Bilangan Kuantum dan Bentuk Orbital
Energi elektron dalam suatu orbital ditentukan oleh berbagai bilangan
seperti bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth (l), dan
bilangan kuantum magnetic (m). Energi perputaran elektron pada sumbunya
ditentukan oleh bilangan kuantum spin (s).
1. Bilangan kuantum utama (n)
, berharga 1, 2, 3, 4, ... dan seterusnya. Bilangan kuantum ini sesuai
dengan kulitkulit elektron dalam suatu atom karena tingkat energi
biasadinyatakan dengan kulit.
Bilangan kuantum utama (n) : 1 2 3 4 ...
Sesuai dengan kulit ke : 1 2 3 4 ...
K L M N ...
Dengan demikian bilangan kuantum utama menunjukkan besarnya lintasan
elektron.
2. Bilangan kuantum azimuth (l)
, berharga 0, 1, 2, 3, ... (n – 1)
Bilangan kuantum ini menunjukkan di subkulit (sublintasan) mana elektron
bergerak dan juga menentukan bentuk orbital.
subkulit l = 0 juga disebut orbital s (sharp)
subkulit l = 1 juga disebut orbital p (principle)
subkulit l = 2 juga disebut orbital d (diffuse)
subkulit l = 3 juga disebut orbital f (fundamental)
Setiap kulit mempunyai subkulit sesuai nomor kulitnya, misalnya:
n = 1 (kulit K) mempunyai harga l = 0, ... (1 – 1) = 0
Kulit ke-1 (K) mempunyai subkulit, yaitu subkulit
l = 0 atau orbital 1s
n = 2 (kulit L) mempunyai harga l = 0, ... (2 – 1) = 0, 1
Kulit ke-2 (L) mempunyai 2 subkulit, yaitu subkulit
l = 0 atau orbital 2s dan subkulit l = 1 atau orbital 2p
n = 3 (kulit M) mempunyai harga l = 0, ... (3 – 1) = 0, 1, 2
Kulit ke-3 (M) mempunyai 3 subkulit, yaitu:
subkulit l = 0 atau orbital 3s
subkulit l = 1 atau orbital 3p
subkulit l = 2 atau orbital 3d
n = 4 (kulit N) mempunyai harga l = 0, ... (4 – 1) = 0, 1,2, 3
Kulit ke-4 (N) mempunyai 4 subkulit, yaitu:
subkulit l = 0 atau orbital 4s
subkulit l = 1 atau orbital 4p
subkulit l = 2 atau orbital 4d
subkulit l = 3 atau orbital 4f
3. Bilangan kuantum magnetik (m)
, berharga –l, ..., 0, ... +l
Bilangan kuantum ini menentukan kedudukan atau orientasi orbital, atau juga
menunjukkan adanya satu atau beberapa tingkat energi setingkat yang
merupakan penyusun suatu subkulit.
Setiap harga l mempunyai harga m.
Contoh:
Untuk n = 3 maka harga l = 0, 1, dan 2.
l = 0 (orbital s), harga m = 0 berarti mempunyai 1 tingkat energi atau 1
orbital.
l = 1 (orbital p), harga m = –1, 0, +1, berarti mempunyai 3 tingkat energi
setingkat atau 3 orbital yaitu: px, py, dan pz.
l = 2 (orbital d), harga m = –2, –1, 0, +1, +2 berarti mempunyai 5 tingkat
energi yang setingkat atau 5 orbital yaitu: dx – y, dy – z, dx – z, x2 y2 d
, z2 d .
l = 3 (orbital f), harga m = –3, –2, –1, 0, +1, +2, +3 berarti mempunyai 7
tingkat energi yang setingkat atau 7 orbital.
Kesimpulan:
orbital s (l = 0) mempunyai 1 orbital, yang harga m-nya = 0.
orbital p (l = 1) mempunyai 3 orbital, yang harga m-nya: –1, 0, dan +1.
orbital d (l = 2) mempunyai 5 orbital, yang harga m-nya: –2, –1, 0, +1, dan
+2.
orbital f (l = 3) mempunyai 7 orbital, yang harga m-nya: –3, –2, –1, 0, +1,
+2, dan +3.
Orbital pada suatu subkulit mempunyai bentuk tertentu dan letaknya dalam
ruang tertentu pula.
Berdasarkan hasil pengamatan dan perhitungan matematis orbital s berbentuk
bola, artinya: elektron yang ada pada orbital s berada sama jauh dan segala
arah terhadap inti atom. Sedangkan orbital p mempunyai bentuk seperti balon
terpilin. Orbital p mempunyai 3 orbital, masing-masing terletak pada sumbu
x, y, dan z sehingga orbital p dibedakan atas px, py, dan pz.
Orbital d mempunyai 5 orbital tersebar di antara sumbusumbu ruang x, y, dan z yang masing-masing dibedakan atas z2 , x2 y 2 , xz, xy , dx d dy dz dan dyz.
Bilangan kuantum spin (s) , berharga +1/2 dan -1/2
(kemungkinan putar kanan = 1/2 dan kemungkinan putar kiri = 1/2 ).
Bilangan kuantum ini memberikan gambaran tentang arah perputaran elektron pada sumbunya sendiri. Setiap m mempunyai harga s = + 1/2 dan s = - 1/2
Socar de Lahoya !
0 komentar:
Posting Komentar