Apa Itu Konfigurasi Elektron?

Teori model schrodinger menyatakan bahwa elektron akan bergerak secara terus menerus dan tidak bersifat tetap seperti yang dinyatakan pada teori atom Bohr. Model Schrodinger ini juga menyatakan bahwa tingkatan energi diskrit sebagai fungsi dari probilitas dimana adanya kemungkinan ditemukan elektron, ini juga dapat disebut sebagai orbital yang pada umumnya dikenal dengan sublevel. 

Konfigurasi elektron pada suatu unur merupakan sebuah gambaran yang digunakan dalam menjelaskan bagaimana distribusi elektron di dalam orbital atom. 

Konfigurasi elektron tentunya harus mengikuti standar yang telah ditetapkan, yang mana semua subkulit pada atom yang memiliki elektron ditempatkan dengan berurutan. Model orbital s, p, d dan f dari unsur unsur yang ada pada tabel periodic saat ini sudah berusia lebih dari satu abad. Oleh sebab itu, model orbital ini sudah menjadi akar yang cukup kuat pada sebuah studi ilmiah. 

Setiap komponen pada konfigurasi elektron ini, yaitu s, p, d dan f itu ditampilkan dan disajikan dengan tampilan grafik agar mempermudah semua orang dalam memahami konfigurasi elektron. Orbital dengan nama s, p, dan d itu bisa dikatakan tidak asing dan akan terasa cukup familiar bagi orang orang orang yang mempelajari mengenai elektronika struktur atom. 

Disamping itu, terdapat orbital f yang bisa dibilang tidak sefamiliar jika dibandingkan dengan orbital s, p, dan d. Keempat jenis orbital ini tentunya memiliki bentuk yang tak sama serta setiap satu orbital hanya bisa menampung maksimal sebanyak dua jumlah elektron. Orbital p, d, serta f mempunyai sublevel yang berbeda dengan orbital s, dimana ketiga orbital ini mampu menampung lebih banyak jumlah elektron dibandingkan orbital  s.

Sesuai yang disampaikan, konfigurasi elektron untuk setiap elemen memiliki tempatnya tersendiri pada tabel periodic. Tingkatan energi akan ditentukan dengan periode serta jumlah dari elektron yang diberikan nomor atom dari sebuah unsur. 

Orbital yang memiliki tingkatane energi yang berbeda itu akan mirip antara satu dengan yang lainnya, namun mereka akan memiliki tempat pada ruang angkasa dengan area yang berbeda beda. Contohnya seperti orbital 1s dengan orbital 2s memiliki karakteristik yang hampir sama sebagai orbital s, dilihat dari simpul radar, probabilitas volume yang dimiliki serta hanya bisa ditempati oleh dua elektron dan sifat sifat lainnya. 

Akan tetapi, walaupun memiliki karakteristik yang sama, kedua orbital itu memiliki tingkatan energi yang berbeda sehingga kedua orbital tersebut tentunya akan menempati area yang berbeda yang berada pada seputaran nukleus. Untuk setiap orbital bisa diwakilkan oleh beberapa blok tertentu yang berapa pada tabel periodic unsur. 

Contohnya pada orbital s merupakan wilayah yang bisa ditempati logam alkali. Logam transisi termasuk kedalam wilayah orbital d. Untuk orbital p merupakan wilayah yang ditempati elemen yang berada pada grup utama sedangkan orbital f merupakan wilayah dari deretan lantanida serta aktinida. Elektron akan mengisi tiap orbital dengan meminimalkan energi yang dimiliki atom. Karena hal tersebut, elektron pada sebuah atom akan mengisi tingkatan energi utama pada urutan tingat energi. Untuk urutan setiap levelnya dapat dituliskan sebagai berikut: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, dan 7p.

Prinsip Aufbau merupakan salah satu prinsip yang digunakan dalam penulisan konfigurasi elektron. Prinsip ini diberi nama dengan merujuk pada  bahasa jerman yaitu 'Aufbeen' yang memiliki arti 'membangun'. 

Pada prinsip Aufbau ini mengatakan untuk setiap elekton itu akan menempati elekton yang mempunyai tingkatan energi yang lebih rendah terlebih dahulu lalu beranjak menempati orbital yang memiliki tingkat energi yang lebih tinggi dibandingkan orbital sebelumnya. Energi pada suatu orbital akan dihitung dengan menjumlahkan bilangan kuantum utama dengan bilangan kuantum azimuth. Berdasarkan dengan prinsip Aufbau, maka urutan dalam pengisian elekron adalah; 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p dan seterusnya.

Pada asas pengecualian pauli mengatakan jika tak ada dua elektron yang berbeda akan mempunyai empat bilangan kuantum yang sama persis. Tiga bilangan kuantum yang pertama, antara lain adalah n, l, dan ml masih memiliki kemungkinan untuk sama namun pada bilangan kuantum keempat yaitu s haruslah berbeda. 

Hal ini dikarenakan untuk sebuah orbital tunggal yang dapat menampung sejumlah 2 elektron, harulah mempunyari  arah putaran yang berlawan karena jika arah putaran yang sama nantinya 2 elektron ini akan mempunyai empat bilangan kuantum yang sama persis. Ini merupakan larangan pada asas pengecualian pauli. 

Jika salah satu elektron memiliki arah berputar ke atas atau dapat ditulis dengan ms = +1/2 maka elektron lainnya akan memiliki arah putar sebaliknya yaitu berputar ke bawah atau dapat ditulis dengan ms = -1/2. Arah putar ini akan menandakan bahwa untuk setiap subkulit yang menampung dua kali lipat elektron pada setiap orbitalnya. Subkulit s mempunyai satu orbital yang mana orbital ini dapat menampung sebanyak 2 elektron. Untuk subkulit p mempunyai 3 orbital dengan kemampuan menampung sejumlah 6 elektron. Subkulit d ini mempunyai 5 orbital dan dapat menyimpan sebanyak 10 elektron. Subkulit terakhir yaitu f memiliki sejumlah 7 orbital yang mana dapat menampung 14 elektron.

Pada peraturan Hund ini menjelaskan mengenai bagaimana urutan dalam pengisian elektron pada seluruh orbital termasuk subkulit. Disaat menempatkan elekton pada sebuah orbital maka setiap elektron akan menempati seluruh orbital yang memiliki energi yang sama terlebih dahulu sebelum nantinya akan berpasangan bersama dengan elektron lainnya pada orbital yang sudah terisi setengah.

Pada keadaan dasar, atom biasanya memiliki kecenderungan  untuk tidak memiliki pasangan yang banyak. Ketika menggambarkan keadaan ini, elektron akan menunjukan perilaku sama dengan kutub yang biasada ada pada magnet ketika bersentuhan. 

Dengan proses tersebut maka elektron yang memiliki muatan negative akan mengisi orbital, dimana elektron ini akan mencoba untuk menempati orbital sejauh mungkin hingga nantinya akan berpasangan. Dapat dimisalkan jika atom oksigen mempunyai sebanyak 8 elektron. Sehingga penulisan konfigurasi elektron berdasarkan dengan peraturan Hund ini adalah dituliskan sebagai berikut: 1s2, 2s2, 2p4. Penulisan ini memiliki arti bahwa terdapat sebanyak 2 elektron yang bisa menempati subkulit 1s serta adanya 2 elektron yang bisa menempati subkulit 2s dan yang terakhir adalah subkulit 2p yang diisi dengan sebnayak 4 elektron. 

Sehingga konfigurasi yang akan ditulis berdasarkan penjelasaan tersebut adalah elektron akan memenuhi setiap subkulit dengan sendirinya mengikuti bilangan kuantum spin terlebih dahulu. 

Arah dari elektron yang akan menempati orbital akan berputar searah jarum jam dan ditulis dengan nilai n = +1 lalu symbol yang digunakan adalah tanda panah yang megarah keatas, sedangkan untuk arah putar yang berlawanan dengan arah jarum jam akan dilambangkan dengan tanda panah ke bawah (n = -1).