Elektron-elektron dalam atom mengisi orbital-orbital sesuai dengan aturan kuantum untuk mencapai konfigurasi yang paling stabil. Berikut adalah prinsip-prinsip utama:
- Aturan Aufbau:
Elektron mengisi orbital mulai dari energi terendah ke tertinggi. Urutan pengisian biasanya: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p. - Prinsip Larangan Pauli:
Setiap orbital hanya dapat menampung maksimal dua elektron dengan spin berlawanan (ditunjukkan dengan panah atas ↑ dan bawah ↓ dalam diagram). - Aturan Hund:
Dalam subkulit (misal 2p atau 3d), elektron akan mengisi orbital secara tunggal terlebih dahulu dengan spin paralel sebelum berpasangan.
Diagram orbital menunjukkan kotak-kotak yang mewakili orbital. Setiap kotak dapat berisi:
- Kosong (tanpa elektron).
- Satu elektron (panah ↑).
- Dua elektron (panah ↑↓).
Pengecualian dalam Pengisian Elektron
Beberapa unsur memiliki konfigurasi elektron yang menyimpang dari aturan Aufbau karena subkulit yang terisi penuh (misal d10, f14) atau setengah terisi (misal d5, f7) lebih stabil secara energi. Berikut adalah daftar lengkap unsur-unsur dengan pengecualian konfigurasi elektron:
| Unsur | Nomor Atom |
Konfigurasi Elektron Aktual |
Konfigurasi Elektron Berdasarkan Aufbau |
|---|---|---|---|
| Kromium (Cr) | 24 | [Ar] 4s1 3d5 | [Ar] 4s2 3d4 |
| Tembaga (Cu) | 29 | [Ar] 4s1 3d10 | [Ar] 4s2 3d9 |
| Niobium (Nb) | 41 | [Kr] 5s1 4d4 | [Kr] 5s2 4d3 |
| Molibdenum (Mo) | 42 | [Kr] 5s1 4d5 | [Kr] 5s2 4d4 |
| Ruthenium (Ru) | 44 | [Kr] 5s1 4d7 | [Kr] 5s2 4d6 |
| Rodium (Rh) | 45 | [Kr] 5s1 4d8 | [Kr] 5s2 4d7 |
| Paladium (Pd) | 46 | [Kr] 4d10 | [Kr] 5s2 4d8 |
| Perak (Ag) | 47 | [Kr] 5s1 4d10 | [Kr] 5s2 4d9 |
| Lantanum (La) | 57 | [Xe] 6s2 5d1 | [Xe] 6s2 4f1 |
| Serium (Ce) | 58 | [Xe] 6s2 4f1 5d1 | [Xe] 6s2 4f2 |
| Gadolinium (Gd) | 64 | [Xe] 6s2 4f7 5d1 | [Xe] 6s2 4f8 |
| Platina (Pt) | 78 | [Xe] 6s1 4f14 5d9 | [Xe] 6s2 4f14 5d8 |
| Emas (Au) | 79 | [Xe] 6s1 4f14 5d10 | [Xe] 6s2 4f14 5d9 |
| Aktinium (Ac) | 89 | [Rn] 7s2 6d1 | [Rn] 7s2 5f1 |
| Torium (Th) | 90 | [Rn] 7s2 6d2 | [Rn] 7s2 5f2 |
| Protaktinium (Pa) | 91 | [Rn] 7s2 5f2 6d1 | [Rn] 7s2 5f3 |
| Uranium (U) | 92 | [Rn] 7s2 5f3 6d1 | [Rn] 7s2 5f4 |
| Neptunium (Np) | 93 | [Rn] 7s2 5f4 6d1 | [Rn] 7s2 5f5 |
| Kurium (Cm) | 96 | [Rn] 7s2 5f7 6d1 | [Rn] 7s2 5f8 |
| Lawrensium (Lr) | 103 | [Rn] 7s2 5f14 6d1 | [Rn] 7s2 5f14 7p1 |
Pengecualian ini terjadi karena subkulit d atau f yang terisi penuh atau setengah terisi memberikan energi yang lebih rendah dan stabilitas lebih tinggi dibandingkan konfigurasi Aufbau standar.
Cara Menggunakan Diagram Orbital Interaktif
Diagram orbital interaktif memungkinkan kamu melihat pengisian elektron untuk unsur dengan nomor atom 1 hingga 118. Berikut cara menggunakannya:
- Pilih Nomor Atom:
- Geser slider untuk memilih nomor atom (1–118).
- Atau, ketik nomor atom di kolom input, lalu tekan Enter.
- Contoh: Masukkan 5 untuk Boron (B).
- Lihat Diagram:
- Diagram Vertikal:
Menunjukkan subkulit (1s, 2s, 2p, dst.) dalam baris, dengan kotak orbital dan panah elektron. - Diagram Horizontal:
Menampilkan semua subkulit dalam satu baris, dengan label konfigurasi (misal 2p6). - Contoh:
Untuk Boron (Z=5), diagram vertikal menunjukkan 1s2 (dua panah), 2s2 (dua panah), dan 2p1 (satu panah).
- Diagram Vertikal:
- Gunakan Mouseover:
- Arahkan kursor ke kotak orbital di diagram vertikal atau horizontal.
- Bilangan kuantum (n, l, m) untuk orbital tersebut akan muncul di panel output.
- Contoh: Hover di kotak 2p untuk Boron, output menunjukkan n = 2, l = 1, m = 0.
Cara Membaca Output
Panel output menampilkan informasi lengkap tentang konfigurasi elektron unsur yang dipilih. Berikut penjelasan setiap bagian (urutan dari atas ke bawah):
- Jumlah Elektron Valensi: Elektron di kulit terluar (s dan p) atau termasuk d untuk logam transisi. Contoh: Boron (Z = 5) punya 3 elektron valen (2s2 2p1).
- Bilangan Kuantum: Menunjukkan n (kulit), l (subkulit: s = 0, p = 1, d = 2, f = 3), dan m (orbital: -l sampai +l) untuk elektron terakhir. Contoh: Boron, n = 2, l = 1, m = 0.
- Konfigurasi Elektron Singkat: Konfigurasi dengan gas mulia sebagai inti. Contoh: Boron, [He] 2s2 2p1.
- Jumlah Elektron Perkulit: Elektron di setiap kulit (K, L, M, dst.). Contoh: Boron, K = 2, L= 3.
- Konfigurasi Elektron Perkulit: Konfigurasi berdasarkan urutan kulit, bukan Aufbau. Contoh: Boron, 1s2 2s2 2p1.
- Konfigurasi Elektron: Konfigurasi lengkap berdasarkan Aufbau (atau pengecualian). Contoh: Boron, 1s2 2s2 2p1.
Catatan:
Saat hover orbital, output hanya menunjukkan bilangan kuantum orbital tersebut, bukan konfigurasi lengkap.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar