Tentu, ini ciri-chusus konfigurasi elektron unsur transisi:
Unsur transisi didefinisikan sebagai unsur yang dapat menggunakan orbital d pada kulit terluarnya untuk berikatan. Secara blok, mereka terletak di Blok-d pada tabel periodik (Golongan 3 hingga 12).
Ciri-ciri khusus konfigurasi elektronnya adalah sebagai berikut:
1. Pengisian Orbital *d* yang Tertunda
Ini adalah ciri paling khas. Meskipun kulit valensi utama unsur transisi adalah kulit n, pengisian elektron justru terjadi pada subkulit d di kulit (n-1).
Contoh:
Kalsium (Ca, Gol. 2):
[Ar] 4s²Skandium (Sc, Gol. 3):
[Ar] 3d¹ 4s²Titanium (Ti, Gol. 4):
[Ar] 3d² 4s²
Perhatikan bahwa setelah kulit 4s terisi penuh (pada Kalsium), elektron berikutnya (pada Skandium) justru mengisi orbital 3d, bukan 4p.
2. Pengecualian pada Konfigurasi Kr dan Cu (dan beberapa lainnya)
Beberapa unsur memiliki konfigurasi elektron yang "melanggar" aturan urutan pengisian karena stabilitas yang lebih tinggi pada konfigurasi setengah penuh (d⁵) atau penuh (d¹⁰).
Kromium (Cr):
[Ar] 3d⁵ 4s¹(bukan[Ar] 3d⁴ 4s²)Konfigurasi
3d⁵setengah penuh lebih stabil.
Tembaga (Cu):
[Ar] 3d¹⁰ 4s¹(bukan[Ar] 3d⁹ 4s²)Konfigurasi
3d¹⁰penuh lebih stabil.
Pengecualian serupa juga terjadi pada Molybdenum (Mo), Silver (Ag), dan Gold (Au).
3. Orbital *d* yang Tidak Penuh
Unsur transisi selalu memiliki orbital d yang tidak terisi penuh, baik pada keadaan dasar maupun dalam senyawanya yang umum. Inilah yang menyebabkan sifat khasnya, seperti:
Warna: Transisi elektron antara orbital d yang energinya terpisah sedikit.
Sifat Magnetik: Adanya elektron tidak berpasangan.
Aktivitas Katalitik: Kemampuan untuk mengubah bilangan oksidasi.
4. Bilangan Oksidasi yang Bervariasi
Karena energi orbital 4s dan 3d yang hampir sama, unsur transisi dapat kehilalkan elektron dari kedua orbital tersebut, menghasilkan bilangan oksidasi yang bervariasi (biasanya +2, +3, dan lainnya).
Contoh:
Besi (Fe):
[Ar] 3d⁶ 4s²→ Bilangan oksidasi +2 (kehilangan 4s²) dan +3 (kehilangan 4s² dan satu elektron 3d).Mangan (Mn):
[Ar] 3d⁵ 4s²→ Bilangan oksidasi +2, +3, +4, +6, +7.
Catatan Penting tentang Urutan Penulisan vs. Urutan Pengisian
Sering terjadi kebingungan antara urutan pengisian elektron dan urutan penulisan konfigurasi elektron.
Urutan Pengisian (Aufbau): Elektron mengisi orbital berdasarkan tingkat energinya dari rendah ke tinggi.
Urutannya: 4s → 3d → 4p
Jadi, orbital 4s terisi sebelum orbital 3d.
Urutan Penulisan (Konvensi IUPAC): Konfigurasi elektron ditulis berdasarkan urutan kulit utama (n).
Urutannya: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p...
Ini dilakukan untuk memudahkan melihat periode unsur. Kulit dengan n=4 (4s, 4p) ditulis setelah 3p, meskipun 3d memiliki n=3.
Kesimpulan: Meskipun orbital 4s memiliki energi lebih rendah dan terisi dahulu, dalam penulisan konfigurasi yang benar, kulit dengan nomor yang lebih kecil (3d) biasanya ditulis sebelum kulit yang lebih besar (4p), dan ketika unsur transisi membentuk ion, elektron 4s akan dilepas terlebih dahulu sebelum elektron 3d.
Contoh Ionisasi:
Atom Besi (Fe):
[Ar] 3d⁶ 4s²Ion Fe²⁺:
[Ar] 3d⁶(elektron 4s yang dilepas)Ion Fe³⁺:
[Ar] 3d⁵(elektron 4s dan satu elektron 3d yang dilepas)
konfigurasi elektron untuk semua unsur
transisi blok-d (Golongan 3 hingga 12).
Sebelumnya, penting untuk diingat bahwa:
Konfigurasi elektron ditulis berdasarkan prinsip Aufbau (subkulit diisi dari energi rendah ke tinggi).
Untuk unsur transisi, elektron yang ditambahkan mengisi subkulit d.
Terdapat beberapa pengecualian dimana konfigurasi setengah penuh (d⁵) atau penuh (d¹⁰) lebih stabil. Unsur yang paling umum dengan pengecualian adalah Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, dan Au. Pengecualian ini akan ditandai dengan warna merah.
Berikut adalah konfigurasi elektron unsur-unsur transisi periode 4 hingga 7:
Deret Utama Unsur Transisi (Blok d)
1. Periode 4 (Deret Transisi Pertama)
Scandium (Sc, Z=21):
[Ar] 4s² 3d¹Titanium (Ti, Z=22):
[Ar] 4s² 3d²Vanadium (V, Z=23):
[Ar] 4s² 3d³Kromium (Cr, Z=24):
[Ar] 4s¹ 3d⁵(Pengecualian - setengah penuh lebih stabil)Mangan (Mn, Z=25):
[Ar] 4s² 3d⁵Besi (Fe, Z=26):
[Ar] 4s² 3d⁶Kobalt (Co, Z=27):
[Ar] 4s² 3d⁷Nikel (Ni, Z=28):
[Ar] 4s² 3d⁸Tembaga (Cu, Z=29):
[Ar] 4s¹ 3d¹⁰(Pengecualian - penuh lebih stabil)Seng (Zn, Z=30):
[Ar] 4s² 3d¹⁰
2. Periode 5 (Deret Transisi Kedua)
Yttrium (Y, Z=39):
[Kr] 5s² 4d¹Zirkonium (Zr, Z=40):
[Kr] 5s² 4d²Niobium (Nb, Z=41):
[Kr] 5s¹ 4d⁴(Pengecualian)Molibdenum (Mo, Z=42):
[Kr] 5s¹ 4d⁵(Pengecualian - mirip Cr)Teknesium (Tc, Z=43):
[Kr] 5s² 4d⁵Ruthenium (Ru, Z=44):
[Kr] 5s¹ 4d⁷(Pengecualian)Rodium (Rh, Z=45):
[Kr] 5s¹ 4d⁸(Pengecualian)Paladium (Pd, Z=46):
[Kr] 4d¹⁰(Pengecualian - penuh, orbital 5s kosong)Perak (Ag, Z=47):
[Kr] 5s¹ 4d¹⁰(Pengecualian - mirip Cu)Kadmium (Cd, Z=48):
[Kr] 5s² 4d¹⁰
3. Periode 6 (Deret Transisi Ketiga)
Lantanum (La, Z=57):
[Xe] 6s² 5d¹(Catatan: Lantanum adalah logam transisi, tetapi sering dimasukkan dalam deret Lantanida)Hafnium (Hf, Z=72):
[Xe] 4f¹⁴ 6s² 5d²Tantalum (Ta, Z=73):
[Xe] 4f¹⁴ 6s² 5d³Wolfram (Tungsten, W, Z=74):
[Xe] 4f¹⁴ 6s² 5d⁴Renium (Re, Z=75):
[Xe] 4f¹⁴ 6s² 5d⁵Osmium (Os, Z=76):
[Xe] 4f¹⁴ 6s² 5d⁶Iridium (Ir, Z=77):
[Xe] 4f¹⁴ 6s² 5d⁷Platina (Pt, Z=78):
[Xe] 4f¹⁴ 6s¹ 5d⁹(Pengecualian)Emas (Au, Z=79):
[Xe] 4f¹⁴ 6s¹ 5d¹⁰(Pengecualian - mirip Cu dan Ag)Raksa (Hg, Z=80):
[Xe] 4f¹⁴ 6s² 5d¹⁰
4. Periode 7 (Deret Transisi Keempat)
Aktinium (Ac, Z=89):
[Rn] 7s² 6d¹(Catatan: Aktinium adalah logam transisi, tetapi sering dimasukkan dalam deret Aktinida)Rutherfordium (Rf, Z=104):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d²(Unsur sintetis)Dubnium (Db, Z=105):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d³(Unsur sintetis)Seaborgium (Sg, Z=106):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d⁴(Unsur sintetis)Bohrium (Bh, Z=107):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d⁵(Unsur sintetis)Hassium (Hs, Z=108):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d⁶(Unsur sintetis)Meitnerium (Mt, Z=109):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d⁷(Unsur sintetis)Darmstadtium (Ds, Z=110):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d⁸(Unsur sintetis)Roentgenium (Rg, Z=111):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d⁹(Unsur sintetis)Copernicium (Cn, Z=112):
[Rn] 5f¹⁴ 7s² 6d¹⁰(Unsur sintetis)
Catatan Penting:
Lantanida dan Aktinida adalah unsur transisi blok-f, bukan blok-d, sehingga tidak dimasukkan dalam daftar utama di atas.
Penulisan Konfigurasi: Konfigurasi ditulis dengan notasi gas mulia (
[He],[Ne],[Ar], dll.) untuk mempersingkat.Stabilitas: Pengecualian pada konfigurasi terjadi karena stabilitas yang lebih tinggi pada konfigurasi setengah penuh (d⁵) atau penuh (d¹⁰).
Unsur Sintetis: Untuk unsur-unsur setelah Bismuth (Z=83), termasuk banyak unsur transisi periode 7, konfigurasinya adalah prediksi berdasarkan aturan dan mungkin belum dapat dikonfirmasi secara eksperimen karena sifatnya yang sangat radioaktif dan berumur pendek.
Semoga konfigurasi ini membantu