PERIODE DAN GOLONGAN
FOKUS MATERI ;
Menganalisis DAN MENYAJIKAN HASIL ANALISIS hubungan konfigurasi elektron dan diagram orbital untuk menentukan letak unsur dalam tabel periodik dan sifat-sifat periodik unsur.
Menganalisis DAN MENYAJIKAN HASIL ANALISIS hubungan konfigurasi elektron dan diagram orbital untuk menentukan letak unsur dalam tabel periodik dan sifat-sifat periodik unsur.
PERIODE DAN GOLONGAN
A. Pengertian Konfigurasi Elektron
Konfigurasi Elektron yaitu susunan elektron suatu atom berdasarkan kulit-kulit atom tersebut.
Setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum dengan rumus:
Jumlah elektron maksimum tiap kulit dalam atom
Keterangan :
∑ = jumlah maksimum elektron pada suatu kulit
n = nomor kulit
Jumlah elektron maksimum dalam tiap-tiap kulit atom :
Konfigurasi Elektron
Aturan-aturan dalam pengisian konfigurasi elektron:
1. Pengisian dimulai dari tingkat energi paling rendah ketingkat energi paling tinggi dari kulit K, L,M dan seterusnya
2. Jika jumlah elektron yang tersisa ≤ 8 di tempatkan pada kulit berikutnya
3. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8
B. Asas Aufbau
Istilah Aufbau berasal dari bahasa Jerman yang artinya membangun atau meningkat. Aturan ini menyatakan bahwa :“Pengisian elektron dimulai dari subkulit yang berenergi paling rendah dilanjutkan pada subkulit yang lebih tinggi energinya”. Dalam setiap sub kulit mempunyai batasan elektron yang dapat diisikan yakni :
Subkulit s maksimal berisi 2 elektron
Subkulit p maksimal berisi 6 elektron
Subkulit d maksimal berisi 10 elektron
Subkulit f maksimal berisi 14 elektron
Berdasarkan ketentuan tersebut maka urutan pengisian (kofigurasi) elektron mengikuti tanda panah pada gambar berikut!
Berdasarkan diagram di atas dapat disusun urutan konfigurasi elektron sebagai berikut :
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 …. dan seterusnya
Keterangan :
Pengisian elektron harus satu persatu dan setiap orbital hanya boleh diisi oleh maksimal 2 elektron.
C. Aturan Hund
Menurut Hund, jika terdapat orbital-orbital dengan energi yang sama maka elektron akan mengisi orbital sedemikian rupa sehingga masing-masing orbital terisi sebuah elektron dengan spin yang sama (1/2 penuh), sebelum elekron-elektron tersebut berpasangan (penuh).
Suatu orbital digambarkan dalam bentuk kotak, sedangkan elektron yang menghuni orbital digambarkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orbital hanya mengandung satu elektron, maka anak panah yang ditulis mengarah ke atas. Dalam menerapkan aturan hund, maka kita harus menuliskan arah panah ke atas terlebih dahulu pada semua kotak, baru kemudian diikuti dengan arah panah ke bawah jika masih terdapat elektron sisanya.
D. Aturan Penuh Setengah Penuh
Sifat ini berhubungan erat dengan hibridisasi elektron. Aturan ini menyatakan bahwa : “suatu elektron mempunyai kecenderungan untuk berpindah orbital apabila dapat membentuk susunan elektron yang lebih stabil. Untuk konfigurasi elektron yang berakhiran pada sub kulit d berlaku aturan penuh setengah penuh. Untuk lebih memahamkan teori ini perhatikan juga contoh di bawah ini :
24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 menjadi 24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
dari contoh terlihat apabila 4s diisi 2 elektron maka 3d kurang satu elektron untuk menjadi setengah penuh. Maka elektron dari 4s akan berpindah ke 3d. hal ini juga berlaku untuk kasus :
29Cu = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 menjadi 29Cu = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
E. Penentuan Periode dan Golongan
Untuk menentukan letak periode suatu unsur relatif mudah. Periode suatu unsur sama dengan nomor kulit terbesarnya dalam konfigurasi elektron. musalnya :
24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
Nomor kulit terbesarnya adalah 4 (dalam 4s1) maka Cr terletak dalam periode 4
Sedangkan untuk menentukan golongan menggunakan tabel. Bila subkulit terakhirnya pada s atau p maka digolongkan dalam golongan A (utama) sedangkan bila subkulit terakhirnya pada d maka digolongkan dalam golongan B (transisi). Lebih lengkapnya coba perhatikan tabel di bawah ini :
Coba kalian perhatikan tabel di atas. Untuk memudahkan pengingatan golongan A dimulai dari golongan I A sedangkan golongan B dimulai dari III B. selain itu jika subkulit terakhirnya p atau d maka sub kulit s sebelumnya diikutkan. Pada golongan VI B dan I B berlaku aturan penuh setengah penuh.
Sebagai contoh :
24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
Periode = 4
Golongan = VI B
F. Aturan Menyingkat
Penulisan konfigurasi elektron dapat disingkat dengan penulisan atom dari golongan gas mulia yaitu : He (2 elektron), Ne (10 elektron), Ar (18 elektron), Kr (36 elektron), Xe (54 elektron) dan Rn
( 86 elektron). Hal ini karena pada konfigurasi elektron gas mulia setiap sub kulitnya terisi elektron secara penuh.
Skema yang digunakan untuk memudahkan penyingkatan sebagai berikut :
Contoh penyingkatan konfigurasi elektron :
G. Diagram Orbital
Konfigurasi elektron dalam atom selain diungkapkan dengan diagram curah hujan, seringkali diungkapkan dalam diagram orbital. Ungkapan yang kedua akan bermanfaat dalam menentukan bentuk molekul dan teori hibridisasi.
Yang harus diperhatikan dalam pembuatan diagram orbital :
1. Orbital-orbital dilambangkan dengan kotak
2. Elektron dilambangkan sebagai tanda panah dalam kotak
3. Banyaknya kotak ditentukan berdasarkan bilangan kuantum magnetik, yaitu:
4. Untuk orbital-orbital yang berenergi sama dilambangkan dengan sekelompok kotak yang bersisian, sedangkan orbital dengan tingkat energi berbeda digambarkan dengan kotak yang terpisah.
5. Satu kotak orbital berisi 2 elektron, satu tanda panah mengarah ke atas dan satu lagi mengarah ke bawah. Pengisan elektron dalam kotak-kotak orbital menggunakan aturan Hund.
A. Pengertian Konfigurasi Elektron
Konfigurasi Elektron yaitu susunan elektron suatu atom berdasarkan kulit-kulit atom tersebut.
Setiap kulit atom dapat terisi elektron maksimum dengan rumus:
Jumlah elektron maksimum tiap kulit dalam atom
Keterangan :
∑ = jumlah maksimum elektron pada suatu kulit
n = nomor kulit
Jumlah elektron maksimum dalam tiap-tiap kulit atom :
Konfigurasi Elektron
Aturan-aturan dalam pengisian konfigurasi elektron:
1. Pengisian dimulai dari tingkat energi paling rendah ketingkat energi paling tinggi dari kulit K, L,M dan seterusnya
2. Jika jumlah elektron yang tersisa ≤ 8 di tempatkan pada kulit berikutnya
3. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8
B. Asas Aufbau
Istilah Aufbau berasal dari bahasa Jerman yang artinya membangun atau meningkat. Aturan ini menyatakan bahwa :“Pengisian elektron dimulai dari subkulit yang berenergi paling rendah dilanjutkan pada subkulit yang lebih tinggi energinya”. Dalam setiap sub kulit mempunyai batasan elektron yang dapat diisikan yakni :
Subkulit s maksimal berisi 2 elektron
Subkulit p maksimal berisi 6 elektron
Subkulit d maksimal berisi 10 elektron
Subkulit f maksimal berisi 14 elektron
Berdasarkan ketentuan tersebut maka urutan pengisian (kofigurasi) elektron mengikuti tanda panah pada gambar berikut!
Berdasarkan diagram di atas dapat disusun urutan konfigurasi elektron sebagai berikut :
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 …. dan seterusnya
Keterangan :
Pengisian elektron harus satu persatu dan setiap orbital hanya boleh diisi oleh maksimal 2 elektron.
C. Aturan Hund
Menurut Hund, jika terdapat orbital-orbital dengan energi yang sama maka elektron akan mengisi orbital sedemikian rupa sehingga masing-masing orbital terisi sebuah elektron dengan spin yang sama (1/2 penuh), sebelum elekron-elektron tersebut berpasangan (penuh).
Suatu orbital digambarkan dalam bentuk kotak, sedangkan elektron yang menghuni orbital digambarkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orbital hanya mengandung satu elektron, maka anak panah yang ditulis mengarah ke atas. Dalam menerapkan aturan hund, maka kita harus menuliskan arah panah ke atas terlebih dahulu pada semua kotak, baru kemudian diikuti dengan arah panah ke bawah jika masih terdapat elektron sisanya.
