E. Konfigurasi Elektron Dan Diagram Orbital

1. Konfigurasi Elektron

            Pada tahun 1900, Max Planck (1858-1847) mengemukakan bahwa gelombang cahaya memiliki sifat partikel, dan transfer suatu radiasi elektromagnetik berlangsung dalam paket atau satuan energi yang disebut kuantum (kata tanya dalam bahasa Latin yang artinya “berapa?”). teori Planck ini dibuktikan oleh Albert Einstein (1879-1955) tahun 1905, yang menerangkan bahwa gelombang cahaya tersusun dari foton-foton.

            Kemudian pada tahun 1923, Louis De Broglie (1892-1987), menjelaskan bahwa suatu partikel, misalnya elektron, ternyata memiliki sifat gelombang! Berdasarkan prinsip dualisme partikel gelombang ini, Erwin Schrodinger (1887 – 1967) dan Werner Heisenberg  (1901-1976) pada tahun 1926 mengemukakan bahwa posisi atau lokasi suatu elektron dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti. Sebagai analogi, pada sebuah kipas angin (fan) yang sedang berputar terlihat bahwa daun-daun kipas itu memenuhi seluruh bidang. Kita tidak dapat memastikan lokasi sekeping daun kipas itu pada saat tertentu, tetapi kita dengan mudah dapat memastikan tempat mungkin ia temukan.

            Model atom moderen menerangkan bahwa elektron-elektron dalam atom menempati suatu ruang atau “awan” yang disebut orbital, yaitu ruang tempat elektron paling mungkin ditemukan. Pada tahun 1928, Wolfgang Pauli (1900-1958) mengemukakan bahwa setiap orbital mampu menampung maksimum dua elektron. Untuk mengimbangi gaya tolak-menolak di antara mereka, dua elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan.

            Beberapa orbital bergabung membentuk kelompok yang disebut subkulit. Jika orbital kita analogikan sebagai “kamar elektron”, maka subkulit dipandang sebagai “rumah elektron”. Kemudian beberapa subkulit bergabung membentuk kulit atau “desa elektron”.

Satu kulit tersusun dari subkulit-subkulit. Satu subkulit tersusun dari orbital-orbital Satu orbital menampung maksimum dua elektron.

 

 

 

 

            Sebagaimana halnya rumah-rumah di suatu desa mempunyai jumlah kamar yang bermacam-macam, subkulit-subkulit pun mengandung jumlah orbital yang berbeda-beda. Pada Tabel 2.1 kita dapat mengenal jenis-jenis subkulit (“tipe-tipe rumah”) yang terdapat dalam atom.

Tabel 2.1 Hubungan Subkulit, Orbital, dan Jumlah Elektron

Jenis Subkulit	Jumlah Orbital	Elektron Maksimum
Subkulit s Subkulit p Subkulit d Subkulit f Subkulit g Subkulit h Subkulit i	1 orbital 3 orbital 5 orbital 7 orbital 9 orbital 11 orbital 13 orbital	2 elektron 6 elektron 10 elektron 14 elektron 18 elektron 22 elektron 26 elektron

 

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan:

1.    Sampai saat ini, elektron-elektron baru menempati subkulit-subkulit s, p, d, dan f. Subkulit-subkulit g, h, dan i belum berisi elektron.

2.    Setiapkulitmengandung subkulit sebanyak nomor kulit, dan dimulai dari subkulit yang paling sedikit orbitalnya. Kulit ke – 1 hanya mengandung subkulit s; kulit ke -2 mengandung s dan p; subkulit ke – 3 mengandung subkulit s, p, dan d; dan seterusnya.

 

Tabel 2.2 Pembagian Kulit-kulit Dalam Atom

Nomor Kulit	Jumlah Subkulit	Jumlah Orbital	Elektron Maksimum
Kulit ke – 1 (K) Kulit ke – 2 (L) Kulit ke – 3 (M) Kulit ke – 4 (N) Kulit ke – 5   (O) Kulit ke – 6   (P) Kulit ke – 7   (Q)	S s,  p s,  p,  d s,  p,  d,  f s,  p,  d,  f,  g s  ,p,  d,  f,  g,  h s,  p,  d,  f,  g,  h,  i	1 orbital 4 orbital 9 orbital 16 orbital 25 orbital 36 orbital 49 orbital	2 elektron          8 elektron        18 elektron        32 elektron        50 elektron        72 elektron        98 elektron
Kulit ke –n	n sebuah kulit	n2 orbital	2n2 elektron

            Elektron-elektron dalam suatu atom berusaha untuk menempati subkulit-subkulit yang berenergi rendah. Jika subkulit yang berenergi rendah sudah penuh, barulah elektron mengisi subkulit yang energinya lebih tinggi. Inilah yang disebut Prinsip Aufbau (kata bahasa Jerman yang artinya “meningkat”).

            Urutan pengisian elektron-elektron ke dalam subkulit dapat kita ketahui dengan pertolongan diagram berikut.

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