Apa itu kulit elektron?

Kulit: lapisan elektron

Elektron di sekeliling inti berada dalam kulit, yang juga disebut tingkat energi, yang cara kerjanya agak mirip lantai-lantai sebuah gedung. Kulit pertama paling dekat dengan inti dan berenergi paling rendah, dan setiap kulit berikutnya lebih jauh dan berenergi lebih tinggi.

Kulit diberi nomor 1, 2, 3, dan seterusnya, ke arah luar dari inti, dan juga memiliki nama huruf: K, L, M, dan N untuk empat yang pertama. Nomor periode suatu unsur menunjukkan berapa banyak kulit yang dipakai atomnya, jadi natrium, di periode 3, memiliki elektron di tiga kulit.

Berapa banyak elektron yang muat di setiap kulit

Setiap kulit dapat menampung jumlah elektron maksimum, yang diberikan oleh rumus 2n², dengan n adalah nomor kulit. Kulit pertama menampung 2 × 1² = 2, kulit kedua menampung 2 × 2² = 8, kulit ketiga menampung 2 × 3² = 18, dan kulit keempat menampung 2 × 4² = 32.

Elektron mengisi kulit berenergi terendah lebih dahulu, dan ketika suatu kulit penuh, elektron berikutnya memulai kulit baru yang lebih jauh. Dua elektron helium mengisi kulit pertama, jadi elektron ketiga litium harus masuk ke kulit kedua, menghasilkan susunan 2, 1.

Pola 2-8-8 untuk 20 unsur pertama

Untuk 20 unsur pertama, satu aturan sederhana memberikan susunan elektronnya: tempatkan 2 elektron di kulit pertama, hingga 8 di kulit kedua, hingga 8 di kulit ketiga, dan sisanya di kulit keempat. Karbon (6 elektron) adalah 2, 4. Natrium (11) adalah 2, 8, 1. Klorin (17) adalah 2, 8, 7. Argon (18) adalah 2, 8, 8.

Kulit ketiga sebenarnya dapat menampung 18 elektron, tetapi kalium (19) adalah 2, 8, 8, 1 dan kalsium (20) adalah 2, 8, 8, 2, karena bagian pertama kulit keempat sedikit lebih rendah energinya daripada sisa kulit ketiga. Mulai dari skandium (21), elektron kembali mengisi kulit ketiga, jadi aturan 2-8-8 hanya berlaku sampai kalsium.

Menggambar diagram Bohr

Diagram Bohr adalah sketsa cepat kulit-kulit atom. Gambarlah lingkaran kecil untuk inti dengan lambang unsur di dalamnya, lalu satu cincin untuk setiap kulit, dan letakkan elektron pada cincin itu sebagai titik.

Contoh soal: natrium. Nomor atomnya 11, jadi atom natrium netral memiliki 11 elektron. Letakkan 2 pada cincin pertama, tersisa 9. Letakkan 8 pada cincin kedua, tersisa 1, dan elektron terakhir itu berada sendirian pada cincin ketiga. Diagramnya menunjukkan 2, 8, 1.

Mengapa kulit terluar penting

Elektron di kulit terluar, yaitu elektron valensi, menentukan cara atom bereaksi. Atom dengan kulit terluar penuh, seperti neon (2, 8) dan argon (2, 8, 8), hampir tidak bereaksi sama sekali. Litium (2, 1), natrium (2, 8, 1), dan kalium (2, 8, 8, 1) masing-masing memiliki satu elektron terluar yang mudah dilepas, sehingga ketiganya adalah logam reaktif.

Model Bohr dan keterbatasannya

Fisikawan Denmark Niels Bohr mengusulkan model ini pada 1913. Ia mengemukakan bahwa elektron bergerak pada orbit tetap dengan energi tetap dan memancarkan cahaya ketika turun dari orbit yang lebih tinggi ke yang lebih rendah. Ini menjelaskan warna cahaya yang tepat dari gas hidrogen yang berpijar, keberhasilan besar pada masanya.

Namun model ini memiliki keterbatasan. Model ini hanya memprediksi dengan benar cahaya dari hidrogen dan atom berelektron satu lainnya, dan elektron sebenarnya tidak mengitari inti seperti planet mengitari Matahari. Dalam model kuantum modern, setiap elektron menempati orbital, yaitu daerah tempat elektron kemungkinan besar ditemukan, dan setiap kulit terbagi menjadi subkulit yang disebut s, p, d, dan f. Model Bohr tetap alat yang praktis untuk menghitung elektron, asalkan kamu ingat bahwa model ini disederhanakan.