Docstoc

Bilangan Kuantum

Document Sample
Bilangan Kuantum Powered By Docstoc
					                    Bilangan Kuantum


Ada empat bilangan kuantum yang akan kita kenal, yaitu bilangan kuantum utama
(n), bilangn kuantum Azimut (l), bilangan kuantum magnetic (m) dan bilangan
kuantum spin (s).


A. Bilangan Kuantum Utama (n)


Lambang dari bilangan kuantum utama adalah “n” (en kecil). Bilangan kuantum
utama menyatakan kulit tempat ditemukannya elektron yang dinyatakan dalam
bilangan bulat positif. Nilai bilangan itu di mulai dari 1, 2, 3 dan seterusnya.
Jenis kulit-kulit dalam konfigurasi elektron dilambagkan dengan huruf K, L, M, N
dan seterusnnya. Kulit yang paling dekat dengan inti adalah kulit K dan bilangan
kuantum kulit ini = 1. Kulit berikutnya adalah L yang mempunyai bilangan
kuantum utama = 2 dan demikian seterusnya untuk kulit-kulit berikutnya. Untuk
lebih jelasnya coba perhatikan tabel di bawah ini




Dari tabel di atas terlihat bahwa bilangan kuantum utama berhubungan dengan
kulit atom sehingga bilangan kuantum utama dapat Anda gunakan untuk
menentukan ukuran orbit (jari-jari) berdasarkan jarak orbit elektron dengan inti
atom. Kegunaan lainnya, Anda dapat mengetahui besarnya energi potensial
elektron. Semakin dekat jarak orbit dengan inti atom maka kekuatan ikatan
elektron dengan inti atom semakin besar, sehingga energi potensial elektron
tersebut semakin besar.
B. Bilangan Kuantum Azimut (l)


Bilangan kuantum azimut menyatakan subkulit tempat elektron berada dan bentuk
orbital, serta menentukan besarnya momentum sudut elektron terhadap inti.
Bilangan kuantum ini berhubungan dengan subkulit atom. Lambang subkulit ini
adalah s, p, d, f dan seterusnya. Nilai bilangan kuantum azimut dimulai dari angka
nol (0). Jadi secara urut subkulit s mempunyai bilangan kuantum azimut = 0,
subkulit p mempunyai bilangan kuantum azimut = 1, subkulit d mempunyai
bilangan kuantum azimut = 2 dan demikian seterusnya.
Besarnya bilangan kuantum azimut yang mungkin tergantung pada nilai bilangan
kuantum utama (n). Bila n=1, maka hanya ada satu kemungkinan nilai bilangan
kuantum azimut yaitu l = 0 karena pada kulit pertama (K) hanya terdiri dari satu
subkulit yaitu subkulit s. Sedangkan n=2, maka ada dua subkulit yang mungkin
yaitu l = 0 dan l = 1 karena pada kulit kedua (L) ada dua subkulit yaitu sub kulit s
dan p.




Bagaimana dengan kulit berikutnya?
Kulit M, maka nilai n = 3 dan l = 0, 1, dan 2 karena mempunyai subkulit s, p, dan
d.
Kulit N, maka nilai n = 4 dan l = 0, 1, 2, dan 3 karena mempunyai subkulit s, p, d,
dan f.
Jadi nilai bilangan kuantum azimut tidak mungkin sama atau lebih besar dari
bilangan kuantum utamanya. Maksimal nilai l = n – 1.


C. Bilangan Kuantum Magnetik (m)


Bilangan kuantum magnetik menyatakan orbital tempat ditemukannya elektron
pada subkulit tertentu dan arah momentum sudut elektron terhadap inti. Sehingga
nilai bilangan kuantum magnetik berhubungan dengan bilangan kuantum azimut
dan bernilai dari - l hingga + l (l = nilai bilangan kuantum azimutnya).
Misalnya subkulit s mempunyai nilai l = 0 maka bilangan kuantum magnetiknya
(m) = 0. Angka nol ini melambangkan satu-satunya orbital yang ada pada subkulit
s. Sub kulit p mempunyai nilai l = 1 maka bilangan kuantum magnetiknya = - 1, 0,
+1. Angka-angka tersebut melambangkan 3 orbital yang ada pada subkulit p.
Subkulit d mempunyai nilai l = 2 maka bilangan kuantum magnetiknya = - 2, - 1,
0, + 1, + 2. Angka-angka tersebut melambangkan 5 orbital yang ada pada subkulit
d dan demikian seterusnya.




Dari tabel di atas terlihat bahwa nilai magnetik (m) diantara - l sampai + l (l =
bilangan kuantum azimut). Nilai bilangan kuantum magnetik suatu elektron
tergantung pada letak elektron tersebut dalam orbital. Nama-nama kotak di atas
sesuai dengan bilangan kuantum magnetiknya. Dan perlu diingat juga dengan
mengabaikan tanda -/+ maka nilai m tidak mungkin lebih besar dari nilai l.


