Konfigurasi elektron dan manfaatnya

KONFIGURASI ELEKTRON DAN MANFAATNYA

Molekul merupakan hasil ikatan dari beberapa atom sejenis atau tidak sejenis melalui suatu reaksi kimia. Menurut teori-teori atom, sebuah atom terdiri dari dua bagian yaitu bagian inti dan kulit atom. Inti atom terdapat proton dan neutron yang menentukan massa dari sebuah atom. Adapun kulit atom merupakan orbit dari elektron yang mengelilingi inti atom.

Kulit atom menunjukkan tingkat energi atom. Kulit atom yang terdekat dengan inti atom memiliki tingkat energi terendah, sedangkan kulit atom yang lebih jauh dari inti atom memiliki tingkat energi lebih tinggi.

Kulit atom dilambangkan dengan huruf K, L, M, N dan seterusnya. Kulit K merupakan kulit pertama (n=1) yang paling dekat dengan inti atom. Kulit L merupakan kulit kedua atau n = 2. Kulit M adalah kulit ketiga atau n = 3. Kulit N adalah kulit keempat atau n=4. Tiap kulit atom mempunyai subkulit dengan jumlah elektron yang berbeda.

Jumlah elektron dalam setiap kulit atom dan subkulit dapat diketahui melalui konfigurasi elektron. Konfigurasi elektron ditentukan dengan mengetahui nomor atom. Nomor atom sebuah unsur biasanya ditulis di sebelah kiri bawah lambang unsur dan memiliki nilai yang lebih kecil dari nomor massa. Nomor atom tersebut menunjukkan jumlah keseluruhan elektron dari sebuah atom. Pada atom yang netral, jumlah elektron akan sama dengan jumlah protonnya.

Konfigurasi elektron dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu konfigurasi elektron berdasarkan kulit atom dan berdasarkan subkulit atom. Konfigurasi elektron berdasarkan kulit atom hanya menyusun elektron-elektron pada kulit atom. Konfigurasi elektron berdasarkan subkulit atom menyusun elektron-elektron pada tiap subkulit atom.

Baca juga : Partikel subatom dan teori atom

Melalui konfigurasi elektron, seseorang akan memperoleh susunan elektron dalam kulit atom dan mengetahui elektron valensi dari sebuah atom. Elektron valensi merupakan elektron yang terdapat pada kulit terluar dari sebuah atom. Elektron valensi mudah terlepas dari kulitnya karena pengaruh gaya tarik inti atom yang lemah.

Nah, artikel ini akan membahas mengenai konfigurasi elektron suatu unsur dan manfaatnya. Penjelasan mengenai konfigurasi elektron dan tujuannya, kami ambil dari buku Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs kelas IX semester 2 yang diterbitkan oleh kementerian pendidikan dan kebudayaan republik Indonesia edisi revisi 2018. Bacalah artikel ini dengan santai dan relaks, tidak perlu terburu-buru.

Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron adalah susunan elektron dalam suatu atom. Seperti yang dijelaskan oleh Bohr, elektron bergerak mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu atau orbit. Lintasan atom tersebut dinamakan kulit atom.

Konfigurasi Elektron Berdasarkan Kulit Atom

Seperti yang sudah diuraikan di atas, kulit atom dilambangkan dengan huruf K, L, M, N dan seterusnya. Kulit atom K merupakan kulit pertama (n=1), L merupakan kulit kedua (n=2), M adalah kulit ketiga (n=3), N adalah kulit keempat (n=4), O adalah kulit kelima (n=5), P adalah kulit atom keenam (n=6), Q adalah kulit atom ketujuh (n=7).

Tiap-tiap kulit atom tersebut terdapat sejumlah elektron. Jumlah elektron di setiap kulit atom berbeda. Berikut ini jumlah elektron maksimal yang menempati kulit atom dari kulit pertama sampai ketujuh :

  1. Kulit K (n=1) ditempati paling banyak 2 elektron,
  2. Kulit L (n=2) ditempati paling banyak 8 elektron,
  3. Kulit M (n=3) ditempati paling banyak 18 elektron,
  4. Kulit N (n=4) ditempati paling banyak 32 elektron,
  5. Kulit O (n=5) ditempati paling banyak 50 elektron,
  6. Kulit P (n=6) ditempati paling banyak 72 elektron,
  7. Kulit Q (n=7) ditempati paling banyak 98 elektron.

