DIAGRAM MOELLER: TERDIRI DARI APA DAN LATIHAN DISELESAIKAN - KIMIA - 2025

The Moeller diagram atau metode hujan adalah grafis dan metode mnemonic untuk belajar aturan Madelung; yaitu, bagaimana menulis konfigurasi elektron suatu unsur. Ini dicirikan dengan menggambar diagonal melalui kolom orbital, dan mengikuti arah panah, urutan yang sesuai untuk atom ditetapkan.

Di beberapa belahan dunia diagram Moeller juga dikenal sebagai metode hujan. Melalui ini, urutan didefinisikan dalam pengisian orbital, yang juga ditentukan oleh tiga bilangan kuantum n, l dan ml.

Sumber: Gabriel Bolívar

Diagram Moeller sederhana ditunjukkan pada gambar di atas. Setiap kolom berhubungan dengan orbital yang berbeda: s, p, d dan f, dengan tingkat energinya masing-masing. Tanda panah pertama menunjukkan bahwa pengisian atom harus dimulai dengan orbital 1s.

Jadi, panah berikutnya harus dimulai dari orbital 2s, lalu dari orbital 2p melalui orbital 3s. Dengan cara ini, seolah-olah hujan, orbital dan jumlah elektronnya (4 l +2) dicatat.

Diagram Moeller merupakan pengantar bagi mereka yang mempelajari konfigurasi elektron.

Apa diagram Moeller?

Aturan Madelung

Karena diagram Moeller merupakan representasi grafis dari aturan Madelung, maka cara kerja aturan Madelung perlu diketahui. Pengisian orbital harus mematuhi dua aturan berikut:

-Bilangan orbital dengan nilai n + l terendah diisi terlebih dahulu, di mana n adalah bilangan kuantum utama, dan l adalah momentum sudut orbital. Misalnya, orbital 3d terkait dengan n = 3 dan l = 2, oleh karena itu, n + l = 3 + 2 = 5; Sedangkan orbital 4s bersesuaian dengan n = 4 dan l = 0, dan n + l = 4 + 0 = 4. Dari penjelasan di atas, diketahui bahwa elektron mengisi orbital 4s lebih dulu daripada orbital 3d.

-Jika dua orbital memiliki nilai n + l yang sama, elektron akan menempati orbital dengan nilai n terendah terlebih dahulu. Misalnya, orbital 3d memiliki nilai n + l = 5, begitu juga orbital 4p (4 + 1 = 5); tetapi karena 3d memiliki nilai n terkecil, maka 3d akan mengisi lebih dulu dari 4p.

Dari dua pengamatan sebelumnya dapat dicapai urutan pengisian orbital sebagai berikut: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p.

Dengan mengikuti langkah yang sama untuk nilai n + l yang berbeda untuk setiap orbital, konfigurasi elektronik atom lain diperoleh; yang pada gilirannya juga dapat ditentukan oleh diagram Moeller secara grafis.

Langkah-langkah untuk diikuti

Aturan Madelung menetapkan rumus n + l, yang konfigurasi elektronnya dapat “dipersenjatai”. Namun, seperti yang dinyatakan, diagram Moeller sudah secara grafis mewakili hal ini; jadi ikuti saja kolomnya dan gambar diagonal selangkah demi selangkah.

Lalu bagaimana Anda memulai konfigurasi elektronik sebuah atom? Untuk melakukan ini, Anda harus terlebih dahulu mengetahui nomor atomnya Z, yang menurut definisi atom netral sama dengan jumlah elektron.

Jadi, dengan Z kita mendapatkan jumlah elektron, dan dengan pemikiran ini kita mulai menggambar diagonal melalui diagram Moeller.

Orbital s dapat menampung dua elektron (menggunakan rumus 4 l +2), p enam elektron, d sepuluh, dan f empat belas. Ini berhenti di orbital di mana elektron terakhir yang diberikan oleh Z telah ditempati.

Untuk klarifikasi lebih lanjut, di bawah ini adalah serangkaian latihan yang diselesaikan.

Latihan terselesaikan

Berilium

Menggunakan tabel periodik, elemen berilium terletak dengan a Z = 4; artinya, keempat elektronnya harus ditampung di orbital.

