10
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
Gambar 1.5
Bentuk orbital
s
.
Gambar 1.6
Bentuk orbital
p
.
Gambar 1.7
Bentuk orbital
d
.
a. Orbital
s Bentuk orbital
s memiliki satu orbital dengan bentuk seperti bola, sehingga tidak
tergantung pada sudut manapun. Orbital s hanya terdapat 1 nilai m, sehingga hanya
terdapat 1 orientasi, yaitu sama ke segala arah.
b. Orbital p
Orbital p berbentuk cuping-dumbbell bagai balon terpilin.
Subkulit p memiliki tiga orbital. Pada subkulit ini terdapat 3 nilai
m –1, 0, +1 sehingga terdapat 3 orientasi yang satu dan lainnya membentuk sudut 90
o
.
c. Orbital
d Orbital
d memiliki 5 orbital dengan bentuk yang kompleks dan orientasi yang berbeda. Empat orbital pertama memiliki bentuk
yang sama, sedangkan satu orbital memiliki bentuk yang berbeda. Kelima orbital itu adalah
d
xy
, d
xz
, d
yz
,
2 2
x y
d
, dan
2
z
d
. Untuk lebih jelas, perhatikan gambaran orbital subkulit
d di bawah ini
11
B Bab 1 Struktur Atom dan Bentuk Molekul
d. Orbital f
Orbital f mempunyai 7 orbital dan dikelompokan menjadi tiga
kelompok, yaitu 1 kelompok pertama
:
f
xyz
2 kelompok kedua :
2 2
x z y
f
,
2 2
y z x
f
,
2 2
z x y
f
3 kelompok ketiga :
3
x
f
,
3
y
f
,
3
z
f
3. Konfigurasi elektron
Di kelas X kalian telah mengenal istilah konfigurasi elektron. Tetapi pada saat itu konfigurasi elektron yang dikenal masih
terbatas pada konsep kulit atom. Konfigurasi elektron yang akan dibahas tidak begitu jauh dari yang telah dikenal, hanya saja
dalam konfigurasi elektron kali ini diterapkan pada mekanika gelombang.
Pada mekanika gelombang atau mekanika kuantum, elektron-elektron dalam suatu atom akan tersebar ke dalam
orbital-orbital s, p, d, f, dan seterusnya. Bagaimana pengisian
elektron ke dalam orbital? Pengisian orbital oleh elektron mengikuti aturan dengan memperhatikan tiga hal, yaitu asas
AufBau, asas larangan Pauli, dan asas Hund.
Konfigurasi elektron
berdasarkan konsep kulit atom,
yaitu jumlah elektron yang
mengisi pada tiap kulit dan dikenal
sebagai periode.
Gambar 1.8
Bentuk orbital
f
.
Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Silberberg M. S
12
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2
a. Asas AufBau
Menurut asas AufBau, pada kondisi normal atau pada tingkat
dasar, elektron akan menempati orbital yang memiliki energi terendah terlebih dahulu dan diteruskan ke orbital yang memiliki
energi lebih tinggi. Untuk memudahkan dalam pengisian elektron diberikan tahap-tahap pengisian elektron dengan menggunakan
jembatan ingatan sebagai berikut.
n = 1 s
n = 2 s p
n = 3 s p d
n = 4 s p d f
n = 5 s p d f
n = 6 s p d
n = 7 s p
Arah anak panah menyatakan urutan pengisian orbital. Dengan demikian urutan pengisian elektron berdasarkan gambar
tersebut berurut-urut 1 s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, dan
seterusnya. Pengisian elektron harus satu persatu dan setiap orbital hanya boleh diisi oleh maksimal 2 elektron.
Bagaimana konfigurasi elektron dari unsur H, He, N, dan Sc? No atom H = 1, He = 2, N = 7, dan Sc = 21
Jawab
1
H : 1
s
1 2
He : 1 s
2 7
N : 1
s
2
2 s
2
2 p
3 21
Sc : 1 s
2
2 s
2
2 p
6
3 s
2
3 p
6
4 s
2
3 d
1
b. Asas larangan Pauli Pauli mengemukakan hipotesisnya yang menyatakan bahwa
dalam satu atom tidak mungkin dua elektron mempunyai keempat bilangan kuantum sama. Misal, 2 elektron akan menempati
subkulit 1 s. Tiga bilangan kuantum pertama akan mempunyai
nilai yang sama n = 1, l = 0, m = 0. Untuk itu bilangan kuantum
yang terakhir, yaitu bilangan kuantum spins harus mempunyai nilai berbeda +
1 2
atau –
1 2
.
Gambar 1.9
Bagan urutan pengisian elektron
ke dalam orbital.
Contoh
