Elektron Valensi

Elektron valensi ialah elektron dlm atom yg berperan dlm pembentukan ikatan kimia. Pada unsur-unsur golongan utama (IA, IIA, IIIA, sampai VIIIA), elektron valensi ialah elektron yg berada pada kulit elektron terluar.

Oleh karena itu, kulit elektron terluar sering disebut sebagai kulit valensi. Namun, perlu diperhatikan bahwa tak semua elektron valensi cuma berada pada kulit terluar. Elektron valensi unsur-unsur kelompok transisi dapat berada pada kulit elektron yg lebih dlm dr kulit terluar.

Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron merupakan susunan persebaran (distribusi) elektron-elektron dlm atom. Elektron cuma mampu berada pada lintasan peredaran elektron tertentu dlm atom, bergantung pada level energinya. Lintasan peredaran elektron ini disebut pula sebagai kulit elektron. Kulit elektron pertama yg terdekat dgn inti atom disebut kulit K, lalu kulit kedua disebut kulit L, kulit ketiga disebut kulit M, & seterusnya berurut berdasarkan alfabet.

Setiap kulit elektron hanya mampu terisi sejumlah tertentu elektron. Jumlah maksimum elektron yg mampu terisi pada kulit elektron ke-n yakni 2n², di mana n ialah nomor kulit atau bilangan kuantum utama.

• Kulit K (n = 1) maksimum terisi 2 × 1² = 2 elektron.
• Kulit L (n = 2) maksimum terisi 2 × 2² = 8 elektron.
• Kulit M (n = 3) maksimum terisi 2 × 3² = 18 elektron.
• Kulit N (n = 4) maksimum terisi 2 × 4² = 32 elektron.
• Kulit O (n = 5) maksimum terisi 2 × 5² = 50 elektron.

Elektron-elektron akan mengisi kulit-kulit elektron pada atom dimulai dr kulit pertama yg terdekat dgn inti, yakni kulit K yg merupakan level energi yg paling rendah. Jika kulit K sudah terisi sarat dgn 2 elektron, berikutnya elektron akan mengisi kulit L. Lalu bila kulit L sudah terisi penuh dgn 8 elektron, berikutnya elektron akan mengisi kulit M, N, & seterusnya dengan-cara bertahap. Namun, jumlah maksimum elektron pada kulit terluar (kulit valensi) dr suatu atom ialah 8.

Untuk atom unsur golongan utama, penentuan konfigurasi elektron berdasarkan nomor atom atau jumlah elektronnya mampu mengikuti hukum sebagai berikut.

• elektron-elektron akan mengisi penuh sebanyak mungkin kulit elektron;
• bila masih ada elektron yg tersisa (tidak dapat mengisi kulit elektron hingga batas maksimum kulit), terdapat ketentuan:
• jika jumlah elektron tersisa > 32, kulit selanjutnya akan diisi oleh 32 elektron;
• jika jumlah elektron tersisa < 32, kulit selanjutnya akan diisi oleh 18 elektron;
• jika jumlah elektron tersisa < 18, kulit berikutnya akan diisi oleh 8 elektron;
• jikalau jumlah elektron tersisa ≤ 8, kulit selanjutnya akan diisi oleh semua sisa elektron yg ada.

Berikut tabel yg menawarkan konfigurasi elektron dr beberapa unsur menurut kulit elektron.

Pada tabel tersebut terlihat konfigurasi elektron atom unsur-unsur transisi seperti Sc, Ti, Cr, Cu, & Zn. Bila diamati, konfigurasi elektron untuk unsur Sc, Ti, & Cr tak mengikuti aturan konfigurasi berdasarkan kulit elektron seperti yg sudah diterangkan di atas. Hal ini dikarenakan penentuan konfigurasi elektron atom unsur kelompok transisi hanya dapat didasarkan pada orbital atom. Jadi, untuk atom unsur kelompok transisi, hukum penentuan konfigurasi elektronnya lebih kompleks.

