Hubungan Sistem Periodik dengan Konfigurasi Elektron
Ditulis oleh Budi Utami pada 23-12-2011
Para
ahli kimia pada abad ke-19 mengamati bahwa terdapat kemiripan sifat
yang berulang secara periodik (berkala) di antara unsur-unsur. Kita
telah mempelajari usaha pengelompokan unsur berdasarkan kesamaan sifat,
mulai dari Johann Wolfgang Dobereiner (1780 – 1849) pada tahun 1829 dengan kelompok-kelompok triad. Kemudian pada tahun 1865, John Alexander Reina Newlands (1838 – 1898) mengemukakan pengulangan unsur-unsur secara oktaf, serta Julius Lothar Meyer (1830 – 1895) dan Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834
– 1907) pada tahun 1869 secara terpisah berhasil menyusun unsur-unsur
dalam sistem periodik, yang kemudian disempurnakan dan diresmikan oleh
IUPAC pada tahun 1933. Unsur-unsur yang jumlah kulitnya sama ditempatkan
pada periode (baris) yang sama.Nomor periode = jumlah kulit
Unsur-unsur yang hanya mempunyai satu kulit terletak pada periode pertama (baris paling atas). Unsur-unsur yang mempunyai dua kulit terletak pada periode kedua (baris kedua), dan seterusnya.
Contoh:
• 5B : 1s2, 2s2, 2p1 periode 2
• 15P : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p3 periode 3
• 25Mn : [Ar], 3d5, 4s2 periode 4
• 35Br : [Ar], 3d10, 4s2, 4p5 periode 4
Dari contoh di atas, dapat disimpulkan bahwa untuk menentukan nomor periode suatu unsur dapat diambil dari nomor kulit paling besar. Dengan berkembangnya pengetahuan tentang struktur atom, telah dapat disimpulkan bahwa sifat-sifat unsur ditentukan oleh konfigurasi elektronnya, terutama oleh elektron valensi. Unsur-unsur yang memiliki struktur elektron terluar (elektron valensi) yang sama ditempatkan pada golongan (kolom) yang sama. Dengan demikian, unsur-unsur yang segolongan memiliki sifat-sifat kimia yang sama. Penentuan nomor golongan tidaklah sesederhana seperti penentuan nomor periode. Distribusi elektron-elektron terluar pada subkulit s, p, d, dan f sangatlah menentukan sifat-sifat kimia suatu unsur
Konfigurasi Elektron
Ditulis oleh Budi Utami pada 22-12-2011
Suatu cara penulisan yang menunjukkan distribusi elektron dalam orbital orbital pada kulit utama dan subkulit disebut konfigurasi elektron.
Pada penulisan konfigurasi elektron perlu dipertimbangkan tiga aturan
(asas), yaitu prinsip Aufbau, asas larangan Pauli, dan kaidah Hund.1. Prinsip Aufbau
Elektron-elektron dalam suatu atom berusaha untuk menempati subkulit subkulit yang berenergi rendah, kemudian baru ke tingkat energi yang lebih tinggi. Dengan demikian, atom berada pada tingkat energi minimum. Inilah yang disebut prinsip Aufbau. Urutan-urutan tingkat energi ditunjukkan pada gambar. Jadi, pengisian orbital dimulai dari orbital 1s, 2s, 2p, dan seterusnya. Pada gambar dapat dilihat bahwa subkulit 3d mempunyai energi lebih tinggi daripada subkulit 4s. Oleh karena itu, setelah 3p terisi penuh maka elektron berikutnya akan mengisi subkulit 4s, baru kemudian akan mengisi subkulit 3d.

Diagram urutan tingkat energi orbital
Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dapat dituliskan dalam bentuk diagram orbital. Suatu orbital dilambangkan dengan strip, sedangkan dua elektron yang menghuni satu orbital dilambangkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orbital hanya mengandung satu elektron, anak panah dituliskan mengarah ke atas. Dalam kaidah Hund, dikemukakan oleh Friedrich Hund (1894 – 1968) pada tahun 1930, disebutkan bahwa elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan. Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong.

Pengisian orbital dalam suatu atom

Subkulit yang dilambangkan dengan strip sebanyak orbital yang dimiliki
Pada tahun 1928, Wolfgang Pauli (1900 – 1958) mengemukakan bahwa tidak ada dua elektron dalam satu atom yang boleh mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth, dan magnetik yang sama dalam satu orbital, harus mempunyai spin yang berbeda. Kedua elektron tersebut berpasangan.

