12
Kimia XI SMA
Orbital penuh mengan- dung pasangan elektron
Gambar 1.12
Pengisian orbital dalam suatu atom Orbital kosong tidak
mengandung elektron Orbital setengah penuh
mengandung elektron yang tidak berpasangan
1s 2s
3s 4s
5s 6s
7s 2p
3p 4p
5p 6p
3d 4d
5d 4f
Gambar 1.11
Diagram urutan tingkat energi orbital
G. Konfigurasi Elektron
Suatu cara penulisan yang menunjukkan distribusi elektron dalam orbital- orbital pada kulit utama dan subkulit disebut konfigurasi elektron. Pada
penulisan konfigurasi elektron perlu dipertimbangkan tiga aturan asas, yaitu prinsip Aufbau, asas larangan Pauli, dan kaidah Hund.
1. Prinsip Aufbau
Elektron-elektron dalam suatu atom berusaha untuk menempati subkulit-
subkulit yang berenergi rendah, kemudian baru ke tingkat energi yang lebih tinggi.
Dengan demikian, atom berada pada tingkat energi minimum. Inilah yang
disebut prinsip Aufbau.
Urutan-urutan tingkat energi di- tunjukkan pada gambar 1.11.
Jadi, pengisian orbital dimulai dari orbital 1s, 2s, 2p, dan seterusnya. Pada
gambar dapat dilihat bahwa subkulit 3d mempunyai energi lebih tinggi daripada
subkulit 4s. Oleh karena itu, setelah 3p terisi penuh maka elektron berikutnya
akan mengisi subkulit 4s, baru kemudian akan mengisi subkulit 3d.
2. Kaidah Hund
Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dapat dituliskan dalam bentuk
diagram orbital. Suatu orbital dilambangkan dengan strip, sedangkan dua elektron yang menghuni satu orbital dilambangkan dengan dua anak panah
yang berlawanan arah. Jika orbital hanya mengandung satu elektron, anak panah dituliskan mengarah ke atas.
Dalam kaidah Hund, dikemukakan oleh Friedrich Hund 1894 – 1968
pada tahun 1930, disebutkan bahwa elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan. Elektron-elektron baru
berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong.
Di unduh dari : Bukupaket.com
13
Kimia XI SMA
3. Larangan Pauli
Pada tahun 1928, Wolfgang Pauli 1900 – 1958 mengemukakan bahwa
tidak ada dua elektron dalam satu atom yang boleh mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang mempunyai bilangan
kuantum utama, azimuth, dan magnetik yang sama dalam satu orbital, harus mempunyai spin yang berbeda. Kedua elektron tersebut berpasangan.
Setiap orbital mampu menampung maksimum dua elektron. Untuk mengimbangi gaya tolak-menolak di antara elektron-elektron tersebut, dua
elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan.
Subkulit s 1 orbital maksimum 2 elektron Subkulit p 3 orbital maksimum 6 elektron
Subkulit d 5 orbital maksimum 10 elektron Subkulit f 7 orbital maksimum 14 elektron
1. Jelaskan gagasan dari ahli-ahli berikut berkaitan dengan perkembangan teori atom. a. Max Planck
b. Niels Bohr c. Louis de Broglie
d. Erwin Schrodinger e. Werner Heisenberg
2. Spektrum unsur merupakan spektrum garis. Bagaimana Niels Bohr menjelaskan fakta tersebut?
3. Jelaskan perbedaan istilah orbit dalam model atom Niels Bohr dengan orbit dalam istilah mekanika kuantum
4. Jelaskan masing-masing bilangan kuantum dalam menyatakan kedudukan suatu elektron dalam suatu atom
5. Berapakah jumlah elektron maksimum dalam: a. kulit dengan nilai n = 6
b. subkulit 2p c. subkulit 3d
Gambar 1.13
Subkulit yang dilambangkan dengan strip sebanyak orbital yang dimiliki
Latihan 1.1
Subkulit p Subkulit d
Subkulit f Subkulit s
Di unduh dari : Bukupaket.com
14
Kimia XI SMA
6. Gambarkan orbital 1s, 2s, 2p, 2p
x
, 2p
y
, dan 2p
z
dalam satu gambar 7. Jelaskan beberapa istilah berikut ini
a. Prinsip Aufbau b. Kaidah Hund
c. Asas larangan Pauli
8. Tuliskan konfigurasi beberapa unsur berikut ini, kemudian tentukan jumlah elektron pada masing-masing kulit atomnya
a. K Z = 19 f. Se Z = 34
b. P Z = 15 g. Fe Z = 26
c. Ni Z = 28 h. Sr Z = 38
d. Cs Z = 55 i. Rn Z = 86
e. Mn Z = 25 j. Ra Z = 88
9. Tuliskan konfigurasi elektron dari ion-ion berikut. a. Fe
3+
Z = 26 d. Cl
–
Z = 17 b. Cr
3+
Z = 24 e. O
2–
Z = 8 c. Co
3+
Z = 27 10.Konfigurasi elektron kalium Z = 19 adalah K = 2, L = 8, M = 8, dan N = 1. Mengapa
elektron mengisi kulit N, sedangkan kulit M belum terisi penuh?
1.2 Sistem Periodik Unsur
Seperti yang pernah kita pelajari di kelas X, bahwa sistem periodik modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom dan kemiripan sifat. Lajur-lajur hori-
zontal periode disusun berdasarkan kenaikan nomor atom, sedangkan lajur-lajur vertikal golongan berdasarkan kemiripan sifat. Sedangkan pada pokok bahasan
ini, kita akan mempelajari hubungan antara sistem periodik dengan konfigurasi elektron.
A. Hubungan Sistem Periodik dengan Konfigurasi Elektron