Penentuan konfigurasi elektron berdasarkan orbital atom akan dibahas dlm bagian “Bilangan Kuantum”. Setiap orbital dlm atom akan ditandai dgn satu set nilai bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth (l), & bilangan kuantum magnetik (m_l) yg khusus. Lalu, setiap orbital maksimum terisi 2 elektron, yg masing-masing memiliki bilangan kuantum spin (m_s) tersendiri. Keempat bilangan kuantum tersebut digunakan untuk mendeskripsikan energi elektron, sebagaimana mirip “alamat” elektron dlm suatu atom untuk memperoleh probabilitas keberadaan elektron dlm atom tersebut.

Elektron Valensi & Sistem Periodik Unsur

Sifat-sifat dr suatu unsur sangat bergantung pada konfigurasi elektronnya, terutama pada jumlah elektron valensinya. Unsur-unsur dgn jumlah elektron valensi yg sama lazimnya memiliki kemiripan sifat. Oleh sebab sistem periodik unsur disusun berdasarkan peningkatan nomor atom & kemiripan sifat, terdapat kekerabatan antara konfigurasi elektron atom unsur & letak unsur dlm sistem periodik, di mana:

• nomor periode sama dgn jumlah kulit elektron
• nomor kelompok sama dgn jumlah elektron valensi (kecuali unsur He pada kelompok VIIIA & unsur-unsur kelompok transisi)

Contoh Soal Elektron Valensi & Pembahasan

Tentukan konfigurasi elektron dr atom & ion unsur-unsur berikut.

a. Ca (Z = 20)

b. Cs (Z = 55)

Jawab:

a. Ca (Z = 20) memberikan bahwa atom Ca mempunyai 20 proton & 20 elektron.

20 elektron atom Ca akan mengisi penuh kulit K (2 e⁻) & kulit L (8 e⁻) sehingga tersisa 20 − (2 + 8) = 10 elektron.

Karena jumlah elektron tersisa < 18, maka kulit selanjutnya, yakni kulit M, akan diisi oleh 8 e⁻. Dengan demikian, tersisa 20 − (2 + 8 + 8) = 2 elektron.

Karena jumlah elektron tersisa ≤ 8, maka kulit selanjutnya, yakni kulit N, akan diisi oleh semua elektron yg masih tersisa, yakni sejumlah 2 elektron.

Makara, konfigurasi elektron atom Ca yakni ₂₀Ca :  2   8   8   2

b. Cs (Z = 55) menawarkan bahwa atom Cs memiliki 55 proton & 55 elektron.

55 elektron atom Cs akan mengisi penuh kulit K (2 e⁻), kulit L (8 e⁻), & kulit M (18 e⁻) sehingga tersisa 55 − (2 + 8 + 18) = 27 elektron.

Karena jumlah elektron tersisa < 32, maka kulit berikutnya, yakni kulit N, akan diisi oleh 18 e⁻. Dengan demikian, tersisa 20 − (2 + 8 + 18 + 18) = 9 elektron.

Karena jumlah elektron tersisa < 18, maka kulit selanjutnya, yakni kulit O, akan diisi oleh 8 e⁻. Dengan demikian, tersisa 20 − (2 + 8 + 18 + 18 + 8) = 1 elektron.

Karena jumlah elektron tersisa ≤ 8, maka kulit selanjutnya, yakni kulit P, akan diisi oleh semua elektron yg masih tersisa, yakni sejumlah 1 elektron.

Kaprikornus, konfigurasi elektron atom Cs yaitu ₅₅Cs :  2   8   18   18   8   1

Elektron Valensi – Referensi

Earl, Bryan & Wilford, Doug. 2014. Cambridge IGCSE^® Chemistry (3^rd edition). London: Hodder Education

Purba, Michael. 2006. Kimia 1A untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga

Spencer, James N., Bodner, George M., & Rickard, Lyman H. 2011. Chemistry: Structure and Dynamics (5^th edition). New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.

Stacy, Angelica M. 2015. Living by Chemistry (2^nd edition). New York: W.H. Freeman and Company

Artikel: Elektron Valensi

Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.

Alumni Kimia FMIPA UI

Materi Sosiologiku.com yang lain:

1. Ikatan Hidrogen
2. Sifat Koligatif Larutan
3. Struktur Atom