Jumlah elektron dalam setiap kulit atom dapat dihitumg dengan rumus :

e = 2n²

Ketika melakukan konfigurasi elektron, sebaiknya kamu mengetahui nomor atom unsur yang akan kamu susun elektronnya, urutkan kulit-kulit atom dari tingkat energi terendah sampai tertinggi atau dari kulit pertama sampai ketujuh dan menuliskan jumlah elektron maksimal di masing-masing kulit atom sampai sesuai dengan nomor atomnya.

Sekarang, kamu perhatikan tabel konfigurasi elektron dari beberapa atom di bawah ini.

konfigurasi elektron berdasarkan kulit atom, susunan elektron, jumlah elektron valensi
Tabel Konfigurasi Elektron

Berdasarkan tabel konfigurasi elektron di atas dapat diketahui jumlah kulit atom dan jumlah elektron yang menempati elektron pada tiap kulitnya serta jumlah elektron valensinya. Adapun penulisan konfigurasi elektronnya seperti di bawah ini.

  • ₁H = 1, konfigurasi atom hidrogen menunjukkan bahwa hidrogen memiliki 1 kulit atom dan jumlah elektron valensinya adalah 1 elektron
  • ₆C = 2.4, konfigurasi atom karbon menunjukkan bahwa karbon memiliki 2 kulit atom dan elektron valensi berjumlah 4 elektron
  • ₇N = 2.5, konfigurasi atom nitrogen menunjukkan bahwa nitrogen memiliki 2 kulit atom dan elektron valensi berjumlah 5 elektron
  • ₈O = 2.6, konfigurasi atom oksigen menunjukkan bahwa oksigen memiliki 2 kulit atom dengan elektron valensi berjumlah 6 elektron
  • ₁₁Na = 2.8.1, konfigurasi atom natrium menunjukkan bahwa natrium memiliki 3 kulit atom dengan elektron valensi berjumlah 1 elektron
  • ₁₂Mg = 2.8.2, konfigurasi atom magnesium menunjukkan bahwa magnesium memiliki 3 kulit atom dengan elektron valensi berjumlah 2 elektron
  • ₁₉K = 2.8.8.1, konfigurasi atom kalium menunjukkan bahwa kalium memiliki 4 kulit atom dengan elektron valensi berjumlah 1 elektron
  • ₂₀Ca = 2.8.8.2, konfigurasi atom kalsium menunjukkan bahwa kalsium memiliki 4 kulit atom dengan elektron valensi berjumlah 2 elektron

Coba perhatikan konfigurasi elektron pada atom Kalium yaitu pada kulit M yang merupakan kulit ketiga. Jumlah elektron yang tertulis di kulit M ada 8 elektron padahal jumlah maksimal 18 elektron. Hal tersebut dikarenakan jumlah elektron yang belum disusun ada 9 elektron (8+1) dan itu di bawah nilai maksimal elektron pada kulit M, maka jumlah kulit maksimal pada kulit M ditulis mengikuti jumlah maksimal pada kulit sebelumnya yaitu L yang memiliki jumlah maksimal 8 elektron kemudian sisa 1 elektron ditempatkan pada kulit berikutnya yaitu N. Begitu juga konfigurasi elektron pada kalsium maupun atom yang bernomor atom lebih tinggi.

Baca juga : Nomor atom, nomor massa dan kegunaannya

Tabel konfigurasi elektron di atas menunjukkan bahwa semakin besar nilai nomor atom suatu unsur, maka unsur tersebut akan memiliki jumlah elektron yang semakin banyak. Jumlah elektron yang banyak, maka atom tersebut akan memiliki kulit atom yang semakin banyak. Jumlah kulit yang lebih banyak, atom akan mempunyai tingkat energi yang lebih besar.

Selain berdasarkan kulit atom, konfogurasi elektron dapat dikerjakan dengan berdasarkan subkulit atom. Berikut penjelasannya, Ok. Lanjut baca...

Konfigurasi Elektron Berdasarkan Orbital atau Subkulit Atom

Konfigurasi elektron berdasarkan orbital atau subkulit atom dilakukan dengan menempatkan elektron pada subkulit dari tiap kulit atom. Tiap kulit atau level tingkat energi suatu atom mempunyai jumlah subkulit atom yang berbeda.

Subkulit atom tersebut diberi label s, p, d dan f. s singkatan dari sharp, p singkatan dari principal, d singkatan dari diffuse, dan f singkatan dari fundamental. Pemberian label didasarkan pada rekomendasi dari IUPAC dan dikategorikan menurut garis spektra. Tiap subkulit atom memiliki jumlah maksimal elektron. Berikut jumlah maksimal elektron pada tiap subkulit:

  • Subkulit s berisi maksimal 2 elektron
  • Subkulit p maksimal berisi 6 elektron
  • Subkulit d berisi maksimal 10 elektron dan
  • Subkulit f maksimal berisi 14 elektron.

Perhatikan tabel subkulit atom beserta jumlah elektronnya di bawah ini.

konfigurasi elektron pada kulit atom dan subkulit atom serta tujuannya
Subkulit atom dan jumlah elektronnya

Berikut ini penjelasan mengenai kulit atom dan subkulit atom :

  1. Level/kulit atom pertama (n=1), terdapat 1 subkulit dan ditulis 1s². Angka 1 menunjukkan letak kulit pertama, dan angka 2 kuadrat menunjukkan jumlah maksimal elektron pada subkulit s.
  2. Level/kulit atom kedua (n=2), terdapat 2 subkulit dan ditulis 2s², 2p⁶
  3. Level/kulit atom ketiga (n=3) terdapat 3 subkulit dan ditulis 3s², 3p⁶, 3d¹⁰
  4. Level/kulit atom keempat (n=4) terdapat 4 subkulit dan ditulis 4s², 4p⁶, 4d¹⁰, 4f¹⁴
  5. Level/kulit atom kelima (n=5), terdapat 3 subkulit dan ditulis 5s², 5p⁶, 5d¹⁰
  6. Level/kulit atom keenam (n=6), terdapat 2 subkulit dan ditulis 6s², 6p⁶
  7. Level/kulit atom ketujuh (n=7), terdapat 1 subkulit dan ditulis 7s²

Ketentuan mengkonfigurasi elektron pada subkulit atom yaitu dengan mengetahui nomor atom dari suatu unsur, menuliskan subkulit atom dimulai dari subkulit terendah sesuai tanda panah alur pengisian (dari atas ke bawah), menuliskan elektron maksimal tiap subkulit sampai sesuai dengan nomor atomnya. Nomor atom dapat diketahui dari tabel periodik atom. Penulisan susunan subkulit atomnya seperti di bawah ini (ikuti tanda panahnya):

  • 1s²
  • 2s²
  • 2p⁶ 3s²
  • 3p⁶ 4s²
  • 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²
  • 4d¹⁰ 5p⁶ 6s²
  • 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s²

Agar lebih memahami konfigurasi elektron dengan subkulit, kamu perhatikan contoh konfigurasi beberapa atom di bawah ini.

  • ₁H konfigurasi elektronnya yaitu 1s¹. Konfigurasi elektron pada atom hidrogen menunjukkan bahwa atom hidrogen mempunyai 1 kulit atom (diketahui dari angka sebelum label subkulitnya) dengan jumlah elektron valensi  adalah 1 elektron
  • ₆C konfigurasi elektronnya yaitu 1s² 2s² 2p². Konfigurasi elektron pada atom karbon menunjukkan bahwa atom karbon memiliki 2 kulit atom yang diketahui dari angka 2 pada subkulitnya. Jumlah elektron valensi adalah 4 elektron yang diperoleh dari jumlah elektron pada 2 subkulit terakhir yaitu 2+2 = 4 
  • ₇N konfigurasi elektronnya yaitu 1s² 2s² 2p³. Konfigurasi elektron pada atom nitrogen menunjukkan bahwa atom nitrogen memiliki 2 kulit atom yang diketahui dari angka 2 pada subkulitnya. Jumlah elektron valensi adalah 5 elektron yang diperoleh dari jumlah elektron pada 2 subkulit terakhir yaitu 2+3 = 5 
  • ₈O konfigurasi elektronnya yaitu 1s² 2s² 2p⁴. Konfigurasi elektron pada atom oksigen menunjukkan bahwa atom oksigen memiliki 2 kulit atom yang diketahui dari angka 2 pada subkulitnya. Jumlah elektron valensi adalah 6 elektron yang diperoleh dari jumlah elektron pada 2 subkulit terakhir yaitu 2+4 = 6
  • ₁₁Na konfigurasi elektronnya yaitu 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Konfigurasi elektron pada atom natrium menunjukkan bahwa atom natrium memiliki 3 kulit atom yang diketahui dari angka tertinggi dari susunan subkulitnya yaitu 3. Jumlah elektron valensi adalah 1 elektron yang diperoleh dari jumlah elektron pada subkulit dari kulit ketiga yaitu 1
  • ₁₂Mg konfigurasi elektronnya yaitu 1s² 2s² 2p⁶ 3s². Konfigurasi elektron pada atom magnesium menunjukkan bahwa atom magnesium memiliki 3 kulit atom yang diketahui dari angka tertinggi dari susunan subkulitnya yaitu 3. Jumlah elektron valensi adalah 2 elektron yang diperoleh dari jumlah elektron pada subkulit dari kulit ketiga yaitu 2
  • ₁₉K konfigurasi elektronnya yaitu 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹. Konfigurasi elektron pada atom kalium menunjukkan bahwa atom kalium memiliki 4 kulit atom yang diketahui dari angka tertinggi dari susunan subkulitnya yaitu 4. Jumlah elektron valensi adalah 1 elektron yang diperoleh dari jumlah elektron pada subkulit dari kulit keempat yaitu 1
  • ₂₀Ca konfigurasi elektronnya yaitu 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s². Konfigurasi elektron pada atom kalsium menunjukkan bahwa atom natrium memiliki 4 kulit atom yang diketahui dari angka tertinggi dari susunan subkulitnya yaitu 4. Jumlah elektron valensi adalah 2 elektron yang diperoleh dari jumlah elektron pada subkulit dari kulit keempat yaitu 2

Sebenarnya konfigurasi elektron berdasarkan kulit atom atau subkulit (orbital) memiliki hasil yang sama. Yang perlu diperhatikan adalah susunan kulit atau subkulit dan menghitung jumlah elektron pada tiap kulit atau subkulit agar sesuai dengan nomor atomnya. Jadi, kamu harus teliti agar tidak salah dalam melakukan konfigurasi elektron.

Manfaat Konfigurasi Elektron

Melalui konfigurasi elektron, kamu dapat mengetahui berapa jumlah kulit atom. Semakin panjang konfigurasi elektronnya maka semakin banyak jumlah kulit pada suatu atom. Semakin banyak jumlah kulitnya maka atom tersebut memiliki tingkat energi yang lebih besar. Tentunya ini akan jumlah energi yang dihasilkan atau dibutuhkan untuk memecah atau menggabungkan suatu atom.

Melalui konfigurasi elektron juga, kamu dapat mengetahui jumlah elektron yang terdapat pada kulit terluar atom. Elektron yang terletak pada kulit terluar disebut elektron valensi. Elektron valensi berperan dalam reaksi pembentukan ikatan kimia antar atom, pengelompokkan atom, menentukan sifat fisik dan kimia atom serta pembentukan ion.

Biasanya jika sebuah atom memiliki elektron valensi di bawah 4 elektron maka atom tersebut cenderung melepaskan elektronnya agar tetap stabil sehingga atom tersebut akan bermuatan listrik positif karena jumlah elektronnya lebih sedikit dari jumlah protonnya. Atom yang bermuatan positif disebut kation. Perlu diingat, jumlah elektron dalam kulit atom agar atom stabil adalah 8 elektron.

Adapun jika sebuah atom memiliki elektron valensi 5 elektron ke atas, maka atom tersebut cenderung akan menangkap elektron dari atom lain agar stabil sehingga jumlah elektronnya bertambah dan lebih banyak dari jumlah protonnya. Oleh karena itu, atom yang menerima atau menangkap elektron akan menjadi atom yang bermuatan negatif atau disebut dengan anion.

Penutup

Berdasarkan penjelasan di atas, kamu dapat mengetahui bahwa konfigurasi elektron sebuah atom dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menyusun elektron pada kulit-kulit atomnya dan menyusun elektron pada subkulit atau orbital atomnya.

Susunan elektron pada sebuah atom menentukan karakteristik sebuah atom, memudahkan dalam pengelompokan atom, dan menunjukkan tingkat energi dari sebuah atom. Selain itu, ikatan antar atom didasarkan pada jumlah elektron yang terdapat pada kulit terluar dari sebuah atom. Jumlah elektron pada kulit terluar dapat diketahui melalui konfigurasi elektron.

Sekian penjelasan mengenai konfigurasi elektron dan manfaatnya, mudah-mudahan dapat menambah pengetahuan bagaimana cara melalukan konfigurasi elektron dari sebuah atom. Jika artikel ini dirasa bermanfaat, silahkan bagi artikel ini ke teman-temanmu agar mereka juga memperoleh manfaat dari artikel ini. Silahkan baca juga artikel lainnya di ipamts.com.

Bagikan artikel :

Translate

Pencarian