Cara Menentukan Konfigurasi Elektron Serta Golongan dan Periodenya

tirto.id - Konfigurasi elektron merupakan susunan dari elektron dalam setiap lintasan atom. Susunan elektron tersebut berdasarkan kulit atau orbital.

Dengan mengetahui konfigurasi elektron dalam suatu atom dapat ditemukan nomor golongan dan nomor periode dari suatu atom. Golongan tersebut dapat ditunjukkan oleh jumlah elektron terluar (elektron valensi), dan periode dapat ditunjukkan oleh nomor kulit terbesar pada isi elektron (kulit terluar).

Konfigurasi elektron menggambarkan penyebaran elektron dalam suatu atom. Distribusi elektron pada setiap tingkat energi berlandaskan tiga buah aturan , yaitu prinsip aufbau, aturan hund, dan larangan Pauli.

Mengutip dari buku KimiaKelas XI 2007, berikut penjelasan aturan-aturan yang ditetapkan dalam menentukan konfigurasi elektron:

1. Prinsip Aufbau

Asas ini berpedoman pada tingkat energi yang terdapat dalam sebuah atom. Elektron akan mulai mengisi orbital dari subtingkat energi paling rendah ke subtingkat energi yang lebih tinggi. Dengan demikian, atom berada pada tingkat energi minimum.

Semakin jauh dengan inti atom maka pengaruh inti makin lemah hingga jarak antara dua tingkat energi makin pendek, bahkan dapat terjadi overlaping tingkat energi. Hal ini berakibat subtingkat energi pada tingkat energi yang lebih tinggi memiliki energi relatif lebih rendah dari subtingkat energi yang berada di bawahnya.

2. Aturan Hund

Seorang fisikawan Jerman tahun 1927 Frederich Hund menemukan bahwa orbital-orbital setingkat yang menempati subtingkat energi yang sama akan terisi elektron satu persatu dengan spin yang searah terlebih dahulu.

Setelah semua orbital setingkat terisi rata dengan spin yang searah, kemudian elektron berikutnya mengisi orbital tersebut sebagai pasangannya dengan spin yang berbeda.

Aturan hund tidak terlepas dari konsep dasar penggunaan energi yang terendah. Suatu orbital yang sudah terisi satu elektron berarti orbital tersebut telah memiliki energi.

Apabila elekton berikutnya akan masuk ke dalam orbital tadi maka akan mendapat gaya tolak dari partikel yang bermuatan sejenis. Elektron kedua akan menempati orbital berikutnya yang masih kosong dengan energi yang relatif lebih rendah.

Elektron kedua dengan otomatis akan bergerak dengan spin yang sama supaya tidak tertarik ke arah elektron pada orbital disebelahnya. Dengan demikian, mekanisme pengisian orbital-orbital tersebut akan menghasilkan keseimbangan energi orbital. Kedudukan setara ini yang secara alami akan paling stabil.

3. Larangan pauli

Wolfgang Pauli seorang fisikawan asal Austria (1925) menyatakan bahwa tidak ada dua elekton dalam atom yang sama memiliki keempat harga bilangan kuantum yang sama. Pernyataan tersebut disebut dengan larangan pauli. Dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth, dan magnetik yang sama dalam satu orbital.

Kedua elektron tersebut berpasangan. Pasangan elektron dalam satu orbital dinyatakan dengan diagram orbital. Dikarenakan satu orbital hanya ditempati dengan 2 elektron, maka 2 elektron tersebut dibedakan berdasarkan arah putaran (spin) yang berbeda atau dapat dinyatakan bahwa elektron itu mempunyai bilangan kuantum spin yang berbeda.

Untuk mengimbangi gaya tolak menolak di antara elektron-elektron tersebut, dua elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan.