Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik Unsur - Penjelasan Lengkap dan Contoh Soal

Hubungan Konfigurasi Elektron dengan Sistem Periodik Unsur

Konfigurasi elektron adalah cara elektron tersusun dalam kulit-kulit atom. Elektron mengisi kulit-kulit berdasarkan aturan Aufbau, yaitu dimulai dari energi terendah ke energi tertinggi. Hubungan antara konfigurasi elektron dengan sistem periodik unsur membantu dalam penentuan periode dan golongan suatu unsur.

1. Penentuan Periode

Periode dalam tabel periodik menunjukkan jumlah kulit yang digunakan oleh elektron. Untuk menentukan periode suatu unsur, kita melihat nomor kulit terakhir yang ditempati elektron pada konfigurasi elektronnya. Contohnya:

Magnesium (Mg):
Konfigurasi elektron: 1s² 2s² 2p⁶ 3s². Elektron terakhir berada di kulit ke-3, sehingga Mg berada di periode 3.

2. Penentuan Golongan

Golongan menunjukkan jumlah elektron valensi (elektron pada kulit terluar). Golongan utama (IA - VIIIA) berhubungan dengan jumlah elektron valensi. Contoh:

Magnesium (Mg):
Konfigurasi elektron: 1s² 2s² 2p⁶ 3s². Elektron valensinya 2 (3s²), sehingga Mg berada di golongan IIA.

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1

Tentukan periode dan golongan dari unsur dengan konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.

Pembahasan:
Konfigurasi elektron unsur tersebut adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵. Elektron terakhir berada di kulit ke-3 (n=3), sehingga unsur ini berada di periode 3. Elektron valensinya ada dua di subkulit 3s² dan ada lima di subkulit 3p⁵, sehingga unsur ini berada di golongan VIIA. Unsur dengan konfigurasi ini adalah klorin (Cl).

Soal 2

Suatu unsur memiliki konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹. Tentukan periode dan golongannya.

Pembahasan:
Konfigurasi elektron unsur ini menunjukkan bahwa elektron terakhir berada di kulit ke-4 (n=4), sehingga unsur ini berada di periode 4. Elektron valensinya hanya satu di subkulit 4s¹, sehingga unsur ini berada di golongan IA. Unsur dengan konfigurasi ini adalah kalium (K).

Soal 3

Tentukan periode dan golongan dari unsur dengan konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p¹.

Pembahasan:
Elektron terakhir berada di kulit ke-4 (n=4), sehingga unsur ini berada di periode 4. Elektron valensinya ada 3 di subkulit 4s² 4p¹, sehingga unsur ini berada di golongan IIIA. Unsur dengan konfigurasi ini adalah galium (Ga).

Soal 4

Suatu unsur memiliki konfigurasi elektron 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰. Tentukan periode dan golongan unsur tersebut.

Pembahasan:
Elektron terakhir berada di kulit ke-4 (n=4), sehingga unsur ini berada di periode 4. Elektron valensinya berada di subkulit 4s² 3d¹⁰, sehingga unsur ini berada di golongan IIB. Unsur dengan konfigurasi ini adalah seng (Zn).

Soal 5

Unsur dengan konfigurasi elektron [Ar] 3d⁵ 4s² terletak pada periode dan golongan berapa?

Pembahasan:
Elektron terakhir berada di kulit ke-4 (n=4), sehingga unsur ini berada di periode 4. Elektron valensinya ada lima di subkulit 3d⁵ dan dua di subkulit 4s², sehingga unsur ini berada di golongan VIIB. Unsur dengan konfigurasi ini adalah mangan (Mn).

Soal 6

Tentukan periode dan golongan dari unsur dengan konfigurasi elektron [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵.

Pembahasan:
Elektron terakhir berada di kulit ke-5 (n=5), sehingga unsur ini berada di periode 5. Elektron valensinya ada dua di subkulit 5s² dan lima di subkulit 5p⁵, sehingga unsur ini berada di golongan VIIA. Unsur dengan konfigurasi ini adalah iodin (I).

Soal 7

Suatu unsur memiliki konfigurasi elektron [Ne] 3s² 3p¹. Tentukan periode dan golongannya.

