Konfigurasi Elektron

A. Konfigurasi Elektron

Gambar 1. Lintasan Elektron

Konfigurasi elektron merupakan susunan elektron-elektron pada sebuah atom, ion, atau molekul yang berdasarkan hukum mekanika kuantum. Berdasarkan teori atom Bohr, gerakan elektron mengelilingi inti mengikuti lintasan-lintasan tertentu. Lintasan-lintasan elektron itu dapat dipandang sebagai kulit-kulit atom. Jumlah kulit-kulit atom menentukan konfigurasi elektron. Konfigurasi elektron mengikuti aturan-aturan berikut:

1. Tiap kulit atom dari yang paling dalam (dekat inti) diberi notasi K, L, M, N, ... untuk menyatakan kulit atom 1, 2, 3, 4, ... dan seterusnya.
2. Tiap kulit atom maksimum berisi 2n², n adalah nomor kulit atom.

Jadi, kulit K (n = 1) maksimum berisi elektron 2 x 1² = 2 elektron;

kulit L (n = 2) maksimum berisi elektron 2 x 2² = 8 elektron;

kulit M (n = 3) maksimum berisi elektron 2 x 3² = 18 elektron.

Semakin besar nilai n, maka semakin jauh jarak elektron itu dari inti.

Gambar 2. Konfigurasi Elektron

Menurut prinsip Aufbau (Jerman: aufbauen = membangun), konfigurasi elektron dimulai dari subkulit yang memiliki tingkat energi terendah dan diikuti dengan subkulit yang memiliki tingkat energi lebih tinggi. Hal itu disebabkan dalam atom (pada kondisi dasarnya), elektron berada dalam tingkat-tingkat energi terendah. Misalnya, dalam atom hidrogen, elektron ditempatkan pada subtingkatan energi (subkulit) 1s. Jadi konfigurasi elektron hidrogen adalah 1s¹.

Gambar 3. Diagram Tingkatan Energi dan Cara Pengisian Elektron

Berdasarkan diagram tersebut, pengisian elektron dalam suatu atom disusun berdasarkan urutan:

B. Bilangan Kuantum

Bilangan yang menyatakan kedudukan atau posisi elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam sistem dinamis, dibedakan menjadi:

1. Bilangan Kuantum Utama (n)

Bilangan kuantum utama menunjukkan tingkatan energi elektron dan sesuai dengan tingkatan energi atom Bohr (menunjukkan lintasan elektron atau kulit atom). Makin besar nilai n, makin besar ukuran orbital yang dihuni elektron itu. Seperti dalam model atom Bohr, n dapat bernilai 1, 2, 3, ... sampai tak berhingga.

2. Bilangan Kuantum Azimut (l)

Bilangan kuantum azimut menentukan bentuk orbital dan subtingkatan energi. Nilai l bergantung pada nilai bilangan kuantum utama (n). Untuk setiap nilai n yang diberikan, nilai l dari l = 0 sampai l = n – 1.

Tabel 1. Hubungan Kulit (n) dan Nilai 

3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Bilangan kuantum magnetik menyatakan orientasi orbital atau posisi orbital terhadap orbital lain di dalam ruang. Hal itu disebabkan tiap subkulit tersusun atas satu orbital atau lebih. Nilai bilangan kuantum magnetik berupa bilangan bulat antara –l dan +l. Subtingkatan energi (subkulit) s hanya terdiri atas 1 orbital, subkulit p terdiri atas 3 orbital, subkulit d terdiri atas 5 orbital, dan subkulit f terdiri atas 7 orbital.

Tabel 2. Ringkasan Bilangan Kuantum

4. Bilangan Kuantum Spin (s)

Spin muncul karena elektron berperilaku seperti gasing (mirip dengan rotasi bumi). Gerakan itu menyebabkan elektron bersifat elektromagnet. Hal itu dapat digambarkan seperti mengalirkan arus listrik pada kumparan yang mengelilingi sebuah paku sehingga bersifat magnet. Karena elekton hanya dapat berputar pada salah satu dari magnet, maka spin memiliki dua nilai, yaitu +1/2 dan –1/2.

Gambar 3. Spin Elektron

Pada tahun 1926, Wolfgang Pauli menyelidiki tidak adanya garis pada spektrum pancaran yang seharusnya ada menurut teori yang berlaku. Berdasarkan penyelidikannya, ia menyimpulkan bahwa tidak ada elektron dalam sebuah atom yang boleh memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Kesimpulan itu selanjutnya dikenal dengan nama asas eksklusi (pengecualian/larangan) Pauli.

Menurut asas ini, dua elektron dapat memiliki bilangan kuantum n, l, dan m yang sama, tetapi harus memiliki bilangan kuantum spin (s) yang berbeda. Jadi, asas ini membatasi jumlah elektron dalam tiap orbital. Tiap orbital maksimum diisi oleh dua elektron dan keduanya harus memiliki rotasi yang berlawanan.

Berdasarkan asas pengecualian Pauli, jumlah elektron maksimum di setiap orbital adalah dua. Jumlah elektron maksimum yang dapat ditempatkan pada subtingkatan energi (subkulit) s, p, d, dan f sebagai berikut:

C. Diagram Orbital

Orbital merupakan wilayah atau daerah dalam ruang di sekitar inti atom di mana memiliki kemungkinan tertinggi untuk bisa menemukan elektron atau tempat kebolehjadian elektron. Pasangan elektron dalam satu orbital dinyatakan dengan spin yang berlawanan arah. Hal ini sesuai dengan asas eksklusi Pauli.

Berdasarkan hasil eksperimen, diagram yang terakhir menunjukkan konfigurasi elektron dengan energi terendah. Hasil eksperimen itu diringkas dalam aturan Hund, yaitu dalam suatu subkulit tertentu, tiap orbital dihuni oleh satu elektron terlebih dahulu sebelum ada orbital yang memiliki sepasang elektron. Elektron-elektron tunggal dalam orbital itu mempunyai spin searah (paralel).

Elektron valensi adalah elektron yang berada di kulit terluar. Kulit terluar ditandai dengan bilangan kuantum utamanya (n) tertinggi. Besar elektron valensi dari 1 sampai 8. Besar elektron valensi itu selanjutnya digunakan untuk menyatakan golongan unsur pada tabel periodik.

Disusun oleh: Yasmin

Program Studi Pendidikan Kimia FKIP UPR

Pelajari lebih lanjut : 7.8 Konfigurasi Elektron

Tata Nama Senyawa Hidrokarbon

Tata nama Senyawa Hidrokarbon

Tontonlah video pendahuluan pembelajaran di bawah ini ya😇

Sebelum belajar, kerjakanlah pre test dengan link di bawah ini ya😊

Klik link pre test ini👌

Tata nama Nama Alkana

Alkana merupakan senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan tunggal, rumus umum dari alkana yaitu CnH_2n+2. Pemberian nama diperlukan untuk  menunjukkan jumlah atom C dan rumus strukturnya. Aturan pemberian nama hidrokarbon telah disepakati oleh IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry). Berikut nama senyawa alkana suku pertama hingga sepuluh dirangkum pada Tabel 1.

Tabel 1. Rumus Molekul dan Nama Senyawa Alkana

Rumus Molekul	Nama
CH4	Metana
C2H6	Etana
C3H8	Propana
C4H10	Butana
C5H12	Pentana
C6H14	Heksana
C7H16	Heptana
C8H18	Oktana
C9H20	Nonana
C10H22	Dekana

Contoh :

1.                Gugus alkil

Gugus alkil senyawa alkana yang kehilangan satu atom H. Alkil mempunyai rumus umum CnH₂n+_1. Penamaan alkil sesuai nama alkananya, tetapi akhiran –ana  diganti –il

Gambar 8. Gugus Alkil

 

    Tabel 2. Struktur, Rumus Molekul dan Nama Beberapa Alkil.

Struktur	Rumus Molekul	Nama
CH3−	CH3−	Metil
CH3− CH2−	C2H5−	Etil
CH3− CH2− CH2−	C3H7−	Propil
	C3H7−	Isopropil
CH3− (CH2)2− CH2−	C4H9−	Butil
	C4H9−	Isobutil
CH3− (CH2)3− CH2−	C5H11−	Pentil//amil
CH3− (CH2)4− CH2−	C6H13−	Heksil
CH3− (CH2)5− CH2−	C7H15−	Heptil
CH3− (CH2)6− CH2−	C8H17−	Oktil
CH3− (CH2)7− CH2−	C9H19−	Nonil
CH3− (CH2)8− CH2−	C10H21−	Dekil

                    

2.      Aturan penamaan senyawa alkana

a.       alkana rantai lurus (tidak bercaban

alkana diberi nama sesuai jumlah atom-nya diberi awalan n- (normal).

Contoh :

Tontonlah video contoh cara penamanaa alkana rantai lurus di bawah ini ya👇

b.      Aturan penamaan senyawa alkana rantai bercabang

1)      Nama alkana dipilih berdasarkan rantai C terpanjang (rantai utama/rantai induk).

2)      Atom-atom C yang terletak di luar rantai utama merupakan rantai cabang atau gugus alkil.

Contoh : CH₃₋                   : metil

               CH₃ – CH₂−       : etil

       ~ Cabang yang sama disebut jadi satu dengan diberi awalan :

       1 = mono          2 = di

       3 = tri                4 = tetra

       5 = penta           6 = heksa

  ~ Cabang yang tidak sama disebut sesuai urutan abjad

  Contoh : etil  disebut lebih dahulu daripada metil

3)      Penomoran atom C pada rantai utama dimulai dari ujung yang terdekat dengan cabang. 

Penamaan senyawa tersebut adalah :

Ø  Rantai C terpanjang 5 : Butana

Ø  Gugus alkil                  : metil

Ø  Gugus akil terletak pada atom C nomor 2

Ø  Nama  adalah : 2-metilbutana

4)      Alkil-alkil yang tidak sejenis dituliskan berdasarkan urutan abjad (butil, etil, iso, metil, propil).

       Penamaan senyawa tersebut adalah :

Ø  Rantai C terpanjang 5 : Pentana

Ø  Gugus alkil                  : etil dan metil

Ø  Gugus akil terletak pada atom C nomor 2 dan nomor 3

Ø  Nama senyawa adalah : 3-etil-2-metilbutana

5)      Alkil-alkil sejenis penulisannya digabung dengan diberi awalan di-(2), tri-(3), tetra-(4), penta-(5), dan seterusnya.

Karena ada dua alkil sejenis yaitu metil maka penulisannya menjadi dimetil.

Penamaan senyawa tersebut adalah :

Ø  Rantai C terpanjang 5               : Pentana

Ø  Terdapat dua gugus alkil  -CH₃ : metil

Ø  Gugus alkil terletak pada atom C nomor 2 dan 3

Ø  Nama senyawa adalah : 2,3-dimetilpentana

6)      Apabila salah satu atom C pada rantai utama mengikat dua gugus alkil, penulisan nomornya harus diulang.

Penamaan senyawa tersebut adalah :

Ø  Rantai C terpanjang 5               : Pentana

Ø  Terdapat dua gugus alkil  -CH₃ : metil

Ø  Gugus alkil terletak pada atom C nomor 2 dan 2

Ø  Nama senyawa adalah : 2,2-dimetilpentana

7)      Alkil yang mengandung atom C terbanyak terikat pada atom C rantai utama dengan nomor terkecil.

⁵CH₃ −⁴CH₂–³CH–(CH₂–CH₃)

                 │                 

           ¹CH₃−²CH–(CH₃)  

Penamaan senyawa tersebut adalah :

Ø  Rantai C terpanjang 5               : Pentana

Ø  Terdapat dua gugus alkil          : metil dan etil

Ø  Gugus metil terletak pada atom C nomor 2 dan gugus etil terletak pada atom C nomor 3.

Ø  Nama senyawa adalah : 3-etil-2-metilpentana bukan 3-etil-4,4-dimetilpentana

8)      Apabila terdapat beberapa alternatif rantai terpanjang, dipilih yang mengandung cabang sebanyak mungkin.

Penamaan senyawa tersebut adalah :

Ø  Rantai C terpanjang 5               : Pentana

Ø  Terdapat dua gugus alkil          : Metil dan Etil

Ø  Gugus metil terletak pada atom C nomor 2 dam 2 dan gugus etil terletak pada atom C nomor 3.

Ø  Nama senyawa adalah : 3-etil-2,2-dimetilpentana bukan 3-tersierbutilpentana

Tontonlah video contoh penamaan alkana rantai bercabang di bawah ini ya👇

2.8.2    Tata Nama Alkena

Alkena merupakan senyawa hidrokarbon yang memiliki ikatan rangkap dua pada rantai karbonnya. Dalam rantai karbon alkena terdapat satu ikatan rangkap dua dan memiliki rumus umum alkena adalah C_nH_2n.

Nama-nama alkena diambil dari nama alkana tetapi akhiran–ana diganti–ena. Tabel 3 menyajikan nama senyawa alkena suku kedua hingga sepuluh.

                  Tabel 3. Rumus Struktur, Rumus Molekul dan Nama Senyawa Alkena

 

Rumus Struktur	Rumus Molekul	Nama Kimia
H2C = CH2	C2H4	Etena
H2C = CH − CH3	C3H6	Propena
H2C = CH − CH2 − CH3	C4H8	1-butena
H2C= CH – (CH2)2 − CH3	C5H10	1-pentena
H2C= CH – (CH2)3 − CH3	C6H12	1-heksena
H2C= CH – (CH2)4 − CH3	C7H14	1-heptena
H2C= CH – (CH2)5 − CH3	C8H16	1-oktena
H2C= CH – (CH2)6 − CH3	C9H18	1-nonena
H2C= CH – (CH2)7 − CH3	C10H20	1-dekena

Aturan pemberian nama alkena rantai lurus sebagai berikut :

1.      Rantai utama adalah rantai terpanjang yang mempunyai ikatan rangkap dua.

2.      Penomoran rantai utama dimulai dari atom C yang paling dekat dengan ikatan rangkap dua.

Tontonlah video  contoh penamaan alkena rantai lurus di bawah ini ya👇

3.     Penulisan letak ikatan rangkap dua diawali oleh nomor atom C yang mengikat ikatan rangkap dua tersebut.

Contoh : ¹CH₂=²CH−³CH₂−⁴CH₂−⁵CH₃       1-pentena

Tontonlah video  contoh penamaan alkena rantai bercabang di bawah ini ya👇

4.      Pada alkena bercabang, pemberian nama senyawa seperti pada alkana.

5.     Jika alkena mengandung dua ikatan rangkap dua, senyawa alkena diberi nama dengan akhiran –diena. Jika mengandung tiga ikatan rangkap dua dinamakan–triena, dan seterusnya. Berdasarkan letak ikatan rangkap dua dalam rantai C-nya, alkena mempunyai tiga kemungkinan letak ikatan rangkap dua sebagai berikut.

a.    Kumulatif, jika letak ikatan rangkap dua berurutan di satu sisi rantai karbon.

       ¹CH₂=²CH=³CH–⁴CH–⁵CH₃                  → 1,2 pentadiena

b.    Konjugatif, jika letak ikatan rangkap dua selang-seling dengan ikatan tunggal.

       ¹CH₂= ²CH–³CH=⁴CH–⁵CH₃                  → 1,3 pentadiena

c.  Terisolasi, jika letak ikatan rangkap dua terikat pada atom C primer di ujung rantai.   

        ¹CH₂=²CH–³CH–⁴CH–⁵CH–⁶CH₂             → 1,5-heksadiena

6. Selain nama IUPAC, pada alkena juga dikenal nama trivial, misalnya etena = etilena, propena = propilena.

 

2.8.3    Tata Nama Alkuna

Alkuna adalah senyawa  hidrokarbon yang mempunyai satu ikatan rangkap tiga antar atom C pada rantai karbonnya. Oleh karena terdapat satu ikatan rangkap tiga pada rantai karbonnya, alkuna menjadi kekurangan dua atom H dibanding alkena sehingga rumus umum alkuna adalah C_nH_2n–2. Nama-nama alkuna diambil dari nama alkana, tetapi akhiran –ana diganti –una.

Tabel 4. Rumus Molekul, Rumus Struktur dan Nama Beberapa Senyawa Alkuna

Rumus Molekul	Rumus struktur	Nama IUPAC	Nama Trivial
C2H2	CH ≡ CH	Etuna	Asetilena
C3H4	CH ≡ C− CH3	Propuna	Metil asetilena
C4H6	CH ≡ C− CH2− CH3	1-butuna	Etil asetilena
	CH3− C ≡ C − CH3	2-butuna	1,1-dimetilasetilena

             

1.                  Aturan Tata nama alkuna

Cara pemberian nama pada alkuna sama dengan alkena. Perkecualian untuk trivial C₂H₂ adalah asetilena. Akhiran –ena dari nama asetilena bukan berarti sama dengan akhiran –ena pada senyawa alkena. Ingat, asetilena merupakan nama trivial, bukan nama IUPAC. Berdasarkan rumus umumnya, alkuna merupakan isomer fungsi dari alkadiena.

Contoh :

*Rantai lurus

¹CH ≡ ²C− ³CH₃                                        CH₂ = C =  CH₂

1-propuna (C₃H₄)                                      1,2-propadiena (C₃H₄)

Jadi, untuk rumus molekul C₃H₄ kemungkinan propuna atau 1,2-propadiena.

Silahkan untuk menonton video  contoh penamaan alkuna rantai lurus di bawah ini👇

*Rantai bercabang

      3-metil-1-butuna

Tontonlah video contoh penamaan alkuna rantai bercabang di bawah ini ya👇

Latihan soal :

1. Nama IUPAC yang tepat untuk senyawa berikut ini adalah.........

 

 

a. 3-tersierbutil-3-etil-1,1-dimetilpentana

b. 4-etil-1-metil-4-tersierbutilheksana

c. 4-tersierbutil-4-etil-1-metilheksana

d. 4,4-dietil-2,5,5-trimetilheksana

e. 3,3-dietil-2,2,5-trimetilheksana

2. Rumus struktur dari 6-etil-4-isobutil-2,2-dimetil-1-oktena adalah..........

          

3. Suatu senyawa mempunyai rumus struktur berikut.

                   

Nama yang benar sesuai aturan IUPAC adalah........

a. 2,2-dimetil-3-butuna

b. 2,2-dimetil-1-butuna

c. 3,3-dimetil-1-butuna

d. 2-isopropil-1-butuna

e. 2-isopropil-1-etuna

Setelah belajar materi tata nama senyawa hidrokarbon,  kerjakanlah Post Test pada Link dibawah ini ya 😊

Klik link post test ini👌

Kalian sudah belajarmenggunakan  media pembelajaran kimia berbasis Website ini, jangan lupa mengisi angket respons melalui Link di bawah ini ya👏 

Klik link respons ini☝

Dibuat Oleh: Yasmin

Program Studi Pendidikan Kimia FKIP Universitas Palangka Raya