Konfigurasi Elektron Unsur 1–118: Generator Online dan Cara Menulisnya
Konfigurasi Elektron Unsur 1–118: Generator Online dan Cara Menulisnya
Ketik lambang, nama, atau nomor atom (juga ion seperti Fe3+ atau Cl-) untuk melihat konfigurasi elektron lengkap, bentuk ringkas gas mulia, jumlah elektron per kulit, elektron valensi, letak golongan dan periode, serta diagram orbitalnya.
Apa itu konfigurasi elektron?
Konfigurasi elektron adalah susunan elektron sebuah atom di dalam kulit dan subkulitnya. Penulisannya memakai nomor kulit (n), huruf subkulit (s, p, d, f), dan jumlah elektron sebagai pangkat. Contohnya oksigen dengan 8 elektron ditulis 1s2 2s2 2p4.
Dari konfigurasi elektron kita bisa menentukan elektron valensi, letak unsur di tabel periodik, dan perkiraan ion yang terbentuk. Karena itu konfigurasi elektron menjadi dasar untuk memahami ikatan kimia dan sifat periodik unsur.
Kulit dan subkulit elektron
Elektron menempati kulit K, L, M, N, dan seterusnya (n = 1, 2, 3, 4, ...). Jumlah maksimum elektron di tiap kulit adalah 2n². Setiap kulit terbagi lagi menjadi subkulit, dan setiap orbital paling banyak berisi 2 elektron.
| Kulit | n | Subkulit | Maksimum (2n²) |
|---|---|---|---|
| K | 1 | 1s | 2 |
| L | 2 | 2s 2p | 8 |
| M | 3 | 3s 3p 3d | 18 |
| N | 4 | 4s 4p 4d 4f | 32 |
| Subkulit | Jumlah orbital | Elektron maksimum |
|---|---|---|
| s | 1 | 2 |
| p | 3 | 6 |
| d | 5 | 10 |
| f | 7 | 14 |
Tiga aturan pengisian elektron
1. Aturan Aufbau
Elektron mengisi subkulit dari tingkat energi terendah ke yang lebih tinggi. Urutannya mengikuti aturan n + l (jumlah nomor kulit dan bilangan kuantum azimut); bila nilainya sama, subkulit dengan n lebih kecil diisi lebih dulu. Hasilnya:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p
Cara mudah mengingatnya adalah diagram diagonal: tulis subkulit per kulit dalam baris (1s; 2s 2p; 3s 3p 3d; 4s 4p 4d 4f; ...), lalu tarik panah miring dari kanan atas ke kiri bawah. Itulah sebabnya 4s diisi sebelum 3d.
2. Asas larangan Pauli
Tidak ada dua elektron dalam satu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum sama. Akibatnya satu orbital hanya bisa berisi dua elektron dengan arah spin berlawanan (↑↓).
3. Aturan Hund
Pada subkulit yang orbitalnya setingkat (misalnya tiga orbital 2p), elektron mengisi orbital kosong satu per satu dengan spin searah, baru kemudian berpasangan. Contohnya nitrogen (2p3) memiliki tiga elektron tak berpasangan: ↑ ↑ ↑, sedangkan oksigen (2p4) memiliki satu orbital berpasangan: ↑↓ ↑ ↑.
Konfigurasi elektron berdasarkan kulit (model Bohr)
Di SMA, konfigurasi elektron sering ditulis per kulit, misalnya natrium 2 8 1 dan klorin 2 8 7. Untuk golongan utama berlaku dua patokan: tiap kulit maksimum 2n² elektron dan kulit terluar maksimum 8 elektron. Itulah sebabnya kalium ditulis 2 8 8 1, bukan 2 8 9.
Untuk unsur transisi, cara per kulit sebaiknya diturunkan dari konfigurasi subkulit. Contohnya besi [Ar] 4s2 3d6: kulit M berisi 3s2 3p6 3d6 = 14 elektron dan kulit N berisi 4s2, jadi 2 8 14 2. Generator di atas menampilkan susunan per kulit ini untuk semua unsur.
