Konfigurasi Elektron – Pengertian, Rumus, Sejarah, Cara Menentukan

Posted on

Rumusbilangan.com- Materi kimia tentang pengertian, sejarah, cara menentukan, rumus konfigurasi elektron serta penjelasan-penjelasan detailnya. Konfigurasi Elektron adalah sebuah susunan elektron-elektron pada sebuah atom.

Pengertian Konfigurasi Elektron

Konfigurasi Elektron merupakan sebuah susunan elektron-elektron pada sebuah atom.

Gambar Konfigurasi Elektron dalam Atom
Gambar Konfigurasi Elektron dalam Atom

Susunan elektron dalam sebuah atom tidak sembarangan, melainkan mengikuti pola atau rumus atau kaidah-kaidah tertentu yang telah di tetapkan oleh para ahli-ahli kimia yang khusus mempelajari tentang konfigurasi elektron ini.

Pada Ilmu Kimia, diterapkan tiga aturan dasar atau azas penting yang menjadi dasar sebuah penyusunan bilangan konfigurasi elektron suatu atom yaitu:

  1. Prinsip Aufbau
  2. Kaidah Hund
  3. Larangan Pauli    

Yang mana dari masing-masing prinsip tersebut menjelaskan tentang konfigurasi elektron yang mungkin terjadi pada suatu atom dengan peraturan-peraturan yang mengikat dan harus terpenuhi.

Sejarah Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron ini pertama kali muncul saat Niels Bohr, mengajukan teori pada sekitar tahun 1923, bahwa periodisitas pada sifat-sifat unsur kimia dapat dijelaskan oleh struktur elektronik atom yang bersangkutan.

Teori ini didasarkan pada sebuah model atom Bohr, yakni Pada saat itu, Bohr telah mencetuskan teori konfigurasi elektron yang memang sangat berbeda dengan yang ada sekarang ini.

Banyak sekali kelemahan yang menyebabkan konfigurasi elektron Bohr ini tidak di gunakan lagi yaitu salah satunya adalah sistem konfigurasi atom Bohr ini tidak dapat menjelaskan tentang perubahan-perubahan spektra atom dalam sebuah medan magnet.

Sistem konfigurasi elektron Bohr ini kemudian di kaji ulang oleh ilmuan yaitu Wolfgang Pauli sehingga kemudian tercetuslah sebuah teori yang disebut larangan pauli.

Kelopak dan Subkelopak

Konfigurasi elektron yang pertama kali dipikirkan ialah konfigurasi yang berdasarkan pada model atom model Bohr.

Baca Juga :   Bilangan Oksidasi - Pengertian, Aturan, Contoh Soal Bilangan Oksidasi

yaitu sudah  umum membicarakan kelopak maupun subkelopak walaupun sudah terdapat kemajuan dalam pemahaman sifat-sifat mekanika kuantum elektron. Berdasarkan asas larangan dari teori Pauli, sebuah orbital hanya dapat menampung elektron maksimal dua elektron.

Namun pada kasus-kasus yang lain tertentu, terdapat beberapa orbital yang memiliki asas energi yang sama dan orbital-orbital ini dihitung bersama dalam konfigurasi elektron.

Kelopak elektron adalah merupakan sekumpulan orbital-orbital atom yang memiliki bilangan kuantumn yang sama, sehingga orbital 3s, orbital-orbital 3p, dan orbital-orbital 3d semuanya adalah merupakan bagian dari kelopak ketiga.

Sebuah kelopak elektron dapat menampung 2n2 elektron, yakni:

Kelopak pertama dapat menampung 2 elektron

Kelopak kedua 8 elektron

Kelopak ketiga 18 elektron

Dan demikian seterusnya …

Subkelopak elektron adalah merupakan sekelompok orbital-orbital yang memiliki label orbital yang sama, yaitu: yang memiliki nilai n dan l yang sama. Sehingga tiga orbital 2p membentuk satu subkelopak, yang dapat menampung enam buah elektron.

Jumlah elektron yang dapat ditampung pada sebuah subkelopak tersebut yaitu berjumlah 2(2l+1), sehingga subkelopak “s” dapat menampung 2 elektron, subkelopak “p” 6 elektron, subkelopak “d” 10 elektron, dan subkelopak “f” adalah14 elektron.

Jumlah elektron yang dapat menduduki setiap kelopak dan subkelopak yaitu berasal dari persamaan mekanika kuantum, terutama asas larangan Pauli yang menyatakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang bisa memiliki nilai yang sama pada keempat bilangan kuantum tersebut.

Asas Aufbau

Asas Aufbau ini  berarti “membangun, konstruksi” ialah bagian penting dalam konsep konfigurasi elektron awal Bohr. Ia dapat dinyatakan sebagai berikut:

Terdapat maksimal dua elektron yang dapat diisi ke dalam orbital dengan urutan peningkatan energi orbital, yaitu: orbital berenergi terendah diisi terlebih dahulu sebelum elektron diletakkan ke orbital berenergi lebih tinggi.
Baca Juga :   Senyawa Kimia

Lihat gambar berikut:

 

Urutan pengisian orbital-orbital atom mengikuti arah panahnya.

Asas ini bekerja dengan baik (untuk keadaan dasar atom-atom) untuk 18 unsur pertama, yaitu ia akan menjadi semakin kurang tepat untuk 100 unsur sisa-sisanya.

Bentuk modern asas Aufbau yaitu menjelaskan urutan energi orbital yang berdasarkan kaidah Madelung, yang pertama kali dinyatakan oleh seorang ahli yaitu Erwin Madelung sekitar pada tahun 1936.

  1. Orbital tersebut diisi dengan urutan peningkatan n+l;
  2. Apabila terdapat dua buah orbital, maka dengan nilai n+l yang sama, maka orbital yang pertama diisi ialah orbital dengan nilai yang paling rendah.

Sehingga, menurut kaidah ini, urutan pengisian orbital tersebut ialah sebagai berikut:

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

Kelemahan asas Aufbau

Asas Aufbau begantung pada postulat dasar. Bahwa urutan energi orbital ialah tetap, baik untuk suatu unsur atau di antara unsur-unsur yang berbeda.

Ia menganggap orbital-orbital atom sebagai “kotak-kotak” energi tetap yang mana dapat diletakkan kedalam dua buah elektron.

Namun, energi elektron dalam orbital atom tersebut bergantung pada energi keseluruhan elektron dalam atom (atau ion, molekul, dsb). Maka tidak ada penyelesaian satu elektron untuk sebuah sistem dengan elektron lebih dari satu, Sebaliknya, apabila yang ada hanya sekelompok penyelesaian banyak elektron, yang tidak dapat dihitung secara eksak, Meskipun terdapat yang tentang pendekatan matematika yang dapat dilakukan, seperti metode Hartree-Fock.

Demikianlah sahabat penjelasan singkat mengenai pengertian Konfigurasi Elektron. Semoga dapat menambah pengetahuan kita ya … Aamiin