Kalkulator Konfigurasi Elektron

Hasil

Cara Menggunakan Kalkulator Konfigurasi Elektron

1. 1. Pilih unsurnya. Ketik simbol (Fe), nama dalam bahasa Inggris (iron), atau nomor atom (26). Huruf besar atau kecil tidak berpengaruh.
2. 2. Tambahkan muatan untuk ion. Tulis setelah simbol, seperti Fe3+, Cl- atau O2-, atau gunakan kotak muatan terpisah.
3. 3. Baca konfigurasinya. Bentuk lengkap dan bentuk gas mulia ditampilkan dengan superskrip sungguhan, beserta jumlah elektron, elektron tak berpasangan, kemagnetan, dan kulit terluar. Centang opsi untuk menulis subkulit menurut urutan pengisian atau untuk hanya menampilkan bagian luar diagram.
4. 4. Baca diagram orbital. Setiap kotak adalah satu orbital, dengan panah untuk elektron, diisi menurut aturan Hund. Atom dengan elektron tak berpasangan bersifat paramagnetik; yang tidak memilikinya bersifat diamagnetik.

Aturan Pengisian

Tiga asas menjelaskan cara elektron menempati orbital. Asas Aufbau menyatakan bahwa elektron mengisi subkulit berenergi terendah yang tersedia. Asas larangan Pauli menyatakan bahwa sebuah orbital memuat paling banyak dua elektron, dengan spin yang berlawanan. Aturan Hund menyatakan bahwa elektron menempati orbital-orbital dalam satu subkulit satu per satu, dengan spin sejajar, sebelum ada orbital yang menerima elektron kedua.

Aturan Madelung memberikan urutan yang lazim: subkulit terisi menurut peningkatan n + l, dan menurut n yang lebih kecil jika n + l sama. Hasilnya adalah urutan yang sudah dikenal di bawah ini. Sebuah subkulit memuat 2 (s), 6 (p), 10 (d), atau 14 (f) elektron.

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

s 2, p 6, d 10, f 14

Contoh Kasus: Besi dan Ion-ionnya

Besi memiliki 26 elektron. Pengisian menurut urutan menghasilkan 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶, yang ditulis menurut kulit sebagai 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ 4s². Dengan mengganti inti argon 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ menjadi [Ar], diperoleh bentuk gas mulia [Ar] 3d⁶ 4s². Pada subkulit 3d, lima orbital masing-masing menerima satu elektron dan satu lagi kemudian berpasangan, sehingga tersisa 4 elektron tak berpasangan, dan besi bersifat paramagnetik. Kulit terluarnya adalah n = 4, dengan 2 elektron.

Kation kehilangan elektron dari kulit terluar terlebih dahulu, sehingga Fe²⁺ adalah [Ar] 3d⁶ dan Fe³⁺ adalah [Ar] 3d⁵, subkulit d yang setengah terisi dengan 5 elektron tak berpasangan. Ini berkebalikan dengan urutan pengisian, di mana 4s terisi sebelum 3d, karena setelah elektron 3d hadir, tingkat 4s menjadi tingkat yang lebih tinggi.

Pengecualian pada Urutan Pengisian

Untuk dua puluh unsur ini, keadaan dasar hasil pengukuran berbeda dari yang diprediksi aturan Madelung. Kalkulator mengambil setiap konfigurasi netral dari tabel tingkat dasar NIST, sehingga hasilnya benar; tabel tersebut mencantumkan prediksi di samping hasil pengukuran.

Pada kromium dan tembaga, tingkat 3d dan 4s begitu berdekatan sehingga subkulit d yang setengah terisi atau terisi penuh lebih unggul. Paladium sama sekali tidak memiliki elektron 5s. Kasus lantanida dan aktinida berasal dari 4f dan 5d (atau 5f dan 6d) yang energinya hampir sama. Tidak ada satu pun dari ini yang bisa diprediksi sebagai aturan dari tabel orbital saja, itulah sebabnya datanya berasal dari pengukuran.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bagaimana cara menulis konfigurasi elektron suatu unsur?

Cari jumlah elektron (nomor atom untuk atom netral) lalu isi subkulit menurut urutan 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, dan seterusnya, sampai setiap subkulit mencapai kapasitasnya. Misalnya, belerang dengan 16 elektron adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴. Periksa tabel pengecualian sebelum mengandalkan pola ini untuk logam transisi.

Apa singkatan gas mulia untuk konfigurasi elektron?

Singkatan ini menggantikan elektron bagian dalam dengan simbol gas mulia sebelumnya dalam tanda kurung. Belerang menjadi [Ne] 3s² 3p⁴ dan besi menjadi [Ar] 3d⁶ 4s². Bagian dalam kurung harus berupa konfigurasi gas mulia yang lengkap, sehingga kalkulator memilih yang terbesar yang sesuai.

Mengapa logam transisi kehilangan elektron 4s sebelum 3d?

Setelah subkulit 3d memiliki elektron, ia berenergi lebih rendah daripada 4s, sehingga elektron 4s adalah yang paling luar dan paling mudah dilepas. Itulah sebabnya Fe²⁺ adalah [Ar] 3d⁶, bukan [Ar] 3d⁴ 4s².

Mengapa kromium dan tembaga menjadi pengecualian?

Subkulit 3d dan 4s mereka begitu dekat energinya sehingga subkulit d yang setengah terisi (Cr, 3d⁵ 4s¹) atau terisi penuh (Cu, 3d¹⁰ 4s¹) sedikit lebih stabil daripada susunan yang diprediksi. Efek yang sama menghasilkan pengecualian pada seri 4d, 5d, lantanida, dan aktinida.

Apa itu aturan Hund?

Elektron mengisi orbital-orbital dalam sebuah subkulit secara tunggal, dengan spin sejajar, sebelum ada orbital yang terisi dua kali. Inilah sebabnya tiga elektron 2p pada nitrogen menempati tiga orbital berbeda, menghasilkan 3 elektron tak berpasangan, dan mengapa diagram orbital menunjukkan panah tunggal sebelum pasangan.

Bagaimana elektron tak berpasangan berhubungan dengan kemagnetan?

Atom atau ion dengan satu atau lebih elektron tak berpasangan bersifat paramagnetik, artinya tertarik ke dalam medan magnet. Yang semua elektronnya berpasangan bersifat diamagnetik dan sedikit ditolak. Fe³⁺, dengan 5 elektron tak berpasangan, sangat paramagnetik; Zn²⁺, [Ar] 3d¹⁰, bersifat diamagnetik.

Apa konfigurasi elektron suatu anion?

Tambahkan elektron ekstra ke subkulit berikutnya dalam urutan pengisian. Klorida, Cl⁻, memiliki 18 elektron, 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶, sama dengan argon, sehingga ditulis [Ar]. Oksida, O²⁻, adalah [Ne].