Bilangan Kuantum( bilangan kuntum utama, azimut, magnetik. bilangan kuantum spin)

Bilangan kuantum Kali ini admin akan berbagi ilmu tentang materi kimia dasar yang masih berkaitam dengan atom yaitu bilangan kuantum. materi yang satu ini cukup penting mengingat sangat berkaitan dengan materi - materi lainnya. nah apa yang akan kita bahas ? yang akan kita bahas yaitu pengertian, bilangan kuantum utama, bilangan kuantum azimut, bilangan kuantum magnetik, bilangan kuantum spin. nah jangan bingung dulu ya teman - teman semua akan kita bahas sampai tuntas.

Sebelum masuk ke pembahasan, Yuk kita kilas balik tentang percobaan Schrodinger karena ada kaitannya dengan bilangan kuantum. pada percobaan tersebut Schrodinger menemukan satu set fungsi gelombang. tiap fungsi gelombang tersebut menyatakan satu orbital dengan ukuran, bentuk dan orientasi yang spesifik hal ini lah yang menjadi terciptanya bilangan kuantum.

Pengertian bilangan kuantum

Bilangan kuantum adalah bilangan yang mempresentasikan atau menggambarkan kedudukan elektron dari suatu atom, yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan kuantitas sistem dinamis di daerah orbital menurut wikipedia. Bilangan kuantum ini juga menggambarkan sifat elektron didalam orbitalnya.

Apa sih gunanya bilangan kuantum ini ? bilangan kuantum berguna untuk mengetahui tingkat energi dari suatu atom, bentuk orbital , orientasi orbital, dan spin elektron. setiap sistem kuantum pada memiliki satu atau lebih bilangan kuantum. Jadi di akhir bab nanti diharapakan kalian semua paham oh jadi bilangan kuantum dengan simbol ini menggambarkan energinya, oh bilangan kuantum yang itu menggambarkan bentuk orbitalnya dan lain - lain.

Kelompok orbital dengan bilangan kuantum utama (n) yang sama membentuk kulit atom. Sama halnya dengan teori atom bohr, kulit atom dinyatakan dengan lambang K,L,M,N dan seterusnya sesuai urutan abjad., masing - masing untuknilai bilangan kuantum utama (n)=1,2,3,4,.. dst.

Macam - macam bilangan kuantum

ada 4 macam jenis bilangan kuantum yang akan kita bahas kali ini :

Bilangan kuantum utama(n) : Bilangan ini digunakan untuk menyatakan ukuran dan tingkat energi orbital.
Bilangan kuantum azimut(l) : Bilangan kuantum ini digunakan untuk menyatakan bentuk orbital.
Bilangan kuantum magnetik(m): Bilangan ini digunakan untuk menyatakan orientasi ruang orbital.
Bilangan kuantum spin(s) : bilangan kuantum yang satu ini memiliki kaitan erat dengan asas larangan pauli, bilangan kuantum ini berguna untuk menyatakan spin elektron pada sebuah atom.

Penjelasan bilangan kuantum

Bilangan kuantum utama

Bilangan kuantum utama(n) adalah bilangan yang digunakan untuk menyatakan energi orbital.Bilangan kuantum utama dapat mempunyai nilai semua bilangan bulat positif yaitu 1,2,3,4 dst . ingat ya bilangan bulat positif jadi nol tidal termasuk. Semakin besar nilai n, maka semakin besar ukuran orbital dan semakin tinggi tingkat energinya.

Kelompok orbital dengan bilangan kuantum utama (n) yang sama membentuk kulit atom, sama seperti teori atom bohr, kulit atom dinyatakan dengan lambang K,L,M,N dan seterusnya sesuai dengan abjad masing - masing untuk nilai n= 1,2,3,4 dan seterusnya.

Jadi jika ada konfigurasi elektron, misalnya :2s² 2p³ maka menurut bilangan kuantum utama elektron tersebut berada pada kulit yang sama yaitu L, kesimpulan yang dapat kita ambil adalah ukuran dan tingkat energi orbital akan sama yang membedakan adalah bentuk orbitalnya.

Bilangan kuantum azimut( l )

Bilangan kuantum azimut adalah bilagan yang digunakan untuk menyatakan bentuk orbital,bilangan kuantum azimut juga disebut bilangan kuantum sudut( angular). Nilai yang di ijinkan untuk bilangan kuantum azimut dikaitkan dengan bilangan kuantum utamanya. yaitu semua bilangan bulat dari 0 hinga (n - 1).

Nilai l = 0 sampai dengan ( n -1 )

Untuk n = 1 maka nilai l yang dijinkan adalah l=0
Untuk n = 2 maka nilai l yang dijinkan adalah l=0 dan 1
Untuk n = 3 maka nilai l yang dijinkan adalah l=0,1 dan 2
Untuk n = 4 maka nilai l yang dijinkan adalah l=0,1,2 dan 3 dan seterusnya.

Dalam bilangan kuantum azimut bentuk orbital biasanya dinyatakan dengan lambang s, p, d , f , dan seterusnya, masing masing untuk nilai l = 0,1,2,3,4 dan seterusnya.

Untuk pengentahuan kalian saja s, p, d , f dalam bilangan kuantum azimut ini merupakan singkatan dari sharp, principal, diffuse, fundamental dan secara teori nilai l hanya dibatasi oleh nilai n . Untuk n lebih besar sama dengan 5 dimungkinkan nilai l lebih besar sama dengan 4 ( orbital g, h dan seterusnya), akan tetapi orbital tersebut, pada tingkat dasar, belum pernah terisi elektron

Bilangan kuantum magnetik (m)

Bilangan kuantum magnetik ini digunakan untuk menentukan orientasi atau tingkah laku elektron dalam medan magnet. bilangan kuantum magnetik ada karena adanya interaksi momentum sudut elektron yang gerakannya mengikuti gerakan aliran arus listrik. jadi elektron bisa menyesuaikan diri diwilayah tertentu disekitar inti.

Jika sebelumnya bilangan magnetik ini ditemukan yang terjadi adalah nilai n dan l bisa saja sama karena tidak adanya medan magnetik. namun setelah ditemukan bilangan kuantum magnetik nilai tersebut dapat berbeda, kenapa demikian ? karena adanya interaksi medan magnet dalam dan medan magnet luar.

Nilai yang di ijinkan untuk bilangan kuantum magnetik dikaitkan dengan bilangan kuantum azimut yaitu semua bilangan bulat mulai dari -l sampai dengan +l termasuk 0.

Untuk l = 0 maka nilai m = 0

Untuk l = 1 maka nilai m = -1,0,+1

Untuk l = 2 maka nilai m = -2,-1,0,1,2 dan seterusnya untuk nilai l yang lainnya.

Adanya pembatas nilai- nilai untuk bilangan - bilangan kuantum utama, azimut, dan magnetik menghasilkan beberapa hal penting sebagai berikut:

Jumlah subkulit pada setiap kulit sam dengan bilangan kuantum utama(n)-nya. Kulit pertama( K; n=1) mempunyai 1 subkulit, Kulit kedua (L; n=2) mempunyai 2 subkulit; dan seterusnya.
Jumlah orbital dalam setiap subkulit sama dengan 2l + 1(l= bilangan kuantum azimut). Subkulit s(l=0) mempunyai 2 x 0 +1 = orbital. subkulit p(l=1) mempunyai 2 x 1 +1 = 3 orbital dan seterusnya.
jumlah orbital dalam setiap kulit sama dengan n² (n bilangan kuantum utamanya). jumlah orbital pada kulitK(n=1)=1²=1. Jumlah orbital pada kulit L(n=2)=2²=4

Untuk lebih jelasnya silahkan lihat gambar di bawah

Ringkasan bilangan kuantum

Bilangan kuantum spin

Bilangan kuantum spin memiliki simbol s sering juga ditulis dengan m_s(bilangan kuantum magnetik spin). bilangan kuantum spin digunakan untuk menyatakan momentum sudut suatu elektron. suatu elektron memiliki bilngan kuantum spin +1/2 atau -1/2.

nilai positif menyatakan gerakan rotasi elektron pada sumbu searah jarum jam ( arah gerakan keatas) sedangkan nilai negatif menyatakan elektron bergerak pada sumbu berlawanan dengan arah jarum jam . mengapa cuma diambil nilai setengan ? karena peluang orientasinya cuma ke atas dan kebawah jadi perbandingannya 50:50.

Nah gimana sudah paham kan sekarang ? jika dirasa materi tentang bilangan kuantum ini bermanfaat tolong dishare ya biar teman - teman yang lain juga paham. see you next time di materi kimia selajutnya.