D. Bilangan Kuantum Spin (s)


Bilangan kuantum spin menyatakan arah rotasi elektron pada porosnya. Dalam
satu orbital dapat berisi elektron tunggal atau sepasang elektron. Ada dua
kemungkinan arah rotasi yaitu searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam.
Begitulah elektron yang berotasi, bila searah jarum jam maka memiliki nilai s = +
½ dan dalam orbital dituliskan dengan tanda panah ke atas. Sebaliknya untuk
elektron yang berotasi berlawanan arah jarum jam maka memiliki nilai s = - ½
dan dalam orbital dituliskan dengan tanda panah ke bawah.
Dari uraian arah rotasi maka kita dapat mengetahui bahwa dalam satu orbital atau
kotak maksimum memiliki 2 elektron. Bila dalam orbital terdiri dari satu elektron
maka nilai s = + ½ karena elektron tersebut berputar searah jarum jam. Dan bila
dalam orbital terdiri dari 2 elektron maka nilai s = - ½ karena menunjukkan
elektron tersebut merupakan pasangan elektron sebelumnya yang berputar searah
jarum jam sehingga mempunyai perputaran sebaliknya yaitu berlawanan dengan
arah jarum jam.


Azas Larangan Pauli


W. Pauli (1924) mengemukakan Azas Larangan Pauli “Tidak boleh ada elektron
dalam satu atom yang memiliki ke empat bilangan kuantum yang sama”.



Fungsi Bilangan Kuantum


Keempat bilangan kuantum tersebut digunakan untuk menunjukkan letak elektron
terakhir (terluar) dari suatu atom. Dimulai dari letak kulit atom (bilangan kuantum
utama), subkulit atom (bilangan kuantum azimut), letak orbital (bilangan kuantum
magnetik) hingga perputaran elektronnya (bilangan kuantum spin). Sehingga
bilangan kuantum ini bersifat spesifik sesuai dengan azas larangan pauli.
Selanjutnya kita gabungkan keempat bilangan kuantum tersebut untuk
menentukan identitas suatu elektron. Agar dapat menentukan dengan tepat maka
kita harus paham dengan konfigurasi elektron dan diagram orbital terlebih dahulu.
Sebagai contoh konfigurasi elektron dan diagram orbital dari sulfur (S) seperti di
bawah ini :




Untuk menentukan bilangan kuantum dari elektron terakhirnya kita cukup
memperhatikan subkulit terluarnya yakni 3p :




Penggambaran elektron terakhir yang diberi tanda merah. Elektron tersebut
terletak pada kulit 3 berarti bilangan kuantum utamanya (n) = 3. Terletak di
subkulit p berarti bilangan kuantum azimutnya (l) = 1. Sedangkan untuk
menentukan bilangan kuantum magnetiknya kita perlu menamai tiap-tiap orbital
dalam subkulit 3p tersebut yakni angka yang berwarna hijau. Sesuai dengan
diagram di atas maka nilai bilangan kuantum magnetiknya (m) = - 1. Dan karena
tanda panahnya ke bawah maka bilangan kuantum spinnya (s) = - ½ .
     CARA MENENTUKAN BILANGAN KUANTUM

CONTOH 40Zr
  1. Buat dulu konfigurasi elektronnya
     40Zr   = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2
  2. Keempat bilangan kuantum ditentukan dari konfigurasi
     elektron terakhir, yaitu 4d2
  3. Karena Tingkat energi pada konfigurasi terakhir adalah 4,
     maka bil.kuantum utama (n) = 4
  4. Karena konfigurasi berakhir di blok d, maka harga
     bilangan kuantum azimut (l) = 2 ( Jika berakhir di sub
     kulit s → l=0, p → l=1, d → l=2, f → l=3, dst..)
  5. Karena berakhir pada blok d, maka jumlah orbital pada
     sub kulit d ada 5, yaitu dari –l, sampai dengan +l,
     termasuk 0, yaitu -2, -1, 0, +1, +2, dan karena jumlah
     elektron pada konfigurasi terakhir sebanyak 2, maka
     panah elektron diisi dari magnetik -2, dan -1, (yang lain
     kosong karena jumlah elektronnya hanya ada 2) maka
     harga bilangan kuantum magnetik (m) = – 1
  6. karena arah panahnya ke atas, maka harga bilangan
     kuantum spin (s) = +½
KESIMPULAN : dari unsur 40Zr didapat n = 4, l = 2, m = –1, s =
+½
PERIODE didapat dari tingkat energi tertinggi pada konfigurasi
elektron, yaitu 5 pada 5s2, sehingga 40Zr akan berada pada
Periode 5.
Sedangkan GOLONGAN, karena berakhir di blok d, maka pasti
Golongan B, jumlah elektron pada 5s2 dan 4d2kemudian di
jumlah, yaitu 2 + 2 = 4 ditulis dengan angka romawi (IV),
sehingga 40Zr akan berada pada Golongan IVB
CATATAN UNTUK MENENTUKAN GOLONGAN :
Jika berakhir di sub kulit s atau p, maka golongan A,
Jika berakhir di sub kulit d, maka golongan B
Jika berakhir di sub kulit f, maka golongan lantanida / aktinida
(jika periode 6 maka lantanida, dan jika periode 7 aktinida)



KESIMPULAN :
40Zr   → Periode 5, Golongan IVB

				
DOCUMENT INFO
Categories:
Tags:
Stats:
views:32
posted:10/31/2012
language:Indonesian
pages:7