√ Bilangan Kuantum : Utama, Orbital, Magnetik, Spin

Elektron mengelilingi inti atom menurut lintasan tertentu. Selain kedudukannya dalam lintasan, elektron juga memiliki keadaan-keadaan yang lain. Untuk menyatakan keadaan dan energi elektron digunakan bilangan kuantum. Ada empat macam bilangan kuantum yang dapat menggambarkan keadaan elektron, yaitu sebagai berikut:

1. Bilangan kuantum utama (n);
2. Bilangan kuantum azimut (l);
3. Bilangan kuantum magnetik (m_l );
4. Bilangan kuantum spin (m_s ).

Bilangan kuantum utama menyatakan nama kulit atom. Energi terendah dimulai dari kulit yang diberi nama kulit K, sedangkan energi yang lebih tinggi dengan nama kulit L, M, N, dan seterusnya.

√ Contoh Soal Logika Matematika : Pernyataan, Kalimat Terbuka, Ingkaran

Bilangan kunatum azimut menyatakan nama subkulit. Subkulit yang dikenal adalah sebagai berikut.

1. Orbital s (sharp).
2. Orbital p (principle).
3. Orbital d (diffuse).
4. Orbital f (fundamental).

Ada kemungkinan untuk orbital yang lebih tinggi lagi dinyatakan dengan orbital g, h, i, dan seterusnya. Bilangan kuantum magnetik menyatakan banyaknya orbital yang terdapat di setiap subkulit, misalnya di subkulit energi p ada tiga orbital p_x , p_y , dan p_z . Bilangan kuantum spin menyatakan arah putaran elektron pada sumbunya.

1. Bilangan Kuantum Utama (n) Untuk menyatakan orbit elektron di kulit tertentu digunakan notasi K untuk energi paling rendah. Kemudian, L, M, N, dan sterusnya untuk energi yang lebih tinggi. Setiap kulit hanya dapat diisi oleh sejumlah elektron tertentu. Bagaimana Anda mengetahui bahwa kulit K terdiri atas dua elektron, kulit L maksimal delapan elektron dan berapa lektron maksimal yang dapat mengisi kulit M? Untuk mengetahui hal ini, mari kita pelajari pembahasan mengenai bilangan kuantum utama (n) berikut. Bilangan kuantum utama n merupakan bilangan yang bernilai bulat, n = 1, 2, 3, ….

Setiap nilai n menyatakan nama kulit tertentu dari atom. Nilai n = 1 menyatakan kulit K, n = 2 menyatakan kulit L, n = 3 menyatakan kulit M, n = 4 menyatakan kulit N, dan seterusnya. Banyaknya elektron maksimal yang dapat mengisi setiap kulit dapat dituliskan dengan persamaan sebagai berikut.

Misalnya, untuk kulit L, n = 2. Jumlah maksimal elektron yang mengisi kulit L adalah 2 × 2² = 8 elektron. Cara yang sama dapat dicari jumlah maksimal elektron pada kulitkulit yang lain. Menurut teori Bohr besarnya momentum sudut elektron sama dengan tetapan Planck dikalikan bilangan bulat atau secara matematis dapat ditulis persamaannya sebagai berikut.

Keterangan:

r = jari-jari orbit elektron (m)

v = kecepatan orbit elektron

n = bilangan bulat

h = tetapan Planck ( Js)

m = massa elektron (kg)

Nilai n sesuai dengan nama kulitnya.

• Bilangan Kuantum Orbital

Bilangan kuantum orbital yang disebut juga bilangan kuantum azimut menggambarkan bentuk orbital elektron. Nilai l bergantung pada nilai bilangan kuantum utama n

√ Contoh Soal Dilatasi : Rumus dan Jawabanya

yaitu: l bernilai 0, 1, 2, …, n-1

Masing-masing kulit atom memiliki subkulit yang ditunjukkan oleh adanya bilangan kuantum orbital ini. Masing-masing orbital l itu memiliki nama dan bentuk tertentu. Nama orbital yang dinyatakan oleh nilai l adalah:

l = 0 dinamakan subkulit s

l = 1 dinamakan subkulit p

l = 2 dinamakan subkulit d

l = 3 dinamakan subkulit f

Bilangan kuantum orbital dikenal juga dengan nama bilangan kuantum momentum sudut. Jika diketahui bilangan kuantum orbital l maka momentum sudut elektron dapat dicari dengan menggunakan persamaan

