Konfigurasi elektron adalah susunan atau distribusi elektron-elektron pada sebuah atom atau molekul. Susunannya mengikuti aturan khusus. Aturan tadi diantaranya prinsip aufbau, kaidah hund, & embargo pauli. Menurut hukum mekanika kuantum, buat sistem yg hanya mempunyai satu elektron, elektronnya bisa berpindah dari satu konfigurasi ke konfigurasi lain dalam bentuk foton. Konfigurasi elektron menerangkan jumlah elektron dalam setiap sublevel. Sublevel pertama merupakan 1s, lalu 2s, 2p, 3s, 3p, & seterusnya. Masing-masing elektron dapat berpindah dengan sendirinya di dalam sebuah orbital. Salah satu contoh konfigurasi elektron merupakan atom neon menggunakan konfigurasi 1s2 2s2 2p6. Pengetahuan mengenai konfigurasi elektron di setiap atom sangat berguna buat memahami struktur tabel periodik. Konsep konfigurasi elektron ini juga berguna untuk mengungkapkan konsep ikatan kimia, sifat laser, & semikonduktor.
1. Kulit & Subkulit pada Konfigurasi Elektron
Konfigurasi elektron didasari oleh model atom Bohr dan masih dipakai buat menjabarkan kulit dan subkulit selain pemahaman mekanika kuantum yg lebih kompleks.
Sebuah kulit elektron merupakan beberapa subkulit yang berbagi bilangan kuantum yg sama yaitu n (nomor sebelum nomor pada sebuah orbital). Sebuah atom menggunakan kulit ke-n dapat berisi 2n2 elektron. Misalnya, kulit pertama bisa berisi dua elektron, kulit ke 2 dapat berisi sampai 8 elektron, dan kulit ketiga 18 elektron. Faktor yang membuatnya selalu genap adalah karena subkulit dapat menjadi 2 bergantung dalam putaran elektronnya. Setiap orbital dapat dimasuki hingga dua elektron menggunakan putaran yg antagonis, satu dengan putaran 1/dua (umumnya dilambangkan dengan tanda panah ke atas) & satu menggunakan putaran ?1/2 (dilambangkan menggunakan indikasi panah ke bawah).
Subkulit merupakan sebuah tempat di dalam kulit yg berisi sapta azimuth yaitu ?. Nilai menurut ? (0, 1, 2, atau tiga) sesuai menggunakan masing-masing label s, p, d, & f. Jumlah maksimum elektron yang bisa ditempatkan di sebuah subkulit dirumuskan sebagai dua(2? 1). Pada subkulit s maksimum 2, 6 elektron pada subkulit p, 10 pada subkulit d, & 14 pada subkulit f.
Jumlah elektron yang dapat mengisi setiap kulit & masing-masing subkulit timbul berdasarkan perhitungan mekanika kuantum, tertama prinsip larangan Pauli, dimana nir terdapat 2 elektron pada satu atom yg memiliki nilai bilangan kuantum yang sama.
Dua. Notasi Konfigurasi Elektron
Ahli fisika dan pakar kimia memakai notasi standar buat mengetahui konfigurasi elektron menurut sebuah atom dan molekul. Untuk atom, notasinya terdiri menurut urutan orbital atom (contoh: buat fospor urutannya adalah 1s, 2s, 2p, 3s, 3p) dengan angka elektron mengisi masing-masing orbital dalam format superscript. Contoh, hidrogen mempunyai satu elektron dalam orbital s kulit pertama, jadi konfigurasinya ditulis 1s1. Litium mempunyai dua elektron pada subkulit 1s dan satu elektron di subkulit 2s sebagai akibatnya konfigurasi elektronnya ditulis 1s2 2s1 (dibaca ?Satu-s-2, dua-s-satu?). Fosfor dengan angka atom 15 memiliki konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3. Konfigurasi elektron pada molekul ditulis dengan cara yg sama.
Superscript 1 dalam notasi nir harus dicantumkan. Umumnya hurup orbital (s, p, d, f) dicetak miring meskipun IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry merekomendasikan alfabet normal. Huruf yg dicetak miring waktu ini dipakai buat mewakili galat satu kategori garis spektrum misalnya ?Sharp?, ?Principal?, ?Diffuse?, & ?Mendasar? (atau ?Fine?).
Untuk atom dengan banyak elektron, notasi ini bisa menjadi sangat panjang. Maka dari itu, diperlukan sebuah singkatan buat mewakili notasi tertentu. Gas mulia (dua He, 10 Ne, 18 Ar, 36 Kr, 54 Xe, & 86 Rn) sanggup dipakai buat mewakili notasi eksklusif. Misalnya fosfor yang salah satu bagian notasinya diwakili sang neon (1s2 2s2 2p6) sebagai akibatnya sebagai [Ne] 3s2 3p3. Kaidah ini sangat berguna buat membantu memahami konfigurasi elektron yg panjang.
Sifat ini berhubungan erat dengan hibridisasi elektron. Aturan ini menyatakan bahwa ?Suatu elektron mempunyai kesamaan buat berpindah orbital bila bisa membentuk susunan elektron yg lebih stabil?. Untuk konfigurasi elektron yang berakhir pada sub kulit d berlaku anggaran penuh & setengah penuh. Contohnya merupakan sebagai berikut:
24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 menjadi 24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
Dari contoh diatas terlihat apabila 4s diisi dua elektron maka 3d kurang satu elektron buat menjadi 1/2 penuh. Maka elektron berdasarkan 4s akan berpindah ke 3d.
Unsur yg mengalami ionisasi akan mengalami perubahan jumlah elektron. Misalnya merupakan besi (Fe) yang memiliki angka atom 26 dan mempunyai konfigurasi elektron [Ar] 3d64s2. Jika Fe terionisasi menjadi Fe2 , maka elektron Fe berkurang dua berdasarkan jumlah asal. Sehingga konfigurasi Fe2 merupakan [Ar] 3d6. Ingat, apabila sebuah atom mengalami ionisasi maka yg berkurang merupakan elektron valensi (elektron terluar).
Tiga. Energi pada Konfigurasi Elektron
Energi dikaitkan menggunakan elektron pada orbital. Energi dalam sebuah konfigurasi seringkali mendekati jumlah energi pada setiap elektron menggunakan mengabaikan interaksi antar elektron. Konfigurasi yang mempunyai energi terendah dianggap keadaan dasar (ground state). Sedangkan konfigurasi lainnya diklaim keadaan tereksitasi (excited state).
Sebagai model, keadaan dasar konfigurasi atom sodium adalah 1s2 2s2 2p6 3s, yg berasal dari prinsip Aufbau. Keadaan tereksitasi pertama diperoleh menggunakan menukar elektron 3s menjadi 3p sebagai akibatnya menjadi 1s2 2s2 2p6 3p yang bisa disingkat sebagai level 3p. Atom bisa berpindah berdasarkan satu konfigurasi ke konfigurasi lain dengan menyerap atau melepaskan energi.
4. Sejarah Konfigurasi Elektron
Niels Bohr (1923) adalah orang pertama yg mengusulkan bahwa perioditas dalam tabel periodik bisa dijabarkan menggunakan struktur elektron pada atom. Usul tadi didasari sang model atom Bohr miliknya dimana kulit elektron mempunyai orbit dengan jarak tertentu berdasarkan nukleus (inti atom). Konfigurasi awal Bohr terlihat aneh pada ilmu kimia masa sekarang: contohnya sulfur mempunyai konfigurasi dua.4.4.6 sedangkan yang kini adalah 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 (2.8.6).
Beberapa tahun kemudian, E. C. Stoner beserta Sommerfield berhasil menjabarkan kulit elektron & secara sempurna memprediksi struktur kulit sulfur merupakan dua.8.6. Namun, tidak ada sistem baik milik Bohr maupun Stoner dapat menjabarkan dengan benar perubahan spektrum atom pada zona magnetik (imbas Zeeman).
Bohr sangat menyadari kekurangan prinsipnya tadi. Ia menulis surat buat temannya Wolfgang Pauli untuk meminta bantuannya buat menjaga teori kuantumnya (sistem yg kini dikenal menjadi ?Teori kuantum usang?). Pauli menyadari bahwa impak Zeeman hanya berlaku dalam elektron terluar menurut atom dan dapat mereproduksi struktur kulit Stoner.
Persamaan Schr?Dinger yg dipublikasikan pada tahun 1926 memberikan 3 berdasarkan empat sapta kuantum sebagai konklusi langsung menurut penyelesaiannya terhadap atom hidrogen. Penyelesaiannya tadi merupakan output dari orbital atom yang waktu ini diajarkan pada textbook kimia.
Lima. Prinsip Aufbau dan & Aturan Madelung pada Konfigurasi Elektron
Prinsip Aufbau adalah bagian krusial dari konsep Bohr tentang konfigurasi elektron. Istilah ?Aufbau? Merupakan bahasa Jerman yg berarti ?Konstruksi?. Prinsip tadi dinyatakan sebagai:
Maksimal 2 elektron dimasukkan ke dalam orbital untuk menaikkan tenaga orbital: tenaga terendah pada orbital diisi sebelum elektron ditempatkan pada energi tertinggi dalam orbital.
Prinsip tersebut bekerja menggunakan sangat baik (dalam keadaan dasar atom) buat 18 elemen pertama, kemudian berkurang terhadap 100 elemen berikutnya. Bentuk modern menurut prinsip Aufbau menjelaskan urutan energi orbital yang diberikan sang anggaran Madelung. Aturan ini pertama kali dinyatakan sang Charles Janet pada tahun 1929, lalu diteliti ulang oleh Erwin Madelung pada tahun 1936, & diberikan pembenaran teoritis sang V.M. Klechkowski. Bunyi aturan Madelung merupakan sebagai berikut:
Orbital diisi untuk meningkatkan nilai n+l;
Dimana dua orbital memiliki nilai n+l yang sama.
Berikut merupakan urutan orbital pada konfigurasi elektron:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, (8s, 5g, 6f, 7d, 8p, & 9s)
Supaya lebih gampang diingat, berikut adalah ilustrasinya:

Orbital yang pada dalam tanda kurung nir berisi atom sehabis atom menggunakan nomor atom tertinggi yaitu Uuo = 118.
Prinsip Aufbau bisa diaplikasikan buat memodifikasi susunan proton & neutron pada inti atom beserta menggunakan contoh kulit menurut fisika nuklir dan kimia nuklir.

Bentuk menurut tabel periodik berkaitan menggunakan konfigurasi elektron masing-masing atom yang masih ada disana. Contohnya, seluruh golongan ke-dua tabel periodik mempunyai konfigurasi elektron [E] ns2 (dimana [E] merupakan konfigurasi gas mulia) dan mempunyai kesamaan sifat kimia. Umumnya, perioditas tabel periodik pada blok tabel periodik bergantung dalam jumlah elektron yang diharapkan buat mengisi subkulit s, p, d, & f.
Kulit elektron terluar seringkali diklaim ?Elektron valensi? & menentukan sifat kimia. Harus diingat bahwa kemiripan sifat kimia sudah ada lebih berdasarkan satu abad sebelum teori konfigurasi elektron. Belum jelas seberapa jauh aturan Madelung menjabarkan (bukan hanya menjelaskan) tabel periodik. Meski beberapa sifat kentara berbeda dengan disparitas urutan pengisian orbital.
Konfigurasi elektron pula bisa digunakan untuk memilih letak suatu unsur dalam tabel periodik. Periode suatu unsur sama dengan nomor kulit terbesarnya. Golongan suatu unsur ditentukan dengan menggunakan tabel seperti dibawah.

Jika subkulit terakhirnya pada s atau p maka unsur tersebut termasuk golongan A (primer). Sedangkan jika subkulit terakhirnya dalam d maka unsur tersebut termasuk golongan B (transisi).
Berikut adalah contoh memilih golongan & periode suatu unsur menggunakan konfigurasi elektron:
24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
Berdasarkan konfigurasi elektron diatas, maka letak unsur adalah pada golongan VI B periode 4.
7. Penyimpangan Konfigurasi Elektron
Berdasarkan eksperimen, masih ada penyimpangan konfigurasi elektron dalam pengisian elektron. Penyimpangan pengisian elektron ditemui dalam elektron yang masih ada pada orbital subkulit d dan f.
Penyimpangan dalam orbital subkulit d dikarenakan orbital yang 1/2 penuh (d5) atau penuh (d10) bersifat lebih stabil dibandingkan dengan orbital yg hampir setengah penuh (d4) atau hampir penuh (d8 atau d9). Dengan demikian, jika elektron terluar berakhir pada d4, d8, atau d9, maka satu atau semua elektron pada orbital s pindah ke orbital d. Dibawah ini adalah beberapa contoh defleksi orbital d.

Pada orbital f, sebagaimana menggunakan penyimpangan konfigurasi dalam orbital d, maka konfigurasi elektron yg berakhir pada orbital f juga mengalami defleksi. Penyimpangan ditimbulkan oleh taraf energi orbital saling berdekatan dan hampir sama. Penyimpangan ini berupa berpindahnya satu atau 2 elektron berdasarkan orbital f ke orbital d. Dibawah ini merupakan beberapa model penyimpangan orbital f.

