Elektron Valensi: Struktur Atom - Kimia (Kelas 10)

Elektron Terluar yang Paling Sering Beraksi

Ambil contoh kalsium. Dalam model kulit sederhana, atom kalsium netral ditulis memiliki konfigurasi elektron $2, 8, 8, 2$ . Artinya, elektron kalsium tersebar pada kulit $\mathrm{K}$ , $\mathrm{L}$ , $\mathrm{M}$ , dan $\mathrm{N}$ .

Kulit terluarnya adalah kulit $\mathrm{N}$ karena kulit itulah kulit terjauh yang terisi elektron. Isi kulit $\mathrm{N}$ ada $2$ elektron. Jadi, atom kalsium memiliki $2$ elektron valensi.

Elektron valensi adalah elektron pada kulit terluar atom. Dalam pembahasan OpenStax, elektron pada kulit terluar disebut valence electrons dan berperan paling penting dalam reaksi kimia. Rujukannya bisa dibuka di openstax.org.

Karena berada di bagian terluar, elektron valensi paling sering terlibat saat atom berikatan, melepas elektron, atau menerima elektron. Bukan berarti elektronnya bebas lepas sendiri. Artinya, bagian luar atom inilah yang paling banyak menentukan cara atom bereaksi.

Model Elektron Valensi

Pilih atom netral. Baca konfigurasi kulitnya dari kiri ke kanan, lalu lihat kulit terakhir yang masih berisi elektron. Angka pada kulit terakhir itulah jumlah elektron valensi.

Pembaca Elektron Valensi

Kulit terluar diberi warna berbeda supaya jumlah elektron valensi langsung terbaca dari model.

Konfigurasinya $2, 8, 8, 2$ . Kulit $\mathrm{N}$ berisi $2$ elektron.

Elektron valensi: $2$
Kulit terluar: $\mathrm{N}$
Konfigurasi kulit: $2, 8, 8, 2$
Kecenderungan: Kalsium cenderung melepas $2$ elektron valensi saat membentuk ion $\mathrm{Ca^{2+}}$ .

Cara Cepat Menentukan Elektron Valensi

Gunakan urutan yang sama setiap kali supaya tidak tertukar.

Tulis konfigurasi kulit atom netral.
Cari kulit terakhir yang masih berisi elektron.
Jumlah elektron pada kulit terakhir itu adalah jumlah elektron valensi.

Contohnya:

Atom	Konfigurasi kulit	Kulit terluar	Elektron valensi
$\mathrm{Mg}$	$2, 8, 2$	$\mathrm{M}$	$2$
$\mathrm{Cl}$	$2, 8, 7$	$\mathrm{M}$	$7$
$\mathrm{Ar}$	$2, 8, 8$	$\mathrm{M}$	$8$
$\mathrm{Ca}$	$2, 8, 8, 2$	$\mathrm{N}$	$2$

Jangan menjumlahkan semua elektron untuk mencari elektron valensi. Untuk kalsium, jumlah semua elektronnya memang $20$ , tetapi elektron valensinya hanya $2$ karena yang dihitung adalah elektron di kulit terluar.

Pola pada Golongan yang Sama

Unsur dalam satu golongan utama sering memiliki jumlah elektron valensi yang sama. Karena itulah sifat kimianya dapat mirip. OpenStax menjelaskan bahwa unsur dalam satu golongan memiliki jumlah elektron valensi yang sama, dan kesamaan sifat kimia muncul karena kesamaan ini. Rujukannya bisa dibuka di openstax.org.

Perhatikan pola berikut.

Unsur	Nomor atom	$\mathrm{K}$	$\mathrm{L}$	$\mathrm{M}$	$\mathrm{N}$	$\mathrm{O}$	$\mathrm{P}$	$\mathrm{Q}$	Elektron valensi
$\mathrm{H}$	$1$	$1$	-	-	-	-	-	-	$1$
$\mathrm{Li}$	$3$	$2$	$1$	-	-	-	-	-	$1$
$\mathrm{Na}$	$11$	$2$	$8$	$1$	-	-	-	-	$1$
$\mathrm{K}$	$19$	$2$	$8$	$8$	$1$	-	-	-	$1$
$\mathrm{Rb}$	$37$	$2$	$8$	$18$	$8$	$1$	-	-	$1$
$\mathrm{Cs}$	$55$	$2$	$8$	$18$	$18$	$8$	$1$	-	$1$
$\mathrm{Fr}$	$87$	$2$	$8$	$18$	$32$	$18$	$8$	$1$	$1$

Tabel itu menunjukkan ide penting: meskipun jumlah kulit bertambah dari atas ke bawah, kulit terluar unsur-unsur tersebut tetap berisi $1$ elektron. Itulah sebabnya litium, natrium, kalium, rubidium, sesium, dan fransium ditempatkan dalam golongan yang sama.

Catatan kecil: hidrogen juga memiliki $1$ elektron valensi, tetapi sifatnya tidak sama dengan logam alkali. Jadi, jumlah elektron valensi adalah petunjuk kuat, bukan satu-satunya penjelasan sifat unsur.

Hubungan dengan Sifat Kimia

Elektron valensi penting karena reaksi kimia banyak melibatkan elektron terluar. Atom dapat melepas, menerima, atau berbagi elektron valensi.

Ringkasnya:

Pada banyak logam golongan utama, atom dengan $1$ atau $2$ elektron valensi cenderung melepas elektron ketika membentuk ion.
Unsur dengan $7$ elektron valensi sering mudah menerima atau berbagi $1$ elektron.
Unsur gas mulia seperti helium dan argon sudah memiliki kulit terluar penuh, sehingga sangat sukar bereaksi.

Untuk unsur golongan utama, aturan cepatnya seperti ini:

Golongan $1$ memiliki $1$ elektron valensi.
Golongan $2$ memiliki $2$ elektron valensi.
Golongan $13$ sampai $18$ memiliki $3$ sampai $8$ elektron valensi.

Helium adalah pengecualian penting: helium berada pada golongan $18$ , tetapi hanya memiliki $2$ elektron valensi karena kulit pertamanya penuh dengan $2$ elektron.

Pada unsur transisi, cara menghitung elektron valensi bisa lebih rumit karena subkulit $d$ ikut berperan. Karena itu, pembahasan ini fokus pada unsur golongan utama dan model kulit sederhana.

Cek Mandiri Kulit Terluar

Gunakan daftar ini sebagai pembanding. Bacalah konfigurasi kulit, lalu ambil angka pada kulit paling kanan sebagai elektron valensi.

Dua Puluh Unsur Pertama

Nomor atom	Unsur	Konfigurasi kulit	Elektron valensi
$1$	$\mathrm{H}$	$1$	$1$
$2$	$\mathrm{He}$	$2$	$2$
$3$	$\mathrm{Li}$	$2, 1$	$1$
$4$	$\mathrm{Be}$	$2, 2$	$2$
$5$	$\mathrm{B}$	$2, 3$	$3$
$6$	$\mathrm{C}$	$2, 4$	$4$
$7$	$\mathrm{N}$	$2, 5$	$5$
$8$	$\mathrm{O}$	$2, 6$	$6$
$9$	$\mathrm{F}$	$2, 7$	$7$
$10$	$\mathrm{Ne}$	$2, 8$	$8$
$11$	$\mathrm{Na}$	$2, 8, 1$	$1$
$12$	$\mathrm{Mg}$	$2, 8, 2$	$2$
$13$	$\mathrm{Al}$	$2, 8, 3$	$3$
$14$	$\mathrm{Si}$	$2, 8, 4$	$4$
$15$	$\mathrm{P}$	$2, 8, 5$	$5$
$16$	$\mathrm{S}$	$2, 8, 6$	$6$
$17$	$\mathrm{Cl}$	$2, 8, 7$	$7$
$18$	$\mathrm{Ar}$	$2, 8, 8$	$8$
$19$	$\mathrm{K}$	$2, 8, 8, 1$	$1$
$20$	$\mathrm{Ca}$	$2, 8, 8, 2$	$2$

Pola yang Perlu Terbaca

Unsur $\mathrm{B}$ , $\mathrm{Al}$ , $\mathrm{Ga}$ , $\mathrm{In}$ , dan $\mathrm{Tl}$ berada pada golongan $13$ . Pola cepat untuk golongan utama adalah $3$ elektron valensi.

Itulah alasan $\mathrm{Na}$ dan $\mathrm{K}$ sama-sama cenderung membentuk ion $+1$ : keduanya punya $1$ elektron valensi yang mudah dilepas. Sebaliknya, argon jauh lebih sukar bereaksi daripada klorin karena kulit terluar argon sudah penuh, sedangkan klorin masih membutuhkan $1$ elektron lagi untuk mencapai pola penuh.