Nomor Atom Dengan Elektron Tak Berpasangan Terbanyak: Jawabannya!

Hey guys! Kalian pernah gak sih penasaran, atom mana sih yang punya elektron paling banyak yang gak berpasangan di orbitalnya? Nah, pertanyaan ini sering banget muncul di pelajaran kimia, dan kali ini kita bakal bahas tuntas biar kalian gak bingung lagi. Jadi, simak baik-baik ya!

Memahami Konsep Elektron Tak Berpasangan

Sebelum kita masuk ke jawaban, penting banget buat kita paham dulu apa sih yang dimaksud dengan elektron tak berpasangan. Dalam dunia kimia, elektron itu suka banget berpasangan. Mereka berpasangan dalam orbital atom, dan setiap orbital maksimal bisa diisi oleh dua elektron dengan spin yang berlawanan (aturan Hund). Nah, kalau ada elektron yang sendirian di dalam orbital, alias gak punya pasangan, itulah yang disebut elektron tak berpasangan.

Elektron tak berpasangan ini punya peran penting banget dalam menentukan sifat-sifat suatu atom, terutama sifat magnetiknya. Atom yang punya banyak elektron tak berpasangan biasanya bersifat paramagnetik, yang artinya dia tertarik oleh medan magnet. Sebaliknya, atom yang semua elektronnya berpasangan bersifat diamagnetik dan tidak tertarik oleh medan magnet.

Konfigurasi Elektron dan Jumlah Elektron Tak Berpasangan

Untuk mengetahui jumlah elektron tak berpasangan dalam suatu atom, kita perlu tahu konfigurasi elektronnya. Konfigurasi elektron itu ibarat susunan tempat duduk elektron-elektron di dalam atom. Kita bisa menentukan konfigurasi elektron berdasarkan nomor atom, yang menunjukkan jumlah proton (dan juga elektron dalam atom netral).

Caranya gimana? Kita ikuti aja aturan pengisian orbital: mulai dari orbital dengan energi terendah (1s), lalu 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, dan seterusnya. Setiap orbital punya kapasitas maksimal: orbital s bisa diisi 2 elektron, orbital p bisa 6 elektron, orbital d bisa 10 elektron, dan orbital f bisa 14 elektron.

Nah, setelah kita tahu konfigurasi elektronnya, kita bisa lihat orbital mana aja yang punya elektron tak berpasangan. Ingat, elektron akan mengisi orbital secara sendiri-sendiri dulu sebelum berpasangan (aturan Hund tadi). Jadi, kalau ada orbital p yang cuma diisi 1, 2, atau 3 elektron, pasti ada elektron yang tak berpasangan.

Mencari Atom dengan Elektron Tak Berpasangan Terbanyak

Sekarang, mari kita kembali ke pertanyaan awal: atom dengan nomor atom berapa yang punya jumlah elektron tak berpasangan terbanyak? Pilihan jawabannya adalah nomor atom 21, 22, 23, 24, dan 25. Ini semua adalah unsur-unsur transisi yang terletak di blok d pada tabel periodik.

Unsur-unsur transisi ini punya ciri khas, yaitu elektron terakhirnya mengisi orbital d. Orbital d ini punya 5 suborbital, yang artinya bisa menampung maksimal 10 elektron. Nah, karena ada 5 suborbital, kemungkinan elektron tak berpasangannya jadi lebih banyak dibandingkan unsur-unsur di blok s atau p.

Analisis Konfigurasi Elektron

Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu menuliskan konfigurasi elektron dari masing-masing atom:

• Nomor atom 21 (Scandium, Sc): [Ar] 3d¹ 4s². Scandium punya 1 elektron tak berpasangan di orbital 3d.
• Nomor atom 22 (Titanium, Ti): [Ar] 3d² 4s². Titanium punya 2 elektron tak berpasangan di orbital 3d.
• Nomor atom 23 (Vanadium, V): [Ar] 3d³ 4s². Vanadium punya 3 elektron tak berpasangan di orbital 3d.
• Nomor atom 24 (Chromium, Cr): [Ar] 3d⁵ 4s¹. Chromium ini spesial, guys! Normalnya, konfigurasinya [Ar] 3d⁴ 4s², tapi karena konfigurasi setengah penuh (d⁵) lebih stabil, satu elektron dari 4s pindah ke 3d. Jadi, Chromium punya 6 elektron tak berpasangan (5 di 3d dan 1 di 4s!).
• Nomor atom 25 (Manganese, Mn): [Ar] 3d⁵ 4s². Mangan punya 5 elektron tak berpasangan di orbital 3d.

Jawaban yang Tepat

Dari analisis di atas, kita bisa lihat bahwa atom Chromium (Cr) dengan nomor atom 24 punya jumlah elektron tak berpasangan terbanyak, yaitu 6 elektron. Jadi, jawaban yang tepat adalah nomor atom 24.

Kenapa Chromium Spesial?

Seperti yang kita bahas tadi, konfigurasi elektron Chromium itu unik karena dia mencapai kestabilan ekstra dengan memiliki orbital 3d yang setengah penuh (5 elektron) dan orbital 4s yang setengah penuh (1 elektron). Konfigurasi setengah penuh ini lebih stabil karena elektron-elektronnya tersebar secara merata di orbital, sehingga mengurangi tolakan antar elektron.

Fenomena ini juga terjadi pada beberapa unsur transisi lainnya, seperti Copper (Cu), yang punya konfigurasi [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ (orbital 3d penuh dan orbital 4s setengah penuh). Kestabilan konfigurasi elektron ini punya pengaruh besar pada sifat-sifat kimia unsur-unsur transisi.

Kesimpulan

Oke guys, jadi sekarang kalian udah paham kan, atom mana yang punya jumlah elektron tak berpasangan terbanyak? Jawabannya adalah Chromium (Cr) dengan nomor atom 24. Kita udah bahas konsep elektron tak berpasangan, konfigurasi elektron, dan kenapa Chromium itu spesial. Semoga penjelasan ini bermanfaat dan bikin kalian makin jago kimia ya!