KONFIGURASI ELEKTRON

Dalam fisika atom dan kimia kuantum, konfigurasi elektron adalah susunan elektron-elektron pada sebuah atom, molekul, atau struktur fisik lainnya.^[1] Sama seperti partikel elementer lainnya, elektron patuh pada hukum mekanika kuantum dan menampilkan sifat-sifat bak-partikel maupun bak-gelombang. Secara formal, keadaan kuantum elektron tertentu ditentukan oleh fungsi gelombangnya, yaitu sebuah fungsi ruang dan waktu yang bernilai kompleks. Menurut interpretasi mekanika kuantum Copenhagen, posisi sebuah elektron tidak bisa ditentukan kecuali setelah adanya aksi pengukuran yang menyebabkannya untuk bisa dideteksi. Probabilitas aksi pengukuran akan mendeteksi sebuah elektron pada titik tertentu pada ruang adalah proporsional terhadap kuadrat nilai absolut fungsi gelombang pada titik tersebut.

Elektron-elektron dapat berpindah dari satu aras energi ke aras energi yang lainnya dengan emisi atau absorpsi kuantum energi dalam bentuk foton. Oleh karena asas larangan Pauli, tidak boleh ada lebih dari dua elektron yang dapat menempati sebuah orbital atom, sehingga elektron hanya akan meloncat dari satu orbital ke orbital yang lainnya hanya jika terdapat kekosongan di dalamnya.

Pengetahuan atas konfigurasi elektron atom-atom sangat berguna dalam membantu pemahaman struktur tabel periodikunsur-unsur. Konsep ini juga berguna dalam menjelaskan ikatan kimia yang menjaga atom-atom tetap bersama.

Konfigurasi Elektron Model Atom Niels Bohr

Semankin besar nomor kulit akan semakin besar pula ruang cakupannya untuk menampung elektron. Dengan kata lain, jumlah elektron yang dapat berada di kulit L akan lebih besar daripada di kulit K. Jumlah maksimum elektron yang dapat ditampung oleh masing-masing kulit mengikuti persamaan berikut :

maksimum = 2 n² elektron

Berdasarkan ketentuan itu, maka :
Kulit K --> n = 1 --> maksimum = 2 elektron
Kulit L --> n = 2 --> maksimum = 8 elektron
Kulit M --> n = 3--> maksimum = 18 elektron
Kulit N --> n = 4 --> maksimum = 32 elektron

Untuk unsur-unsur yang berada pada golongan utama, berikut beberapa tips menuliskan konfigurasi elektron:

1.    Mulai dari lintasan yang paling dekat dengan inti yaitu kulit K.

2.    Kulit paling luar hanya boleh ditempati maksimal 8 elektron.

3.    Isi penuh sebanyak mungkin kulit berdasarkan daya tampungnya dan hitung elektron yang tersisa.

4.    Jika sisa elektron kurang dari 32, maka kulit berikutnya diisi dengan 18 elektron.

5.    Jika sisa elektron kurang dari 18, maka kulit berikutnya diisi dengan 8 elektron.

6.    Jika sisa elektron kurang dari 8, maka elektron tersebut ditempatkan pada kulit berikutnya dan merupakan kulit terluar. 

Asas / Prinsip Aufbau

Pada uraian sebelumnya, telah diketahui bahwa elektron menempati kulit atom berdasarkan tingkat energinya. Dengan demikian, pengisian elektron dimulai dari tingkat energi terendah menuju tingkat energi yang lebih tinggi. Prinsip ini dikenal dengan prinsip Aufbau. Keadaan ketika elektron mengisi kulit dengan energi terendah disebut keadaan dasar (ground state). Urutan pengisian elektron dapat kalian perhatikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Urutan tingkat energi pada orbital.

Arah anak panah menyatakan urutan pengisian orbital. [1] Urutan orbital berdasarkan tingkat energi mengacu pada urutan arah panah, yaitu 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, dan seterusnya. Dari urutan tersebut terlihat bahwa tingkat energi 3d lebih besar dibandingkan tingkat energi 4s. Jadi, setelah 3p penuh, elektron akan mengisi subkulit 4s terlebih dahulu sebelum subkulit 3d.

Pada saat pengisian elektron subkulit dengan tingkat energi terendah diisi penuh terlebih dahulu, kemudian sisa elektron akan menempati subkulit dengan tingkat energi lebih tinggi. Misalnya pada atom hidrogen, elektron terletak pada subkulit 1s. Jadi orbital ini mempunyai tingkat energi paling rendah. Karena atom hidrogen mempunyai 1 elektron maka kita tulis 1s1 untuk menunjukkan konfigurasi elektron atom hidrogen.