8. Konfigurasi Elektron dalam Molekul
Dalam molekul, konfigurasi elektronnya semakin rumit. Masing-masing molekul memiliki struktur orbital yang tidak sama. Orbital molekul ditandai dari simetrinya. Misalnya O2 ditulis 1?G2 1?U2 2?G2 dua?U2 tiga?G2 1?U4 1?G2, atau setara dengan 1?G2 1?U2 2?G2 dua?U2 1?U4 3?G2 1?G2. Istilah 1?G2 mewakili dua elektron pada dalam dua turunan orbital ke-?* (antibonding). Berdasarkan anggaran Hund, elektron tersebut mempunyai putaran paralel pada keadaan dasar, dan dioksigen mempunyai momen magnetik (dianggap paramagnetik). Penjabaran menurut paramagnetisme pada dioksigen merupakan inovasi akbar pada teori orbital molekul.
Konfigurasi elektron dari molekul poliatomik dapat berubah tanpa penyerapan atau pelepasan foton melalui sambungan bergetar.
Dalam padatan, elektron menjadi sangat banyak. Elektron tidak menjadi berlainan, & bercampur secara efektif sebagai rentang kemungkinan keadaan secara berkelanjutan (diklaim pita elektron). Gagasan mengenai konfigurasi elektron menjadi nir relevan dan membentuk teori pita.
9. Aplikasi Konfigurasi Elektron
Penerapan konfigurasi elektron yang paling luas adalah dalam bidang rasionalisasi sifat kimia, baik dalam kimia organik maupun kimia anorganik. Akibatnya, konfigurasi elektron sepanjang teori orbital molekul sebagai perbandingan modern buat konsep valensi yg menjelaskan jumlah dan jenis ikatan kimia.
Pendekatan lebih lanjut jua diterapkan pada kimia komputasi. Dimana dipakai buat membuat perkiraan kuantitatif terhadap sifat kimia. Selama beberapa tahun, perhitungan mengandalkan perkiraan ?Kombinasi linear orbital atom? (LCAO), menggunakan basis set orbital atom yg lebih besar & lebih kompleks sebagai titik awal. Langkah berikutnya adalah menghitung penempatan elektron di antara orbital-orbital molekul menggunakan memakai prinsip Aufbau. Tidak semua metode penghitungan kimia mengandalkan konfigurasi elektron. Misalnya teori taraf fungsional (DFT).
Untuk atom atau molekul dengan lebih menurut satu elektron, pergerakan elektron saling berhubungan. Konfigurasi elektron menggunakan nomor yang sangat akbar diperlukan buat menjelaskan seluruh sistem multielektron, & nir terdapat energi yang dapat dikaitkan dengan satu konfigurasi. Tetapi, fungsi gelombang elektron biasanya didominasi sang konfigurasi dalam jumlah yang sangat mini dan gagasan konfigurasi elektron menjadi sangat esensial buat sistem multielektron.
Penerapan mendasar berdasarkan konfigurasi elektron adalah pada interpretasi terhadap spektrum atom. Dalam kasus ini, diperlukan buat menambahkan konfigurasi elektron dengan satu atau lebih kata simbol yg menjelaskan perbedaan tingkat tenaga yg masih ada pada sebuah atom. Istilah simbol bisa dikalkulasikan buat semua konfigurasi elektron, nir hanya konfigurasi keadaan dasar yang tertulis pada tabel.
Sumber:
- Konfigurasi Elektron (http://www.ilmukimia.org/2014/04/konfigurasi-elektron.html)
- Konfigurasi Elektron, aturan yang harus dipenuhi (http://www.smansax1-edu.com/2014/08/konfigurasi-elektron-aturan-yang-harus.html)
- Cara Menulis Konfigurasi Elektron (http://guide-prof.blogspot.com/2014/10/cara-menulis-konfigurasi-elektron.html)
- Electron configuration (http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_configuration)
- Konfigurasi elektron (http://id.wikipedia.org/wiki/Konfigurasi_elektron)
- Konfigurasi Elektron dan Diagram Orbital (http://mediabelajaronline.blogspot.com/2010/09/konfigurasi-elektron-dan-diagram.html)
- Konfigurasi Elektron (https://rinioktavia19942.wordpress.com/kimia-kelas-xi/semester-i/sistem-periodik/konfigurasi-elektron/)
Anda mampu request artikel mengenai apa saja, kirimkan request Anda ke hedisasrawan@gmail.Com