Hubungan konfigurasi elektron dan sistem periodik

16 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 Jawab Š 12 Al : 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 1 Ion Al 3+ : 1 s 2 2 s 2 2 p 6 Š 26 Fe : [Ar] 3 d 6 4 s 2 Atom Fe termasuk unsur transisi dan melepas 2 e – , maka terbentuk ion Fe 2+ dengan konfigurasi elektron [Ar] 3 d 6 . Jadi, konfigurasi ion Al 3+ = 1 s 2 2 s 2 2 p 6 dan Fe 2 = [Ar] 3 d 6 .

4. Hubungan konfigurasi elektron dan sistem periodik

Konfigurasi elektron sangat erat hubungannya dengan sistem periodik unsur. Seperti telah kalian ketahui bahwa sifat-sifat unsur sangat tergantung pada jumlah elektron valensinya. Jika jumlah elektron luar yang mengisi orbital dalam subkulit sama dengan bilangan kuantum utama n, maka atom unsur tersebut pasti terletak pada golongan yang sama selain yang berbentuk ion. Sedangkan nilai n bilangan kuantum utama yang terbesar menunjuk nomor periode unsur tersebut dalam sistem periodik unsur. Misal konfigurasi elektron unsur K sebagai berikut. 19 K : 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 1 . Nilai n terbesar adalah 4, maka K menempati periode 4. Untuk menentukan golongan unsur dalam sistem periodik berdasarkan konfigurasi elektron, perlu dilihat pada jenis dan jumlah elektron terluar yang menempati kulit yang sama. Š Golongan utama Golongan A, pada golongan ini elektron valensi menempati subkulit s atau subkulit s dan p. Š Golongan transisi Golongan B, pada golongan ini elektron valensi menempati subkulit s dan d. Š Untuk lantanida dan aktinida, elektron valensi menempati subkulit s dan f. Tapi jumlahnya tidak menentukan golongan, karena lantanida dan aktinida tidak mempunyai golongan. Jika pengamatan kalian pada kegiatan mandiri benar, maka akan diketahui adanya hubungan antara konfigurasi elektron atom unsur-unsur dengan sistem periodik, baik mengenai golongan maupun periodenya. Sehingga dapat dikatakan bahwa sistem periodik dapat digunakan untuk meramalkan konfigurasi elektron atom unsur-unsur. Elektron valensi adalah elektron yang paling luar. Coba kalian lakukan penulisan konfigurasi elektron unsur tiap-tiap golongan. Amati hasil konfigurasi yang telah kalian buat. Buat kesimpulan yang dapat ditarik dari konfigurasi yang telah kalian buat. Komunikasikan hasilnya dengan teman kalian. Kegiatan Mandiri Kegiatan Mandiri Di unduh dari : Bukupaket.com 17 B Bab 1 Struktur Atom dan Bentuk Molekul Pembagian unsur-unsur menurut blok s, p, d, dan f Coba kalian lihat lagi konfigurasi elektron dari unsur-unsur yang telah kalian buat. Adakah kesamaan dalam hal elektron terluar? Berdasarkan kesamaan konfigurasi elektron, terluar dapat dikelompokan unsur-unsur tersebut dalam blok berikut. Š Blok s. Unsur yang mempunyai konfigurasi elektron terluar pada orbital s terletak pada golongan IA dan IIA, kecuali unsur H dan He. Unsur-unsur ini merupakan logam yang reaktif. Misal konfigurasi elektron terluar adalah ns x , maka unsur tersebut terletak pada golongan xA. Š Blok p. Unsur yang mempunyai konfigurasi elektron terluar pada orbital p, terdapat dalam golongan IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, dan VIII. Golongan unsur-unsur ini meliputi logam, metaloid, dan non logam. Misal konfigurasi elektron terluar adalah np y , maka unsur tersebut terletak pada golongan 2 + yA. Š Blok d. Konfigurasi elektron terluar d terdapat dalam unsur- unsur transisi, yaitu golongan IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, dan IIB. Misal konfigurasi elektron terluar adalah ns x n dz, maka unsur tersebut terletak pada golongan x + zB. Jika a. x + z = 8, x + z = 9, dan x + z = 10, maka unsur terletak pada golongan VIIIB; b. x + z = 11, maka unsur terletak pada golongan IB; c . x + z = 12, maka unsur terletak pada golongan IIB. Š Blok f. Blok f merupakan golongan unsur lantanida dan aktinida. Golongan ini disebut juga golongan transisi dalam. Gambar 1.10 Pembagian unsur- unsur menurut blok s , p , d , dan f . Sumber: General Chemistry, Principles and Modern Application, Petrucci R. H, Harwood W. S, dan Herring G. F Di unduh dari : Bukupaket.com 18 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 Ramalkan posisi unsur di bawah ini dalam sistem periodik unsur. a. 17 Cl : [Ne] 3 s 2 3 p 5 b. 27 Co : [Ar] 4 s 2 3 d 7 Jawab a. Cl : [Ne] 3 s 2 3 p 5 Kulit utama terbesar n = 3. Jadi, Cl terletak pada periode 3. Orbital terakhir ada di subkulit 3 p dengan 5 elektron. Jadi, Cl terletak di golongan VIIA. b. 27 Co : [Ar] 4 s 2 3 d 7 Konfigurasi elektron Co di atas disusun berdasarkan tingkat energi orbital. Berdasarkan aturan pengisian elektron, orbital 4 s mempunyai energi lebih rendah dari orbital 3d sehingga terisi lebih dahulu. Untuk memudahkan kita dalam menentukan posisi unsur dalam tabel periodik, maka konfigurasi elektron yang sudah benar penulisannya dibalik, yaitu orbital 3 d dulu baru 4s, menjadi 27 Co: [Ar] 3 d 7 4 s 2 Baru kemudian kita menentukan kulit utama unsur. Kulit utama terbesar n = 4. Jadi, Co terletak pada periode 4. Orbital terakhir ada di subkulit 3 d dengan 7 elektron. Jadi, Co terletak di golongan VIIIBkarena elektron valensinya 8 atau n 1 d 7 ns 2 . Contoh Kerjakan di buku latihan kalian. 1. Jelaskan secara singkat teori atom yang dikemukakan oleh a. Neils Bohr, b. de Broglie. 2. Gambarkan bentuk-bentuk orbital dari orbital s, p, dan d. 3. Tuliskan konfigurasi elektron dari : a. Cl Z = 17 c. Fe Z = 26 b. Zn Z = 30 d. Rb Z = 37 4. Hitung jumlah elektron maksimum dalam a. kulit dengan n = 3, b. subkulit dengan l =1. Di unduh dari : Bukupaket.com 19 B Bab 1 Struktur Atom dan Bentuk Molekul