Bilangankuantum utama (n): mewujudkan lintasan elektron dalam atom. n mempunyai harga 1, 2, 3, .. - n = 1 sesuai dengan kulit K - n = 2 sesuai dengan kulit L - n = 3 sesuai dengan kulit M - dan seterusnya Tiap kulit atau setiap tingkat energi ditempati oleh sejumlah elektron. NielsBohr melakukan percobaan tentang spektrum atom hidrogen yang berhasil memberikan penjelasan mengenai bagaimana elektron-elektron berada di sekitar inti atom. Dalam satu atom tidak boleh terdapat elektron-elektron yang memiliki empat bilangan kuantum yang sama. Dua elektron yang mempunyai bilangan kuantum utama, azimuth, dan magnetik KonfigurasiElektron dan Elektron Valensi Bentuk dan Orientasi Orbital Model Atom Mekanika Kuantum Bilangan Kuantum meliputi Bilangan Kuantum Utama Bilangan Kuantum Azimuth unsur yang dimaksud adalah Ni. Unsur 25Mn memiliki konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5. Elektron terakhir unsur Mn terdapat pada subkulit 3d5 h h h h h –2 Fast Money. Sumber Bilangan kuantum merupakan sebuah bilangan yang memiliki arti atau parameter khusus untuk menjelaskan sebuah keadaan sistem kuantum. Pada awalnya kita mungkin telah mempelajari beberapa teori tentang atom yang sederhana seperti teori John Dalton. Akan tetapi, perkembangan teknologi menyebabkan adanya teori-teori yang baru tentang atom. Sebelumnya kita telah mengetahui tentang teori atom niels bohr yang menyatakan bahwa atom dapat bergerak mengelilingi inti atom pada lintasannya. Namun beberapa tahun kemudian, teori atom terbaru yang biasa disebut dengan teori kuantum lahir setelah ditemukannya teori dualisme partikel-gelombang. Teori kuantum atom memberikan perubahan yang cukup signifikan terhadap model atom. Dalam teori kuantum, atom dimodelkan dalam bentuk bilangan atau biasa disebut dengan bilangan kuantum. Untuk lebih jelasnya mari kita simak lebih lanjut mengenai apa itu bil. kuantum. PendahuluanApa sebenarnya bilangan kuantum?Orbital AtomKonfigurasi ElektronContoh Soal Pendahuluan “Bilangan kuantum merupakan sebuah bilangan yang memiliki arti atau parameter khusus untuk menjelaskan sebuah keadaan sistem kuantum.” Pada awalnya, teori ini dikemukakan oleh fisikawan terkenal yang bernama Erwin Schrödinger dengan teori yang sering disebut dengan teori mekanika kuantum. Model atom yang pertama kali diselesaikan olehnya adalah model atom hidrogen melalui sebuah persamaan gelombang sehingga didapatkan bil. kuantum. Dari bilangan inilah kita dapat mengetahui tentang model dari sebuah atom mulai dari orbital atom yang menggambarkan neutron dan elektron di dalamnya serta perilaku dari atom tersebut. Namun perlu diketahui bahwa, model dari teori kuantum didasari akan ketidakpastian dari posisi elektron. Sebuah elektron tidak seperti planet yang mengitari bintang pada orbitnya. Tetapi, elektron berpindah-pindah sesuai dengan persamaan gelombang sehingga posisi elektron hanya dapat “diprediksi” atau diketahui probabilitasnya. Oleh karena itu, teori mekanika kuantum menghasilkan beberapa probabilitas elektron sehingga dapat diketahui ruang lingkup elektron yang tersebar atau biasa disebut dengan orbital. Apa sebenarnya bilangan kuantum? Pada dasarnya, sebuah bilangan kuantum terdiri atas empat set bilangan yaitu Bilangan kuantum utama nBilangan azimuth lBilangan magnetik mBilangan spin s. Dari keempat set bilangan di atas tersebut, tingkat energi orbital, ukuran, bentuk, probabilitas radial orbital atau bahkan orientasinya juga dapat diketahui. Selain itu, bilangan spin juga dapat mendeskripsikan momentum sudut atau spin elektron dalam sebuah orbital. Untuk lebih detailnya, kita lihat satu persatu dari unsur penyusun bil. kuantum. 1. Bilangan Kuantum Utama n Seperti yang kita ketahui, bilangan kuantum utama mendeskripsikan karakteristik utama yang dilihat dari sebuah atom yaitu tingkatan energi. Semakin besar nilai dari bilangan ini maka semakin besar pula tingkat energi orbital yang dimiliki sebuah atom. Karena sebuah atom memiliki kulit minimal 1, maka bilangan kuantum utama dituliskan dengan bilangan bulat positif 1,2,3,….. 2. Bilangan Kuantum Azimuth l Terdapat bilangan setelah bilangn kuantum utama yang dinamakan dengan bil. kuantum azimuth. Bilangan kuantum azimuth menggambarkan bentuk orbital yang dimiliki oleh atom. Bentuk orbital mengacu pada letak atau subkulit yang mungkin ditempati oleh elektron. Pada penulisannya, bilangan ini dituliskan dengan cara mengurangi bil. kuantum utama dengan satu l = n-1. Apabila sebuah atom memiliki 3 kulit, maka bilangan azimuthnya adalah 2 atau dengan kata lain terdapat 2 subkulit yang mungkin saja elektron berada disitu. 3. Bilangan Kuantum Magnetik m Setelah mengetahui bentuk orbital dengan bilangan azimuth, orientasi dari orbital juga dapat dilihat dengan bi. kuantum magnetik. Orientasi orbital yang dimaksud adalah posisi atau arah dari orbital yang dimiliki oleh sebuah atom. Sebuah orbital memiliki setidaknya plus minus dari nilai bilangan azimuthnya m = ±l. Misalkan sebuah atom memiliki bilangan l = 3 maka bilangan magnetiknya adalah m = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 atau dengan kata lain atom tersebut bisa saja memiliki 7 jenis orientasi. 4. Bilangan Kuantum Spin s Pada dasarnya, elektron memiliki sebuah identitas intrinsik yang disebut dengan momentum angular atau biasa disebut dengan spin. Identitas ini kemudian dijelaskan oleh sebuah bilangan yang disebut dengan bilangan kuantum spin. Nilai yang dijelaskan hanyalah nilai positif atau negatif dari spin atau biasa dikenal dengan spin up dan spin down. Oleh karena itu, bil. kuantum spin hanya terdiri dari +1/2 dan -1/2. Apabila sebuah bil. kuantum memiliki bilangan spin +1/2 maka elektronnya memiliki orientasi spin up. Dibawah ini adalah contoh tabel bilangan kuantum agar kalian lebih memahami tentang bil. kuantum. Sebelumnya kita mempelajari bahwa orbital merupakan sebuah tempat atau ruang yang mungkin dapat ditempati oleh atom. Agar kalian dapat memahami orbital mari kita lihat gambar di bawah ini. Gambar di atas merupakan salah satu bentuk orbital sebuah atom. Anak panah pada gambar di atas menunjukkan orbital atau ruang yang mungkin ditempati oleh sebuah elektron. Dari gambar di atas kita dapat mengetahui bahwa atom tersebut memiliki dua buah ruang yang mungkin saja ditempati oleh elektron. Sebuah atom memiliki empat jenis subkulit yaitu subkulit s, p, d dan f. Karena sub kulit pada sebuah atom berbeda-beda maka bentuk dari orbital juga berbeda-beda. Berikut merupakan beberapa gambaran dari orbital yang dimiliki oleh sebuah atom. Konfigurasi Elektron Setelah mengetahui tentang bagaimana model atom sesuai teori mekanika kuantum, kita akan membahas mengenai konfigurasi atau penyusunan dari elektron yang berada dalam orbital-orbital atom. Terdapat tiga aturan utama yang menjadi dasar penyusunan elektron di dalam atom. Tiga aturan tersebut adalah 1. Asas Aufbau Asas Aufbau merupakan sebuah aturan penyusunan elektron dimana elektron mengisi pada orbital-orbital dengan tingkat energi yang paling rendah terlebih dahulu. Agar kalian tidak bingung, gambar di bawah merupakan aturan penyusunan sesuai Asas Aufbau. 