Pada dasarnya, setiap atom terdiri dari tiga jenis partikel subatom, yaitu proton, neutron, dan elektron. Proton adalah partikel bermuatan positif, neutron tidak memiliki muatan atau netral, dan elektron bermuatan negatif. Meskipun ketiganya disebut subatom karena berukuran jauh lebih kecil daripada atom itu sendiri, mereka memiliki peran yang sangat penting dalam menentukan sifat dan struktur atom.Proton dan neutron biasanya berada di dalam inti atom yang merupakan pusat atom. Proton, yang bermuatan positif, berperan penting dalam menentukan identitas suatu unsur karena jumlah proton (disebut juga nomor atom) mendefinisikan unsur tersebut. Neutron, walaupun tidak bermuatan, berkontribusi pada massa atom karena massa neutron hampir sama dengan massa proton.Elektron, yang bermuatan negatif, terletak di luar inti atom. Elektron inilah yang akan kita bicarakan lebih lanjut ketika membahas konfigurasi elektron. Elektron bergerak atau beredar mengelilingi inti atom pada tingkat energi tertentu yang kita sebut sebagai kulit atom. Di dalam teori atom Bohr, lintasan-lintasan yang dilalui elektron bersifat diskrit, artinya elektron hanya boleh berada pada kulit atau lintasan tertentu saja, tidak boleh berada di antaranya.
Teori atom Bohr memudahkan kita memahami bagaimana elektron tersusun. Menurut Bohr, inti atom bermuatan positif yang di dalamnya ada proton dan neutron. Lalu elektron-elektron yang bermuatan negatif ini berada pada kulit-kulit (lintasan) di sekitar inti. Kulit paling dalam atau paling dekat dengan inti disebut kulit K (n=1), kemudian kulit berikutnya disebut kulit L (n=2), dilanjutkan kulit M (n=3), kulit N (n=4), dan seterusnya hingga kulit Q (n=7) jika suatu atom sangat besar.Penting untuk diingat bahwa setiap kulit memiliki kapasitas maksimum dalam menampung elektron. Konsep ini membantu kita dalam mendistribusikan elektron-elektron yang dimiliki atom ke dalam setiap kulitnya. Dengan demikian, kita bisa melihat bagaimana “susunan” elektron di sekitar inti tersebut.
Konfigurasi elektron merujuk pada cara elektron-elektron diatur atau didistribusikan dalam kulit-kulit atom. Susunan ini tidak acak, melainkan mengikuti aturan tertentu.
Dimulai dari Kulit Energi Terendah
Kita mulai mengisi elektron dari kulit yang memiliki tingkat energi paling rendah, yakni kulit K (n=1), kemudian terus berlanjut ke kulit dengan energi yang lebih tinggi (L, M, N, dan seterusnya).
Maksimum Elektron per Kulit
Masing-masing kulit hanya bisa menampung sejumlah elektron tertentu. Aturan kapasitas ini diatur oleh rumus 2n², di mana “n” adalah nomor kulit. Jadi, kulit ke-1 bisa menampung maksimal 2(1²) = 2 elektron, kulit ke-2 bisa menampung 2(2²) = 8 elektron, kulit ke-3 bisa menampung 2(3²) = 18 elektron, dan kulit ke-4 bisa menampung 2(4²) = 32 elektron, begitu seterusnya.
Jika kita mengikuti rumus 2n²:
Kulit K (n=1): Maks 2 elektron
Kulit L (n=2): Maks 8 elektron
Kulit M (n=3): Maks 18 elektron
Kulit N (n=4): Maks 32 elektron
… dan seterusnya sampai kulit Q (n=7) sesuai kebutuhan atom.
Mengapa angka ini penting? Karena ketika kita menyusun konfigurasi elektron, kita harus memastikan bahwa satu kulit tidak boleh melebihi kapasitas maksimum tersebut.
Dalam prakteknya, ketika kita mulai mengisi elektron ke dalam kulit:
Isi Kulit K Terlebih Dahulu
Kita letakkan sebanyak mungkin elektron hingga kulit K penuh (maksimal 2). Apabila jumlah elektron total atom kurang dari 2, maka kita hanya mengisi sesuai sisa elektron yang ada.
Lanjutkan Kulit L
Setelah kulit K penuh, kita pindah ke kulit L. Kulit L mampu menampung hingga 8 elektron. Jika sisa elektron masih lebih dari 8, kita isi penuh kulit L hingga 8, dan sisa berikutnya kita pindahkan ke kulit M.
Pengisian Kulit M
Kulit M dapat menampung hingga 18 elektron. Namun, ada aturan tambahan: jika jumlah elektron tersisa tidak mencapai 18, biasanya kita cukup mengisi 8 terlebih dahulu, lalu sisanya dipindah ke kulit N. Hal ini terkadang muncul pada unsur dengan nomor atom lebih rendah.
Lanjut ke Kulit N dan Seterusnya
Kulit N dapat menampung 32 elektron. Tetapi kembali lagi, jika elektron tidak cukup untuk mengisi 32, akan ada pertimbangan khusus (kadang diisi sebagian, lalu sisanya dilanjutkan ke kulit berikutnya). Walau begitu, untuk pembelajaran dasar, kita cukup mengikuti pola 2, 8, 18, 32 secara berurutan sambil menyesuaikan dengan sisa elektron yang masih harus diisikan.
Contoh paling sederhana untuk atom-atom dengan nomor atom relatif kecil:
Na (Z=11): 2, 8, 1
P (Z=15): 2, 8, 5
Ca (Z=20): 2, 8, 8, 2
Pada contoh Natrium (Na) dengan 11 elektron, kita isi kulit K dengan 2, kulit L dengan 8, dan sisa 1 elektron di kulit M. Proses ini kita ulangi secara serupa untuk unsur lainnya.
Elektron valensi adalah sebutan untuk elektron-elektron yang berada pada kulit terluar (kulit terakhir yang masih diisi elektron). Elektron di kulit terluar ini sangat berpengaruh terhadap sifat kimia suatu unsur. Mengapa demikian? Karena elektron valensi inilah yang paling mudah “terlibat” dalam pembentukan ikatan kimia, reaksi kimia, dan sifat-sifat periodik unsur.
Susun Konfigurasi Elektron
Pertama, kita harus mengetahui bagaimana elektron tersebar mulai dari kulit K, L, M, hingga kulit terakhir.
Identifikasi Kulit Terluar yang Terisi
Setelah konfigurasi tercatat, lihatlah kulit mana yang paling akhir mendapatkan elektron.
Hitung Jumlah Elektron di Kulit Terakhir
Berapapun elektron yang berada pada kulit paling luar tersebut, itulah yang kita sebut elektron valensi.
Konfigurasi elektron: 2, 8, 8, 1
Kulit terluar = kulit ke-4 (N)
Konfigurasi elektron (sederhana): 2, 8, 18, 7
Kulit terluar = kulit ke-4 (N)
Konfigurasi elektron (sederhana): 2, 8, 18, 18, 7
Kulit terluar = kulit ke-5 (O)
Dari contoh tersebut, dapat kita lihat bahwa jika suatu unsur memiliki elektron valensi yang sama, maka umumnya unsur tersebut akan memiliki sifat kimia yang mirip. Sebagai contoh, unsur K (Kalium) dan Na (Natrium) sama-sama memiliki 1 elektron valensi sehingga sifat kimianya tergolong mirip dan mereka berada pada golongan yang sama di tabel periodik.Dengan mempelajari konfigurasi elektron dan mengenali elektron valensinya, kita dapat memperkirakan bagaimana atom-atom saling berinteraksi membentuk senyawa, bagaimana suatu unsur dapat bersifat logam atau non-logam, dan memahami banyak fenomena kimia lainnya.
Itulah gambaran lengkap mengenai Konfigurasi Elektron dan Elektron Valensi menurut teori atom Bohr, yang diharapkan dapat memudahkan kalian dalam memahami bagaimana elektron-elektron di dalam atom tersusun serta bagaimana cara menentukannya. Semoga penjelasan ini membantu kalian dalam memahami materi dan siap untuk mempelajari konsep-konsep kimia yang lebih lanjut.