PENYIMPANGAN AUF BAU

Penerapan prinsip Aufbau tidak berlaku untuk semua unsure dari unsure no 1 hingga unsure no 118. Ada beberapa pengecualian dalam hal ini, contoh pada logam transisi dan beberapa unsure logam berat. Electron sudah lompat ke orbital yang lebih tinggi padahal orbital dibawahnya belum penuh. Berikut diantanya :

a.       Konfigurasi nS², (n-1)d⁴ 

Pada konfigurasi 2 sub kulit terakhir pada unsur transisi ditemukan konfigurasi 4s², 3d⁴ atau secara umum akan ditemukan pada golongan VIB (hanya untuk Cr dan Mo). Maka terjadi eksitasi (perpindahan electron ke orbital dengan energy lebih tinggi) dari 4s ke 3d jadi konfigurasi electron akan menjadi 4s¹ dan 3d⁵. Ini dikarenakan atom akan lebih stabil jika orbital 3d terisi setengah penuh ataupun penuh.

Sebagai contoh adalah configurasi untuk unsur ₂₄Cr.

Konfigurasi normal ₂₄Cr = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d⁴

Konfigurasi yang benar  ₂₄Cr = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s¹, 3d⁵

Konfigurasi normal  ₄₂Mo = (Kr) 5s² 4d⁴

Konfigurasi yang benar  ₄₂Mo =  (Kr) 5s¹ 4d⁵

b.      Konfigurasi nS², (n-1)d⁹ 

Pada konfigurasi 2 sub kulit terakhir pada unsur transisi ditemukan konfigurasi 4s², 3d⁹ atau secara umum akan ditemukan pada golongan I B (Cu, Ag dan Au). Maka terjadi eksitasi dari 4s ke 3d jadi konfigurasi electron akan menjadi 4s¹ dan 3d¹⁰. Ini dikarenakan atom akan lebih stabil jika orbital 3d terisi setengah penuh ataupun penuh.

Sebagai contoh adalah configurasi untuk unsur ₂₉Cu

Konfigurasi normal ₂₉Cu = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d⁹

Konfigurasi yang benar  ₂₉Cu = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s¹, 3d¹⁰

Konfigurasi normal ₄₇Ag = (Kr) 5s² 4d⁹

Konfigurasi yang benar ₄₇Ag = (Kr) 5s¹ 4d¹⁰

Konfigurasi normal ₇₉Au = (Xe) 6s² 4f¹⁴ 5d⁹

Konfigurasi yang benar ₇₉Au = (Xe) 6s¹ 4f¹⁴ 5d¹⁰

c.       Konfigurasi 4f dan 5d (pada atom Gd, terletak di deret Lanthanida) 

Pada konfigurasi ini, terjadi perpindahan electron dari orbital 4f ke 5d dikarenakan adanya tumpang tindih orbital yang sangat berdekatan.

Pada atom ₆₄Gd secara normal maka dapat di tuliskan dengan :

            ₆₄Gd = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰, 5p⁶, 6s², 4f⁸ atau [Xe] 6s², 4f⁸

Namun secara experiment, dapat ditentukan dengan tepat sebagai berikut :

₆₄Gd = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰, 5p⁶, 6s², 4f², 3d⁷ atau [Xe]6s², 4f⁷,5d¹

d.      Konfigurasi 5f dan 6d (secara umum terjadi pada atom deret Actinida) 

Pada konfigurasi ini, terjadi perpindahan electron dari orbital 5f ke 6d dikarenakan adanya tumpang tindih orbital yang sangat berdekatan.

Misalkan pada atom ₉₂U konfigurasi normal dapat dituliskan sebagai berikut :

₉₂U = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰, 5p⁶, 6s², 4f¹⁴, 5d¹⁰, 6p⁶, 7s², 5f⁴

 atau [Rn] 7s², 5f⁴

Namun secara experiment dapat ditentukan sebagai berikut :

₉₂U = 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰, 5p⁶, 6s², 4f¹⁴, 5d¹⁰, 6p⁶, 7s², 5f³, 6d¹

 atau [Rn] 7s², 5f³, 6d¹

dan ada beberapa unsure lagi  seperti :

Niobium = (Ar) 5s¹ 4d⁴, Ruthenium = (Kr) 5s¹ 4d⁷, Rhodium = (Kr) 5s¹, 4d⁸, Palladium = (Kr) 4d¹⁰, Cerium = (Xe) 6s² 4f¹ 5d¹, Platinum = (Xe) 6s¹ 4f¹⁴, 5d⁹, Aktinuim = (Rn) 7s² 6d¹, Thorium = (Rn) 7s² 6d^2, Protactium = (Rn) 7s² 5f² 6d¹ , Neptunium = (Rn) 7s² 5f⁴ 6d¹, Curium = (Rn) 7s² 5f² 6d¹, Lawrencium = (Rn) 7s² 5f¹⁴ 7p¹.

Jawaban untuk bahan diskusi kedua (22 agustus 2017)

Setiap subkulit (kecuali subkulit s) tersusun atas beberapa orbital dengan energy setingkat, dengan demikian electron dimungkinkan menempati orbital mana saja, dan pada aturan Hund tidak ada disebutkan harus spin +1/2 terlebih dahulu baru ke spin -1/2, yang penting pengisiannya diharusnya setengah penuh terlebih dahulu dengan spin yang sama. Oleh karena itu kemungkinan bilangan kuantum dari unsure  ₁₃Al dan ₂₆Fe adalah sebagai berikut :

1.  ₁₃Al = 1s²  2s²  2p⁶  3s² 3p¹

 Set 1 :  n= 3, l = 1 , m = -1, s = +1/2

Set 2 : n= 3, l = 1 , m = 0, s = +1/2

Set 3 : n= 3, l = 1 , m = +1, s = +1/2

Set 4 : n= 3, l = 1 , m = -1, s = -1/2

Set 5 : n= 3, l = 1 , m = 0, s = -1/2

Set 6 : n= 3, l = 1 , m = +1, s = -1/2

2. ₂₆Fe = 1s²  2s²  2p⁶  3s²  3p⁶ 4s²  3d⁶

Set 1 : n= 3, l = 2, m = -2, s = -1/2

Set 2 : n= 3, l = 2, m = -1, s = -1/2

Set 3 : n= 3, l = 2, m = 0, s = -1/2

Set 4 : n= 3, l = 2, m = +1, s = -1/2

Set 5 : n= 3, l = 2, m = +2, s = -1/2

Set 6 : n= 3, l = 2, m = -2, s = +1/2

Set 7 : n= 3, l = 2, m = -1, s = +1/2

Set 8 : n= 3, l = 2, m = 0, s = +1/2

Set 9 : n= 3, l = 2, m = +1, s = +1/2

Set 10 : n= 3, l = 2, m = +2, s = +1/2