D. Aturan Penuh Setengah Penuh
Sifat ini berhubungan erat dengan hibridisasi elektron. Aturan ini menyatakan bahwa : “suatu elektron mempunyai kecenderungan untuk berpindah orbital apabila dapat membentuk susunan elektron yang lebih stabil. Untuk konfigurasi elektron yang berakhiran pada sub kulit d berlaku aturan penuh setengah penuh. Untuk lebih memahamkan teori ini perhatikan juga contoh di bawah ini :
24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 menjadi 24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
dari contoh terlihat apabila 4s diisi 2 elektron maka 3d kurang satu elektron untuk menjadi setengah penuh. Maka elektron dari 4s akan berpindah ke 3d. hal ini juga berlaku untuk kasus :
29Cu = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d9 menjadi 29Cu = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10
E. Penentuan Periode dan Golongan
Untuk menentukan letak periode suatu unsur relatif mudah. Periode suatu unsur sama dengan nomor kulit terbesarnya dalam konfigurasi elektron. musalnya :
24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
Nomor kulit terbesarnya adalah 4 (dalam 4s1) maka Cr terletak dalam periode 4
Sedangkan untuk menentukan golongan menggunakan tabel. Bila subkulit terakhirnya pada s atau p maka digolongkan dalam golongan A (utama) sedangkan bila subkulit terakhirnya pada d maka digolongkan dalam golongan B (transisi). Lebih lengkapnya coba perhatikan tabel di bawah ini :
Coba kalian perhatikan tabel di atas. Untuk memudahkan pengingatan golongan A dimulai dari golongan I A sedangkan golongan B dimulai dari III B. selain itu jika subkulit terakhirnya p atau d maka sub kulit s sebelumnya diikutkan. Pada golongan VI B dan I B berlaku aturan penuh setengah penuh.
Sebagai contoh :
24Cr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
Periode = 4
Golongan = VI B
F. Aturan Menyingkat
Penulisan konfigurasi elektron dapat disingkat dengan penulisan atom dari golongan gas mulia yaitu : He (2 elektron), Ne (10 elektron), Ar (18 elektron), Kr (36 elektron), Xe (54 elektron) dan Rn
( 86 elektron). Hal ini karena pada konfigurasi elektron gas mulia setiap sub kulitnya terisi elektron secara penuh.
Skema yang digunakan untuk memudahkan penyingkatan sebagai berikut :
Contoh penyingkatan konfigurasi elektron :
G. Diagram Orbital
Konfigurasi elektron dalam atom selain diungkapkan dengan diagram curah hujan, seringkali diungkapkan dalam diagram orbital. Ungkapan yang kedua akan bermanfaat dalam menentukan bentuk molekul dan teori hibridisasi.
Yang harus diperhatikan dalam pembuatan diagram orbital :
1. Orbital-orbital dilambangkan dengan kotak
2. Elektron dilambangkan sebagai tanda panah dalam kotak
3. Banyaknya kotak ditentukan berdasarkan bilangan kuantum magnetik, yaitu:
4. Untuk orbital-orbital yang berenergi sama dilambangkan dengan sekelompok kotak yang bersisian, sedangkan orbital dengan tingkat energi berbeda digambarkan dengan kotak yang terpisah.
5. Satu kotak orbital berisi 2 elektron, satu tanda panah mengarah ke atas dan satu lagi mengarah ke bawah. Pengisan elektron dalam kotak-kotak orbital menggunakan aturan Hund.
SOAL
Kerjakan soal – soal berikut dengan baik dan benar !
1. Tuliskan konfigurasi elektron atomnya !
a. 12Mg24 (………………………………………………………………….………….…….)
b. 20Ca40 (…………………………………………………………………………………….)
c. 27Co 59 (…………………………………………………………………………..……….)
2. Diketahui konfigurasi elektron dari beberapa unsur, tentukan golongan dan periode dari unsur di bawah ini !
L : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
(……………………………………………………….)
M : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
(……………………………………………………….)
1. Tuliskan konfigurasi elektron atomnya !
a. 12Mg24 (………………………………………………………………….………….…….)
b. 20Ca40 (…………………………………………………………………………………….)
c. 27Co 59 (…………………………………………………………………………..……….)
2. Diketahui konfigurasi elektron dari beberapa unsur, tentukan golongan dan periode dari unsur di bawah ini !
L : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
(……………………………………………………….)
M : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
(……………………………………………………….)