KONFIGURASI ELEKTRON BERDASARKAN MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM

Oleh: Nopi Febriani (@T11-Nopi)

Abstrak

Suatu susunan penyebaran elektron-elektron pada sebuah atom di namakan sebagai konfigurasi elektron. Konfigurasi elektron di dasarkan pada dua model atom salah satunya adalah model atom mekanika kuantum. Untuk penulisan konfigurasi elektron berdasarkan model atom ini terdapat tiga aturan yang harus di ikuti. Dan Konfigurasi elektron memiliki fungsi salah satunya adalah untuk membantu memahami struktur pada tabel periodik.

Kata kunci: konfigurasi elektron, konfigurasi elektron berdasarkan mekanika kuantum

Abstract

An arrangement of the distribution of electrons in an atom is called an electron configuration. The electron configuration is based on two atomic models, one of which is the quantum mechanical atomic model. To write an electron configuration based on this atomic model, there are three rules that must be followed. And electron configuration has a function, one of which is to help understand the structure on the periodic table.

Keywords: electron configuration, electron configuration based on quantum mechanics

Pendahuluan

Konfigurasi elektron adalah susunan elektron-elektron pada sebuah atom, yang dimana susunannya mengikuti aturan khusus. Menurut model atom mekanika kuantum, elektron–elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti pada tingkatan energi tertentu (kulit atom). Pada setiap kulit atom terdiri atas subkulit yang merupakan kumpulan orbital (tempat kemungkinan adanya elektron). Dan untuk menentukan tingkat energi dari elektron pada suatu orbital tersebut, dapat di gunakan tiga bilangan kuantum yang terdiri dari bilangan kuantum utama (n) yang menyatakan kulit dari atom tersebut, bilangan kuantum azimuth (l) yang menyatakan sub-kulit (s, p, d,f), dan bilangan kuantum magnetik (m) yang merujuk pada orbital yang berada pada sub-kulit). Pengetahuan tentang konfigurasi elektron pada setiap atom ini sangat berguna untuk memahami struktur tabel periodik.

Rumusan masalah

1. Apa yang di maksud dengan konfigurasi elektron?

2. Aturan apa saja yang harus di ikuti oleh konfigurasi elektron menurut model atom mekanika kuantum?

Tujuan

1. Untuk mengetahui definisi konsfigurasi elektron

2. Untuk mengetahui aturan-aturan apa saja yang harus di ikuti untuk pengisian konfigurasi elektron tersebut

Pembahasan

Konfigurasi elektron dapat di definisikan  sebagai susunan elektron pada sebuah atom atau molekul. Berdasarkan model atom mekanika kuantum, untuk penulisan konfigurasi elektron perlu mengikuti 3 aturan di antaranya yaitu prinsip aufbau, prinsip larangan pauli, dan aturan hund.

1. Prinsip Aufbau

Prinsip aufbau, kata “aufbau” berasal dari bahasa Jerman yang artinya membangun.  Prinsip ini menyatakan pengisian elektron harus di mulai dari sub-kulit yang memiliki tingkat energi yang terendah kemudian dilanjutkan pada sub-kulit yang memiliki  tingkat energinya lebih tinggi. Urutan tingkat energi dari yang paling rendah ke yang paling tinggi adalah sebagai berikut:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, … dan seterusnya.

Dan setiap sub-kulit memiliki Batasan elektron yang diisikan yaitu:

Pada sub-kulit s memiliki 1 orbital dan maksimal berisi 2 elektron

Pada sub-kulit p memiliki 3 orbital dan maksimal berisi 6 elektron

Pada sub-kulit d memiliki 5 orbital dan maksimal berisi 10 elektron

Pada sub-kulit f memiliki 7 orbital dan maksimal berisi 14 elektron

Gambar 1. Pengisian Elektron berdasarkan Prinsip Aufbau

Sumber: https://rumuspintar.com/wp-content/uploads/2019/08/Tingkatan-Energi-Dalam-Subkulit-Asas-Aufbau.jpg

Contoh:

13Al =  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

25Mn =  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵

2. Prinsip Larangan Pauli

Pada tahun 1928, Wolfgang Pauli (1900 – 1958) mengemukakan bahwa tidak ada dua elektron di dalam satu atom yang boleh mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Makna dari prinsip larangan pauli adalah, dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum n, l, m yang sama dalam satu orbital, harus mempunyai spin yang berbeda. Kedua elektron tersebut berpasangan. Setiap orbital maksimum diisi oleh 2 elektron yang memiliki spin yang berlawanan.

3. Aturan Hund

Aturan hund ini menyatakan bahwa dalam pengisian sub-kulit elektron harus di isi secara sendiri-sendiri dengan nilai kuantum spin yang sama. Jika orbital sudah terisi penuh, barulah elektron tersebut di isi  berpasangan dengan elektron yang memiliki spin yang berbeda.

Gambar 2. Contoh Penulisan Elektron Berdasarkan Aturan Hund

Sumber: https://materikimia.com/wp-content/uploads/2016/12/Contoh-Aturan-Hund.png

 

Kesimpulan

Konfigurasi elektron merupakan suatu susunan elektron-elektron pada sebuah atom atau molekul yang menunjukan kuantitas elektron pada setiap sub-kulit. Terdapat tiga aturan penulisan untuk konfigurasi elektron berdasarkan model atom mekanika kuantum. 

Daftar Pustaka

Hidayat, Atep Afia. 2021. Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur. Modul Kimia dan Pengetahuan Lingkungan Industri. Jakarta: Universitas Mercu Buana.

Kadja, Granprix T. M. 2020. Struktur atom dan tabel periodik - Part ½. ITB. Dalam https://www.youtube.com/watch?v=SCMgkuSN0UI&t=2423s ( Dakses Pada 24 september  2021).

Myranthika, Fadillah Okty. 2020. Konfigurasi Elektron Kimia Kelas X. Surabaya: SMA Negeri 13 Surabaya. Dalam Modul Kimia Kelas X KD 3.3 (kemdikbud.go.id). (Diakses Pada 25 september 2021).