Konfigurasi Elektron Mekanika Kuantum

Konfigurasi Elektron Mekanika Kuantum

Kofigurasi electron adalah gambaran persebaran electron d alam orbital orbital kulit electron. Ada beberapa aturan dalam menuliskan konfiguarsi elktron suatu atom. 1. Aturan Auf bau bau

Pengisisan electron dimulai dari subkulit yang berenergi rendah sampai penuh abru kemudian mengisi electron pada sub kulit yang lebih tinggi. Perhatikan pengisian elktron  pada subkulit denga mengikuti arah panah sebagai berikut : n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=7

1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s

2p 3p 4p 5p 6p 7p

3d 4d 5d 6d

4f 5f

urutan pengisian electron sebagai berikut ( dari tingkat energy rendah ke tingkat energy yang lebih tinggi) 1s2 –  2s  2s2 –  2p  2p6 –  3s  3s2 –  3p  3p6 –  4s  4s2 –  3d  3d10 –  4p  4p6 –  5s  5s2 dan seterusnya Contoh : Tulisakanlah konfigurasi electron atom 20Ca ! Jawab: 2 2 6 2 6 2 20Ca = 1s  2s  2p  3s  3p  4s Berdasarkan konfigurasi electron tersebut, jumlah sub k ulit yang dimiliki oleh setiap kulit (tingkat energy ) adalah sebagai berikut : Kulit 1 = K → memiliki satu sub kulit → 1s = 2 max elektron Kulit 2 = L → memiliki dua sub kulit → 2s, 2p = 8 max electron Kulit 3 = M → memiliki tiga sub kulit → 3s, 3p, 3d = 18 max electron Dan seterusnya 2. Aturan Hund

Pada pengisian orbital orbital suatu sub kulit, electron akan mengisi orbital satu persatu sampai penuh atau mengisi orbital dengan spin yang parallel terelbih dahulu, kemudian  baru berpasangan. Contoh Pengisian electron pada orbital p4 =

Pengisian electron pada orbital d8 = 3. Beberapa Beberapa catatan tentang konf igu r asi asi electron

a. Dua cara menuliskan urutan subkulit Ada dua cara menuliskan konfigurasi electron 21Sc, yaitu : Cara 1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 Atau Cara 2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2 Pada dasarnya cara penulisan kedua nya sama dan sesuai dengan aturan aufbau. Cara  pertama subkulit  –  subkulit   subkulit ditulis sesuai dengan urutan tingkat energinya. Pada cara kedua subkulir –  subkulir  –  subkulit   subkulit dari kulit yang sama dikumpulkan, kemudian diikuti denga sub kulit berikutnya. b. Menyingkat penulisan konfigurasi electron dengan menggunakan konfigurasi electron gas mulia Atom gas mulia merupakan atom yng stabil dan subkulitnya tersis penuh oleh electron. Konfigurasi yang stabil dari electron gas mulia dapat kita gunakan untuk menyingkat konfigurasi electron atom lain.

Periode 1 Periode 2 Periode 3 Periode 4 Periode 5 Periode 6

2He 10 Ne 18Ar 36Kr 54Xe 86Rn

=1s2 =1s2 2s2 2p6 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 =1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f 14 5d10 6p6

Untuk menyingkat konfigurasi electron, maka kita bisa menggunakan atom gas mulia yang sesuai kemudian yang perlu diingat adalah sub kulit apa setelah atom gas mulia tersebut. [He] 2s [Ne] 3s [Ar] 4s [Kr] 5s [Xe] 6s [Rn] 7s Contoh : 2 2 6 2 1 13Al = 1s  2s  2p  3s  3p Penyingkatanya menggunakan atom Ne sehingga menjadi

13Al

= [Ne] 3s2 3p1

= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 Penyingkatannya menggunakan atom Kr sehingga menjadi 2 10 28 Ni = [Kr] 4s  3d 28 Ni

c. Kestabilan sub kulit d yang terisi penuh atau setengah penuh Terdapat beberapa peyimpangan pengisian electron berdasarkan azas Aufbau dengan yang ditemukan dalam percobaan. Contoh : Berdasarkan azas Aufbau 2 2 6 2 6 2 4 24Cr = 1s  2s  2p  3s  3p  4s  3d 2 4 24Cr = [Kr] 4s  3d Berdasarkan percobaan 2 2 6 2 6 1 5 24Cr = 1s  2s  2p  3s  3p  4s  3d 1 5 24Cr = [Kr] 4s  3d Ternyata atom Cr lebih stabil konfigurasinya berdasarkan percobaan dengan kulit valensi 4s1 3d5  dibandingkan dengan azas aufbau yang konfigurasi kulit valensinya 4s2 3d4. Jadi pengisian electron pada sub kulit akan stabil pada bentuk penuh atau setengah penuh. d. Konfigurasi electron dari ion Ion tunggal yang bermuatan positif x (+x) terbentuk ketika atom netralnya melepas x electron dari atom sehingga jumlah electron ionnya berkurang. Contoh : 2 2 6 2 1 13Al = 1s  2s  2p  3s  3p Jika membentuk ion Al+3 maka artinya atom Al melepas 3 buah elektronnya sehingga ionnya memiliki electron sisa sebanyak 10 buah. Al+3 = 1s2 2s2 2p6

Ion tunggal yang bermuatan negative x (-x) terbentuk ketika atom netralnya menangkap sebanyak x electron sehingga jumlah electron ionnya bertambah. Contoh : 2 2 6 2 5 17Cl = 1s  2s  2p  3s  3p Jika membentuk ion Cl-  artinya atom Cl menagkap 1 elektron sehingga ionya memiliki jumlah electron sebanyak 18. Cl- = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 e. Electron valensi

Electron valensi adalah electron yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kimia. Electron valensi juga didefenisikan sebagai electron pad a kulit terakhir yaitu : nsx ev = x nsx npy ev = x + y x y ns  (n-1)d ev = x + y Contoh : 2 2 6 2 6 2 20Ca = 1s  2s  2p  3s  3p  4s Kulit valensi = Kulit terakhir = 4s2 Electron valensi = 2 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 Kulit Valensi = Kulit terakhir = 4s2 3d10 Elektron Valensi = x + y = 2 + 10 = 12

30Zn

4. Azas Larangan Pauli Wolfgang pauli mengemukakan bahwa tidak ada dua electron dalam sebuah atom yang memiliki empat bilangan kuantum yang sama. Jika ada dua electron menempati satu orbital (bilangan kuantum utama, azimuth dan magnetic sama) electron tersebut harus memiliki spin yang berbeda.