbital dengan tingkat energi paling rendah. Dengan begitu, atom akan selalu berada pada tingkat energi minimum.
Tujuannya adalah agar atom berada dalam keadaan paling stabil. Atom dengan energi tinggi bersifat kurang stabil dibandingkan dengan atom yang bernergi rendah.
Misalnya, ada orbital 1s dan 2s, maka elektron akan diisi penuh terlebih dahulu pada orbital 1s, dan kemudian baru 2s. Jika nilai n-nya sama, seperti 2s, 2p dan 2d, maka isi elektron sampai penuh pada orbital sub kulit s terlebih dahulu, kemudian secara berurut p, d dan f.
Berdasarkan penjelasan, Aufbau telah mengurutkan aturan pengisian elektron di dalam orbital, yaitu seperti gambar di bawah ini:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p . . . . dan seterusnya
Note:
Jumlah maksimum elektron:
1. Per orbital = 2
2. s memiliki 1 buah orbital, maka jumlah maks elektron di dalamnya adalah 2
3. p memiliki 3 buah orbital, maka jumlah maks elektron di dalamnya adalah 6
4. d memiliki 5 buah orbital, maka jumlah maks elektron di dalamnya adalah 10
5. f memiliki 7 buah orbital, maka jumlah maks elektron di dalamnya adalah 14
Jumlah elektron dibuat diatas orbital seperti menuliskan pangkat pada bilangan.
Contoh Soal:
Tentukanlah konfigurasi dari unsur-unsur di bawah ini
1. K {no atom 19}
2. Sc {no atom 21}
3. Br {no atom 35}
Pembahasan:
Konfigurasi atom K {no atom = 19}
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1
{sampai orbital 3p^6, semua orbital terisi penuh. Sisa elektron dimasukkan ke orbital selanjutnya}
Konfigurasi atom Sc {no atom = 21}
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^1
Konfigurasi atom Br {no atom = 35}
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^5
Nah, mudah bukan. Jangan bilang tidak bisa ya. Nanti, lama-kelamaan kamu pasti hafal urutan pengisian elektron sesuai dengan prinsip Aufbau ini.
Kaidah Hund
Kalau tadi kita telah mempelajari aturan pengisian elektron di dalam orbital menggunakan prinsip Aufbau, sekarang saatnya kita mempelajari bagimana cara mengisi elektron pada sub kulit.
Aturan pengisian elektron pada sub kulit diambil dari Kaidah Hund, yang mengatakan bahwa untuk mengisi elektron di dalam sub kulit, isilah terlebih dahulu yang spinnya positif {+ ½ }, kemudian jika bersisa maka baru isi yang spin negatif.
Pada aturan yang kedua ini, kalian harus mampu membuat diagram orbital. Jika kalian lupa, lihat kembali jumlah orbital masing-masing sub kulit pada aturan pertama diatas.
Contoh:
Cl memiliki nomor atom 17. Buatkanlah diagram orbital dari unsur Cl tersebut.
Pembahasan:
Pertama tentu kita konfigurasi elektron Ca terlebih dahulu. hasilnya sebagai berikut:
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5
Nah, kemudian kita buat diagram orbitalnya.
Orbital 1s^2, 2s^2, 2p^6, dan 3s^2 semua terisi penuh oleh elektron, sehingga semua orbital memiliki dua pasang eletron dengan spin berlawanan.
Nah, untuk orbital 3p^5, isilah terlebih dahulu semua elektron dengan spin + secara berurutan dari kiri ke kanan, kemudian baru negatif. Hasilnya adalah sebagai berikut:
Bagaimana? Apakah kamu sudah paham? Jika sudah, maka bisa ke aturan yang ketiga yaitu Azas Larangan Pauli.
Azas Larangan Pauli
Kata Pauli, dua elektron di dalam suatu orbital tidak boleh memiliki bilangan kuantum yang sama. Minimal, bilangan kuantum spinnya berbeda. Tujuannya tentu tentang kestabilan atom.
Elektron merupakan partikel bermuatan negatif. Jika mereka berotasi dengan arah yang sama, maka gaya tolak-menolak diantara keduanya akan semakin besar. Oleh sebab itulah, mereka harus berputar berlawanan arah.
Hal ini menyebabkan, jika dua elektron memiliki tiga buah bilangan kuantum yang sama, minimal bilangan kuantum spinnya pasti berbeda.
Contoh:
Diagram orbital untuk atom Ne{no atom = 10} adalah sebagai berikut:
Perhatikan dua buah elektron pada orbital terakhir atom Ne. elektron tersebut berada pada sub kulit 2p sehingga otomatis nilai n, l dan m nya sama yaitu 2, 1 dan +1.
Namun, karena arah perputaran elektron berbeda, maka bilangan kuantum spinnya berbeda yaitu + ½ dan – ½.
Nah, itulah tiga buah aturan dalam menuliskan konfigurasi elektron sistem spdf. Pada postingan lainnya, akan akan admin buatkan soal dan pembahasan tentang materi ini. silahan kunjungi link tersebut.
Semoga postingan ini ada manfaatnya dan membuat kamu semakin suka dengan kimia. jangan lupa komen dan share postingan ini ya. Sampai jumpa.
0 Komentar untuk "Aturan Penulisan Konfigurasi Elektron Sistem spdf {Prinsip Aufbau, Kaidah Hund dan Azas Larangan Pauli}"