BILANGAN KUANTUM

OLEH : MARIA HEBI, S.PdSMAK GIOVANNI KUPANG

STANDAR KOMPETENSI Memahami struktur atom untuk meramalkan sifat-sifat periodik unsur, struktur molekul, dan sifat-sifat senyawa

KOMPETENSI DASAR1.1. Menjelaskan teori atom Bohr dan

mekanika kuantum untuk menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital serta menentukan letak unsur dalam tabel periodik

INDIKATOR

1. Menentukan bilangan kuantum2. Menggambarkan bentuk orbital3. Menjelaskan kulit dan subkulit serta

hubungannya dengan bilangan kuantum4. Menggunakan prinsip Aufbau, aturan

Hund dan asas larangan Pauli untuk menuliskan konfigurasi elektron

5. Menghubungkan konfiguras elektron suatu unsur dengan letaknya dalam SPU

BILANGAN KUANTUM

Bilangan kuantum adalah parameter yang digunakan untuk menggambarkan tingkat energi, posisi dan bentuk orbitalAda 4 macam bilangan kuantum :1. Bilangan kuantum utama (n)2. Bilangan kuantum azimut (l)3. Bilangan kuantum magnetik (m)4. Bilangan kuantum spin (s)

1. Bilangan kuantum utama (n) Menyatakan ukuran dan tingkat

energi orbital Memiliki nilaai bilangan bulat

positif yaitu 1, 2, 3, 4, 5, dst. Semakin besar nilai n, semakin

besar pula ukuran orbitalnya Semakin besar nilai n semakin

tinggi tingkat energinya

Nilai n juga menunjukkan kulit atom

Misalnya :dsdssHarga

n1 2 3 4 dst

Lambang kulit

K L M N dst

2. Bilangan kuantum azimut (l )Menyatakan bentuk orbitalNilai bilangan kuantum azimut yang

diijinkan yaitu semua bilangan bulat mulai dari 0 hingga n-1

Misalnya :nilai n = 1 maka nilai l yg diijinkan = 0nilai n = 2 maka nilai l yg diijinkan = 0 dan 1Nilai n = 3 maka nilai l yg diijinkan = 0, 1 dan 2dst

bentuk orbital biasanya dinyatakan dengan lambang s, p, d, f, g, dst.

Berikut hubungan bilangan kuantum azimut dengan lambang orbitalnyaNilai l 0 1 2 3 4 dst

Lambang orbital

s p d f g dst

Jumlah orbital dalam setiap subkulit = 2l + 1

Jumlah orbital dalam satu kulit = n2

Contoh :Pada kulit 1 ( kulit K); ( n=1),

maka nilai l yang diijinkan adalah 0Pada kulit 2 (kulit L); (n=2), maka nilai l yang diijinkan adalah 0 dan 1, dst.Kulit Nilai n Nilai l

yang diijinkan

Sub kulit

K 1 0 1s

L 2 0, 1 2s, 2p

K 3 0, 1, 2 3s, 3p, 3d

N 4 0, 1, 2, 3 4s, 4p, 4d, 4f

3. Bilangan kuatum magnetik ( m)Menyatakan orientasi ruang orbitalNilai m yang diijinkan adalah mulai

dari –l sampai +l Contoh :

bila l = 0, maka nilai m = 0bila l = 1, maka nilai m = -1, 0, +1bila l = 2, maka nilai m = -2, -1, 0, +1, +2 dst.

Banyaknya nilai m yang diijinkan untuk suatu sub kulit menunjukkan jumlah orbital dalam suatu subkulit.

Misalnya, pada subkulit s ( l =0), terdapat 1 nilai m yaitu 0. Artinya, sub kulit s hanya terdiri dri 1 orbital saja, oleh karenanya tidak ada orientasi ruang khusus untuk orbital s (berbentuk bola)

Pada subkulit p (l=1), terdapat 3 nilai m yaitu -1, 0, +1. Artinya, subkulit p terdiri dari 3 orbital, yaitu px, py dan pz

Dst.

4. Bilangan kuantum spin (s)Menyatakan arah rotasi atau

perputaran elekronNilai s yang diijinkan adalah +1/2

dan -1/2Satu orbital maksimum berisi 2

elektron dengan spin yang berlawanan.

s = +1/2 s = - ½ s=+1/2 s= -1/2

Seorang ahli, Wolfgang Pauli juga mengemukakan hal yang berhubungan dengan bilangan kuantum spin, yaitu, bahwa dalam sebuah atom, tidak boleh ada dua elektron yang memiliki keempat bilangan kuantum ( n, l, m, dan s) yang sama. Pernyataan ini kemudian dikenal sebagai Asas Larangan Pauli.

Diagram Orbital Digambarkan sebagai sebuah kotak

atau potongan garis, agar lebih mudah menuliskannya.

Misalnya :subkulit : s p d f

diagram orbital :

nilai m : 0 -1 0 +1 -2 -1 0 +1 +2 -3-2 -10+1+2+3

LATIHAN SOAL

Kerjakan latihan soal pada uji kepahaman anda halaman 24-25

KONFIGURASI ELEKTRON

Konfigurasi elektron merupakan persebaran elektron dalan atom. Di kelas X, kita telah mempelajari penulisan konfigurasi elektron berdasarkan kulit-kulit. Sekarang kita akan mempelajari penulisan konfigurasi elektron berdasarkan subkulit-subkulit.

Tata cara penulisan konfigurasi elektron :1. Asas Aufbau; pengisian orbital dimulai

dari tingkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi

2. Aturan Hund ; pengisan orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama, yaitu orbital-orbital dalam satu subkulit, mula-mula ekektron akan menempati orbital secara sendiri-senddiri dengan spin yang paralel, kemudian baru berpasangan. Hal ini akan meminimalkan tolak menolak antar elektron.

3. 2 Cara menulis urutan subkulit :a. subkulit ditulis berdasarkan

urutan tingkat energinyab. Subkulit dari kulit yang sama

dikumpulkan kemudian diikuti subkulit dari kulit berikutnya.

4. Urutan tingkat energi orbital dalam atom multielektron :

1s2s 2p3s 3p 3d4s 4p 4d 4f5s 5p 5d6s 6p7s1s 2s sp 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s

• Bila kita menggunakan penulisan konfigurasi elektron dengan mengumpulkan kulit-kulit maka dapat ditulis : 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p, dst

Contoh :Unsur Ti (Z=22) memiliki konfigurasi elektron sbb :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 atau1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2

4. Menyingkat penulisan konfigurasi elektron dengan menggunakan konfigurasi elektron gas muliaContoh :Na (Z=11) : 1s2 2s2 2p6 3s1 dapat ditulis dengan menggunakan konfigurasi elektron Ne (Z=10) yaitu 1s2 2s2 2p6 sbb : [Ne] 3s1

5. Kestabilan subkulit dSubkulit d akan lebih stabil bila

terisi penuh atau setengah penuh. ini merupakan penyimpangan

berdasarkan Asas AufbauContoh :Cr (Z=24) : [Ar] 4s2 3d4 ternyata

kurang staabil jika dibandingkan dengan : [Ar[] 4s1 3d5

6. Konfigurasi ionDitulis berdasarkan jumlah ion yang

dilepas atau ditangkap. Ion bermuatan + akan melepas elektron (berarti jumlah elektronnya menjadi berkurang) dan ion bermuatan – akan menangkap elektron (berarti jumlah elektronnya menjadi bertambah).

7. Elektron valensi merupakan jumlah elektron yang

berada pada kulit terluar.Merupakan elektron yang digunakan

untuk berikatanJumlah elektron maksimal pada kulit

terluar adalah 8.Untuk unsur golongan utama, kulit

valensinya berakhir dengan ns dan npUntuk unsur transis, kulit valensinya

berakhir dengan (n – 1 )d dan ns

Letak unsur dalam SPU Letak unsur dalam SPU dikelompokkan

dalam 4 blok yaitu :1. blok s, bila konfigurasi elektronnya

berakhir pada orbital s2. Blok p, bila konfigurasi elektronya

berakhir pada orbital p3. Blok d, bilaa konfigurasi

elektronnya berakhir pada orbital d4. Blok f, bila konfigurasi elektronnya

berakhir pada orbital f

unsur-unsur yang termasuk blok s dan p disebut unsur-unsur golongan utama (golongaan A)

Unsur-unsur yang termasuk blok d disebut unsur-unsur golongan transisi ( golongan B)

Unsur-unsur yang termasuk blok f disebut unsur-unsur golongan traansisi dalam

Hubungan konfigurasi elektron dengan letak unsur dalam SPU

NO ELEKTRON VALENSI JUMLAH EV BLOK GOLONGAN

1 ns1 1 S IA

2 ns2 2 S IIA

3 ns2 np1 3 P IIIA

4 ns2 np2 4 p IVA

5 ns2 np3 5 p VA

6 ns2 np4 6 p VIA

7 ns3 np5 7 p VIIA

8 ns2 n6 8 p VIIIA

Unsur golongan utama

• Golongan Transisi

NO ELEKTRON VALENSI JUMLAH EV BLOK GOLONGAN

1 ( n – 1 )d1 ns2 3 d IIIB

2 ( n – 1 )d2 ns2 4 d IVB

3 ( n – 1 )d3 ns2 5 d VB

4 ( n – 1 )d5 ns1 6 d VIB

5 ( n – 1 )d5 ns2 7 d VIIB

6 ( n – 1 )d6 ns2 8 d VIIIB

7 ( n – 1 )d7 ns2 9 d VIIIB

8 ( n – 1 )d8 ns2 10 d VIIIB

9 ( n – 1 )d10 ns1 11 d IB

10 ( n – 1 )d10 ns2 12 d IIB

POST TES1. Tulislah konfigurasi elektron dal

tentukan letaknya dalam SPU dari unsur Ge (Z=32), Mo( Z=42)

Post tes bilangan kuantum

1. Berapa jumlah maksimum elektron dalam :

a. Kulit dengan nilai n=4b. Subkulit 2pc. Orbital dyzd. Subkulit 3d

Thank You……