Pembahasan:
Elektron terakhir berada di kulit ke-3 (n=3), sehingga unsur ini berada di periode 3. Elektron valensinya ada dua di subkulit 3s² dan satu di subkulit 3p¹, sehingga unsur ini berada di golongan IIIA. Unsur dengan konfigurasi ini adalah aluminium (Al).

Soal 8

Unsur dengan konfigurasi elektron [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p² terletak pada periode dan golongan berapa?

Pembahasan:
Elektron terakhir berada di kulit ke-6 (n=6), sehingga unsur ini berada di periode 6. Elektron valensinya ada dua di subkulit 6s² dan dua di subkulit 6p², sehingga unsur ini berada di golongan IVA. Unsur dengan konfigurasi ini adalah timbal (Pb).

© 2024 Blog Kimia | Cerdas Bersama Kimia

Konfigurasi Elektron: Cara Mudah Menentukan Urutan Tingkat Energi dan Jumlah Elektron dalam Subkulit

Konfigurasi elektron

Konfigurasi elektron adalah topik yang sangat menarik untuk dibahas. Dalam artikel ini, kita akan membahas secara detail tentang konfigurasi elektron, termasuk definisi, cara penentuan, dan contoh aplikasi di kehidupan sehari-hari. Mari kita mulai.

Konfigurasi elektron adalah susunan elektron dalam sebuah atom. Elektron adalah partikel sub-atom yang bermuatan negatif dan terletak di sekitar inti atom yang bermuatan positif. Konfigurasi elektron penting dalam kimia karena dapat menentukan perilaku unsur dan senyawa kimia.

Cara Penentuan Konfigurasi Elektron

Menentukan Nomor Atom

Pertama-tama, kita perlu mengetahui nomor atom unsur yang akan kita analisis. Nomor atom adalah jumlah proton di dalam inti atom, yang juga menentukan jumlah elektron pada keadaan netral.

Menentukan Konfigurasi Elektron Dasar

Konfigurasi elektron dasar adalah konfigurasi elektron pada unsur yang telah menempati orbital dengan energi paling rendah. Konfigurasi ini dapat ditemukan di tabel periodik, di mana orbital terisi ditunjukkan dengan simbol di dalam kurung.

Sebagai contoh, konfigurasi elektron dasar unsur karbon (C) adalah 1s2 2s2 2p2. Ini berarti bahwa pada keadaan dasar, karbon memiliki dua elektron pada orbital 1s, dua elektron pada orbital 2s, dan dua elektron pada orbital 2p.

Menentukan Konfigurasi Elektron dengan Aturan Aufbau

Aturan aufbau menyatakan bahwa elektron akan selalu menduduki subkulit dengan energi terendah terlebih dahulu sebelum bergerak ke subkulit yang lebih tinggi. Urutan tingkat energi subkulit elektron dari yang terendah ke yang tertinggi adalah sebagai berikut:

1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d < 7p

Jumlah elektron dalam tiap subkulit bergantung pada jumlah total elektron dalam atom tersebut. Untuk menentukan konfigurasi elektron, kita dapat menggunakan aturan Aufbau dengan memperhatikan jumlah elektron dalam setiap subkulit.

Berikut adalah jumlah urutan tingkat energi subkulit dan jumlah elektron dalam tiap subkulitnya:

Subkulit 1s memiliki 1 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 2 elektron

Subkulit 2s memiliki 2 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 2 elektron

Subkulit 2p memiliki 3 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 6 elektron

Subkulit 3s memiliki 3 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 2 elektron

Subkulit 3p memiliki 5 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 6 elektron

Subkulit 4s memiliki 4 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 2 elektron

Subkulit 3d memiliki 5 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 10 elektron

Subkulit 4p memiliki 6 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 6 elektron

Subkulit 5s memiliki 5 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 2 elektron

Subkulit 4d memiliki 7 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 10 elektron

Subkulit 5p memiliki 7 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 6 elektron

Subkulit 6s memiliki 6 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 2 elektron

Subkulit 4f memiliki 7 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 14 elektron

Subkulit 5d memiliki 9 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 10 elektron

Subkulit 6p memiliki 9 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 6 elektron

Subkulit 7s memiliki 7 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 2 elektron

Subkulit 5f memiliki 9 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 14 elektron

Subkulit 6d memiliki 11 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 10 elektron

