Bahan ajar Konfigurasi Elektron

BAHAN AJAR

KONFIGURASI ELEKTRON

oleh:

NURUL KURNIATI RAHAYU, S. Pd.
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2022

BAHAN AJAR

KONFIGURASI ELEKTRON

oleh:

NURUL KURNIATI RAHAYU, S. Pd.
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2022

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 1

prakata

Segala puji bagi Allah SWT atas segala berkah dan pertolongan-Nya
sehingga bahan ajar konfigurasi elektron ini dapat terselesaikan. Bahan
ajar ini disusun guna membantu dan menambah wawasan dan ilmu
pengetahuan mengenai mata pelajaran kimia tingkat SMA/MA kelas X.
Terima kasih saya ucapkan kepada bapak Agung, selaku dosen
pembimbing PPG dalam jabatan Universitas Negeri Semarang, da Ibu
Puji Ningrum selaku guru pamong PPG dalam jabatan tahun 2022
angkatan 1, yang telah membantu kami baik secara moril maupun
materiil. Terima kasih juga saya ucapkan kepada teman-teman MGMP
Kimia SMA N 1 Sleman yang telah mendukung kami sehingga kami dapat
menyelesaikan bahan ajar ini tepat waktu. Kami menyadari, bahwa
modul yang kami buat ini masih jauh dari kata sempurna baik segi
penyusunan, bahasa, maupun penulisannya. Oleh karena itu, kami
sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua
pembaca guna menjadi acuan agar penulis bisa menjadi lebih baik lagi di
masa mendatang. Akhir kata, semoga bahan ajar ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak yang berkepentingan. Aamiin. Terimakasih.

Yogyakarta, 9 Agustus 2022





Nurul Kurniati Rahayuu

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 2

daftar isi

PRAKATA ................................................................. 2
DAFTAR ISI ............................................................... 3
PETA KONSEP ........................................................... 3
GLOSARIUM ..............................................................4
A. PENDAHULUAN

1. Deskripsi singkat .................................................. 5
2. Capaian Pembelajaran ........................................... 5
B. URAIAN MATERI
1. Apersepsi dan manfaat........................................... 6
2. Konfigurasi Model Bohr......................................... 7
3. Konfigurasi Mekanika Kuantum............................. 8
4. Aturan Penulisan Konfigurasi Elektron .................... 9
DAFTAR PUSTAKA ...................................................... 14

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 3

peta konsep

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 4

pendahuluan

Capaian Pembelajaran

KOMPETENSI DASAR

3.3. Menjelaskan konfigurasi elektron dan pola konfigurasi elektron terluar untuk
setiap golongan dalam tabel periodik
4.3. Menentukan letak suatu unsur dalam tabel periodik berdasarkan konfigurasi
elektron

INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI

3.3.1. Menerapkan aturan aufbau, aturan Hund, dan Larangan Pauli dalam penulisan
konfigurasi elektron
3.3.2. Menganalisis konfigurasi elektron tertentu dari suatu unsur atau ion
4.3.1. Menyimpulkan aturan-aturan dalam penulisan konfigurasi elektron.
4.3.2. Menyimpulkan cara penulisan konfigurasi elektron menurut mekanika
kuantum dan diagram orbital
4.3.3. Mempresentasikan hasil diskusi Lembar Kerja Peserta Didik

TUJUAN PEMBELAJARAN

Melalui model pembelajaran problem based blended learning dengan penyelidikan
masalah, menggali informasi dari berbagai sumber belajar, mengolah informasi dan
perancangan sederhana,berkomunikasi, berkolaborasi, berfikir kritis dan diharapkan
peserta didik mampu:
1.berpikir kritis (4C), sekaligus memiliki sikap disiplin, percaya diri, santun dan
tanggung jawab (PPK)
2.Menerapkan aturan aufbau, aturan Hund, dan Larangan Pauli dalam penulisan
konfigurasi elektron
3.menganalisis konfigurasi elektron tertentu dari suatu unsur atau ion
4. Menyimpulkan cara penulisan konfigurasi elektron menurut mekanika kuantum
dan diagram orbital
mempresentasikan bagaimana cara menentukan konfigurasi elektron suatu unsur
dengan tepat

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 5

konfigurasi elektron

Apersepsi

Malam pergantian tahun baru selalu dimeriahkan dengan nyala kembang kembang api
api. Kamu suka kembang api warna apa? Hijau, kuning, merah, atau biru?
Yaa... semuanya bagus. Tetapi, apakah kamu tahu warna kembang api itu
berasal dari mana?
Kembang api biasanya menghasilkan warna-warna yang bagus. Ternyata,
warna-warna tersebut dihasilkan dari bahan kimia, lo. Kira-kira warna
tersebut dihasilkan dari bahan kimia apa ya? Perhatikan tabel di bawah ini!

Kenapa ya, unsur-unsur logam itu bisa
menghasilkan warna yang berbeda-beda?
Nah ini tergantung susunan elektron di
dalam unsur, hari ini kita akan mempelajari
bagaimana susunan lektron (konfogurasi
elektron) dalam suatu unsur.
Yuk cari tahu lebih jauh!

Manfaat

Manfaat setelah mmpelajari sruktur atom dalam kehidupan
sehari – hari yaitu untuk mengetahui komposisi unsur dan
senyawa yang menyusun suatu benda dan sifat benda,
Contohnya: ketika kita berjalan – jalan di tepi pantai, kita akan
melihat hamparaAntopma-sairtoymandgapbaetrdkiiklaeuloamn pjoikkakatnermkeennajadsiinaatrom logam, non
ptmkeharasastisuar/hsmuapnereinr.dbyaeeJdrbaiaadabci ankmstlbahoetuenaagrprnmlbapsuusimierpaulf.raarar,bAnntrseadtysedmotnaamaamntibainep-inlrselaoa,ierbtsgssnaoieiaelrymnpmdadetawuyg,ennaankdaugnsgahdkgynamaaoannngnlubeagslwaheisttarauoetmkrbeklmienreutlakkuar-lutsiaa.rarinatfo.oknadAnmitumt.osntltiemagaaribs-npyaeinlaatbkynoduaamgatrbegenarassikmfautulitltiiadak

Kulit terluar pada atom-atom logam dan nonlogam tidak terisi
Nah, bisakah kampstueanbmuileh.n,Uyitneubsluuarht-kusaennbsmaubranlnayfiaanaa(ttkoyemacnu-gaatllioauminnnsteuyrars?geabsutmbuelrisai)fuatnttiudkkearkang di pasir putih (pixabay)

mencapai kestabilan dengan melepas atau menerima elektron
membentuk ikatan kimia baik melalui serah terima elektron
atau penggunaan bersama pasangan elektron.

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 6

konfigurasi elektron

Konfigurasi sering diartikan sebagai susunan atau formasi, jadi konfigurasi elektron diartikan
sebagai susunan elektron berdasarkan kulit atau orbital dari suatu atom. Ada dua cara untuk
menuliskan konfigurasi elektron dari suatu atom yaitu menurut model atom Bohr dan model atom
Mekanika Kuantum.

Konfigurasi Model Bohr

Model atom yang dijelaskan Niels Bohr mengatakan atom terdiri atas inti atom yang bermuatan
positif dan dikelilingi oleh elektron – elektron pada lintasan tertentu. Lintasan yang dilalui elektron
ini disebut sebagai kulit elektron.
Konfigurasi elektron model atom Bohr merupakan pengisian elektron yang dimulai dari tingkat
energi (kulit) yang paling rendah yaitu kulit K (kulit pertama, n = 1). Kemudian jika kulit pertama
(kulit K) sudah terisi penuh, elektron kemudian mengisi kulit tingkat berikutnya yaitu kulit L (kulit
ke dua, n = 2), kulit M (kulit ke tiga, n = 3), kulit N (kulit keempat, n = 4), dan seterusnya
Pada konfigurasi elektron model Bohr, elektron suatu atom yang masih tersisa pada tingkat kulit
pertama akan mengisi kulit kedua,

▪ Banyaknya elektron pada kulit K (n = 1) adalah 2.
▪ Banyaknya elektron pada kulit L (n = 2) adalah 8.
▪ Banyaknya elektron pada kulit M (n = 3) adalah 18.
▪ Banyaknya elektron pada kulit N (n = 4) adalah 32.

Atom-atom dapat dikelompokkan menjadi atom logam, non
logam, semi logam, dan gas mulia.Atom-atom gas mulia
Sebelum menulisbkearnsikfaotnsfitgaubirla,ssieedlaenkgtrkoann kaittoamp-eartloummleaningneytahbueirstiefraltebtiidhadkahulu jumlah elektron dari
suatu atom yangsdtaitbuiln.jAutkokman-adtoamri gnaosmmeur laiatobmernsyifaa.t Ssteacbairlakaurmenuamk,ukliotnfigurasi elektron untuk atom
unsur-unsur dengtearnlunaormnyear taetroimsi pZe≤n2u0hmoleenhgeilkeukttiroantu.ran berikut:
123...PKJueunmligtliaMshiambneaerkliessikimmtrmspKoutaeuanemknlbnsiudtiicelhmit.almee,pUurkiuatlnmtuuilrsaakloui1aren8rdhsp-apetusaalraeednbidbkastiaaltiuaanrbkrnotgnuolnkaydml,aiiaetntt-naeKae(gttktnoaaaoepemdnmcriaug-mplaaliaoetelthinogleeumag2rpnemi,sansstiseuedadrdarnaastahnngean,abyungyasuokmatmbniabetelnuuorenllrgpiaeksaaarnui)midfglmuaiasttntuakKittdniueudagllkeiakt2kktLtteridroniingsisikiasta: mpai maksimum 8.
• Penuh berisi 8 elmeketmrobne,njitkuakeikleakttarnonkiymaniagbtaeirksimsaeklaulurainsgerdaahrtie1r8i.ma elektron
• Penuh berisi 18 ,ajtiakua epleenkgtrgounnyaaanngbteerrssaimsaalepbaishadnagrain18e,lesketdraonng. kan sisanya dikulit selanjutnya.
4. Kulit N terisi berikut :
• Penuh berisi 8 elektron, jika sisa elektron yang tersisa < 18
• Penuh berisi 18 elektron, jika elektron yang tersisa > 18, tetapi < 32
• Penuh berisi 32 elektron, jika elektron yang tersisa > 32

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 7

konfigurasi elektron

Sebagai contoh dapat dilihat pada contoh berikut ini:

Konfigurasi Model Mekanika Kuantum

Menurut model atom mekanika kuantum, elektron – elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti
pada tingkat – tingkat energi tertentu (kulit atom). Di dalam inti terdapat proton dan neutron,
sedangkan dalam kulit tersusun atas sub kulit, dalam sub kulit tersusun atas orbital, dan dalam
orbital inilah merupakan daerah dengan peluang terbesar menemukan elektron Analogi untuk
model atom mekanika kuantum sebagai berikut:

Atom-atom dapat dikelompokkan menjadi atom logam, non

logam, semi logam, dan gas mulia.Atom-atom gas mulia

Dari analogi tersebbeurtsdifapt astadbairl,tiskeadnansegbkaagnaai tboemri-kautto:m lainnya bersifat tidak

Kulit dianalosgtiakbainl. sAetboamg-aaitkoommgpalsekmpueliraubmearshiafant ysatanbgildkiadraelnaamknuylait terdapat berbagai tipe rumah,
tipe rumah ditaenrlauloagrnikyaantesreibsai gpaeinsuuhbokluehlite.lektron.
DDmiiensdegataliaanmpalokrgaumikmspKmtaaeuaeanrnlbnhiumsticleht.adabe,pUikraimatlsnguuiiasamaklusiareiroahnsp-lrtgusabade-dnibibmtatsiaaeluaalabm.rnstnoilpnaydmaiagent-naia(tgtokitoapolemenemchu-mtaal2eotelriogolbeumarapnmaganstiseudgrar,mastngeoaeabrunnasuojmntmangdbeluoientlrgeiebsaarrie)smifbmeuaebtntaruittadieutdpalkmeaakkkettkenrarogminsainara,lokgaikmaanrelienki trlaohn
yang
yang

akan mengisimtieamp obrebnittuakl.ikatan kimia baik melalui serah terima elektron
Tiap orbital maatakusipmeanlgbgeurnisaia2nebleekrtsraomn.a pasangan elektron.

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 8

konfigurasi elektron

Aturan Penulisan Konfigurasi Elektron
Dalam konfigurasi elektron model mekanika kuantum harus memenuhi 4 aturan dasar. Berikut
adalah 4 aturan yang mendasari penentuan konfigurasi elektron, yaitu:

Prinsip aufbau

Kata Aufbau berasal dari bahasa jerman yaitu “Aufbauen” yang berarti
membangun. Pada saat menuliskan konfigurasi elektron, maka sama
dengan membangun elektron orbital yang tersusun dari atom-atom.
Pengisian eklektron dimulai dari tingkat energi terendah menuju tingkat
energi yang lebih tinggi.
Prinsip ini dikenal dengan prinsip Aufbau, keadaan ketika elektron mengisi
kulit dengan tingkat energi terendah disebut keadaan dasar(Graund state)

Urutan orbital berdasarkan tingkat energi mengacu pada urutan arah panah, yaitu 1s, 2s, 2p, 3s, 3p,
dan seterusnya. Jika disingkat : ss ps ps dps dps fdps fdps Dari urutan tersebut terlihat bahwa
tingkat energi 3d lebih besar dibandingkan tingkat energi 4s. Jadi, setelah 3p penuh, elektron akan
mengisi subkulit 4s terlebih dahulu sebelum subkulit 3d.
Pada saat pengisian elektron, subkulit dengan tingkat energi terndah diisi penuh terlebuh dahulu,
kemudian sisa elektron akan menempati subkulit dengan tingkat energi lebih tinggi.
Contoh

Atom-atom dapat dikelompokkan menjadi atom logam, non
logam, semi logam, dan gas mulia.Atom-atom gas mulia
bersifat stabil, sedangkan atom-atom lainnya bersifat tidak
stabil. Atom-atom gas mulia bersifat stabil karena kulit
terluarnya terisi penuh oleh elektron.
Kulit terluar pada atom-atom logam dan nonlogam tidak terisi
penuh, itulah sebabnya atom-atom tersebut bersifat tidak
stabil. Unsur-unsur lain (kecuali unsur gas mulia) untuk
mencapai kestabilan dengan melepas atau menerima elektron
membentuk ikatan kimia baik melalui serah terima elektron
atau penggunaan bersama pasangan elektron.

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 9

konfigurasi elektron

Aturan Hund
Hund menyatakan bahwa elektron yang mengisi subkulit dengan jumlah
orbital lebih dari satu akan tersebar pada orbital yang mempunyai
kesamaan energi (equalenergy orbital) dengan arah putaran (spin) yang
sama.
Subkulit yang mengandung orbital lebih dari satu adalah orbital p, d, dan f.
pengisian elektron menurut aturan Hund dimulai dengan mengisi satu
elektron pada tiap-tiap orbital dengan arah putaran (spin) yang sama.
Setelah semua orbital terisi satu elektron, elektron sisanya akan mengisi
orbital dengan arah putaran (spin) yang berlawanan, sehingga orbital terisi
pasangan elektron.

Perhatikan contoh penulisan diagram orbital yang benar berikut.

Contoh penulisan diagram orbital yang benar dan yang tidak sesuai aturan Hund.

Atom-atom dapat dikelompokkan menjadi atom logam, non
logam, semi logam, dan gas mulia.Atom-atom gas mulia
bersifat stabil, sedangkan atom-atom lainnya bersifat tidak
stabil. Atom-atom gas mulia bersifat stabil karena kulit
terluarnya terisi penuh oleh elektron.
Kulit terluar pada atom-atom logam dan nonlogam tidak terisi
penuh, itulah sebabnya atom-atom tersebut bersifat tidak
stabil. Unsur-unsur lain (kecuali unsur gas mulia) untuk
mencapai kestabilan dengan melepas atau menerima elektron
membentuk ikatan kimia baik melalui serah terima elektron
atau penggunaan bersama pasangan elektron.

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 10

konfigurasi elektron

Larangan Pauli
Asas larangan Pauli menyebutkan bahwa elektron-elektron
dalam menyusun atom memiliki masing-masing empat bilangan
kuantum yang berbeda. Jadi, tidak ada yang sama bilangan
kuantumnya di dalam satu atom. Hal ini karena keempat
bilangan kuantum menyatakan alamat dari suatu elektron.
Sebagai contoh dapat dilihat pada konfigurasi elektron atom
S berikut:

Penulisan Konfigurasi Elektron Gas mulia
Gas mulia adalah unsur-unsur yang terdapat dalam golongan VIIIA yang memiliki kestabilan
yang sangat tinggi dan sebagian ditemukan di alam dalam bentuk monoatomik. Unsur ini
adalah unsur non-logam. Unsur-unsur yang terdapat dalam gas mulia yaitu Helium (He), Neon
(Ne), Argon(Ar), Kripton(Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn)
Adapula ciri penting yang menyebabkan gas mulia amat stabil yaitu konfigurasi elektronnya.
Berikut adalah konfigurasi elektron gas mulia:

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 11

konfigurasi elektron

Karena konfigurasi elektronnya yang stabil, gas mulia juga biasa digunakan untuk penyingkatan
konfigurasi elektron bagi unsur lain. Sebagai contoh berikut

karena konfigurasi sama dengan Ar maka penulisan konfigurasi Br dapat disingkat dengan
menggunakan konfigurasi Ar sebagai berikut:

Aturan ½ penuh dan penuh untuk subkulit d
Aturan penuh dan setengah penuh pada konfigurasi elektron dimana aturan ini menyatakan
bahwa suatu elektron dapat berpindah ke orbital lain untuk mencapai susunan yang lebih stabil.
Aturan penuh/setengah penuh ini diterapkan untuk konfigurasi elektron yang memiliki akhir
yaitu pada subkulit d.
Sebagai contoh yaitu pada atom Cr dan Cu yang memiliki konfigurasi akhir pada orbital 3d.
Untuk konfigurasi Cr tanpa aturan ½ penuh sebagai berikut

Kondisi tersebut dikatakan belum stabil karena subkulit d masih terdapat 1 orbital yang kosong,
untuk itu konfigurasi tersebut dapat dibuat menjadi ½ penuh dengan cara 1 elektron dari sub
kulit 4s dipindahkan ke orbital 3d.

Sehingga konfigurasi elektron dengan aturan ½ penuh untuk sub kulit d sebagai berikut :
Sedangkan untuk konfigurasi Cu tanpa aturan penuh/setengah penuh yaitu memiliki
konfigurasi berikut:

Sehingga konfigurasi 29Cu yang stabil sebagai berikut:

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 12

kegiatan siswa

Buatlah konfigurasi elektron beberapa unsur berikut berdasarkan kulit.

Tulislah konfigurasi electron unsure-unsur dan ion berikut berdasarkan
tingkat energinya dan buatlah diagram orbitalnya

Konfigurasi elektron atom dan ion berikut dimiliki oleh unsur:

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 13

GLOSARIUM

konfigurasi elektron Susunan penyebaran (pengisian) elektron–elektron
Kulit Elektron pada suatu atom
Sub Kulit
Bilangan Kuantum Lintasan (orbit ) dari suatu elektron dalam mengitari
inti atom
Orbital
Diagram Orbital Sebuah tempat didalam kulit yang berisi bilangan
kuantum

Bilangan yang menyatakan kedudukan atau posisi
elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai yang
menjelaskan kuantitas kekal dalam system dinamis

daerah kebolehjadian terbesar ditemukannya elektron
dalam atom

Diagram yang digunakan untuk memudahkan
penentuan nilai bilangan kuantum

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 14

Daftar Pustaka

Chang, Raymond. 2011. General Chemistry The Essential Concepts. New York: MC Graw-Hill
Sudarmo, Unggul. 2016. Kimia untuk SMA/MA Kelas X. Surakarta: Erlangga
Sutresna, Nana. 2015. Kimia Kelas 2 SMA. Bandung: Grafindo
Tihne Maria Kuswati, dkk. 2013. Konsep dan Penerapan Kimia SMA/MA Kelas X. Jakarta: Bumi aksara
Syukri, S. 1999. Kimia Dasar 2. Bandung: ITB

Biografi Penulis

Nurul Kurniati Rahayu
[email protected]
[email protected]
Nurul Kurniati Rahayu
@nhayania
Nurul Kurniati Rahayu

Nurul Kurniati R - Bahan Ajar Konfigurasi elektron 15