Penulisan ringkas dengan gas mulia
Konfigurasi panjang bisa disingkat dengan lambang gas mulia sebelumnya dalam kurung siku. Natrium 1s2 2s2 2p6 3s1 ditulis [Ne] 3s1, dan besi ditulis [Ar] 4s2 3d6. Inti gas mulia yang dipakai: He (2), Ne (10), Ar (18), Kr (36), Xe (54), Rn (86).
Pengecualian aturan Aufbau
Beberapa unsur tidak mengikuti urutan Aufbau. Yang paling sering ditanyakan adalah kromium dan tembaga: subkulit d yang setengah penuh (d5) atau penuh (d10) lebih stabil, sehingga satu elektron 4s pindah ke 3d. Pada lantanida dan aktinida, energi subkulit f dan d sangat berdekatan sehingga ada beberapa penyimpangan lain. Daftar lengkapnya berdasarkan data PubChem:
| Unsur | Menurut Aufbau | Sebenarnya |
|---|---|---|
| Cr · Kromium | [Ar] 4s2 3d4 | [Ar] 4s1 3d5 |
| Cu · Tembaga | [Ar] 4s2 3d9 | [Ar] 4s1 3d10 |
| Nb · Niobium | [Kr] 5s2 4d3 | [Kr] 5s1 4d4 |
| Mo · Molibdenum | [Kr] 5s2 4d4 | [Kr] 5s1 4d5 |
| Ru · Rutenium | [Kr] 5s2 4d6 | [Kr] 5s1 4d7 |
| Rh · Rodium | [Kr] 5s2 4d7 | [Kr] 5s1 4d8 |
| Pd · Paladium | [Kr] 5s2 4d8 | [Kr] 4d10 |
| Ag · Perak | [Kr] 5s2 4d9 | [Kr] 5s1 4d10 |
| La · Lantanum | [Xe] 6s2 4f1 | [Xe] 6s2 5d1 |
| Ce · Serium | [Xe] 6s2 4f2 | [Xe] 6s2 4f1 5d1 |
| Gd · Gadolinium | [Xe] 6s2 4f8 | [Xe] 6s2 4f7 5d1 |
| Pt · Platina | [Xe] 6s2 4f14 5d8 | [Xe] 6s1 4f14 5d9 |
| Au · Emas | [Xe] 6s2 4f14 5d9 | [Xe] 6s1 4f14 5d10 |
| Ac · Aktinium | [Rn] 7s2 5f1 | [Rn] 7s2 6d1 |
| Th · Torium | [Rn] 7s2 5f2 | [Rn] 7s2 6d2 |
| Pa · Protaktinium | [Rn] 7s2 5f3 | [Rn] 7s2 5f2 6d1 |
| U · Uranium | [Rn] 7s2 5f4 | [Rn] 7s2 5f3 6d1 |
| Np · Neptunium | [Rn] 7s2 5f5 | [Rn] 7s2 5f4 6d1 |
| Cm · Kurium | [Rn] 7s2 5f8 | [Rn] 7s2 5f7 6d1 |
| Lr · Lawrensium | [Rn] 7s2 5f14 6d1 | [Rn] 7s2 5f14 7p1 |
Konfigurasi elektron ion
Kation terbentuk saat atom melepas elektron. Elektron dilepas dari kulit terluar (n terbesar) lebih dulu, bukan dari subkulit yang terakhir diisi. Karena itu Fe2+ adalah [Ar] 3d6 dan Fe3+ adalah [Ar] 3d5: kedua elektron 4s hilang lebih dulu.
Anion terbentuk saat atom menerima elektron, dan elektron tambahan mengisi subkulit berikutnya. Cl (2 8 7) menjadi Cl− [Ne] 3s2 3p6 = [Ar], sama dengan argon. Ketik misalnya Fe3+ atau O2- di generator untuk mencobanya.
Menentukan elektron valensi, golongan, dan periode
- Periode = nomor kulit terbesar yang berisi elektron.
