Pengantar Kimia Unsur

Kimia Unsur (Elemental Chemistry) merupakan cabang ilmu kimia yang membahas unsur-unsur alami dalam keadaan tidak bersenyawa, ya, benar, tidak bersenyawa.. namun sepertinya kurikulum di Indonesia menafsirkan kimia unsur terlalu jauh sehingga materinya terkesan terlalu banyak.

Sebelum memasuki Kimia Unsur, ada baiknya kita rangkum dulu hal-hal penting yang akan dibutuhkan di Kimia Unsur.

Kelimpahan Unsur di Alam

Matahari menggunakan energi yang berasal dari fusi hidrogen
sumber: deviantart

Unsur paling melimpah di Alam Semesta adalah Hidrogen, yang hanya memiliki satu proton dan satu elektron yang menjadi bahan bakar utama bintang-bintang, diikuti oleh Helium.

Di Bumi, unsur paling melimpah dalam keadaan bersenyawa dengan unsur lain adalah Karbon, karena seluruh kehidupan di bumi tersusun atas senyawa turunan karbon baik karbon organik seperti asam amino, asam nukleat (DNA dan RNA), selulosa, dan lemak maupun karbon anorganik seperti karbon dioksida dan karbon tetraflorida.

Unsur paling melimpah di kerak bumi adalah Oksigen, Silikon, Alumunium, Besi, dan Kalsium, sementara unsur yang paling melimpah di perut bumi adalah Besi dan di atmosfer bumi adalah Nitrogen, Oksigen, dan Argon. Senyawa paling umum yang ada di bumi adalah Air (H₂O).

Konfigurasi Elektron Mekanika Kuantum

Konfigurasi Elektron berdasarkan Hukum Mekanika Kuantum didasarkan pada 3 aturan penting yaitu Aturan Aufbau, Aturan Pauli, dan Aturan Hund. Terdapat 4 jenis bilangan kuantum yaitu Bilangan Kuantum Utama (n), Azimuth (l), Magnetik (m), dan Spin (s). Namun untuk post kali ini kita hanya bahas konfigurasi elektronnya saja, untuk Mekanika Kuantum yang lebih dalam akan dibahas di post-post berikutnya.

Cara pemberian konfigurasi elektron menurut mekanika kuantum:

1. Tentukan unsur/ion yang akan dicari konfigurasi elektronnya
2. Cari gas mulia terdekat dengan no. atom di bawah unsur yang akan kita cari
3. Masukkan elektron berdasarkan subkulit secara berurutan menurut aturan aufbau
   Ingat, subkulit s memiliki tempat untuk 2 elektron, p memiliki tempat untuk 6 elektron, d memiliki tempat untuk 10 elektron, dan f memiliki tempat untuk 14 elektron..
4. Bila bertemu dengan konfigurasi ns² nd⁴ dan ns² nd⁹ pada logam transisi, ubah menjadi ns1 nd5 dan ns1 nd10 karena subkulit d cenderung stabil.

Tingkat Energi Subkulit menurut aturan Aufbau

contoh 1:

₂₆Fe. gas mulia terdekat adalah ₁₈Ar, setelah Ar adalah periode 4.

Jadi awalnya kita buat dulu [Ar]4s lalu diisi sesuai aturan aufbau menjadi:
[Ar]4s²3d⁶

kita urutkan sesuai kulit terkecil hingga terbesar:
[Ar]3d⁶4s²

contoh 2:
₉₅Am. gas mulia terdekat adalah ₈₆Rn, setelah Rn adalah periode 7.
Jadi awalnya kita buat dulu [Rn]7s lalu diisi sesuai aturan aufbau menjadi
[Rn]7s²5f⁷ 

kita urutkan sesuai kulit terkecil hingga terbesar:
[Rn]5f⁷6d⁰7s²

Sifat Periodik Unsur