Struktur Atom dan Sistem Periodik Unsur

Pengisian elektron dalam atom mengikuti tiga prinsip berikut:

Pada tahun 1926, Wolfgang Pauli menyelidiki ketidakberadaan garis dalam spektrum pancaran yang seharusnya ada menurut teori. Ia mengemukakan bahwa tidak ada dua elektron dalam atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Jika dua elektron menempati orbital yang sama, mereka harus memiliki nilai bilangan kuantum n, l, dan m yang identik, tetapi nilai bilangan kuantum spin-nya harus berbeda. Spin dapat memiliki dua nilai, yaitu +1/2 dan -1/2. Dengan demikian, setiap orbital hanya dapat diisi oleh dua elektron. Dua elektron dalam satu orbital dengan spin berlawanan disebut pasangan elektron. Jumlah maksimum elektron untuk kulit l hingga 4 mengikuti rumus 2n².

-Menurut aturan Hund, ketika terdapat orbital dengan energi yang sama, elektron akan mengisi setiap orbital satu per satu (satu elektron) terlebih dahulu, sebelum berpasangan dengan elektron lain. Ini karena semua elektron memiliki muatan listrik yang sama, sehingga mereka cenderung mencari orbital kosong yang memiliki energi setara sebelum berpasangan dengan elektron lain dalam orbital yang setengah terisi.

-Prinsip Aufbau menyatakan bahwa elektron dalam atom akan mengisi orbital dengan energi terendah terlebih dahulu. Setelah orbital yang lebih rendah terisi penuh, elektron akan mulai mengisi orbital yang lebih tinggi. Urutan pengisian berdasarkan tingkat energi mengikuti aturan (n + 1).

Sistem Periodik Unsur Modern (bentuk panjang) disusun berdasarkan peningkatan nomor atom dan disesuaikan dengan konfigurasi elektron valensi. Kenaikan nomor atom ini terlihat secara teratur dalam setiap periode yang membentuk deret horizontal ke kanan. Sementara itu, deret vertikal ke bawah yang dikenal sebagai golongan mencerminkan kesamaan dalam konfigurasi elektron valensi pada subkulit dengan tingkat energi tertinggi (kulit terluar).

Belajar tentang struktur atom dan sistem periodik unsur memiliki berbagai manfaat yang signifikan, antara lain:

-Menyediakan landasan penting untuk memahami konsep-konsep kimia yang lebih kompleks, seperti reaksi kimia dan interaksi antar unsur.

-Membantu dalam mengenali dan memahami karakteristik berbagai unsur, termasuk sifat fisik dan kimia mereka berdasarkan posisinya dalam sistem periodik.

-Dengan memahami struktur atom dan konfigurasi elektron, kita dapat memprediksi perilaku unsur dalam reaksi kimia dan sifat-sifatnya, seperti kelistrikan, reaktivitas, dan ikatan.

-Mendorong keterampilan analitis dan pemecahan masalah, yang penting dalam penelitian dan eksperimen kimia.

-Konsep struktur atom dan sistem periodik digunakan dalam berbagai aplikasi teknologi, termasuk material baru, farmasi, dan pengembangan energi.

-Memahami unsur-unsur dan senyawa yang ada di lingkungan kita dapat membantu dalam analisis dan pengelolaan isu lingkungan, seperti polusi dan keberlanjutan.

-Merupakan bagian penting dari kurikulum STEM (Sains, Teknologi, Teknik, dan Matematika), membekali siswa dengan pengetahuan yang relevan untuk karir di bidang sains dan teknik.

Dengan demikian, belajar tentang struktur atom dan sistem periodik unsur tidak hanya memperkaya pengetahuan akademis tetapi juga memberikan keterampilan praktis yang bermanfaat dalam berbagai aspek kehidupan.

Untuk materi lebih lengkap silahkan kunjungi DigitalLibraryUnimed.

Referensi:

Cahyana, U. Modul kimia anorganik. Universitas Terbuka