Cara Menuliskan Konfigurasi Elektron untuk Atom dari Berbagai Elemen

Konfigurasi elektron sebuah atom merupakan representasi numerik dari orbit elektron tersebut. Orbit elektron merupakan wilayah-wilayah yang berbeda bentuk di sekitar nukleus atom, di mana elektron biasanya terdapat. Sebuah konfigurasi elektron dapat memberitahu pembaca tentang jumlah orbit elektro yang dimiliki sebuah atom, juga jumlah elektron yang menempati setiap orbitnya. Setelah Anda memahami prinsip-prinsip dasar di balik konfigurasi elektron, Anda akan bisa menuliskan konfigurasi Anda sendiri dan mengatasi tes-tes kimia Anda dengan penuh percaya diri.

Metode 1

Metode 1 dari 2:

Menentukan Elektron Melalui Tabel Periodik

Unduh PDF

1
Temukan nomor atom Anda. Setiap atom memiliki jumlah elektron yang spesifik. Temukan simbol kimia atom Anda pada tabel periodik di atas. Nomor atom merupakan bilangan bulat positif yang dimulai dari 1 (untuk hidrogen) dan meningkat sejumlah 1 setiap kali untuk atom-atom selanjutnya. Nomor atom ini juga merupakan jumlah proton sebuah atom - jadi, nomor ini juga merepresentasikan jumlah elektron pada sebuah atom dengan kandungan nol.
2
Tentukan kandungan atom. Atom dengan kandungan nol akan memiliki jumlah elektron yang tepat dengan yang tertulis pada tabel periodik di atas. Akan tetapi, atom dengan kandungan akan memiliki jumlah elektron yang lebih tinggi atau lebih rendah, tergantung pada besar kandungannya. Jika Anda berurusan dengan atom berkandungan, tambahkan atau jumlahkan elektron: tambahkan satu elektron untuk setiap kandungan negatif dan kurangi satu untuk setiap kandungan positif.
- Contohnya, sebuah atom sodium dengan kandungan -1 akan memiliki sebuah elektron ekstra sebagai tambahan terhadap nomor atom dasarnya, yaitu 11. Jadi, atom sodium ini akan memiliki total 12 elektron.
3
Simpan daftar orbit standar dalam ingatan Anda. Saat sebuah atom mendapatkan elektron, atom akan mengisi orbit yang berbeda-beda berdasarkan sebuah urutan yang spesifik. Setiap set orbit ini, saat terisi penuh, akan mengandung jumlah elektron yang genap. Adapun set-set orbit ini adalah:
- Set orbit s (nomor manapun di dalam konfigurasi elektron yang diikuti dengan sebuah huruf "s") meliputi sebuah orbit tunggal, dan, berdasarkan Pauli's Exclusion Principle, sebuah orbit tunggal dapat mencakup maksimal 2 elektron, sehingga setiap set orbit s dapat mengandung 2 elektron.
- Set orbit p mengandung 3 orbit, dan dapat mencakup total 6 elektron.
- Set orbit d mengandung 5 orbit, sehingga set ini dapat mencakup 10 elektron.
- Set orbit f mengandung 7 orbit, sehingga dapat mencakup 14 elektron.
4
Pahami notasi konfigurasi elektron. Konfigurasi elektron ditulis dalam cara yang jelas menampilkan jumlah elektron pada sebuah atom dan setiap orbit. Setiap orbit ditulis berurutan, dengan jumlah elektron pada setiap orbit dituliskan dalam huruf yang lebih kecil dan berada pada posisi lebih atas (superscript) di sebelah kanan nama orbit tersebut. Adapun konfigurasi elektron finalnya merupakan sebuah kumpulan data mengenai nama-nama orbit dan superscript.
- Contohnya, inilah sebuah konfigurasi elektron yang simpel: 1s² 2s² 2p⁶. Konfigurasi ini menunjukkan bahwa ada dua elektron pada set orbit 1s, dua elektron pada set orbit 2s, dan enam elektron pada set orbit 2p orbital set. 2 + 2 + 6 = 10 elektron. Konfigurasi elektron ini berlaku untuk atom neon yang tidak memiliki kandungan (nomor atom neon adalah 10.)
5
Ingatlah urutan orbit. Ketahuilah bahwa walaupun set orbit dinomori berdasarkan pada jumlah lapisan elektron, orbit diurutkan berdasarkan energinya. Contohnya, sebuah 4s² berkandungan memiliki tingkat energi yang lebih rendah (atau lebih volatil secara potensial) daripada sebuah atom 3d¹⁰ yang terisi sebagian ataupun seluruhnya, sehingga kolom 4s dituliskan terlebih dahulu. Setelah Anda mengetahui urutan orbitnya, Anda bisa mengisikan mereka berdasar pada jumlah elektron di setiap atomnya. Urutan pengisian orbit adalah sebagai berikut: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p, 8s.
