Aturan Hund, Prinsip Aufbau, dan Larangan Pauli

Konfigurasi elektron mengharuskan kita untuk mempelajari aturan Hund, prinsip Aufbau, dan larangan Pauli. Ketiganya berhubungan erat. Apa yang dimaksud dengan aturan Hund, Prinsip Aufbau, dan larangan Pauli? Kita bahas satu per satu.

atom

Prinsip Aufbau

Pengertian Prinsip Aufbau

Kata Aufbau berasal dari bahasa Jerman yaitu “Aufbauen” yang berarti “membangun”. Pada saat menuliskan konfigurasi elektron, maka sama dengan membangun elektron orbital yang tersusun dari atom-atom. Pada saat menulisnya, maka orbital akan terisi dengan elektron untuk menambah nomor atom. Prinsip Aufbau berasal dari asas larangan Pauli yang mengatakan bahwa tidak ada dua elektron dalam sebuah atom dapat memiliki bilangan kuantum yang sama, karena harus “menumpuk” atau “membangun” ke tingkat energi yang lebih tinggi.

Contoh Prinsip Aufbau

Jika mengikuti pola pada periode dari B (Z=5) ke Ne (Z=10) jumlah elektron mengalami dan subkulit terisi. Di sini berfokus pada subkulit p di mana sama seperti bergerak menuju Ne, subkulit p menjadi penuh.

  • B (Z=5) konfigurasi : 1s2 2s2 2p1
  • C (Z=6) konfigurasi : 1s2 2s2 2p2
  • N (Z=7) konfigurasi : 1s2 2s2 2p3
  • O (Z=8) konfigurasi : 1s2 2s2 2p4
  • F (Z=9) konfigurasi : 1s2 2s2 2p5
  • Ne (Z=10) konfigurasi : 1s2 2s2 2p6

Aturan Hund

Pengertian Aturan Hund

Pada prinsip Aufbau, telah dibahas bahwa elektron akan mengisi orbital energi terendah pertama, dan kemudian naik ke orbital energi yang lebih tinggi hanya setelah orbital energi yang lebih rendah penuh. Jika dipikir dengan hati-hati, maka masih ada masalah di sana. Tentu saja, orbital 1s harus diisi sebelum orbital 2s, karena orbital 1s memiliki nilai yang lebih rendah dari n, dan dengan demikian mempunyai energi yang lebih rendah. Bagaimana dengan tiga orbital 2p yang berbeda? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu beralih ke Aturan Hund .

Aturan Hund menyatakan bahwa :

  1. Setiap orbital di subtingkat diisi elektron tunggal sebelum orbital diisi pasangan elektron.
  2. Semua elektron tunggal yang mengisi orbital akan mempunyai spin yang sama.

Ketika menetapkan elektron dalam orbital, setiap elektron pertama akan mengisi semua orbital dengan energi yang sama (juga disebut sebagai degenerat) sebelum berpasangan dengan elektron lain dalam orbital setengah penuh. Atom pada keadaan dasar (ground state) cenderung memiliki banyak elektron yang tidak berpasangan.

Larangan Pauli

Pengertian Larangan Pauli

Larangan Pauli menyatakan bahwa tidak ada dua elektron dapat memiliki empat bilangan kuantum yang sama. Dalam satu orbital maksimal dapat ditemukan dua elektron dan dua elektron harus memiliki spin yang berlawanan. Itu berarti satu elektron mempunyai spin ke atas (+½) dan yang lain akan mempunyai spin ke bawah (-½).

Tiga bilangan kuantum pertama adalah n=1, l=0, m=0. Hanya dua elektron yang sesuai, yang akan berupa s=-½ atau s =+½.