Bilangan Kuantum

BILANGAN KUANTUM

     Bilangan kuantum adalah bilangan yang memiliki makna khusus dalam menjelaskan keadaan sistem kuantum. Bilangan kuantum adalah suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam sistem dinamis. Bilangan kuantum terdiri dari :

1.Bilangan Kuantum Utama (n)

2.Bilangan Kuantum Azimuth (l) 

3.Bilangan Kuantum Magnetik (m)

4.Bilangan Kuantum Spin (s)

1.Bilangan Kuantum Utama (n) , menyatakan kulit atom

n = 1 elektron berada pada kulit K

n = 2 elektron berada pada kulit L

n = 3 elektron berada pada kulit M

n = 4 elektron berada pada kulit N

2. Bilangan Kuantum Azimuth (l) , menyatakan subkulit atom

Bilangan Kuantum ini menunjukkan sub tingkatan energi atau sub kulit. nilai l dari elektron suatu atom berasal dari n-1. Mekanikagelombang meramalkan bahwa setiap kulit (tingkat energi) tersusun dari beberapa subkulit (subtingkat energi) yang masing-masing subkulit tersebut dicirikan oleh bilangan kuantum azimuth yang diberi lambang (l).

Tabel di bawah ini menunjukan keterkaitan jumlah kulit dengan banyaknya subkulit serta jenis subkulit dalam suatu atom.

Tabel 1. Hubungan Jumlah Sub-kulit dengan kulit

3. Bilangan Kuantum Magnetik (m) , menyatakan banyak dan posisi orbitas

Bilangan kuantum ini menunjukkan orbital dari elektron yang ada. m bernilai mulai dari –l s/d +l, yang dinyatakan dengan diagram orbital dengan beberapa bentuk:

4. Bilangan Kuantum Spin

Bilangan kuantum ini menunjukkan perputaran elektron pada porosnya. spin bernilai ± ½, yang didasarkan dengan arah perputaran jarum jam. spin bernilai (+) diasumsikan perputaran elektron searah dengan jarum jam, sebaliknya jika spin bernilai (-) maka perputaran elektron berlawanan dengan arah putar jarum jam.

Dalam penerapan praktisnya, penggunaan ke-4 bilangan kuantum di atas harus mematuhi 3 aturan dasar:

1. Asas larangan Pauli “ Bahwa dalam 1 atom tidak boleh ada 2 elektron yang memiliki keempat bilangan kuantum sama “
2. Asas AufBau “ pengisian orbital elektron dimulai dari tingkatan energi yang lebih rendah terlebih dahulu baru kemudian dilanjutkan ke tingkat energi yang lebih tinggi “
3. Aturan Hund ” untuk pengisian elektron pada orbital yang memiliki tingkat energi sama, mula-mula elektron akan menempati sendiri masing-masing orbital dengan arah spin (+), baru kemudian dilanjutkan berpasangan dengan arah spin (-) “

Dengan tingkatan energi yang dari tiap sub kulit yaitu:

dengan urutan tingkatan energi: 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  4d10, dst.Dimana:

sub kulit s memiliki Σmax elektron = 2;

sub kulit p memiliki Σmax elektron = 6;

sub kulit d memiliki Σmax elektron = 10;

sub kulit f memiliki Σmax elektron = 14.

Dengan kata lain,tingkatan energi tersebut digunakan untuk menuliskan konfigurasi elektron dari tiap atom unsur. Konfigurasi elektron dapat dituliskan dengan 3 cara yaitu:

1. Sesuai dengan tingkatan energi yang dimiliki (dapat juga setelah menuliskannya di urutkan berdasarkan nomer kulitnya).
2. Penyingkatan menggunakan nomor atom gas mulia
3. Gabungan antara no. 2 dan penulisan diagram orbitalnya.

Contoh Soal:

                Tentukan periode dan golongan dari  ₁₁Na dan tentukanlah jumlah elektron tidak berpasangan yang dimilikinya.

Jawab:       Sehingga dapat diketahui bahwa ₁₁Na terletap pada periode 3 golongan IA dan terdapat 1 elektron tidak berpasangan. Yang apabila elektron terakhirnya dinyatakan ke dalam 4 bilangan kuantum menjadi: n = 3, l = 0, m = 0, s = + ½ (spin bernilai  + ½ karena hanya terdapat 1 elektron pada sub kulit s dan digambarkan dengan tanda anak panah ke atas)

Sumber:

https://belajarkimiaonlineyuk.wordpress.com/bilangan-kuantum/materi/pengertian-bilangan-kuantum/

https://dh3why.wordpress.com/2011/07/24/teori-mekanika-kuantum/