• Bilangan Kuantum Magnetik

Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung pada nilai bilangan kuantum orbital (l) yaitu:

Pada penjelesan sebelumnya telah disebutkan bahwa bilangan kuantum orbital l menyatakan besarnya momentum sudut elektron. Bilangan kuantum megnetik menunjukkan arah vektor momentum sudut.

√ Contoh Soal Deret Aritmatika Beserta Jawabannya (LENGKAP)

Arah momentum sudut itu ditentukan dengan komponen vektor terhadap sumbu z, yaitu L_z . Nilai L_z ditentukan oleh nilai bilangan kuantum magnetik m_l .

Bilangan kuantum magnetik juga menggambarkan kecendrungan kedudukan orbital dalam ruang.

Tahukah Anda alasan mengapa bilangan kuantum ml dinamakan sebagai bilangan kuantum megnetik? Dari hasil eksperimen ditemukan bahwa pada saat diletakkan dalam sebuah medan magnetik, spektrum garis atom terpisah menjadi garis-garis yang rapat.

Terpecahnya garis spketrum menjadi garis-garis rapat oleh medan magnetik disebut efek Zeeman.Peristiwa ini pun menunjukkan bahwa tingkat energi atom pun menjadi terpisah-pisah. Berdasarkan hal tersebut, disimpulkan bahwa energi atomik tidak hanya begantung pada bilangan kuantum sama n, tetapi juga bergantung pada bilangan kuantum lain yang dinamakan bilangan kuantum magnetik.

• Efek Zeeman

Dalam medan magnetik, energi dalam keadaan atomik akan berubah menjadi beberapa subkeadaan jika atom itu berada dalam medan magnetik dan energinya dapat sedikit lebih besar atau lebih kecil daripada keadaan tanpa medan magnetik.

Gejala ini menyebabkan terpecahnya garis spektrum individual menjadi garis-garis terpisah apabila atom dipancarkan ke dalam medan magnetik, dengan jarak antara garis bergantung dari besar medan tersebut. Terpecahnya garis spektral olehmedan magnetik disebut efek zeeman. Nama ini diambil dari nama seorang ahli fisika berkebangsaan Belanda, Zeeman, yang mengamati efek ini pada 1896. Efek zeeman merupakan bukti yang jelas dari kuantitasi ruang.

• Bilangan Kuantum Spin

Di samping bergerak mengelilingi inti atom, elektron juga berputar pada sumbunya. Perputaran (spin) elektron dapat menimbulkan momen magnetik. Ada dua kemungkinan perputaran yang saling berlawanan arah. Salah satu diberi tanda dengan notasi penulisan anak panah ke atas, sedangkan arah yang lainnya diberi tanda dengan notasi penulisan anak panah ke bawah.

Subkulit s hanya memiliki sebuah orbital. Jadi, subkulit ini paling banyak hanya dapat memiliki dua elektron. Subkulit p memiliki tiga orbital yaitu p_x , p_y , dan p_z masingmasing memiliki dua elektron yang arah spinnya ke atas dan ke bawah.Orbital p ini paling banyak memiliki 2, 3, 6 elektron

√ Barisan Geometri : Pengertian, Rumus dan Contoh Soal

Elektron dalam subkulit s, p, dan d dapat digambarkan dengan diagram orbital. Benda yang berputar memiliki momentum sudut. Vektor momentum sudut yang berkaitan dengan bilangan kuantum s ini adalah S yang panjangnya

Arah momentum sudut ditentukan dengan komponen vektor itu pada sumbu z, yaitu sumbu tegak pada sistem koordinat tiga dimensi.

demikianlah artikel dari dosenmipa.com mengenai Bilangan Kuantum, semoga artikel ini bermanfaat bagi anda semuanya.