Menurut Teori Atom Bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada jalur-jalur lintasan tertentu yang disebut kulit (tingkat energi). Jumlah maksimum elektron yang dapat menempati satu kulit harus memenuhi rumus 2n² (n = nomor kulit).

Tahapan pengisian konfigurasi elektron menurut Bohr.

1) Konfigurasi dimulai dari pengisian kulit pertama, yakni kulit K

2) Pada kulit K, apabila elektron ≥ 2 maka kulit K diisi 2 elektron, sisa elektron diisikan pada kulit selanjutnya. Contoh: ₃Li = 2, 1 ; ₁H = 1

3) Pada kulit L

• Pada kulit L diisi 8 elektron, jika elektron yang tersedia ≥ 8. Sisa elektron diisikan pada kulit selanjutnya. Contoh: ₁₇Cl = 2, 8, 7
• Diisi elektron sisa, jika elektron < 8. Contoh: ₆C = 2, 4

4) Pada kulit M

• Kulit M diisi 18 elektron, jika elektron yang tersedia ≥ 18. Sisa elektron diisikan pada kulit selanjutnya. Contoh: ₃₀Zn = 2, 8, 18, 2
• Kulit M diisi 8 elektron, jika 8 ≤ elektron < 18. Contoh: ₂₄Mg = 2, 8, 8, 6
• Diisi elektron sisa, jika elektron < 8 . contoh : ₁₅P = 2, 8, 5

5) Pada kulit N

• Kulit N diisi 32 elektron, jika elektron yang tersedia ≥ 32. Sisa elektron diisikan pada kulit selanjutnya. Contoh: ₈₇Fr = 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1
• Kulit N diisi 18 elektron, jika 18 ≤ elektron < 32. Contoh: ₄₇Ag = 2, 8, 18, 18, 1
• Kulit M diisi 8 elektron, jika 8 ≤ elektron < 18. Contoh: ₃₇Rb = 2, 8, 18, 8, 1
• Diisi elektron sisa, jika elektron < 8. Contoh: ₃₀Zn = 2, 8, 18, 2

Untuk atom ₅₃I, pengisian elektron pada setiap kulitnya sebagai berikut.

• Pada kulit K = 2 (Sisa elektron 51)
• Pada kulit L = 8 (Karena elektron yang tersedia ≥ 8. Elektron sisa 43)
• Pada kulit M = 18 (Karena elektron yang tersedia ≥ 18. Elektron sisa 25)
• Pada kulit N = 18 (Karena 18 ≤ elektron < 32. Elektron sisa 7)
• Pada kulit O = 7

Jadi, konfigurasi elektron menurut Bohr untuk atom ₅₃I adalah 2, 8, 18, 18, 7.

Perkembangan Model Atom

• Model Atom John Dalton (1803)

Atom merupakan partikel terkecil suatu materi yang berbentuk bola pejal.

• Model Atom J. J. Thomson (1897)

Berdasarkan percobaan menggunakan sinar katoda, Thomson menemukan adanya pembelokan sinar katoda oleh muatan listrik ke arah kutub positif. Berdasarkan percobaan tersebut, Thomson berkesimpulan bahwa sinar katoda merupakan partikel penyusun atom yang bermuatan negatif yang selanjutnya disebut elektron. Berdasarkan hal ini maka menurut Thomson, atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan elektron di seluruh bagian atom seperti roti kismis.

• Model Atom Rutherford (1910)

Berdasarkan percobaan penembakan lempengan tipis emas dengan partikel alfa, Rutherford menemukan bahwa sebagian besar partikel alfa dapat menembus lempengan emas, partikel alfa yang mendekati inti atom dibelokkan gaya tolak inti dan yang menuju inti atom dipantulkan karena inti atom bermuatan positif.

Menurut Rutherford, atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif seperti tata surya.

• Model Atom Niels Bohr (1913)

Melalui percobaan mengenai spektrum atom hidrogen berhasil memberikan penjelasan bagaimana elektron-elektron berada di daerah sekitar inti atom. Menurut model atom Bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut dengan kulit elektron atau tingkat energi. Penjelasan Bohr didasarkan pada dua postulat.

1. Elektron mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu yang disebut orbit atau kulit
2. Elektron dapat berpindah dari kulit yang satu ke kulit yang lain dengan memancarkan atau menyerap energi

Sehingga tokoh yang mengemukakan elektron-elektron beredar mengelilingi atom seperti sistem tata surya dan memiliki lintasan-lintasan tertentu adalah Niels Bohr.

Menurut Teori Atom Bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada jalur-jalur lintasan tertentu yang disebut kulit (tingkat energi). Jumlah maksimum elektron yang dapat menempati satu kulit harus memenuhi rumus 2n² (n = nomor kulit).

Berdasarkan soal, atom memiliki 2 elektron dalam kulit pertama, 8 elektron dalam kulit kedua, 8 elektron dalam kulit ketiga dan 2 elektron dalam kulit keempat. Jika diterjemahkan dalam konfigurasi elektron Bohr makan konfigurasinya adalah sebagai berikut.

Kulit K L M N = 2 8 8 2 ⟶ Jumlah e^- yang dimiliki atom dalam soal = 20.

Dari konfigurasi elektron menurut teori Bohr, kita hanya dapat mengetahui jumlah elektron pada setiap kulit. Untuk mengetahui elektron pada setiap subkulit, harus menggunakan konfigurasi elektron menurut prinsip Aufbau.

TEORI ATOM MODERN / TEORI ATOM MEKANIKA KUANTUM

Menurut Teori Atom Mekanika Kuantum (Teori Atom Modern) ternyata suatu kulit (tingkat energi) terdiri dari subkulit-subkulit (sub tingkat energi) dan suatu subkulit terdiri dari orbital.

1. Subkulit s memiliki 1 orbital ⟶ maksimum ditempati 2 elektron
2. Subkulit p memiliki 3 orbital ⟶ maksimum ditempati 6 elektron
3. Subkulit d memiliki 5 orbital ⟶ maksimum ditempati 10 elektron
4. Subkulit f memiliki 7 orbital ⟶ maksimum ditempati 14 elektron

Pengisian elektron ke dalam subkulit mengikuti prinsip Aufbau, yakni elektron-elektron mengisi subkulit mulai dari yang berenergi rendah ke subkulit yang berenergi lebih tinggi, menurut bagan sebagai berikut :

Urutan pengisian elektron menurut prinsip Aufbau:

1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s ...dst

Untuk mempermudah menghafal urutan pengisian elektron mengikuti prinsip Aufbau maka dapat dibuat jembatan keledainya sebagai berikut :

saya suka pisang suka pisang suka dengan pisang suka dengan pisang suka feeling donat pisang suka feeling donat pisang sekali

Huruf depan dari setiap kata merepresentasikan subkulit s, p, d dan f.

Untuk atom dengan jumlah elektron 20, konfigurasi elektron menurut prinsip Aufbau adalah

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²

Untuk mengetahui jumlah elektron pada subkulit p, maka kita jumlahkan elektron pada setiap subkulit p.

2p⁶ 3p⁶ ⟶ 6e^- + 6e^- = 12e^-

Jadi jumlah total elektron dalam subkulit p untuk atom dalam soal adalah 12e^-.

Sifat-sifat sinar katoda dapat diketahui setelah penyempurnaan tabung sinar katoda yang dilakukan oleh Sir Willian Crookes. Sifat-sifat sinar katode tersebut adalah sebagai berikut :

1. Merambat dalam garis lurus dari kutub negatif (katode) menuju ke kutub positif (anode)
2. Dibelokkan oleh medan magnet dan medan listrik menuju ke kutub positif
3. Sifat sinar katode tidak dipengaruhi oleh jenis elektroda yang dipakai, jenis gas dalam tabung dan bahan yang digunakan untuk menghasilkan arus listrik

Jadi sifat sinar katode yang tepat pada pilihan jawaban di atas adalah dibelokkan oleh medan magnet menuju kutub positif.

Bilangan kuantum adalah bilangan-bilangan yang menyatakan keadaan energi suatu elektron dalam atom, sehingga elektron tersebut eksklusif (dapat dibedakan) dari yang lainnya. Setiap elektron mempunyai empat buah bilangan kuantum, yaitu: n, l, m dan s. 

Bilangan kuantum azimut (l) menunjukkan bentuk orbital (nomor subkulit).

• subkulit s (l = 0)                  
• subkulit p (l = 1) 
• subkulit d (l = 2)
• subkulit f (l = 3)

Syarat: l harus lebih kecil dari n (l < n)

l merupakan bilangan bulat dari 0 sampai n $-$ 1

Sehingga,

untuk n = 3, bilangan kuantum azimut (l) yang memungkinkan adalah 0, 1, 2.

X = Lambang atom

A = Nomor Massa = jumlah proton + jumlah neutron 

Z = Nomor Atom = jumlah proton = jumlah elektron

Jumlah neutron = nomor massa – nomor atom = A - Z

ISOTOP

Atom dari unsur yang sama, tetapi memiliki nomor massa yang berbeda.

Contoh:  dan          

Karena berasal dari unsur yang sama, maka atom-atom tersebut harus memiliki jumlah proton dan jumlah elektron yang sama.

Jadi, pasangan yang merupakan isotop adalah atom R dan S.

Keelektronegatifan adalah kecenderungan suatu atom dalam menarik pasangan elektron yang digunakan bersama dalam membentuk ikatan. Semakin besar harga keelektronegatifan suatu atom, maka semakin mudah menarik pasangan elektron untuk membentuk ikatan, atau gaya tarik elektronnya makin kuat. Keelektronegatifan unsur ditentukan oleh muatan inti dan jari-jari atomnya.

Keelektronegatifan unsur-unsur dalam satu golongan dari atas ke bawah semakin kecil, sedangkan unsur-unsur dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar. Menurut Pauling, keelektronegatifan unsur gas mulia adalah nol. Artinya, gas mulia tidak mempunyai kemampuan untuk menarik elektron.

Berdasarkan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa keelektronegatifan terbesar akan dimiliki oleh golongan paling kanan (selain gas mulia karena tidak memiliki keelektronegatifan) dan periode paling kecil.

Natrium (Na) ⟶ Golongan IA / periode 3

Kalsium (Ca) ⟶ Golongan IIA / periode 4

Helium (He) ⟶ Golongan VIIIA / periode 1

Fluorin (F) ⟶ Golongan VIIA / periode 2

Klorin (Cl) ⟶ Golongan VIIA / periode 3

Jadi, unsur yang mempunyai keelektronegatifan terbesar pada pilihan jawaban adalah fluorin.

Jumlah golongan dalam sistem periodik ada 8 dan ditandai dengan angka Romawi. Ada dua golongan besar, yaitu golongan A (golongan utama) dan golongan B (golongan transisi). Golongan B terletak antara golongan IIA dan golongan IIIA. Nama-nama golongan pada unsur golongan A sebagai berikut.

• Golongan IA disebut golongan alkali
• Golongan IIA disebut golongan alkali tanah
• Golongan IIIA disebut golongan boron
• Golongan IVA disebut golongan karbon
• Golongan VA disebut golongan nitrogen
• Golongan VIA disebut golongan oksigen
• Golongan VIIA disebut golongan halogen
• Golongan VIIIA disebut golongan gas mulia

Unsur-unsur gas mulia (golongan VIIIA) terdiri atas helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), dan radon (Rn). Sifatnya yang tidak reaktif ini menyebabkan gas mulia ditemukan di alam sebagai atom tunggal atau monoatomik. Sumber utama gas mulia adalah udara, kecuali untuk He dan Rn. He lebih banyak ditemukan di gas alam, sementara Rn berasal dari peluruhan panjang unsur radioaktif unsur uranium dan peluruhan langsung radium. Jumlahnya yang sangat sedikit di atmosfer atau di udara membuat gas mulia disebut juga dengan gas jarang.

Jadi unsur-unsur gas mulia adalah golongan VIIIA.

Penentuan Periode dan Golongan Berdasarkan Konfigurasi Sub Kulit

Sistem periodik modern disusun berdasarkan konfigurasi elektron (nomor atom) yang dituangkan dalam bentuk tabel. Tabel periodik terdiri atas baris dan kolom. Baris disebut dengan periode sedangkan kolom disebut golongan. Unsur yang jumlah kulitnya sama diletakkan pada periode yang sama.

nomor periode = jumlah kulit

Unsur-unsur yang pengisian elektron terluar (elektron valensi) sama diletakkan pada golongan yang sama. Karena sifat kimia ditentukan struktur elektron valensi maka unsur-unsur dalam satu golongan mempunyai sifat yang mirip.

Unsur Utama (A)

Unsur-unsur yang pengisian elektronnya berakhir pada subkulit s atau subkulit p. Struktur elektron valensi golongan utama.

ns^x atau ns² np^y ⟶ n = periode

x = nomor golongan atau 2 + y = nomor golongan

Pengecualian:

₁H : 1s¹ : tidak mempunyai golongan

₂He: 1s² : termasuk gas mulia (VIIIA)

P  : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ ⟶ Berakhir di subkulit p ⟶ Unsur golongan utama (A)    

elektron valensinya 3s² 3p⁴ ⟶ jumlah elektron valensi = 6 ⟶ golongan VIA

R  : 1s² ⟶ no. atom 2 ⟶ unsur He ⟶ golongan VIIIA

Q  : 1s² 2s² 2p⁴ ⟶ Berakhir di subkulit p ⟶ Unsur golongan utama (A)    

elektron valensinya 2s² 2p⁶ ⟶ jumlah elektron valensi = 6⟶ golongan VIA

S  : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² ⟶ Berakhir di subkulit s ⟶ Unsur golongan utama (A)    

eletron valensinya 3s² ⟶ jumlah elektron valensi = 2⟶ golongan IIA

Jadi pasangan unsur dalam soal yang terletak dalam satu golongan adalah P dan Q.

Sistem periodik modern disusun berdasarkan konfigurasi elektron (nomor atom) yang dituangkan dalam bentuk tabel. Tabel periodik terdiri atas baris dan kolom. Baris disebut dengan periode, sedangkan kolom disebut golongan. Unsur yang jumlah kulitnya sama diletakkan pada periode yang sama.

nomor periode = jumlah kulit

Menurut teori Atom Bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada jalur-jalur lintasan tertentu yang disebut kulit (tingkat energi). Jumlah maksimum elektron yang dapat menempati satu kulit harus memenuhi rumus 2n² (n = nomor kulit).

Berdasarkan soal, elektron terakhir pada suatu atom terletak pada kulit N. Menurut teori atom Bohr, kulit N merupakan kulit ke- 4, sehingga dapat disimpulkan bahwa atom tersebut berada pada periode 4.

Jadi, unsur pada soal terletak pada periode 4.