Subkulit 7p memiliki 11 urutan tingkat energi dan maksimal menampung 6 elektron

Contoh penerapan aturan aufbau untuk menentukan konfigurasi elektron:

Misalkan kita ingin menentukan konfigurasi elektron untuk atom karbon (C), yang memiliki nomor atom 6. Berdasarkan aturan aufbau, elektron akan mulai mengisi subkulit dengan energi terendah terlebih dahulu. Sehingga, konfigurasi elektron atom karbon dapat ditentukan sebagai berikut:

1s^2 2s^2 2p^2

Penjelasan: Subkulit 1s pertama diisi oleh 2 elektron, kemudian subkulit 2s diisi oleh 2 elektron. Setelah itu, subkulit 2p diisi oleh 2 elektron. Dalam hal ini, subkulit 2p memiliki 3 urutan tingkat energi (2p1, 2p2, dan 2p3), tetapi hanya 2p1 dan 2p2 yang terisi oleh elektron. Sehingga, konfigurasi elektron karbon adalah 1s^2 2s^2 2p^2.

Sekarang, mari kita terapkan aturan aufbau untuk menentukan konfigurasi elektron atom oksigen (O), yang memiliki nomor atom 8. Berdasarkan aturan aufbau, konfigurasi elektron atom oksigen dapat ditentukan sebagai berikut:

1s^2 2s^2 2p^4

Penjelasan: Seperti pada atom karbon, subkulit 1s pertama diisi oleh 2 elektron, kemudian subkulit 2s diisi oleh 2 elektron. Selanjutnya, subkulit 2p diisi oleh 4 elektron. Dalam hal ini, subkulit 2p memiliki 3 urutan tingkat energi (2p1, 2p2, dan 2p3), dan semua 3 urutan tingkat energi tersebut diisi oleh elektron. Sehingga, konfigurasi elektron oksigen adalah 1s^2 2s^2 2p^4.

Dengan menggunakan aturan aufbau, kita dapat menentukan konfigurasi elektron untuk setiap atom dengan cara yang sistematis dan mudah dipahami. Konfigurasi elektron ini sangat penting untuk memahami sifat kimia dan perilaku atom, serta untuk mempelajari ikatan kimia dan reaksi kimia yang melibatkan atom.

Sebagai contoh, mari kita lihat konfigurasi elektron atom nitrogen (N). Nitrogen memiliki nomor atom 7, yang berarti ada tujuh elektron yang harus diatur dalam konfigurasinya. Konfigurasi elektron dasar nitrogen adalah 1s2 2s2 2p3. Dengan aturan Aufbau, tiga elektron terakhir akan mengisi orbital 2p dengan mengisi orbital 2p satu per satu, sampai setiap orbital terisi dengan satu elektron. Oleh karena itu, konfigurasi elektron nitrogen adalah 1s2 2s2 2p3.

Manfaat Konfigurasi Elektron

Penentuan konfigurasi elektron dapat memberikan banyak informasi tentang sifat-sifat kimia unsur. Misalnya, unsur yang memiliki konfigurasi elektron serupa cenderung memiliki sifat kimia yang serupa. Selain itu, konfigurasi elektron dapat digunakan untuk memprediksi ikatan kimia yang akan terbentuk antara dua unsur.

Konfigurasi elektron juga memainkan peran penting dalam kimia organik. Kimia organik melibatkan molekul organik yang terdiri dari unsur karbon dan hidrogen, serta unsur lainnya seperti nitrogen, oksigen, dan fosfor. Konfigurasi elektron karbon, khususnya, sangat penting dalam kimia organik karena karbon memiliki kemampuan untuk membentuk ikatan kovalen dengan unsur lainnya.

Kesimpulan

Konfigurasi elektron adalah tata letak elektron pada atom, yang menentukan sifat-sifat kimia unsur. Penentuan konfigurasi elektron melibatkan menentukan nomor atom, konfigurasi elektron dasar, dan menentukan konfigurasi elektron dengan aturan Aufbau. Konfigurasi elektron dapat memberikan informasi penting tentang sifat-sifat kimia unsur dan dapat digunakan untuk memprediksi ikatan kimia yang akan terbentuk antara dua unsur. Semoga artikel ini dapat membantu Anda memahami lebih banyak tentang konfigurasi elektron