Bilangan Kuantum

BILANGAN KUANTUM DAN BENTUK ORBITALMARYAM AMAMDA WADONG1401051026

Bilangan kuantum?Orbital adalah daerah tiga dimensi di sekitar inti atom di mana suatu elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan kemungkinan terbesarnya. Setiap orbital dijelaskan oleh tiga bilangan kuantum, yaitu :Bilangan kuantum utama (n), Bilangan kuantum azimuth (l), Bilangan kuantum magnetik (m atau ml). Selanjutnya, Bilangan kuantum spin (s atau ms) ditambahkan untuk menggambarkan perilaku elektron secara khusus dan menjadi dasar aturan pengisian elektron dalam orbital.Bilangan kuantum utama menunjukkan tingkat energi utama atau kulit dimana orbital berada. Tingkat energi utama dengan energi paling rendah letaknya paling dekat dengan inti. Bilangan kuantum utama (n) dimulai dari n=1 sampai tak terhingga. n=1 dilambangkan dengan kulit K n=2 dilambangkan dengan kulit L n=3 dilambangkan dengan kulit MBilangan Kuantum Utama (n)Jumlah elektron maksimum yang dapat menempati ruang/tingkat energi utama (Kulit) adalah : 2n2Contoh :n = 1,kulit K jumlah elektron maksimum yang dapat menempati = 2 elektronn = 2,kulit L jumlah elektron maksimum yang dapat menempati = 8 elektronn = 3,kulit M jumlah elektron maksimum yang dapat menempati = 18 elektronn = 4,kulit N jumlah elektron maksimum yang dapat menempati = 32 elektron dan seterusnya. Membagi kulit menjadi kelompok kelompok orbital lebih kecil, yang disebut sub kulit dan diberi tanda dengan huruf-huruf, yaitu s (sharp) jika harga l = 0 p (principal) jika harga l = 1 d (difuse) jika harga l = 2 f (fundamental) jika harga l = 3

Bilangan Kuantum Azimuth (l) Harga bilangan kuantum azimut/ subkulit sesuai dengan jumlah subkulit yang terkandung dalam tiap-tiap kulit dan dimulai dari nol sampai dengan (n-1)

Jadi l = 0, 1, 2, (n-1)

ContohUntuk kulit K (n=1)Harga l = 0 subkulit : 1sUntuk kulit L (n=2)Harga l = 0, 1 subkulit : 2s, 2p Untuk kulit M (n=3)Harga l = 0, 1, 2 subkulit : 3s, 3p, 3dUntuk kulit N (n=4)Harga l = 0, 1, 2, 3 subkulit : 4s, 4p, 4d, 4f

dan seterusnya.

BK utama (n)Lambang kulit BK Azimuth /sub kulit (l) LambangSub kulit elektron1K01s22L0, 12s, 2p2, 6 = 83M0, 1, 23s, 3p, 3d2, 6, 10 = 184N0, 1, 2, 34s, 4p, 4d, 4f2, 6, 10, 14=32Bilangan kuantum magnetik (m) membagi subkulit menjadi orbital.Bilangan kwantum menyatakan banyak orbital yang terdapat di dalam tiap-tiap subkulit. Harga bilangan kuantum magnetik terdapat antara l sampai +l . Tiap harga m mengandung 1 orbital.

Bilangan Kuantum magnetik (m )Bilka Utama (Orbital berada) /Kulit (n)

Lambang kulit

Bilka Azimuth (Kelompok orbital yang lebih kecil) /sub kulit (l)

LambangSub kulit

JumlahElektron

1

K

0

1s

2

2

L

01

2s2p

26

3

M

012

3s3p3d

2618

4

N

0123

4s4p4d4f

261032

Contoh :Jika l = 0 (s), maka harga m = 0terdapat 1 orbitalJika l = 1 (p), maka harga m = -1, 0, +1 terdapat 3 orbital Jika l = 2 (d), maka harga m = -2,-1,0,+1,+2 terdapat 5 orbitalJika l = 3 (f), maka harga m = -3,-2,-1,0,+1,+2,+3 terdapat 7 orbital

Bilangan kuantum spin menyatakan arah perputaran / rotasi dari eletron terhadap sumbunya (spin).Karena elektron bermuatan listrik, maka bila berputar/berotasi akan menimbulkan suatu medan magnet yang sangat kecil. Satu orbital terdapat maksimal 2 (dua) elektron yang berputar terhadap sumbunya. Bilangan kuantum spin (s) Ada dua kemungkinan arah rotasi elektron, searah dan berlawanan dengan arah jarum jam. Bila elektron berputar searah dengan arah perputaran jarum jam maka harga s=- dan arah medan magnet ke bawah dinyatakan dengan tanda Bila elektron berputar berlawanan dengan arah perputaran jarum jam maka harga s=+ dan arah medan magnet ke atas dinyatakan dengan tanda (Teori ini dikemukakan oleh Otto Stern dan Walter Gerlach).

BK utama (n)BK azimuth (l) BK magnetik (m) BK spin (s) elektron Notasi1 (K) 0 (1s) 0 +1/2, -1/2 2 1s2 2 (L) 0 (2s)1 (2p) 0,-1,0, +1+1/2,-1/2+1/2,-1/2+1/2,-1/2+1/2,-1/222222s22p6 BK utama (n)BK azimuth (l)BK magnetik (m)BK spin (s) elektronNotasi3 (M) 0 (3s)

1 (3p)

2 (3d) 0

-10+1

-2-10+1+2 +1/2, -1/2

+1/2, -1/2+1/2, -1/2+1/2, -1/2

+1/2, -1/2+1/2, -1/2+1/2, -1/2+1/2, -1/2+1/2, -1/2 2

222

222223s2

3p6

3d10 Bentuk orbital tergantung pada bilangan kuantum azimuth (l), artinya orbital dengan bilangan kuantum azimuth sama mempunyai bentuk yang sama.Orientasi orbital terkait dengan bilangan kuantum magnetik (m).

Bentuk dan orientasi orbitalSubkulit s memiliki 1 orbital. Orbital ini memiliki bentuk seperti bola dengan orientasi sama segala arah terhadap inti atom.

Subkulit p memiliki 3 orbital, bentuknya seperti bola/balon terpilin dengan orientasi yang membentuk sudut 900 satu sama lainnya.Orbital subkulit p dibedakan atas Px. Pz, Py.

Subkulit d memiliki 5 orbital. Orbital-orbital ini memiliki bentuk yang lebih kompleks dengan 5 orientasi berbeda. Kelima orbital ini masing-masing dibedakan atas : dyz, dxz, dxy, dx2- y2, dz2.

Berapa nilai bil kuantum azimuth ( l ) dan magnetik (m) yang diperbolehkan untuk bilangan kuantum n = 3?Tuliskan nilai l dan m untuk bilangan kuantum n = 4!Soal Latihan1.Berikan nama subkulit dengan spesifikasi bilangan kuantum berikut:n = 3, l = 2n = 2, l = 0n = 5, l = 1n = 4, l = 32.Berapa nilai n, l dan ml yang dimungkinkan untuk subkulit 2p dan 5f?3.Berikan koreksi untuk bilangan kuantum dan nama subkulit berikut ini:n = 1, l = 1, m = 0 1pn = 4, l = 3, m = +1 4dn = 3, l = 1, m = -2 3pKerjakan dengan teman sebangkumu!