Kemiripan sifat unsur dalam suatu golongan terkait dengan konfigurasi elektronnya. Fakta menunjukkan di alam, gas mulia (golongan VIIIA) berada sebagai atom tunggal. Hal ini berarti gas mulia sulit bereaksi dengan atom gas mulia atau atom unsur lainnya. Gas mulia bersifat stabil. Dasar pemikiran ini digunakan oleh G.N Lewis dan W.Kossel di tahun 1916 untuk menjelaskan kecenderungan atom-atom unsur di alam untuk bergabung dengan atom-atom unsur lainnya melalui ikatan kimia membentuk unsur atau senyawa. Menurut mereka, atom unsur berikatan dengan atom unsur lainnya dalam untuk mendapatkan konfigurasi elektron yang stabil seperti yang di miliki gas mulia. Perhatikan tabel konfigurasi elektron gas mulia di samping.
Tabel 1. Konfigurasi Elektron Gas Mulia
Dari konfigurasi elektron gas mulia di atas :
Unsur-unsur gas mulia yang sangat stabil, kecuali He, memiliki 8 elektron valensi. Dengan demikian, unsur-unsur lain berusaha memperoleh konfigurasi elektron seperti gas mulia untuk mencapai kestabilan. Hal ini dirumuskan menjadi aturan oktet.
Unsur gas mulia He memiliki 2 elektron valensi. Unsur-unsur dengan nomor atom kecil, yakni H dan Li berusaha memiliki konfigurasi elektron gas mulia terdekat, yaitu memiliki 2 elektron valensi seperti He untuk mencapai kestabilan. Hal ini dirumuskan menjadi aturan duplet.
Untuk memenuhi aturan oktet atau duplet, atom-atom dapat meminta/melepas elektron atau menggunakan elektron bersama.
Peristiwa ini akan menyebabkan terbentuknya ikatan kimia :
Atom-atom yang menerima atau melepaskan elektron akan membentuk ikatan ion.
Atom-atom yang menggunakan elektron bersama akan membentuk ikatan kovalen.
Di dalam ikatan kovalen, elektron-elektron yang digunakan bersama dapat berasal dari satu atom saja. Ikatan kovalen demikian disebut ikatan kovalen koordinasi.
Atom-atom suatu unsur juga menggunakan elektron bersama membentuk ikatan logam
Konfigurasi elektron stabil dimiliki oleh golongan gas mulia. Unsur-unsur yang tidak stabil akan berusaha mencapai kestabilan seperti unsur-unsur gas mulia. Secara umum, ada tiga cara unsur-unsur tersebut mencapai kestabilan baik dengan cara melepas elektron, menerima elektron ataupun menggunakan elektron bersama sehingga terbentuk ikatan kimia.
Melepaskan Elektron
Unsur-unsur yang berada pada golongan IA (kecuali atom H), IIA, IIIA memiliki elektron valensi dalam jumlah sedikit (elektron valensi kurang dari 4), sehingga dalam proses pembentukan senyawa memiliki kecenderungan mengikuti kaidah oktet dengan melepaskan elektron. Unsur-unsur tersebut melepaskan elektron valensi untuk membentuk ion yang positif. Perhatikan tabel pembentukan ion positif beberapa unsur di samping :
Contoh :
Atom 11Na: 2 8 1 (konfigurasi elektron tidak stabil)
Agar stabil, atom Na melepas sebuah elektronnya sehingga konfigurasi elektronnya sama dengan atom Ne (konfigurasi elektron 10Ne: 2 8). Maka : 11Na → Na+ + e- ( 2 8 1 ) menjadi ( 2 8 )
Tabel 2. Pembentukan Ion Positif Beberapa Unsur
Menangkap Elektron
Unsur-unsur yang berada pada golongan IVA, VA, VIA, dan VIIA memiliki elektron valensi dalam jumlah banyak (lebih dari 4 elektron valensi). Pada proses pembentukan suatu senyawa, unsur-unsur yang memiliki kecenderungan membentuk ion negatif disebut sebagai elektronegatif. Perhatikan tabel pembentukan ion negatif beberapa unsur di samping :
Contoh :
Atom 17Cl: 2 8 7 (konfigurasi elektron tidak stabil)
Agar stabil, cara yang memungkinkan adalah menjadikan konfigurasi elektron seperti 18Ar: 2 8 8 dengan mengikat sebuah elektron. Sehingga atom Cl menjadi ion Cl-. Maka : 17Cl + e- → Cl- ( 2 8 7) menjadi (2 8 8)
Tabel 3. Pembentukan Ion Negatif Beberapa Unsur
Menggunakan Elektron Bersama
Cara ini terjadi jika unsur-unsur non logam saling bergabung. Jumlah elektron yang digunakan bersama cenderung mencapai aturan oktet dan duplet.