- Golongan utama (A): elektron valensi = jumlah elektron ns + np. Natrium [Ne] 3s1 punya 1 elektron valensi, jadi golongan IA periode 3.
- Golongan transisi (B): elektron valensi = ns + (n−1)d. Besi 4s2 3d6 = 8, jadi golongan VIIIB periode 4. Jumlah 8, 9, dan 10 termasuk VIIIB; 11 menjadi IB dan 12 menjadi IIB.
- Blok = subkulit terakhir yang diisi: s, p, d, atau f.
Contoh soal konfigurasi elektron
Contoh 1: unsur golongan utama
Tentukan konfigurasi elektron, elektron valensi, golongan, dan periode unsur 17Cl.
- Isi 17 elektron mengikuti urutan Aufbau: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.
- Per kulit: 2 8 7. Kulit terluar n = 3 berisi 3s2 3p5 = 7 elektron.
Jawaban: elektron valensi 7, golongan VIIA (halogen), periode 3.
Contoh 2: unsur transisi
Tentukan konfigurasi elektron dan letak unsur 26Fe.
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 atau [Ar] 4s2 3d6.
- Elektron valensi = 4s2 + 3d6 = 8, kulit terbesar n = 4.
Jawaban: golongan VIIIB (8), periode 4, blok d.
Contoh 3: pengecualian
Mengapa konfigurasi 24Cr bukan [Ar] 4s2 3d4?
- Menurut Aufbau seharusnya [Ar] 4s2 3d4.
- Subkulit 3d5 yang setengah penuh lebih stabil, sehingga satu elektron 4s pindah ke 3d.
Jawaban: [Ar] 4s1 3d5, dengan 6 elektron tak berpasangan.
Contoh 4: ion
Tuliskan konfigurasi elektron ion Cu2+ (Cu nomor atom 29).
- Atom Cu: [Ar] 4s1 3d10 (pengecualian).
- Lepas 2 elektron: satu dari 4s, lalu satu dari 3d.
Jawaban: Cu2+ = [Ar] 3d9.
Tabel konfigurasi elektron unsur 1–36
| Z | Unsur | Konfigurasi | Per kulit | Valensi |
|---|---|---|---|---|
| 1 | H · Hidrogen | 1s1 | 1 | 1 |
| 2 | He · Helium | 1s2 | 2 | 2 |
| 3 | Li · Litium | [He] 2s1 | 2 1 | 1 |
| 4 | Be · Berilium | [He] 2s2 | 2 2 | 2 |
| 5 | B · Boron | [He] 2s2 2p1 | 2 3 | 3 |
| 6 | C · Karbon | [He] 2s2 2p2 | 2 4 | 4 |
| 7 | N · Nitrogen | [He] 2s2 2p3 | 2 5 | 5 |
| 8 | O · Oksigen | [He] 2s2 2p4 | 2 6 | 6 |
| 9 | F · Fluorin | [He] 2s2 2p5 | 2 7 | 7 |
| 10 | Ne · Neon | [He] 2s2 2p6 | 2 8 | 8 |
| 11 | Na · Natrium | [Ne] 3s1 | 2 8 1 | 1 |
| 12 | Mg · Magnesium | [Ne] 3s2 | 2 8 2 | 2 |
| 13 | Al · Aluminium | [Ne] 3s2 3p1 | 2 8 3 | 3 |
| 14 | Si · Silikon | [Ne] 3s2 3p2 | 2 8 4 | 4 |
| 15 | P · Fosfor | [Ne] 3s2 3p3 | 2 8 5 | 5 |
| 16 | S · Belerang | [Ne] 3s2 3p4 | 2 8 6 | 6 |
| 17 | Cl · Klorin | [Ne] 3s2 3p5 | 2 8 7 | 7 |
| 18 | Ar · Argon | [Ne] 3s2 3p6 | 2 8 8 | 8 |
| 19 | K · Kalium | [Ar] 4s1 | 2 8 8 1 | 1 |
| 20 | Ca · Kalsium | [Ar] 4s2 | 2 8 8 2 | 2 |
| 21 | Sc · Skandium | [Ar] 4s2 3d1 | 2 8 9 2 | 3 |
| 22 | Ti · Titanium | [Ar] 4s2 3d2 | 2 8 10 2 | 4 |
| 23 | V · Vanadium | [Ar] 4s2 3d3 | 2 8 11 2 | 5 |
| 24 | Cr · Kromium | [Ar] 4s1 3d5 | 2 8 13 1 | 6 |
| 25 | Mn · Mangan | [Ar] 4s2 3d5 | 2 8 13 2 | 7 |
| 26 | Fe · Besi | [Ar] 4s2 3d6 | 2 8 14 2 | 8 |
| 27 | Co · Kobalt | [Ar] 4s2 3d7 | 2 8 15 2 | 9 |
| 28 | Ni · Nikel | [Ar] 4s2 3d8 | 2 8 16 2 | 10 |
| 29 | Cu · Tembaga | [Ar] 4s1 3d10 | 2 8 18 1 | 11 |
| 30 | Zn · Seng | [Ar] 4s2 3d10 | 2 8 18 2 | 12 |
| 31 | Ga · Galium | [Ar] 4s2 3d10 4p1 | 2 8 18 3 | 3 |
| 32 | Ge · Germanium | [Ar] 4s2 3d10 4p2 | 2 8 18 4 | 4 |
| 33 | As · Arsen | [Ar] 4s2 3d10 4p3 | 2 8 18 5 | 5 |
| 34 | Se · Selenium | [Ar] 4s2 3d10 4p4 | 2 8 18 6 | 6 |
| 35 | Br · Bromin | [Ar] 4s2 3d10 4p5 | 2 8 18 7 | 7 |
| 36 | Kr · Kripton | [Ar] 4s2 3d10 4p6 | 2 8 18 8 | 8 |
Konfigurasi unsur 37–118 bisa dilihat dengan generator di atas, di tabel periodik interaktif, atau di halaman masing-masing unsur.
Pertanyaan umum
Apa itu konfigurasi elektron?
Susunan elektron sebuah atom di dalam kulit dan subkulitnya, misalnya O = 1s2 2s2 2p4. Konfigurasi elektron menentukan elektron valensi dan sifat kimia unsur.
Bagaimana urutan pengisian subkulit?
Menurut aturan Aufbau: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p.
Kenapa 4s diisi sebelum 3d?
Karena nilai n + l subkulit 4s (4 + 0 = 4) lebih kecil daripada 3d (3 + 2 = 5), sehingga energinya lebih rendah saat diisi. Namun saat membentuk ion, elektron 4s justru dilepas lebih dulu.
Apa beda konfigurasi elektron Bohr dan Aufbau?
Model Bohr hanya menulis jumlah elektron per kulit (misalnya K 2 8 8 1), sedangkan cara Aufbau menulis per subkulit (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1). Cara subkulit lebih lengkap dan berlaku untuk semua unsur.
Unsur apa saja yang konfigurasinya menyimpang?
Di periode 4: Cr dan Cu. Di periode 5: Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, dan Ag. Di periode 6: Pt dan Au, ditambah beberapa lantanida dan aktinida. Tabel lengkapnya ada di atas.
Bagaimana menentukan golongan dari konfigurasi elektron?
Hitung elektron valensinya. Untuk golongan A: ns + np. Untuk golongan B: ns + (n−1)d. Periode ditentukan oleh nomor kulit terbesar.
Siapkan larutan dengan reagen grade analitik
AMI Scientific adalah salah satu distributor resmi TCI di Indonesia. Reagen dengan CoA & SDS per lot, penawaran resmi, dan faktur pajak untuk kampus serta laboratorium.
Rumus & kalkulator lain: molaritas, mol, molalitas, normalitas, pengenceran, titrasi, pH, penyangga, Mr (massa molar), ppm, fraksi mol, persen massa, tabel periodik, MSDS bahan kimia.