Pengertian Bilangan Kuantum Utama, Azimut, Magnetik, Spin, Contoh Soal, Kunci Jawaban - Perpindahan elektron dari satu lintasan ke lintasan lain menghasilkan spektrum unsur berupa spektrum garis. Apabila dilihat lebih teliti, ternyata garis spektrum tersebut tidak hanya terdiri atas satu garis, melainkan beberapa garis yang saling berdekatan. Dengan demikian, sanggup disimpulkan bahwa lintasan elektron terdiri atas beberapa sublintasan. Dalam lintasan elektron tersebut sanggup ditemukan elektron. Kedudukan elektron dalam atom sanggup dinyatakan dengan bilangan kuantum, atau bilangan kuantum ialah bilangan yang dipakai untuk Untuk menggambarkan letak elektron-elektron dalam atom. Macam-macam atau jenis bilangan kuantum yaitu :
a. Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan kuantum utama ialah bilangan yang menggambarkan lintasan elektron atau tingkat energi utama yang dinotasikan dengan n. Semakin besar nilai n, semakin besar pula nilai rata-rata energi kulit tersebut. Karena semakin jauh letak elektron dari inti atom, energinya semakin besar. Dengan kata lain, semakin besar nilai n, letak elektron semakin jauh dari inti atom. Lintasan tersebut dalam konfigurasi elektron dikenal sebagai kulit. Bilangan kuantum utama (n) juga sanggup dipakai untuk memilih jari-jari atom, yaitu jarak dari inti atom hingga kulit terluar. Semakin besar nilai n, jari-jari atomnya juga semakin besar.
Bilangan kuantum utama (n) diberi nomor dari n = 1 hingga dengan n = ≈ . Kulit-kulit tersebut disimbolkan dengan huruf, dimulai aksara K, L, M, N, dan seterusnya. [1] Perhatikan Tabel 1. di bawah ini.
Tabel 1. Beberapa kulit-kulit menurut bilangan kuantum utamanya.
Nomor kulit | 1 | 2 | 3 | 4 | … |
Penanda aksara | K | L | M | N | … |
Bilangan kuantum utama terdiri atas orbital-orbital yang diberi simbol s, p, d, f, g, h, i, dan seterusnya, yang lalu dikenal dengan bilangan kuantum azimut.
Contoh Soal 1 :
Tentukan kulit dari elektron yang mempunyai nilai n = 1, 2, dan 3.
Kunci Jawaban :
Nilai n = 1 menawarkan kulit K
Nilai n = 2 menawarkan kulit L
Nilai n = 3 menawarkan kulit M
b. Bilangan Kuantum Azimut (l)
Bilangan kuantum azimut ialah bilangan yang menggambarkan subkulit atau subtingkat energi utama yang dinotasikan dengan l. Bilangan kuantum azimut memilih bentuk orbital dari elektron.
Notasi aksara dipakai untuk menawarkan banyak sekali nilai l.
Nilai | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | … |
Penanda aksara subkulit | s | p | d | f | g | h | … |
Empat notasi aksara pertama menawarkan spektrum atom logam alkali (litium hingga cesium). Empat seri garis spektrum ini menyatakan tajam (sharp), utama (principal), baur (diffuse), dan seri dasar (fundamental), yang dinotasikan dengan aksara s, p, d, dan f. Untuk = 4, 5, 6, dan seterusnya, notasi hurufnya cukup dengan meneruskan secara alfabet. Subkulit dalam kulit ditunjukkan dengan menuliskan nilai n (bilangan kuantum utama) diikuti dengan nilai (bilangan kuantum azimut).
Perhatikan teladan soal berikut.
Contoh Soal 2 :
Tuliskan lambang subkulit untuk elektron yang menempati:
1. Subkulit s dari kulit K
2. Subkulit p dari kulit L
Kunci Jawaban :
1. Subkulit s dari kulit K
Kulit K menawarkan nilai n = 1
Sehingga lambang subkulit ditulis 1s
2. Subkulit p dari kulit L
Kulit L menawarkan nilai n = 2
Sehingga lambang subkulit ditulis 2p
Ketentuan nilai subkulit (l) bergantung pada nilai kulit (n), yaitu:
Nilai l = 0 hingga (n-1)
Tabel 1. Nilai n dan l
Nilai n | Nilai l | |||
s | p | d | f | |
1 | 1s | |||
2 | 2s | 2p | ||
3 | 3s | 3p | 3d | |
4 | 4s | 4p | 4d | 4f |
5 | 5s | 5p | 5d | 5f |
6 | 6s | 6p | 6d | |
7 | 7s | 7p | ||
Contoh Soal 3 :
Tentukan notasi elektron, apabila diketahui elektron menempati:
1. Kulit n = 1 dan subkulit = 0
2. Kulit n = 2 dan subkulit = 1
Kunci Jawaban :
1. Kulit n = 1 dan subkulit = 0
Subkulit = 0, menawarkan subkulit s
Sehingga notasi elektronnya ialah 1s
2. Kulit n = 2 dan subkulit = 1
Subkulit = 1, menawarkan subkulit p
Sehingga notasi elektronnya ialah 2p
Bilangan kuantum azimuth (l) membagi kulit menjadi orbital-orbital yang lebih kecil (subkulit). Untuk setiap kulit n, mempunyai bilangan kuantum azimuth (l) mulai l = 0 hingga l = (n – 1). Biasanya subkulit dengan l = 1, 2, 3, …, (n – 1) diberi simbol s, p, d, f, dan seterusnya. Bilangan kuantum azimuth (l) menggambarkan bentuk orbital. Selain itu, pada atom yang mempunyai dua elektron atau lebih bilangan kuantum azimuth (l) juga menyatakan tingkat energi. Untuk kulit yang sama, energi subkulit akan meningkat dengan bertambahnya nilai l. Jadi, subkulit s mempunyai tingkat energi yang terendah, diikuti subkulit p, d, f, dan seterusnya. [1]
Tabel 2. Subkulit pada bilangan kuantum azimuth(l).
Kulit ke | Orbital | Bilangan Kuantum Azimuth (l) |
1 (K) | 1s | 0 |
2 (L) | 2s , 2p | 0,1 |
3 (M) | 3s , 3p , 3d | 0, 1, 2 |
4 (N) | 4s , 4p , 4p , 4f | 0, 1, 2, 3 |
Dst | Dst | Dst |
c. Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Bilangan kuantum magnetik ialah bilangan yang menyatakan orientasi orbital dalam subkulit yang dinotasikan dengan m. Dengan demikian, setiap orbital dalam subkulit tertentu sanggup dibedakan orientasi orbitalnya dengan bilangan magnetik. Bilangan magnetik dinyatakan dengan bilangan bulat.
Perhatikan Tabel 3. berikut.
Tabel 3. Bilangan Kuantum Magnetik
Bilangan kuantum utama (n) | Bilangan kuantum azimut (l) | Penanda subkulit | Bilangan kuantum magnetik (m) -l hingga +l | Bilangan orbital dalam subkulit |
1 | 0 | 1s | 0 | 1 |
2 | 0 | 2s | 0 | 1 |
1 | 2p | -1 0 +1 | ||
3 | 0 | 3s | 0 | 3 1 |
1 | 3p | -1 0 +1 | 3 5 | |
2 | 3d | -2 -1 0 +1 +2 | ||
4 | 0 | 4s | 0 | 1 |
1 | 4p | -1 0 +1 | 3 5 | |
2 | 4d | -2 -1 0 +1 +2 | ||
3 | 4f | -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 | 7 | |
Sumber : Brady, 1999, hlm. 291 | ||||
Nilai m sanggup dirumuskan sebagai berikut.
Nilai m = -l hingga +l
d. Bilangan Kuantum Spin (s)
Bilangan kuantum spin menggambarkan arah rotasi atau putaran elektron dalam satu orbital yang dinotasikan dengan s. Karena hanya ada 2 arah putaran yang mungkin yaitu searah jarum jam (clockwise) dan berlawanan arah jarum jam (anticlockwise), maka setiap orbital memuat 2 elektron dengan arah rotasi yang berlawanan. Oleh alasannya ialah itu diberi nilai ± ½
Arah rotasi pertama ditunjukkan ke atas dengan notasi s = +½ atau rotasi searah dengan arah putaran jarum jam dengan simbol ↑. Sedangkan arah ke bawah menawarkan notasi s = -½ atau berlawanan dengan arah putaran jarum jam dengan simbol ↓.
Bilangan kuantum spin merupakan dasar pengisian elektron dalam orbital. [1]
 |
| Gambar 1. Elektron mengelilingi sumbunya menimbulkan medan magnet. |
Elektron-elektron yang ada dalam atom mustahil berada dalam keadaan yang sama persis antara satu atom dengan atom lain. Keberadaan elektron dalam atom bersifat khas. Prinsip ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli, 1925 (dikenal Pauli). Pauli mengusulkan postulat bahwa sebuah elektron sanggup berada dalam dua kemungkinan keadaan yang ditandai dengan bilangan kuantum spin +½ atau -½ atau dengan kata lain setiap orbital hanya sanggup ditempati oleh maksimal dua elektron dengan spin yang berbeda. [1]
Anda kini sudah mengetahui Bilangan Kuantum. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.
Referensi :
Premono, S. A. Wardani, dan N. Hidayati. 2009. Kimia : SMA/ MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.
Referensi Lainnya :
[1] Partana, C. F. dan A. Wiyarsi. 2009. Mari Belajar Kimia 2 : Untuk SMAXI IPA. Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 290.
No comments:
Post a Comment