- Sebuah konfigurasi elektron untuk sebuah atom dengan setiap orbit yang terisi lengkap akan terlihat seperti ini: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰7p⁶8s²
- Daftar di atas, jika semua lapisannya terisi, akan menjadi konfigurasi elektron untuk Uuo (Ununoctium), 118, yang merupakan atom dengan nomor tertinggi pada tabel periodik - jadi konfigurasi elektron ini mengandung semua lapisan elektron yang saat ini diketahui terdapat pada sebuah atom netral.
6
Isikan orbit berdasar pada jumlah elektron pada atom Anda. Contohnya, jika kita ingin menuliskan konfigurasi elektron untuk sebuah atom kalsium tanpa kandungan, kita akan memulainya dengan cara menentukan nomor atom kalsium pada tabel periodik. Nomornya adalah 20, jadi kita akan menuliskan konfigurasi untuk sebuah atom dengan 20 elektron berdasarkan urutan di atas.
- Isi orbit mengikuti urutan di atas sampai Anda mencapai jumlah total 20 elektron. Orbit 1s mengandung dua elektron, orbit 2s dua, orbit 2p enam, orbit 3s dua, orbit 3p enam, dan orbit 4s dua (2 + 2 + 6 +2 +6 + 2 = 20.) Jadi, konfigurasi elektron untuk kalsium adalah: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s².
- Catatan: Tingkat energi berubah saat orbit Anda bertambah besar. Contohnya, saat Anda akan mencapai tingkat energi ke-4, maka 4s akan menjadi yang pertama, lalu 3d. Setelah tingkat energi ke-empat, Anda akan menuju tingkat ke-5 di mana urutannya kembali seperti awal. Hal ini hanya terjadi setelah tingkat energi ke-3.
7
Gunakan tabel periodik sebagai jalan pintas visual Anda. Mungkin Anda telah memperhatikan bahwa bentuk tabel periodik mewakili urutan set orbit pada konfigurasi elektron. Contohnya, atom-atom di kolom kedua dari kiri selalu berakhir dengan "s²", atom-atom pada daerah kanan di bagian tengah yang tipis selalu berakhir dengan "d¹⁰," dst. Gunakan tabel periodik sebagai alat bantu visual Anda dalam menuliskan konfigurasi - urutan elektron yang Anda tuliskan pada orbit berhubungan langsung dengan posisi Anda pada tabel tersebut. Lihat di bawah ini:
- Secara spesifik, dua kolom paling kiri mewakili atom dengan konfigurasi elektron yang berakhir pada orbit s, bagian kanan tabel mewakili atom dengan konfigurasi elektron yang berakhir pada orbit s, bagian tengah mewakili atom yang berakhir pada orbit d, dan bagian bawah untuk atom yang berakhir pada orbit f.
- Sebagai contoh, ketika Anda ingin menuliskan konfigurasi elektron untuk Chlorine, berpikirlah: "Atom ini terletak pada baris (atau "period") ketiga dari tabel periodik. Atom ini juga terletak pada kolom kelima dari blok orbit p dari tabel periodik tersebut. Jadi, konfigurasi elektronnya akan berakhir dengan ...3p⁵
- Perhatian - wilayah orbit d dan f pada tabel mewakili tingkat energi yang berbeda dengan baris di mana mereka terletak. Contohnya, baris pertama dari blok orbit d mewakili orbit 3d walaupun secara letak berada pada period 4, sementara baris pertama dari orbit f mewakili orbit 4f walaupun sesungguhnya terletak pada period 6.
8
Pelajari cara cepat dalam menuliskan konfigurasi elektron. Atom-atom pada sisi kanan tabel periodik disebut dengan gas mulia. Elemen-elemen ini sangat stabil secara kimiawi. Untuk mempersingkat proses penulisan konfigurasi elektron yang panjang, tuliskan simbol kimia unsur gas terdekat yang memiliki jumlah elektron lebih sedikit daripada atom pada kurung Anda, lalu lanjutkan dengan konfigurasi elektron untuk set orbit yang mengikutinya. Lihat contoh di bawah ini:
- Untuk mempermudah Anda dalam memahami konsep ini, sebuah contoh konfigurasi telah diberikan. Mari tuliskan konfigurasi untuk Zinc (dengan nomor atom 30) dengan menggunakan cara cepat gas mulia. Adapun konfigurasi elektron Zinc secara menyeluruh adalah: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰. Akan tetapi, perthatikan bahwa 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ adalah konfigurasi untuk Argon, sebuah gas mulia. Ganti bagian ini pada notasi elektron Zinc dengan simbol kimia Argon di dalam kurung ([Ar].)
- Jadi, konfigurasi elektron Zinc dapat dituliskan secara cepat menjadi [Ar]4s² 3d¹⁰.
Iklan

