BIlangan Kuantum

Partikel Penyusun Atom

Seperti yang sudah dibahas pada postingan sebelumnya bahwa atom terdiri dari beberapa partikel. Atom terdiri dari :

1.      Proton

2.      Elektron

3.      Neutron

(Nafre, 2017)

Bilangan Kuantum

Bilangan kuantum (dalam fungsi gelombang) adalah bilangan yang memiliki makna khusus dalam menjelaskan keadaan sistem kuantum. Bilangan bilangan kuantum dapat memberikan deskripsi keadaan elektron dalam atom.

Bilangan kuantum terbagi menjadi 4 jenis kuantum, yaitu :

1.      Bilangan Kuantum Utama (n) mendeskripsikan ukuran dan tingkat energi orbital. Semakin besar nilai n, maka semakin besar ukuran orbital dan semakin tinggi tingkat energinya. Nilai n yang diperbolehkan adalah bilangan bulat positif (1, 2, 3, dst)

2.      Bilangan Kuantum Azimuth (I) mendeskripsikan bentuk orbital. Nilai I yang dipakai adalah bilangan bulat dari 0 hingga n-1

3.      Bilangan Kuantum Magnetik (m) mendeskripsikan orientasi orbital. Nilai m yang dipakai adalah bilangan bulat dari -1 hingga +1

4.      Bilangan Kuantum Spin (s) mendeskripsikan arah spin atau putaran elektron dalam orbital. Nilai s yang diperbolehkan adalah +1/2 atau -1/2

(Nirwan Susianto)

Bentuk Orbital Atom

Orbital S

Orbital yang paling sederhana adalah orbital s. Setiap subkulit S terdiri atas 1 buah orbital yang berisi 2 elektron. Orbital s berbentuk seperti bola simetri yang menunjukan bahwa elektron memiliki kerapatan yang sama, jika jarak dari inti atom juga sama. Semakin jauh jarak elektron dari inti atom, semakin rendah kerapatannya. Nilai bilangan kuantum utama suatu orbital mempengaruhi ukuran orbital. Semakin besar nilai bilangan kuantum uatma, ukuran orbitalnya juga semakin besar.

Orbital P

Bentuk orbital P seperti balon terpilin (cumping-dumbbell). Kepadatan elektron tidak tersebar merata. Melainkan terkonsentrasi dalam dua daerah yang terbagi sama besar dan terletak pada dua sisi berhadapan dari inti yang terletak di tengah.

Subkulit p terdiri atas 3 orbital, tiap orbital mempunyai bentuk yang sama. Perbedaan ketiga orbital terletak pada arah, dimana terkonsentrasinya kepadatan elektron. Biasanya orbital P digambarkan menggunakan satu kumpulan sumbu, sehingga diberi tanda px, py, dan pz.

Orbital D

Orbital d memiliki 5 orbital dengan bentuk yang kompleks dan orientasi yang berbeda. Empat orbital pertama memiliki bentuk yang sama, sedangkan satu orbital memiliki bentuk yang berbeda. Kelima orbital itu adalah dxy, dxz, dyz, dx2y2, dan dz2.

Orbital F

Orbital f mempunyai bentuk orbital yang lebih rumit dan lebih kompleks daripada orbital d. Setiap subkulit f mempunyai 7 orbital dengan energi yang setara.

(nafiun, 2013)

Konfigurasi Elektron

Setelah memahami hubungan keberadaan elektron dalam atom dengan orbital pada teori atom mekanika kuantum, berikut ini akan dibahas lanjutan materi tentang konfigurasi elektron. Yuk simak baik baik!

Berdasarkan aturan yang berlaku konfigurasi elektron memiliki 3 aturan berdasarkan orbital, yaitu :

1.      Asas Aufbau, elektron menempati orbital orbital dimulai dari tingkat enrgi yang terendah, dimulai dari 1s, 2s, 2p, dan seterusnya seperti urutan subkulit yang terlihat pada gambar berikut.

2.      Asas larangan Pauli, dalam asas ini tidak ada dua leketron dalam satu atom yang memiliki keempat bilangan kuantum yang sama. Setiap orbital maksimum diisi oleh 2 elketron yang memiliki spin yang berlawanan (m = +1/2 dan m = -1/2)

3.      Kaidah Hund, menurut kaidah Hund, jika ada orbital dengan tingkat energi yang sama konfigurasi elketron dengan energi terendah adalah dengan jumlah elketron tak berpasangan dengan spin paralel yang paling banyak.

Contoh :

a.      27Co : [Ar] 4s2 3d7

(Nirwan Susianto)