Konfigurasi Elektron Berdasarkan Subkulit

Asas Aufbau

Asas Aufbau menyatakan bahwa pengisian elektron dimulai dari tingkat energi terendah. Urutan pengisian elektron berdasarkan tingkat energinya adalah sebagai berikut.

Urutan pengisian ikuti anak panah : 1s² – 2s² – 2p⁶ – 3s² 3p⁶ – 4s² – 3d¹⁰ – 4p⁶ – 5s² – 4d¹⁰ – 5p⁶ – 6s² – 4f¹⁴ – 5d¹⁰ – 6p⁶ – 7s² – 5f¹⁴ – 6d¹⁰ – 7p⁶.

Tabel diatas merupakan urutan tingkat energi kulit dan subkulit suatu atom. Ada 4 subkulit yaitu s, p, d, dan f. Angka sebelum subkulit menunjukkan kulit. Subkulit 1s punya tingkat energi paling rendah, lalu naik ke 2s, 2p, 3s, 3p, sampai terakhir yang paling tinggi. Pastinya, elektron yang bisa mengisi subkulit tertentu juga terbatas. Setiap subkulit memiliki kapasitas maksimal yang berbeda-beda untuk menampung elektron.

1. Subkulit s menampung maksimal 2 elektron.
2. Subkulit p menampung maksimal 6 elektron.
3. Subkulit d menampung maksimal 10 elektron.
4. Subkulit f menampung maksimal 14 elektron.

Jika ingin mengingat urutan subkulit lebih cepat, kamu bisa menghafalkannya dengan cara dibawah ini.

Tuliskan konfigurasi elektron berdasarkan subkulit dari atom berikut.

Jadi, konfigurasi elektron ₈O adalah

Jadi, konfigurasi elektron ₁₃Al adalah

Larangan Pauli

Larangan Pauli menyatakan bahwa tidak ada dua elektron dapat memiliki empat bilangan kuantum yang sama. Dalam satu orbital maksimal dua elektron dapat ditemukan dan dua elektron harus memiliki spin yang berlawanan. Itu berarti satu elektron mempunyai spin ke atas \[(+\tfrac{1}{2})\] dan yang lain akan mempunyai spin ke bawah \[(-\tfrac{1}{2})\].

Tiga bilangan kuantum pertama adalah n = 1, l = 0, m = 0. Hanya dua elektron yang sesuai, yang akan berupa \[s = (-\tfrac{1}{2})\] atau \[s = (+\tfrac{1}{2})\]

1. ₂He = 1s², diagram orbitalnya:
   
   ↿ ⇂

   1s²

   bukan

   ↿ ↿

   1s²
2. ₁₅X = K L M
   2 8 5
   ₁₅X = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³, diagram orbitalnya:
   
   ↿ ⇂

   1s²

   ↿ ⇂

   2s²

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   2p⁶

   ↿ ⇂

   3s²

   ↿

   ↿

   ↿

   3p³
   Elektron terakhir pada konfigurasi elektron terletak pada subkulit 3p. Maka keempat bilangan kuantum tersebut adalah :
   ↿

   ↿

   ↿

   3p³

   n = 3 → pada kulit M

   l = 1 → subkulit p

   m = 1 → orbital ke-3

   ↿

   -1

   ↿

   0

   ↿

   1
   \[s = (+\tfrac{1}{2})\] → arah ke atas

Aturan / Kaidah Hund

Aturan Hund menyatakan bahwa untuk tingkat energi yang sama, elektron akan menempati orbital sendiri-sendiri terlebih dahulu dengan spin searah, setelah itu orbital diisi elektron berikutnya dengan arah spin berlawanan. Tujuan aturan Hund ini adalah meminimalkan gaya tolak menolak antar elektron sehingga keadaan stabil dapat tercapai.

1. ₇N = 1s² 2s² 1p³, diagram orbitalnya:
   
   ↿ ⇂

   1s²

   ↿ ⇂

   2s²

   ↿

   ↿

   ↿

   2p³
   
   
2. ₉F = 1s² 2s² 1p⁵, diagram orbitalnya:
   
   ↿ ⇂

   1s²

   ↿ ⇂

   2s²

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿

   2p⁵

   Untuk konfigurasi elektron yang harus distabilkan, diagram orbitalnya adalah sebagai berikut.

   
   

   ₂₄Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴, diagram orbitalnya

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿

   ↿

   ↿

   ↿

   ↿
   
   

   diagram orbital yang benar

   ₂₄Cr = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁴, diagram orbitalnya

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿ ⇂

   ↿

   ↿

   ↿

   ↿

   ↿

   ↿
   
   

   Diagram orbital diatas sudah lebih stabil dibandingkan dengan diagram orbital sebelumnya karena dalam pengisiannya tidak ada diagram orbital yang kosong (diagram orbital terisi setengah penuh).