Dimulai dengan panah pertama pada diagram Moeller, orbital 1s menempati dua elektron: 1s ² ; diikuti oleh orbital 2s, dengan dua elektron tambahan yang berjumlah 4: 2s ² .

Oleh karena itu, konfigurasi elektron berilium dinyatakan sebagai 1s ² 2s ² . Perhatikan bahwa penjumlahan superskrip sama dengan jumlah total elektron.

Pertandingan

Unsur fosfor memiliki Z = 15, dan karenanya memiliki total 15 elektron yang harus menempati orbital. Untuk bergerak maju, Anda memulai sekaligus dengan konfigurasi 1s ² 2s ² , yang berisi 4 elektron. Kemudian 9 elektron lagi akan hilang.

Setelah orbital 2s, panah berikutnya "memasuki" orbital 2p, dan akhirnya mendarat di orbital 3s. Karena orbital 2p dapat menempati 6 elektron, dan elektron 3s 2, kita memiliki: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² .

Masih ada 3 elektron lagi yang hilang, yang menempati orbital 3p berikut menurut diagram Moeller: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ³ , konfigurasi elektron pada fosfor.

Zirkonium

Unsur zirkonium memiliki Z = 40. Memperpendek jalur dengan konfigurasi 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ , dengan 18 elektron (yang ada pada gas mulia argon), maka 22 elektron lagi akan hilang. Setelah orbital 3p, pengisian berikutnya menurut diagram Moeller adalah orbital 4s, 3d, 4p dan 5s.

Mengisi mereka sepenuhnya, yaitu 4s ² , 3d ¹⁰ , 4p ⁶ dan 5s ² , total 20 elektron ditambahkan. Oleh karena itu, 2 elektron yang tersisa ditempatkan di orbital berikut: 4d. Jadi, konfigurasi elektron zirkonium adalah: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ² .

Iridium

Iridium memiliki Z = 77, sehingga memiliki tambahan 37 elektron dibandingkan dengan zirkonium. Mulai dari, yaitu 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ , kita harus menambahkan 29 elektron dengan orbital berikut pada diagram Moeller.

Menggambar diagonal baru, orbital baru adalah: 5p, 6s, 4f dan 5d. Mengisi tiga orbital pertama kita memiliki: 5p ⁶ , 6s ² dan 4f ¹⁴ , menghasilkan total 22 elektron.

Jadi ada 7 elektron yang hilang, yang berada di orbital 5d: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ⁷ .

Di atas adalah konfigurasi elektron iridium ,. Perhatikan bahwa orbital 6s ² dan 5d ⁷ dicetak tebal untuk menunjukkan bahwa orbital tersebut sesuai dengan kulit valensi logam ini.

Pengecualian untuk diagram Moeller dan aturan Madelung

Ada banyak elemen dalam tabel periodik yang tidak mengikuti apa yang baru saja dijelaskan. Konfigurasi elektron mereka berbeda secara eksperimental dari yang diprediksi karena alasan kuantum.

Di antara unsur-unsur yang menunjukkan perbedaan ini adalah: kromium (Z = 24), tembaga (Z = 29), perak (Z = 47), rhodium (Z = 45), cerium (Z = 58), niobium (Z = 41) dan masih banyak lagi.

Pengecualian sangat sering terjadi pada pengisian orbital d dan f. Misalnya, kromium harus memiliki pengaturan valensi 4s ² 3d ⁴ menurut diagram Moeller dan aturan Madelung, tetapi sebenarnya adalah 4s ¹ 3d ⁵ .

Juga, dan akhirnya, konfigurasi valensi perak harus 5s ² 4d ⁹ ; tapi sebenarnya 5s ¹ 4d ¹⁰ .

Referensi

1. Gavira J. Vallejo M. (6 Agustus 2013). Pengecualian aturan Madelung dan diagram Moeller dalam konfigurasi elektronik unsur kimia. Diperoleh dari: triplenlace.com
2. Superkelas saya. (sf) Apakah konfigurasi elektron itu? Diperoleh dari: misuperclase.com
3. Wikipedia. (2018). Diagram Moeller. Diperoleh dari: es.wikipedia.org
4. Boneka. (2018). Bagaimana merepresentasikan elektron dalam diagram tingkat energi. Diperoleh dari: dummies.com
5. Nave R. (2016). Urutan Pengisian Negara Elektron. Diperoleh dari: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu