Konfigurasi Atom dan Sistem Periodik

Konfigurasi Atom dan Sistem Periodik

Elektron-elektron dalam atom membentuk susunan yang disebut konfigurasi elektron. Konfigurasi elektron berdasarkan kimia kuantum adalah cara atom tersusun dalam orbital berdasarkan tingkat energi dan mentaati  eksklusi pauli. Konfigurasi elektron ini akan menjadi dasar peletakan atom dalam sistem periodik.

Berikut ini adalah ringkasan mengenai bilangan kuantum dari elektron-elektron dalam atom

Tabel : Ringkasan Bilangan Kuantum Elektron dalam Atom

Nama	Simbol	Nilai yang Diizikan	Menjelaskan Sifat
Bilangan kuantum utama	n	1,2,3,......	Energi (ukuran) orbital
Bilangan Kuantum Angular	l	Dari 0 sampai n-1	Bentuk orbital: nilai 0 untuk orbital s nilai 1 untuk orbital p nilai 2 untuk orbital d nilai 3 untuk orbital f
Bilangan kuantum magnetik	m	-l sampai 0 sampai l	Orientasi orbital
Spin	s	atau -	Arah perputaran elektron

Berdasarkan  tabel di atas  kita dapat menulis satu set bilangan kuantum untuk elektron dalam atom. Contoh: atom hidrogen memiliki 1 elektron maka n=1, l=0, m= 0 s= +

Untuk atom elektron banyak konfigurasi elektronnya memenuhi prinsip afbau dan eksklusi pauli yaitu atom-atom mengisi tingkat orbital dari  yang paling rendah dan tidak diperbolehkan dua elektron memiliki 4 bilangan kuantum yang sama

Adapun urutan pengisian elektron berdasarkan tingkatan energi adalah:

Atau dapat digambarkan sebagai hubungan tingkat energi dengan orbital-orbital atom

Jumlah elektron maksimal pada masing-masing orbital adalah: s 2 elektron, p 6 elektron, p 10 elektron dan f 14 elektron.

Tahapan untuk menentukan konfigurasi elektron:

1.       Tentukan atom yang akan ditentukan konfigurasi elektronnya dan nomor atomnya

2.      Gunakan Prinsip afbau mulailah mengisi orbital dari yang paling rendah energinya contoh  4s sebelum 3d.

3.      Larangan pauli menyatakan tidak ada dua elektron yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Jika dua elektron memiliki 3 bilangan kuantum yang sama maka bilangan kuantum spin akan berlawanan

4.      Aturan hund menyatakan orbital-orbital yang mempunyai tingkat energi sama akan mengisi satu elektron sampai semua orbital terisi baru mengisi elektron berpasangan. Contoh untuk atom Carbon dengan elektron 6 dapat digambarkan sebagai berikut:

               Konfigurasi elektron di atas dapat ditulis: 1s²2s²2p²

Cara penulisan konfigurasi elektron dapat dipersingkat dengan menuliskan orbital atom gas mulia yang jumlah elektronnya lebih sedikit dibanding atom yang akan kita tentukan konfigurasi elektronnya sebagai elektron dalam. Contoh untuk atom Carbon.
[1s²]2s²2p²     ditulis sebagai            [He]2s²2p²

Konfigurasi elektron  bermanfaat untuk menentukan letak atom  dalam  sistem periodik.kilangan kuantum utama elektron valensi menentukan golongan atom dan jumlah elektron valensi menentukan golongan atom. Bandingkanlah dua sistem periodik di bawah ini akan terlihat bagaimana elektron valensi menentukan letak suatu atom dalam sistem periodik.

.

Contoh Na:  dengan nomor atom 11 konfigurasi elektronnya 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

Bilangan kuantum utama elektron valensi Na adalah 3 maka Na terletak pada perioda 3 dan elektron valensi jumlahnya 1 dan mengisi orbital s maka berada pada golongan 1A