KONFIGURASI ELEKTRON DAN HUBUNGANNYA DENGAN LETAK UNSUR DALAM SPU

Konfigurasi elektron menggambarkan penataan/susunan elektron dalam atom. Pada mekanika gelombang atau mekanika kuantum, elektron-elektron dalam suatu atom akan tersebar ke dalam orbital-orbital (s, p, d, f, dan seterusnya).  Bagaimana pengisian elektron ke dalam orbital? Pengisian orbital oleh elektron mengikuti aturan dengan memperhatikan tiga hal, yaitu prinsip AufBau, asas larangan Pauli, dan aturan Hund.

a.    Prinsip AufBau

Menurut prinsip AufBau, pada kondisi normal atau pada tingkat dasar, elektron akan menempati orbital yang memiliki energi terendah terlebih dahulu dan diteruskan ke orbital yang memiliki energi lebih tinggi. Untuk memberikan gambaran yang jelas bagaimana susunan tingkat energi itu, serta cara penamaannya, dapat dilihat pada bagan di bawah ini.

Untuk memudahkan urutan pengisian tingkat-tingkat energi orbital atom diperlukan bagan berikut.

b.    Asas larangan Pauli

Pauli mengemukakan hipotesisnya yang menyatakan bahwa dalam satu atom tidak mungkin dua elektron mempunyai keempat bilangan kuantum sama. Misal, 2 elektron akan menempati subkulit 1s. Tiga bilangan kuantum pertama akan mempunyai nilai yang sama (n = 1, l = 0, m = 0). Untuk itu bilangan  kuantum yang terakhir, yaitu bilangan kuantum spin(s) harus mempunyai nilai berbeda (+1/ 2 atau -1/2).

Untuk mempermudah penggambaran maka orbital dapat digambarkan sebagai segi empat sedang kedua elektron yang berputar melalui sumbu dengan arah yang berlawanan digambarkan sebagai 2 anak panah dengan arah yang berlawanan, + ½  (searah dengan arah putaran jarum jam) digambarkan anak panah ke atas (­↑), – ½ (berlawanan dengan arah putaran jarum jam) digambarkan anak panah ke bawah (↓).

Untuk elektron tunggal pada orbital s tidak masalah + ½ (­↑) atau – ½ (↓), tetapi jika orbital s tersebut terisi 2 elektron, maka bilangan kuantum spinnya harus + ½ dan – ½ (↑­↓).

Demikian pula untuk pengisian orbital p (l = 1), elektron pertama dapat menempati orbital p_x, p_y, atau p_z. Sebab ketiga orbital p tersebut mempunyai tingkat energi yang sama.

·         orbital s dengan elektronnya digambar  |­↑­↓|

·         orbital p dengan elektronnya digambar  |­↑­↓|  |­↑­↓|  |­↑­↓|

·         orbital d dengan elektronnya digambar  |­↑­↓|  |­↑­↓|  |­↑­↓|  |­↑­↓|  |­↑­↓|

Orbital penuh dan setengah penuh

Konfigurasi elektron suatu unsur harus  menggambarkan sifat suatu unsur. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa sifat unsur lebih stabil apabila orbital dalam suatu atom unsur terisi elektron tepat ½ penuh atau tepat penuh, terutama orbital-orbital d dan f (5 elektron atau 10 elektron untuk orbital-orbital d dan 7 elektron atau 14 elektron untuk orbital-orbital f). Apabila elektron pada orbital d dan f terisi elektron 1 kurangnya dari setengah penuh/penuh, maka orbital d/f tersebut harus diisi tepat ½  penuh/tepat penuh. Satu elektron penggenapnya diambil dari orbital s yang terdekat.

c.    Aturan Hund

Frederick Hund, 1927 (dikenal Hund) mengatakan bahwa pengisian elektron pada orbital yang setingkat (energinya sama) dalam satu orbital adalah satu per satu dengan arah spin yang sama sebelum berpasangan. Asas ini dikemukakan berdasarkan penalaran bahwa energi tolak-menolak antara dua elektron akan minimum jika jarak antara elektron berjauhan.

Menentukan Letak Unsur dalam SPU

Sistem periodik unsur modern disusun berdasarkan kenaikan nomor atom ( konfigurasi elektron ) dan kemiripan sifatnya.  Dalam sistem periodik unsur modern secara umum kelompok atom dibedakan atas Periode dan Golongan .

a.       Hubungan konfigurasi elektron dengan Periode dan Golongan.

Hubungan konfigurasi elektron dengan periode dan golongan pada sistem periodik unsur adalah sebagai berikut :

No.	Elektron terakir pada sub kulit	Golongan		Periode
		Nomor	Jenis
1	s	= ev	A	= Kulit terakir
2	p	= ev	A	= Kulit terakir
	3			d  harus diperhatikan     nsx , (n-1)dy
Jika  x + y < 8	x + y = 8,9,10	x + y = 11	x + y = 12
			= x + y	VIII