Setiap orbital mampu menampung maksimum dua elektron. Untuk mengimbangi gaya tolak-menolak di antara elektron-elektron tersebut, dua elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan.
Subkulit s (1 orbital) maksimum 2 elektron
Subkulit p (3 orbital) maksimum 6 elektron
Subkulit d (5 orbital) maksimum 10 elektron
Subkulit f (7 orbital) maksimum 14 elektron
Kekhasan atom C (karbon)
Ditulis oleh Zulfikar pada 20-09-2010
Dalam
kehidupan sehari-hari, seyawa kimia memegang peranan penting, seperti
dalam makhuluk hidup, sebagai zat pembentuk atau pembangun di dalam sel,
jaringan dan organ. Senyawa-senyawa tersebut meliputi asam nukleat,
karbohidrat, protein dan lemak. Proses interaksi organ memerlukan zat
lain seperti enzim dan hormon. Tubuh kita juga memiliki sistem
pertahanan dengan bantuan antibodi. Demikian pula dengan alam sekitar
kita seperti tumbuhan dan minyak bumi, juga disusun oleh molekul molekul
yang sangat khas dan dibangun oleh atom-atom dengan kerangka atom
karbon ( C ).Atom Karbon memiliki massa 12 dengan nomor atom 12. Konfigurasi elektronnya adalah 1s2, 2s2, 3p2, dan mengalami hibridisasi dimana 1 elektron dari orbital 2s berpindah ke orbital 2pz, sehingga memiliki konfigurasi stabil 1s2, 2s1, 2p3, dengan membentuk orbital hybrid sp3
Sehingga atom karbon memiliki kesempatan untuk membentuk empat ikatan dengan atom lainnya, kestabilan struktur ini ditunjukan dengan sudut yang sama 109,5o dengan bentuk tetrahedral, perhatikan Gambar 12.1 .
Gambar 12.1. Kekhasan atom karbon dengan bentuk tetrahedral
Berdasarkan karakteristik tetrahedral maka atom karbon dapat mengikat atom lain selain atom karbon itu sendiri. Secara sederhana atom karbon dapat membentuk empat ikatan dengan atom hidrogen seperti pada Gambar 12.1 (d). Kerangka senyawa hidrokarbon dibangun oleh banyak ikatan antar atom karbonnya. Kerangka senyawa hidrokarbon yang paling sederhana memiliki sebuah atom karbon, dilanjutkan dengan dua atom karbon, tiga atom karbon dan seterusnya, perhatikan Gambar 12.2.
Gambar 12.2. Bentuk ikatan antar Karbon, membentuk kerangka senyawa hidrokarbon
Bilangan Oksidasi
Ditulis oleh Zulfikar pada 22-05-2010
Adalah
sebuah bilangan yang ada dalam sebuah unsur dan menyatakan tingkat
oksidasi dari unsur tersebut. Tingkat oksidasi ini dicapai dalam rangka
pencapaian kestabilan unsur dan konfigurasi elektronnya mengikuti pola
gas mulia. Sehingga ada kecenderungan bahwa bilangan oksidasi sama
dengan jumlah elektron yang dilepas atau ditangkap oleh sebuah atom.Beberapa aturan dalam penetapan bilangan oksidasi :
- Unsur yang ada dalam keadaan bebas di alam memiliki bilangan oksidasi 0 (nol), seperti Gas mulia (He, Ne, Ar dst), logam Cu, Fe, Ag, Pt dan lainnya Gambar 7.2.
- Molekul baik yang beratom sejenis dan yang
tidak memiliki bilangan oksidasi 0 (nol). Molekul beratom sejenis
misalnya N2, O2, Cl2, H2 dan lainnya. Untuk
- molekul yang tidak sejenis, misalnya NaCl, K2O, SO2, NO2, KCl, H2SO2 dan lain sebagainya. Untuk senyawa yang disusun oleh atom yang tidak sejenis, bilangan oksidasinya 0 (nol) merupakan jumlah dari bilangan oksidasi dari atom-atom penyusunnya perhatikan bagan 7.3.
- Logam-logam pada golongan IA bermuatan positif satu (+1).
- Atom-atom yang berada pada Gol VIIA Halogen meiliki bilangan oksidasi negatif satu (-1).
- Bilangan oksidasi atom H, postif satu (+1) kecuali dalam senyawa hidrida, atom H berikatan dengan logam seperti NaH : Natrium hidrida, BaH2 : Barium hidrida, dalam senyawa ini atom memiliki bilangan oksidasi negatif satu (-1).
- Bilangan oksidasi atom Oksigen adalah negatif dua (-2), ada beberapa pengecualian dimana bilang oksidasi adalah positif dua (+2) pada molekul F2O, memiliki bilangan oksidasi negatif satu (-1) terdapat pada molekul H2O2 dan Na2O2.

Gambar 7.2. Rumus molekul mencirikan jenis dan jumlah atom-atom penyusunnya