Kalkulator Konfigurasi Elektron | Semua Elemen 1-118

Apakah Kalkulator Konfigurasi Elektron?

Kalkulator konfigurasi elektron menentukan cara elektron dalam atom tersusun dalam orbitalnya. Orbital ialah kawasan di sekeliling nukleus yang berkemungkinan mengandungi elektron. Masukkan nombor atom dari 1 hingga 118 dan pilih tatatanda. Kalkulator memaparkan konfigurasi elektron dalam tatatanda penuh atau tatatanda singkatan gas adi, bersama-sama nama unsur, simbolnya dan rajah pengisian orbital.

Apakah Konfigurasi Elektron?

Konfigurasi elektron ialah kod ringkas yang menunjukkan bilangan elektron dalam setiap subpetala atom. Ia ditulis sebagai siri label seperti 1s, 2s dan 2p, setiap satunya diikuti nombor superskrip kecil. Label itu menamakan aras tenaga dan bentuk subpetala. Superskrip menunjukkan bilangan elektron di dalamnya. Sebagai contoh, konfigurasi karbon ialah 1s² 2s² 2p², yang bermaksud terdapat dua elektron dalam subpetala 1s, dua dalam 2s dan dua dalam 2p.

Tiga peraturan menentukan cara elektron mengisi subpetala ini:

• Prinsip Aufbau: elektron mengisi subpetala yang mempunyai tenaga paling rendah terlebih dahulu sebelum beralih kepada subpetala yang lebih tinggi tenaganya.
• Prinsip pengecualian Pauli: setiap orbital menampung paling banyak dua elektron, dan kedua-duanya mesti mempunyai spin yang berlawanan arah.
• Peraturan Hund: apabila beberapa orbital dalam subpetala mempunyai tenaga yang sama, seperti tiga orbital p, elektron mengisi setiap orbital satu per satu sebelum mana-mana orbital menerima elektron kedua.

Urutan pengisian subpetala, daripada tenaga paling rendah hingga paling tinggi, ialah:

11s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p
2

Perhatikan bahawa 4s diisi sebelum 3d, walaupun “3” lebih rendah daripada “4”. Ini ialah salah satu bahagian pola yang lebih sukar, dan sebabnya urutan di atas, bukan nombor petala semata-mata, menentukan susunan tersebut.

Formula Konfigurasi Elektron: Cara Mengiranya

Untuk membina konfigurasi secara manual, ikuti urutan pengisian di atas dan masukkan elektron ke dalam setiap subpetala sehingga elektron habis. Setiap jenis subpetala menampung bilangan maksimum elektron yang tetap:

Langkah-langkah:

1. Cari nombor atom unsur tersebut. Nombor ini sama dengan bilangan elektron dalam atom neutral.
2. Ikuti urutan pengisian (1s, 2s, 2p, 3s, ...) dan penuhkan setiap subpetala sehingga maksimum sebelum beralih kepada subpetala seterusnya.
3. Berhenti selepas semua elektron ditempatkan. Subpetala terakhir mungkin hanya terisi sebahagian.

Contoh pengiraan: natrium (Na, nombor atom 11)

Natrium mempunyai 11 elektron. Mengikut urutan pengisian: 1s menampung 2, 2s menampung 2, 2p menampung 6 (jumlah terkumpul: 10), meninggalkan 1 elektron untuk 3s.

Tatatanda penuh: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

Tatatanda gas adi

Tatatanda gas adi memendekkan konfigurasi dengan menggantikan petala dalam yang lengkap dengan simbol gas adi terdekat yang lebih ringan dalam kurungan. Enam gas adi yang digunakan sebagai rujukan ialah helium (2), neon (10), argon (18), kripton (36), xenon (54) dan radon (86).

Sepuluh elektron pertama natrium, 1s² 2s² 2p⁶, sepadan tepat dengan konfigurasi penuh neon. Oleh itu, natrium boleh ditulis sebagai:

[Ne] 3s¹

Tatatanda ringkas ini lazim digunakan untuk atom yang lebih besar, yang tatatanda penuhnya boleh mengandungi sedozen atau lebih sebutan.

Lebih Banyak Contoh Pengiraan

Pengecualian kepada Prinsip Aufbau

Segelintir unsur tidak mengikut urutan pengisian dengan tepat. Subpetala yang terisi separuh tepat atau terisi penuh adalah sedikit lebih stabil berbanding susunan yang diramalkan oleh prinsip Aufbau. Dalam kebanyakan kes, satu elektron berpindah keluar dari subpetala s terluar ke subpetala d di bawahnya. Bagi beberapa unsur, seperti lantanum dan aktinium, satu elektron masuk ke subpetala d dan bukannya memulakan subpetala f.

Kalkulator menyimpan konfigurasi keadaan dasar yang diukur bagi 20 unsur berkenaan dan menggunakannya sebagai ganti ramalan Aufbau. Unsur-unsur itu ialah kromium (24), kuprum (29), niobium (41), molibdenum (42), rutenium (44), rodium (45), paladium (46), perak (47), lantanum (57), serium (58), gadolinium (64), platinum (78), emas (79), aktinium (89), torium (90), protaktinium (91), uranium (92), neptunium (93), kurium (96) dan lawrensium (103). Semua unsur lain dari 1 hingga 118 mengikut urutan pengisian biasa.

Cara Menggunakan Kalkulator Konfigurasi Elektron

1. Masukkan nombor atom antara 1 dan 118.
2. Pilih tatatanda gas adi atau tatatanda penuh.
3. Baca nama unsur, simbol, konfigurasi elektron dan rajah pengisian orbital.
4. Salin hasil menggunakan butang salin.

Kepentingan Konfigurasi Elektron

Konfigurasi elektron atom, khususnya susunan elektron terluarnya (elektron valens), sebahagian besarnya menentukan cara atom itu berikatan dengan atom lain. Unsur dalam lajur yang sama pada jadual berkala mempunyai konfigurasi valens yang serupa, sebab itu sifat kimianya juga serupa. Ahli kimia menggunakan konfigurasi elektron untuk meramalkan keadaan pengoksidaan, jenis ikatan dan kereaktifan. Ahli fizik menggunakannya untuk menerangkan spektrum atom, iaitu warna cahaya tertentu yang diserap atau dipancarkan oleh sesuatu unsur. Konfigurasi elektron juga menjadi asas kepada tatatanda nombor kuantum, yang menggunakan empat nombor (n, l, mₗ, mₛ) untuk menerangkan aras tenaga elektron, bentuk subpetala, orientasi orbital dan spin.

Soalan lazim

Apakah konfigurasi elektron? Konfigurasi elektron ialah susunan elektron dalam subpetala atom, yang ditulis sebagai urutan seperti 1s² 2s² 2p⁶. Ia mengikut prinsip Aufbau, prinsip pengecualian Pauli dan peraturan Hund.

Bagaimanakah konfigurasi elektron ditulis? Senaraikan setiap subpetala yang berisi mengikut urutan pengisian, dengan superskrip yang menunjukkan bilangan elektronnya. Karbon (nombor atom 6) ditulis sebagai 1s² 2s² 2p².

Apakah tatatanda gas adi? Ia ialah tatatanda ringkas yang menggantikan elektron yang sepadan dengan konfigurasi penuh gas adi menggunakan simbol gas tersebut dalam kurungan, diikuti elektron yang selebihnya. Natrium ialah [Ne] 3s¹ dan bukannya 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.

Mengapakah kromium dan kuprum melanggar corak pengisian biasa? Subpetala d yang terisi separuh atau terisi penuh lebih stabil berbanding konfigurasi yang diramalkan oleh urutan Aufbau, maka satu elektron 4s berpindah ke subpetala 3d. Kromium menjadi [Ar] 4s¹ 3d⁵ manakala kuprum menjadi [Ar] 4s¹ 3d¹⁰. Paladium pergi lebih jauh dan mengosongkan sepenuhnya subpetala 5s, lalu menghasilkan [Kr] 4d¹⁰.

Berapakah bilangan elektron yang boleh ditampung oleh subpetala? Subpetala s menampung sehingga 2, p sehingga 6, d sehingga 10 dan f sehingga 14 elektron.

Bagaimanakah elektron valens berkaitan dengan jadual berkala? Elektron valens ialah elektron dalam petala terluar. Bagi unsur kumpulan utama, bilangan elektron valens biasanya sepadan dengan nombor kumpulan unsur tersebut, sebab itu unsur dalam kumpulan yang sama bertindak balas dengan cara yang serupa.