Metode 2

Metode 2 dari 2:

Menggunakan Tabel Periodik ADOMAH

Unduh PDF

1
Pahami Tabel Periodik ADOMAH. Metode penulisan konfigurasi elektron dengan cara ini tidak mengharuskan Anda untuk menghapal. Akan tetapi, penyusunan ulang tabel periodik harus dilakukan, karena dalam tabel periodik tradisional, yang dimulai dari baris keempat, nomor period tidak mewakili lapisan elektron. Cari Tabel Periodik ADOMAH, yang merupakan tabel periodik yang dirancang secara khusus oleh ilmuwan Valery Tsimmerman. Anda bisa menemukannya dengan mudah melalui pencarian daring.^{[1]XTeliti sumber}
- Pada Tabel Periodik ADOMAH, baris-baris horizontal mewakili grup element, seperti halogen, gas lemas, metal alkali, alkali tanah, dll. Kolom-kolom vertikal mewakili lapisan elektron dan disebut “kaskade” (garis-garis diagonal yang menyambungkan blok-blok s,p,d dan f) yang berkorespondensi dengan period.
- Helium dipindahkan ke sebelah Hidrogen, karena keduanya memiliki orbit 1s. Beberapa period (s,p,d dan f) ditampilkan pada sisi kanan dan nomor lapisan pada bagian bawahnya. Elemen-elemen ditampilkan dalam kotak-kotak persegi panjang yang diberi nomor dari 1 hingga 120. Nomor-nomor ini merupakan nomor-nomor atom normal yang mewakili jumlah total elektron pada sebuah atom netral.
2
Temukan atom Anda pada tabel ADOMAH. Untuk menuliskan konfigurasi elektron suatu elemen, tentukan lokasi simbolnya pada Tabel Periodik ADOMAH dan coret semua elemen dengan nomor atom yang lebih tinggi. Contohnya, jika Anda ingin menuliskan konfigurasi elektron Erbium (68), coret elemen 69 sampai 120.
- Perhatikan nomor 1 sampai 8 pada bagian dasar tabel. Nomor-nomor ini merupakan nomor lapisan elektron, atau nomor kolom. Abaikan kolom-kolom yang mengandung hanya elemen-elemen yang sudah Anda coret. Untuk Erbium, kolom yang tersisa adalah kolom nomor 1,2,3,4,5 dan 6.
3
Hitung set orbit hingga atom Anda. Dengan melihat pada simbol-simbol blok pada sisi kanan tabel (s, p, d, dan f) dan nomor-nomor kolom pada bagian dasar tabel dan mengabaikan garis-garis diagonal di antara blok-blok yang ada, bagikan kolom-kolom menjadi kolom-blok dan tuliskan dalam urutan dari bawah ke atas. Sekali lagi, abaikan blok-blok kolom yang mencakup semua elemen yang dicoret. Tuliskan permulaan kolom-blok dimulai dengan nomor kolom lalu diikuti dengan simbol blok, seperti ini: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (in case of Erbium).
- Catatan: Konfigurasi elektron Er di atas ditulis dengan urutan nomor lapisan yang meningkat. Anda juga bisa menuliskan berdasarkan urutan pengisian orbitnya. Ikuti kaskade dari atas ke bawah (bukan kolom) ketika Anda menuliskan kolom-blok: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹².
4
Hitung elektron pada setiap set orbit. Hitung elemen-elemen yang tidak dicoret pada setiap blok-kolom, dengan memasukkan satu elektron per elemen, lalu tuliskan jumlahnya setelah simbol blok untuk setiap blok-kolom, seperti ini: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹² 5s² 5p⁶ 6s². Pada contoh kami, ini merupakan konfigurasi elektron Erbium.
5
Ketahuilah konfigurasi elektron tidak menentu. Ada delapan belas pengecualian terhadap konfigurasi elektron bagi atom-atom dengan tingkat energi yang paling rendah, atau yang biasa disebut dengan tingkat dasar. Pengecualian ini keluar dari aturan umumnya pada posisi dua hingga tiga elektron terakhirnya. Dalam kasus seperti ini, konfigurasi elektron sesungguhnya menjaga elektron pada keadaan energi yang lebih rendah daripada di konfigurasi standar atom tersebut. Atom-atom tidak menentu ini adalah:
- Cr (..., 3d5, 4s1); Cu (..., 3d10, 4s1); Nb (..., 4d4, 5s1); Mo (..., 4d5, 5s1); Ru (..., 4d7, 5s1); Rh (..., 4d8, 5s1); Pd (..., 4d10, 5s0); Ag (..., 4d10, 5s1); La (..., 5d1, 6s2); Ce (..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd (..., 4f7, 5d1, 6s2); Au (..., 5d10, 6s1); Ac (..., 6d1, 7s2); Th (..., 6d2, 7s2); Pa (..., 5f2, 6d1, 7s2); U (..., 5f3, 6d1, 7s2); Np (..., 5f4, 6d1, 7s2) and Cm (..., 5f7, 6d1, 7s2).
Iklan

Tips

Ketika sebuah atom adalah sebuah ion, hal ini berarti jumlah protonnya tidak sama dengan jumlah elektronnya. Kandungan atom akan (biasanya) ditampilkan pada pojok kanan atas dari simbol kimianya. Jadi, sebuah atom antimoni dengan kandunga +2 akan memiliki konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p¹. Perhatikan bahwa 5p³ dirubah menjadi 5p¹. Berhati-hatilah ketika konfigurasi elektron berakhir pada orbit selain set orbit s dan p. Ketika Anda mengeluarkan elektron, Anda hanya bisa membuangnya dari orbit valensi (orbit s dan p). Jadi, jika sebuah konfigurasi berakhir pada 4s² 3d⁷, dan atomnya mendapatkan kandungan +2, maka konfigurasinya akan berubah menjadi berakhir dengan 4s⁰ 3d⁷. Perhatikan bahwa 3d⁷ tidak berubah, akan tetapi, orbit elektron s-nya hilang.
Setiap atom ingin menjadi stabil, dan konfigurasi-konfigurasi yang paling stabil akan mengandung set orbit s dan p (s2 dan p6) yang penuh. Gas mulai memiliki konfigurasi seperti ini, itulah mengapa gas-gas ini jarang bersifat reaktif dan terletak pada sisi kanan tabel periodik. Jadi, jika sebuah konfigurasi berakhir dengan 3p⁴, maka konfigurasi ini hanya memerlukan dua buah elektron tambahan untuk menjadi stabil (menghilangkan enam, termasuk elektron-elektron pada set orbit s, membutuhkan energi yang lebih besar, jadi menghilangkan empat lebih mudah untuk dilakukan). Dan jika sebuah konfigurasi berakhir pada 4d³, maka konfigurasi ini hanya perlu kehilangan tiga elektron untuk mencapai kondisi stabil. Juga, lapisan-lapisan dengan kandungan setengah (s1, p3, d5..) lebih stabil dibandingkan (sebagai contoh) p4 atau p2; akan tetapi, s2 dan p6 bahkan akan lebih stabil lagi.
Tidak ada hal yang dikenal sebagai sublevel "keseimbangan setengah kandungan". Hal ini merupakan simplifikasi. Semua keseimbangan yang berhubungan dengan sublevel yang "terisi setengah" adalah berdasarkan fakta bahwa setiap orbit hanya dihuni satu buah elektron, sehingga daya tolak menolak antara elektron pun terminimalisir.
Anda juga dapat menuliskan konfigurasi elektron sebuah elemen hanya dengan menuliskan konfigurasi valensinya, yaitu set orbit s dan p yang terakhir. Jadi, konfigurasi valensi sebuah atom antimoni akan menjadi 5s² 5p³.
Hal yang sama tidak berlaku bagi ion. Ion lebih sulit dituliskan. Lompati dua tingkat dan ikuti pola yang sama, tergantung pada bagian mana Anda memulai penulisannya, berdasarkan seberapa tinggi atau rendah jumlah elektronnya.
Untuk menemukan nomor atom saat ia berada pada bentuk konfigurasi elektron, tambahkanlah semua nomor yang mengikuti huruf-hurufnya (s, p, d, dan f). Prinsip ini hanya berlaku bagi atom netral, jika atom ini adalah ion, Anda harus menambahkan atau mengurangi elektron sesuai dengan jumlah yang ditambahkan atau dihilangkan.
Ada dua cara berbeda untuk menuliskan konfigurasi elektron. Anda bisa menuliskannya berdasarkan urutan nomor lapisan ke atas, atau urutan pengisian orbit, seperti yang dicontohkan di atas untuk unsur Erbium.
Ada beberapa keadaan tertentu di mana elektron perlu "dipromosikan." Ketika sebuah set orbit hanya memerlukan satu buah elektron untuk menjadikannya penuh atau setengah penuh, buanglah satu elektron dari set orbit s atau p terdekat dan pindahkan ke set orbit yang memerlukan elektron tersebut.
Nomor yang mengikuti huruf adalah superscript, jadi jangan tuliskan pada tes Anda.