Konfigurasi elektron unsur-unsur dengan sejumlah elektron yang dimiliki tidak sepenuhnya mengikuti prinsip aufbau.
Ada 20 unsur dari 118 unsur (sebanyak 17%) yang mengalami penyimpangan, tidak lagi sesuai prinsip aufbau.
Dalam prinsip aufbau setiap subkulit terisi elektron secara penuh maka urutan subkulit (tingkat energi) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p.
Orbital s, d, p, f berturut-turut akan terisi elektron maksimal terisi 2, 6, 10, 14.
Bila masih mencukupi subkulit lebih dalam harus terisi elektron secara maksimal.
Dua puluh unsur itu beberapa konfigurasi elektronnya tidak sepenuhnya mengikuti urutan aufbau.
Ada 5 unsur yang dapat dijawab dengan argumen terkait aturan pengisian elektron dalam orbital penuh atau setengah penuh.
Untuk siswa SMA kelas awal ini sepertinya cukup, ya cukup sampai di situ karena bahasan lebih mendalam masih dibutuhkan sementara mereka baru kenal pelajaran kimia.
Sekali lagi ini adalah usaha untuk dapat memberikan penjelasan, karena teori ini juga hanya berlaku untuk 5 unsur di bawah ini saja, tidak berlaku untuk 15 unsur lainnya yang dikecualikan.
24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
29Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
42Mo: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5
47Ag: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10
79Au: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d10
Untuk 15 unsur selain 5 unsur (yang cocok dengan argumen aturan orbital terisi setengah penuh atau terisi penuh) diberikan argumen yang berbeda-beda.
Diskusi konfigurasi elektron Nb 41 dan lain-lain ada di sini
Perlu diingat bahwa prinsip aufbau ini sempurna dan sinkron dengan data spektrum setiap unsur dengan nomor atom 20 atau lebih kecil.
Lebih dari itu akan dijumpai banyak ketidaksesuaian. Ketidaksesuaian ini akan menjadi hal rumit bila harus disampaikan untuk siswa SMA kelas awal yang belum cukup mempunyai pengetahuan prasyarat.
Untuk itulah pengetahuan konfigurasi elektron untuk atom dengan nomor lebih dari 20 sebaiknya tidak banyak dibahas lagi, kecuali bagi yang memang sangat berminat dan mencukupi prasyarat pengetahuan.
Namun untuk sekadar bermain-main bolehlah ini diberikan kepada yang berminat untuk pengayaan saja.
Ada 20 unsur dari 118 unsur (sebanyak 17%) yang mengalami penyimpangan, tidak lagi sesuai prinsip aufbau.
Dalam prinsip aufbau setiap subkulit terisi elektron secara penuh maka urutan subkulit (tingkat energi) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p.
Orbital s, d, p, f berturut-turut akan terisi elektron maksimal terisi 2, 6, 10, 14.
Bila masih mencukupi subkulit lebih dalam harus terisi elektron secara maksimal.
Dua puluh unsur itu beberapa konfigurasi elektronnya tidak sepenuhnya mengikuti urutan aufbau.
Berikut ini daftar 20 unsur yang terjadi penyimpangan dengan prinsip aufbau.
| No. | Nama Unsur | Nomor atom, Lambang Unsur, dan Konfigurasi Elektron |
|---|---|---|
| 1 | Krom | 24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 24Cr: [18Ar] 4s1 3d5 |
| 2 | Tembaga | 29Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 29Cu: [18Ar] 4s1 3d10 |
| 3 | Niobium | 41Nb: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d4 41Nb: [36Kr] 5s1 4d4 |
| 4 | Molibden | 42Mo: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5 42Mo: [36Kr] 5s1 4d5 |
| 5 | Ruthenium | 44Ru: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d7 44Ru: [36Kr] 5s1 4d7 |
| 6 | Rodium | 45Rh: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d8 45Rh: [36Kr] 5s1 4d8 |
| 7 | Paladium | 46Pd: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 46Pd: [36Kr] 4d10 |
| 8 | Perak | 47Ag: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10 47Ag: [36Kr] 5s1 4d10 |
| 9 | Lantanum | 57La: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 5d1 57La: [54Xe] 6s2 5d1 |
| 10 | Serium | 58Ce: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f1 5d1 58Ce: [54Xe] 6s2 4f1 5d1 |
| 11 | Gadolinium | 64Gd: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f7 5d1 64Gd: [54Xe] 6s2 4f7 5d1 |
| 12 | Platina | 78Pt: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d9 78Pt: [54Xe] 6s1 4f14 5d9 |
| 13 | Emas | 79Au: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d10 79Au: [54Xe] 6s1 4f14 5d10 |
| 14 | Aktinium | 89Ac: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d1 89Ac: [86Rn] 7s2 6d1 |
| 15 | Torium | 90Th: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d2 90Th: [86Rn] 7s2 6d2 |
| 16 | Protaktinium | 91Pa: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f2 6d1 91Pa: [86Rn] 7s2 5f2 6d1 |
| 17 | Uranium | 92U: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f3 6d1 92U: [86Rn] 7s2 5f3 6d1 |
| 18 | Neptunium | 93Np: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f4 6d1 93Np: [86Rn] 7s2 5f4 6d1 |
| 19 | Curium | 96Cm: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f7 6d1 96Cm: [86Rn] 7s2 5f7 6d1 |
| 20 | Lawrensium | 103Lr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 7p1 103Lr:[86Rn] 7s2 5f14 7p1 |
 |
| Urutan tingkat energi - orbital - elektron |
Ada 5 unsur yang dapat dijawab dengan argumen terkait aturan pengisian elektron dalam orbital penuh atau setengah penuh.
Untuk siswa SMA kelas awal ini sepertinya cukup, ya cukup sampai di situ karena bahasan lebih mendalam masih dibutuhkan sementara mereka baru kenal pelajaran kimia.
Sekali lagi ini adalah usaha untuk dapat memberikan penjelasan, karena teori ini juga hanya berlaku untuk 5 unsur di bawah ini saja, tidak berlaku untuk 15 unsur lainnya yang dikecualikan.
24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
29Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
42Mo: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d5
47Ag: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10
79Au: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 5d10
Untuk 15 unsur selain 5 unsur (yang cocok dengan argumen aturan orbital terisi setengah penuh atau terisi penuh) diberikan argumen yang berbeda-beda.
Diskusi konfigurasi elektron Nb 41 dan lain-lain ada di sini
- https://chemistry.stackexchange.com/questions/2469/how-can-one-explain-niobium-s-weird-electronic-configuration
- https://www.chemicalforums.com/index.php?topic=44682.0
- https://edu.rsc.org/feature/the-trouble-with-the-aufbau-principle/2000133.article
- https://2012books.lardbucket.org/books/principles-of-general-chemistry-v1.0m/s27-the-d-block-elements.html
Perlu diingat bahwa prinsip aufbau ini sempurna dan sinkron dengan data spektrum setiap unsur dengan nomor atom 20 atau lebih kecil.
Lebih dari itu akan dijumpai banyak ketidaksesuaian. Ketidaksesuaian ini akan menjadi hal rumit bila harus disampaikan untuk siswa SMA kelas awal yang belum cukup mempunyai pengetahuan prasyarat.
Untuk itulah pengetahuan konfigurasi elektron untuk atom dengan nomor lebih dari 20 sebaiknya tidak banyak dibahas lagi, kecuali bagi yang memang sangat berminat dan mencukupi prasyarat pengetahuan.
Namun untuk sekadar bermain-main bolehlah ini diberikan kepada yang berminat untuk pengayaan saja.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar