Pengertian Bilangan Kuantum Utama, Azimut, Magnetik, Spin, Contoh Soal, Kunci Jawaban


Pengertian Bilangan Kuantum Utama, Azimut, Magnetik, Spin, Contoh Soal, Kunci Jawaban - Perpindahan elektron dari satu lintasan ke lintasan lain menghasilkan spektrum unsur berupa spektrum garis. Apabila dilihat lebih teliti, ternyata garis spektrum tersebut tidak hanya terdiri atas satu garis, melainkan beberapa garis yang saling berdekatan. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa lintasan elektron terdiri atas beberapa sublintasan. Dalam lintasan elektron tersebut dapat ditemukan elektron. Kedudukan elektron dalam atom dapat dinyatakan dengan bilangan kuantum, atau bilangan kuantum adalah bilangan yang digunakan untuk Untuk menggambarkan letak elektron-elektron dalam atom. Macam-macam atau jenis bilangan kuantum yaitu :


Bilangan kuantum utama adalah bilangan yang menggambarkan lintasan elektron atau tingkat energi utama yang dinotasikan dengan n. Semakin besar nilai n, semakin besar pula nilai rata-rata energi kulit tersebut. Karena semakin jauh letak elektron dari inti atom, energinya semakin besar. Dengan kata lain, semakin besar nilai n, letak elektron semakin jauh dari inti atom. Lintasan tersebut dalam konfigurasi elektron dikenal sebagai kulit. Bilangan kuantum utama (n) juga dapat digunakan untuk menentukan jari-jari atom, yaitu jarak dari inti atom sampai kulit terluar. Semakin besar nilai n, jari-jari atomnya juga semakin besar.

Bilangan kuantum utama (n) diberi nomor dari n = 1 sampai dengan n =  . Kulit-kulit tersebut disimbolkan dengan huruf, dimulai huruf K, L, M, N, dan seterusnya. [1] Perhatikan Tabel 1. di bawah ini.

Tabel 1. Beberapa kulit-kulit berdasarkan bilangan kuantum utamanya.

Nomor kulit
1
2
3
4
Penanda huruf
K
L
M
N

Bilangan kuantum utama terdiri atas orbital-orbital yang diberi simbol s, p, d, f, g, h, i, dan seterusnya, yang kemudian dikenal dengan bilangan kuantum azimut.

Contoh Soal 1 :

Tentukan kulit dari elektron yang mempunyai nilai n = 1, 2, dan 3.

Kunci Jawaban :

Nilai n = 1 menunjukkan kulit K
Nilai n = 2 menunjukkan kulit L
Nilai n = 3 menunjukkan kulit M


Bilangan kuantum azimut adalah bilangan yang menggambarkan subkulit atau subtingkat energi utama yang dinotasikan dengan l. Bilangan kuantum azimut menentukan bentuk orbital dari elektron.

Notasi huruf digunakan untuk menunjukkan berbagai nilai l.

Nilai
0
1
2
3
4
5
Penanda huruf subkulit
s
p
d
f
g
h

Empat notasi huruf pertama menunjukkan spektrum atom logam alkali (litium sampai cesium). Empat seri garis spektrum ini menyatakan tajam (sharp), utama (principal), baur (diffuse), dan seri dasar (fundamental), yang dinotasikan dengan huruf s, p, d, dan f. Untuk = 4, 5, 6, dan seterusnya, notasi hurufnya cukup dengan meneruskan secara alfabet. Subkulit dalam kulit ditunjukkan dengan menuliskan nilai n (bilangan kuantum utama) diikuti dengan nilai (bilangan kuantum azimut).

Perhatikan contoh soal berikut.

Contoh Soal 2 :

Tuliskan lambang subkulit untuk elektron yang menempati:

1. Subkulit s dari kulit K
2. Subkulit p dari kulit L

Kunci Jawaban :

1. Subkulit s dari kulit K
Kulit K menunjukkan nilai n = 1
Sehingga lambang subkulit ditulis 1s

2. Subkulit p dari kulit L
Kulit L menunjukkan nilai n = 2
Sehingga lambang subkulit ditulis 2p

Ketentuan nilai subkulit (l) bergantung pada nilai kulit (n), yaitu:

Nilai = 0 sampai (n-1)

Tabel 1. Nilai n dan l

Nilai n

Nilai l
s
p
d
f
1
1s



2
2s
2p


3
3s
3p
3d

4
4s
4p
4d
4f
5
5s
5p
5d
5f
6
6s
6p
6d

7
7s
7p



Contoh Soal 3 :

Tentukan notasi elektron, apabila diketahui elektron menempati:

1. Kulit n = 1 dan subkulit = 0
2. Kulit n = 2 dan subkulit = 1

Kunci Jawaban :

1. Kulit n = 1 dan subkulit = 0
Subkulit = 0, menunjukkan subkulit s
Sehingga notasi elektronnya adalah 1s

2. Kulit n = 2 dan subkulit = 1
Subkulit = 1, menunjukkan subkulit p
Sehingga notasi elektronnya adalah 2p

Bilangan kuantum azimuth (l) membagi kulit menjadi orbital-orbital yang lebih kecil (subkulit). Untuk setiap kulit n, memiliki bilangan kuantum azimuth (l) mulai l = 0 sampai l = (n – 1). Biasanya subkulit dengan l = 1, 2, 3, …, (n – 1) diberi simbol s, p, d, f, dan seterusnya. Bilangan kuantum azimuth (l) menggambarkan bentuk orbital. Selain itu, pada atom yang memiliki dua elektron atau lebih bilangan kuantum azimuth (l) juga menyatakan tingkat energi. Untuk kulit yang sama, energi subkulit akan meningkat dengan bertambahnya nilai l. Jadi, subkulit s memiliki tingkat energi yang terendah, diikuti subkulit p, d, f, dan seterusnya. [1]

Tabel 2. Subkulit pada bilangan kuantum azimuth(l).

Kulit ke
Orbital
Bilangan Kuantum Azimuth (l)
1 (K)
1s
0
2 (L)
2s , 2p
0,1
3 (M)
3s , 3p , 3d
0, 1, 2
4 (N)
4s , 4p , 4p , 4f
0, 1, 2, 3
Dst
Dst
Dst


Bilangan kuantum magnetik adalah bilangan yang menyatakan orientasi orbital dalam subkulit yang dinotasikan dengan m. Dengan demikian, setiap orbital dalam subkulit tertentu dapat dibedakan orientasi orbitalnya dengan bilangan magnetik. Bilangan magnetik dinyatakan dengan bilangan bulat.

Perhatikan Tabel 3. berikut.

Tabel 3. Bilangan Kuantum Magnetik

Bilangan kuantum utama (n)
Bilangan kuantum azimut (l)
Penanda subkulit

Bilangan kuantum magnetik (m) -l sampai +l

Bilangan orbital dalam subkulit

1
0
1s
0
1
2
0
2s
0
1

1
2p
-1 0 +1

3
0
3s
0
3 1

1
3p
-1 0 +1
3 5

2
3d
 -2 -1 0 +1 +2

4
0
4s
0
1

1
4p
-1 0 +1
3 5

2
4d
-2 -1 0 +1 +2


3
4f
-3 -2 -1 0 +1 +2 +3
7
Sumber : Brady, 1999, hlm. 291

Nilai m dapat dirumuskan sebagai berikut.

Nilai m = -l sampai +l


Bilangan kuantum spin menggambarkan arah rotasi atau putaran elektron dalam satu orbital yang dinotasikan dengan s. Karena hanya ada 2 arah putaran yang mungkin yaitu searah jarum jam (clockwise) dan berlawanan arah jarum jam (anticlockwise), maka setiap orbital memuat 2 elektron dengan arah rotasi yang berlawanan. Oleh karena itu diberi nilai ± ½

Arah rotasi pertama ditunjukkan ke atas dengan notasi s = +½ atau rotasi searah dengan arah putaran jarum jam dengan simbol . Sedangkan arah ke bawah menunjukkan notasi s = -½ atau berlawanan dengan arah putaran jarum jam dengan simbol .

Bilangan kuantum spin merupakan dasar pengisian elektron dalam orbital. [1]
Elektron mengelilingi sumbunya menimbulkan medan magnet.
Gambar 1. Elektron mengelilingi sumbunya menimbulkan medan magnet.
Elektron-elektron yang ada dalam atom tidak mungkin berada dalam keadaan yang sama persis antara satu atom dengan atom lain. Keberadaan elektron dalam atom bersifat khas. Prinsip ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli, 1925 (dikenal Pauli). Pauli mengusulkan postulat bahwa sebuah elektron dapat berada dalam dua kemungkinan keadaan yang ditandai dengan bilangan kuantum spin +½ atau -½ atau dengan kata lain setiap orbital hanya dapat ditempati oleh maksimal dua elektron dengan spin yang berbeda. [1]

Anda sekarang sudah mengetahui Bilangan Kuantum. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Premono, S. A. Wardani, dan N. Hidayati. 2009. Kimia : SMA/ MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.

Referensi Lainnya :

[1] Partana, C. F. dan A. Wiyarsi. 2009. Mari Belajar Kimia 2 : Untuk SMAXI IPA. Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 290.



Pengunjung dapat menyalin materi di blog ini menggunakan Browser Google Chrome. Google Chrome
Bacalah terlebih dahulu Panduan Pengunjung jika anda ingin menggunakan materi dari blog ini.
DMCA.com
Judul : Pengertian Bilangan Kuantum Utama, Azimut, Magnetik, Spin, Contoh Soal, Kunci Jawaban

Rating : 9 out of 10 based on 666 ratings. 9 user reviews.

Reviewer : Puri Maulana

Masukkan Kata Kunci




Artikel Terkait :

Post a Comment

Berkomentarlah secara bijak. Komentar yang tidak sesuai materi akan dianggap sebagai SPAM dan akan dihapus.
Aturan Berkomentar :
1. Gunakan nama anda (jangan anonymous), jika ingin berinteraksi dengan pengelola blog ini.
2. Jangan meninggalkan link yang tidak ada kaitannya dengan materi artikel.
Terima kasih.