2. Larangan Pauli Setiap penyusunan elektron dapat mengisi dari tingkat energi orbital paling rendah menuju ke paling tinggi. Namun, Pauli menegaskan bahwa dalam satu atom tidak mungkin terdiri dari dua elektron yang memiliki bilangan kuantum yang sama. Setiap orbital hanya dapat diisi oleh dua jenis elektron yang memiliki spin berlawanan. 3. Kaidah Hund Apabila sebuah elektron mengisi pada tingkat energi orbital yang sama, maka penempatan elektron dimulai dengan mengisi elektron spin up terlebih dahulu pada setiap orbital dimulai dengan tingkat energi yang rendah. Kemudian dilanjutkan dengan pengisian spin down. Konfigurasi elektron juga sering disederhanakan dengan unsur gas mulia seperti pada gambar di atas. Selain itu, anomali pada konfigurasi elektron juga ditemukan seperti pada subkulit d. Pada subkulit d, elektron cenderung mengisi setengah penuh atau terisi sepenuhnya. Oleh karena itu pada konfigurasi atom Cr memiliki konfigurasi 24Cr [Ar] 4s13d5. Contoh Soal Berikut merupakan beberapa contoh soal agar dapat lebih memahami mengenai bil. kuantum Contoh 1 Sebuah elektron memiliki harga suatu bilangan kuantum utama n=5. Tentukanlah masing-masing bil. kuantum yang lainnya? Jawab Nilai n = 5 Nilai l = 0,1,2, dan 3 Nilai m = antara -1 dan +1 Untuk nilai l = 3 maka nilai m = – 3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 Contoh 2 Tentukan konfigurasi elektron dan diagram elektron dari atom unsur 32Ge Jawab 32Ge 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2 atau [Ar] 4s2 3d10 4p2 Contoh 3 Tentukan konfigurasi elektron dan diagram elektron dari ion 8O2− Jawab 8O2− 1s2 2s2 2p6 atau [He] 2s2 2p6 atau [Ne] sebanyak 2 elektron ditambahkan 2s2 2p4+2 Contoh 4 Tentukanlah bilangan kuantum utama, azimut, dan magnetik yang mungkin bisa jadi dimiliki oleh suatu elektron yang menempati subtingkat energi 4d. Jawab n = 4 dan l = 3. Jika l = 2 maka m = -3-2, -1, 0, +1, +2+3+ Contoh 5 Tentukan bil. kuantum unsur 28Ni Jawab 28Ni = [Ar] 4s2 3d8 Pada pembahasan sebelumnya, telah diketahui bahwa atom memiliki elektron dengan jumlah sama dengan jumlah proton dari atom tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa pada keadaan dasarnya, setiap atom dari suatu unsur memiliki jumlah elektron yang berbeda-beda. Pada sub-bab ini lah, Statmat akan membahas tata cara pengisian elektron dalam orbital kulit dari suatu atom. Setiap atom memiliki orbital, dan tiap orbital dari atom memiliki tingkat energi yang berbeda. Selain itu, tingkat energi dari orbital yang sama namun pada atom yang berbeda akan memiliki tingkat energi yang berbeda, sehingga orbital 1s pada atom H akan memiliki tingkat energi yang berbeda dengan orbital 1s pada atom He, inilah fungsi dari mempelajari bilangan kuantum. Secara sederhana, bilangan kuantum adalah angka yang merepresentasikan posisi elektron sekaligus tingkat energi jarak dari inti atom, bentuk orbital, orientasi orbital, dan spin elektron yang ada dalam model atom mekanika kuantum. 3 Jenis Bilangan KuantumBilangan kuantum utama \n \ Bilangan kuantum azimuth \l \ Bilangan kuantum magnetik \m_l \ Bilangan kuantum spin \s \ Aturan Konfigurasi ElektronAturan AufbauAturan HundLarangan PauliContoh SoalSoal 1PembahasanSoal 2PembahasanSoal 3Pembahasan 3 Jenis Bilangan Kuantum Orbital suatu atom dibentuk berdasarkan fungsi gelombang yang menyusun orbital tersebut. Pada keadaan dasar, karakteristik orbital dari suatu atom ditunjukkan dengan 3 bilangan kuantum, yaitu \n \ , \l \ , dan \m_l \ . Berikut makna setiap bilangan kuantum Bilangan kuantum utama \n \ Bilangan kuantum utama terdiri dari bilangan bulat positif yang diawali dengan 1 sehingga nilai bilangan kuantum \n \ = 1, 2, 3, 4, \\ldots \ . Bilangan kuantum utama bermakna kulit yang ditempati suatu orbital dalam suatu atom. Bilangan kuantum azimuth \l \ Bilangan kuantum utama terdiri dari bilangan bulat positif yang diawali dengan 0 sehingga nilai bilangan kuantum \ l \ = 0, 1, 2, 3, 4, \\ldots \. Bilangan kuantum \ l \ 0 menandakan orbtal s, 1 adalah orbital p, 2 untuk orbital d, dan 3 untuk orbital f. Bilangan kuantum magnetik \m_l \ Bilangan kuantum azimuth terdiri dari bilangan bulat yang bernilai 0 hingga \\pm l \ sehingga nilai bilangan kuantum magnetik untuk setiap orbital berbeda. Jika orbital s, maka \m_l \ = 0 sebab pada orbital s, \ l \ = 0. Namun pada orbital d, karena \ l \ = 2, maka nilai \ m_l \ = -2, -1, 0, 1, dan 2. Bilangan kuantum magnetik bermakna orientasi orbital. Bilangan kuantum spin \s \ Bilangan kuantum spin menggambarkan spin elektron yang dapat bernilai -1/2 dan 1/2. Aturan Konfigurasi Elektron Setelah mengetahui mengenai bilangan kuantum, kita akan membahas mengetahi konfigurasi elektron yang dalam bahasa sederhana merupakan aturan dalam pengisian elektron. Aturan pengisian elektron dalam orbital atom antara lain Aturan Aufbau Aturan Aufbau menyatakan bahwa elektron harus diisi dari tingkat energi yang lebih rendah hingga energi yang tinggi. Tingkat energi orbital dapat terlihat pada susunan atom dalam tabel periodik. Tabel Periodik Unsur 1 Pada gambar di atas, pada bagian kiri bawah terlihat warna merah yang menunjukkan blok s, warna biru blok d, warna kuning blok p, dan warna hijau menunjukkan blok f. Sedangkan tiap baris menunjukkan kulit. Dari susunan tersebut dapat diketahui bahwa tingkat energi adalah 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, dst. Pengisian Aturan Aufbau Aturan Hund Aturan hund menyatakan jika ada orbital dengan tingkat energi sama, elektron harus diisi secara paralel sehigga seluruh orbital dengan tingkat energi sama akan terisi dibawah ini, pengisian sesuai aturan hund Pengisian aturan Hund Gambar di bawah ini pengisian yang tidak sesuai aturan hund Larangan Pauli Larangan pauli menyatakan bahwa elektron tidak boleh memiliki bilangan kuantum yang sama saat terisi dalam orbital, sehingga terdapat bilangan kuantum spin \s \ yang nilainya \\pm \frac{1}{2} \. Contoh Konfigurasi Elektron pada Unsur N, Na, dan Fe Contoh Soal Soal 1 Jawaban B Pembahasan Unsur Ga berada pada periode 4, sehingga \n \ = 4, dan Galium berada pada golongan 13 sehingga elektron valensi berada di subkulit p maka \l \ = 1. Soal 2 Dibawah ini, merupakan bilangan kuantum yang dapat ditempati elektron terakhir dari atom Cl, kecuali . . . Jawaban D Pembahasan Unsur Cl berada pada periode 3 sehingga \n \ = 3 dan Cl merupakan golongan 17 sehingga elektron valensi berada pada sub-kulit p maka \l \ = 1. Untuk nilai \m_l \ dapat bernilai 1, -1, dan 0 disebabkan energi pada ketiga bilangan kuantum tersebut sama dan urutan dalam pengisian tidak dipengaruhi oleh nilai bilangan kuantum \m_l\ dan nilai bilangan kuantum \m_s\ dapat bernilai \\frac{1}{2}\ atau \-\frac{1}{2}\ kita tidak dapat menentukan bilangan kuantum \m_l\ dan \m_s \ secara pasti. Hal yang dipelajari di SMA selama ini merupakan kesalah konsep mengenai bilangan kuantum. Soal 3 Suatu unsur \X^{3+} \ memiliki konfigurasi yang sama dengan unsur Ar. Maka dia ion tersebut juga akan memiliki konfigurasi yang sama dengan ion adalah . . . Jawaban A Pembahasan Karena unsur Ar berada pada periode III, maka ion yang akan sama konfigurasinya dengan Ar \[Ne]3s^23p^6 \ akan berada pada periode IV jika kation dan periode III jika anion, sehingga ion yang cocok adalah K\^+ \ Pengertian Bilangan Kuantum. Bilangan kuantum adalah Suatu bilangan yang menunjukkan orbit elektron mengelilingi inti pada kulit atau tingkat energi tertentu. Bilangan kuantun sering disebut juga breakthrough number. Untuk menyatakan lintasan atau orbit elektron berbentuk elips diperlukan empat macam bilangan kuantum, yaitu Bilangan kuantum utama dinotasikan denga huruf kecil north, Bilangan kuantum orbital dinotasikan dengan huruf kecil 50, Bilangan kuantum magnetik dinotasikan dengan huruf kecil gl atau m, dan Bilangan kuantum spin dinotasikan dengan huruf kecil ms atau s Bilangan Kuantum Utama due north Bilangan kuantum utama menyatakan besarnya energi total elektron pada orbit atau lintasan elektron pada kulit cantlet. Besarnya energi full elektron pada atom bersifat kekal dan besarnya energi pada masing-masing kulit atom ditentukan oleh bilangan kuantum utama. Bilangan kuantum utama mempunyai nilai positif yaitu i, 2, 3, … dan seterusnya. Bilangan kuantum utama menyatakan tempat lintasan atau orbit electron dalam atom yang disebut dengan kulit atom. Kulit atom dan dinyatakan dengan huruf besar K, L, G, N, dan seterusnya. kulit M untuk n = i, kulit L untuk n = 2, kulit Thousand untuk n = iii, dan seterusnya. Kulit K n = one adalah kulit yang letaknya paling dekat dengan inti. Bilangan kuantum ini menyatakan tingkat energi utama elektron dan sebagai ukuran kebolehjadian ditemukannya elektron dari inti cantlet. Bilangan kuantum utama merupakan fungsi jarak yang dihitung dari inti atom sebagai titik nol. Jadi, semakin besar nilai north, semakin jauh jaraknya dari inti. Dengan demikian bilangan Kuantum Utama mentukan ukuran orbital. Semakin besar harga northward, semakin besar ukuran orbitalnya. due north = ane menunjukkan electron menempati kulit Ane thousand north = 2 menunjukkan elektron menempati kulit 50 n = 3 menunjukkan electron menempati kulit G, dan seterusnya Kulit Atom adalah kumpulan bentuk orbital dalam bilangan kuantum utama yang sama. Jari Jari Atom didefinisikan sebagai jarak dari inti hingga daerah dengan peluang terbesar menemukan elektron pada orbital terluar. Rumus Jumlah Elektron Pada Kulit Jumlah elektron dalam kulit tertentu dapat dihitung dengan menggunaan persamaan rumus berikut Jumlah electron = iidue north ii. Tingkat Energi Total Elektron. Untuk cantlet berelektron banyak dengan nomor atom Z, maka tingkat energi total elektronnya pada suatu orbit dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut Enorth = – 13,6 ten Z2/due north2 Dengan keterangan Eastdue north = tingkat energi total elektron, eV northward = bilangan kuantum utama Z = nomor atom Bilangan Kuantum Orbital l, Bilangan Kuantum Azimuth Bilangan kuantum azimut fifty menentukan bentuk orbital dan membagi kulit menjadi orbital orbital yang lebih kecil subkulit. Untuk setiap kulit n, memiliki bilangan kuantum azimuth l mulai fifty = 0 sampai 50 = n – one. l = north – ane yaitu 0, 1, 2, 3, …, n – one. due due north = bilangan kuantum utama nomor kulit Momentum Sudut Orbital Bilangan kuantum orbital menunjukkan besarnya momentum sudut orbital elektron. Nilai bilangan kuantum orbital dinyatakan dengan Rumus Momentum Sudut Orbital Elektron Besarnya momentum sudut orbital elektron dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut L = ħ √[l50+i] atau 502 = ħ2 50 l + one Dengan keterangan L = Momentum sudut/anguler elektron l = bilangan kuantum orbital ħ = konstanta Planck ħ = h/2π Arah Momentum Sudut L Arah momentum sudut Fifty dapat dinyatakan dengan aturan kaidah tangan kanan yaitu jika arah lipatan jari-jari tangan kanan menyatakan arah gerakan electron maka arah ibu jari tangan kanan menyatakan arah momentum sudut elektronnya. Keadaan momentum sudut electron pada orbitnya menyatakan subkulit elektron pada inti atom dan diberi nama sub kulit south, p, d, e, f, k dan seterusnya sesuai dengan urutan abjad. Pemberian istilah untuk subkulit diambil dari huruf awal klasifikasi spektrum yang memancarkan elektron, yaitu abrupt tajam = southward , chief utama = p , lengthened kabur = d , fundamental pokok = f. Kombinasi antara bilangan kuantum utama north dengan bilangan kuantum orbital l dapat digunakan untuk menyatakan keadaan suatu atom. Selain itu, dapat juga digunakan untuk menyatakan jumlah elektron dalam kulit atau subkulit atom. Bilangan Kuantum Orbital Subkulit dan Momentum Sudut Elektron Misalnya untuk northward = two dan fifty = 0 menyatakan keadaan electron pada subkulit 2s, untuk northward = three dan l = 2 menyatakan keadaan elektron pada 3d, dan seterusnya. Bilangan Kuantum Utama Orbital dan Subkulit Bilangan Kuantum Spin m southward atau s Selain bergerak mengelilingi inti, elektron juga berputar pada sumbunya melakukan gerak rotasi sehingga mempunyai momentum sudut. Gerak rotasi ini disebut spin. Elektron yang melakukan gerak rotasi mempunyai sifat magnetik. Jika electron berada dalam medan magnetik luar akibat pengaruh medan magnetik tersebut maka arah rotasi elektron bersifat searah atau berlawanan arah dengan medan magnetik luar. Untuk spin yang searah medan magnetik luar diberi nilai + ½ dan untuk yang berlawanan arah diberi nilai – ½ Nilai Harga positif menyatakan arah spin ke atas berotasi berlawanan arah gerak jarum jam, sedangkan harga negatif menyatakan spin ke bawah berotasi searah gerak jarum jam. Goudsmit dan Uhlenbeck menjelaskan bahwa besarnya momentum sudut intrinsic atau spin dinyatakan dalam persamaan berikut Due s = ħ √[gsouth ksouthward +1] Dengan keterangan Southward = momentum sudut spin chiliads = bilangan kuantum spin ħ = h/2p Besarnya komponen momentum sudut spin elektron sepanjang arah medan magnetik ke arah sumbu-z dinyatakan dengan persamaan berikut Bilangan Kuantum Magnetik k l Bilangan kuantum ini menentukan orientasi dari orbit elektron dalam medan magnet. Bilangan kuantum magnetik menunjukkan kuantisasi ruang momentum sudut elektron. Elektron yang mengelilingi inti dapat ditinjau sebagai arus kecil dengan dwi kutub magnetik. Bilangan kuantum magnetik thou membagi bilangan kuantum azimut menjadi orbital -orbital. Bilangan kuantum magnetik mempunyai nilai harga dari –fifty melalui 0 hingga +50, sehingga untuk setiap bilangan kuantum orbital l akan ada bilangan kuantum magnetik sebanyak ml = 2l + ane momentum sudut mempunyai komponen Ten, Y dan Z, untuk komponen X atau Y dari momentum sudut mempunyai besar yang sembarang, akan tetapi untuk komponen Z tidak sembarang tetapi terkuantisasi. Besarnya momentum sudut elektron dipengaruhi oleh medan magnet luar B apabila medan magnet luar sejajar dengan sumbu-z maka besarnya nilai fifty untuk arah Z memenuhi persamaan Lz = thousandl ħ Tabel Bilangan Kuantum Utama Azimuth Magnetik Dan Jumlah Orbital Tabel berikut menjelaskan hubungan jumlah kulit dengan jumlah orbital yang dimiliki sebuah cantlet dan letak electron pada orbital orbitalnya Tabel Bilangan Kuantum Utama Azimuth Magnetik Dan Jumlah Orbital Diagram Orbital Unsur Dengan Kulit Yard Atom yang memiliki satu kulit, maka kulit itu adalah kulit One thousand. Kulit One thousand memiliki satu bilangan azimuth yaitu fifty = 0, dan satu bilangan magnetik chiliad = 0. Selain itu, kulit K hanya memiliki satu subkulit yaitu 1s, sehingga jumlah orbtalnya juga hanya 1 orbital yang dapat diisi oleh maksimum dua electron. Diagram Orbital Unsur Dengan Kulit G Dengan kata lain, jika atom memiliki dua electron, maka atom tersebut hanya memiliki kulit G. Sehingga kedua electron tersebut akan menempati subkulit 1s. Arah putar electron dilambangkan dengan anak panah ke atas warna biru yang merepresentasikan bilangan kuantum spin southward = +one/2 dan arah ke bawah warna merah due south = -ane/ii. Diagram Orbital Unsur Dengan Kulit Chiliad dan fifty Cantlet yang memiliki dua jenis kulit cantlet, maka kulit atomnya adalah Grand dan L. Elektron yang dimiliki oleh atom tersebut akan menempati kulit M dan kulit L. Kulit Yard akan menampung dua electron yang diletakan di subkulit 1s, seperti penjelasan di atas. Diagram Orbital Unsur Dengan Kulit Thousand dan L Sedangkan kulit Fifty mampu menampung maksimum eight elektron yang diletakkan di subkulit 2s sebanyak ii elektron dan di 2p sebanyak 6 elektron. Subkulit 2p memiliki bilangan azimuth l =1. Subkulit 2p memiliki 3 orbital. Tiap orbital dapat menampung 2 elektron, sehingga totalnya three 10 2 = half dozen elektron. Ketiga orbital pada subkulit 2p memiliki bilangan kuantum magnetic sendiri sendiri, yang secara berurutan bilangan kuantum magnetik subkuit 2p adalah -1, 0, dan +i . Efek Zeeman Jika suatu atom diletakkan pada medan magnetik maka spektrum garis yang dihasilkannya akan terpecah menjadi garis garis spektral. Hal ini terjadi karena dalam medan magnetik, tingkat energi suatu cantlet terpecah menjadi beberapa subkeadaan sesuai dengan harga 1000fifty. Peristiwa ini disebut efek Zeeman. Efek Zeeman ada dua macam, yaitu efek Zeeman normal dan efek Zeeman tidak normal. Pada efek Zeeman normal, sebuah garis spektrum terpisah menjadi tiga komponen. Sedangkan pada efek Zeeman tidak normal, sebuah garis spektrum dapat terpisah menjadi lebih dari tiga komponen. Efek Zeeman Pengaruh Medan Magnetik Spektrum Cantlet Elektron Pada efek Zeeman normal, satu garis tunggal pecah menjadi tiga garis bila arah medan tegak lurus lintasan cahaya, atau pecah menjadi dua garis bila arah medan sejajar lintasan cahaya. Gejala ini dapat diterangkan dengan prinsip elektromagnetik klasik, yaitu gerakan elektron orbital di dalam sumber yang menjadi semakin cepat atau semakin lambat akibat pengaruh medan yang bekerja. ane. Contoh Soal Menentukan Bilangan Kuantum Cantlet Unsur Unsur 10 memiliki notasi 12X24. Tentukanlah bilangan kuantum utama due n, azimuth 50, magnetic thousand dan spins s dari electron terakhir unsur tersebut Diketahui 12X24 Konfigurasi Elektron Unsur 121024 Diagram Orbital Konfigurasi Elektron 12X Konfigurasi electron unsur Ten dalam bentuk diagram orbital ditunjukkan seperti gambar berikut Diagram Orbital Konfigurasi Elektron Atom Elektron terakhir berada di 3s yaitu pada nomor kulit northward = three dan subkulit southward yang bernilai keuantum fifty = 0. Subkulit southward memiliki nilai kuantum magnetic 1000 = 0. Arah putaran electron ditunjukkan dengan warna merah dengan arah panah ke bawah yang menunjukkan arah putaran s = -ane/2 northward = bilangan kuantum utama, nomor kulit due due north = iii l = bilangan kuantum azimuth, subkulit southward l = one thousand = bilangan kuantum magnetic, m = 0 s = bilangan kuantum spin, arah putaran elektron due s = -1/two Jadi, n = three, l = 0, thousand = 0, south = -1/two two. Contoh Soal Perhitungan Bilangan Kuantun Unsur Phosphor Tentukan nilai keempat bilangan kuantum untuk electron terakhir dari unsur phosphor 15P31. Diketahui fifteenP31. Konfigurasi Elektron Unsur Fosfor xvP31 15P = 1s22stwo 2phalf dozen 3s2 3p3 Diagram Orbital Konfigurasi Elektron Unsur Fosfor P Konfigurasi electron pada subklulit 3s dan 3p unsur fosfor ditunjukkan pada gambar berikut Diagram Orbital Konfigurasi Elektron Unsur Fosfor P Elektron terakhir dari unsur fosfor berada di subkulit 3p yaitu pada nomor kulit due n = 3, subkulit p bernilai kuantum l = 1. Elektron terakhir menempati orbital dengan bilangan magnetic one thousand = +i dengan Arah putaran ke atas s = +1/2 Jadi elektron terakhir memiliki bilangan kuantum n = three, l = 1, thousand = +1, due south = +1/2 iii. Contoh Soal Menentukan Bilangan Kuantum Elektron Terakhir Atom Sulfur Belerang Tentukan bilangan kuantum electron terakhir dari unsur sulfur xviSouth32 Diketahui sixteenDue south32 Konfigurasi Elektron Unsur Sulfur xviS32 Konfiguarasi electron sulfur adalah 16 S32 = 1s22sii 2pone-half dozen 3sii 3piv atau sixteen S32 =[Ne] 3s2 3pfour Diagram Orbital Konfigurasi Elektron Unsur Sulfur Due south Konfigurasi electron untuk subklulit 3s dan 3p unsur sulfur ditunjukkan pada gambar berikut Diagram Orbital Konfigurasi Elektron Unsur Sulfur Due south Dari diagram orbitalnya dapat diketahui bahwa elektron terakhir pada unsur sulfur terletak pada 3p yaitu pada kulit nomor northward = 3, subkulit p bernilai kuantum azimuth l = one dengan bilangan magnetic 1000 = -i, dan arah putaran electron ke bawah s = -1/two. Jadi, bilangan kuantum electron terakhir unsur sulfur adalah due north = iii, l = i, chiliad = -1 dan = -1/ii 4. Contoh Soal Menentukan Bilangan Kuantum Elektron Unsur Mangan Mn Unsur mangan memiliki nomor cantlet 25, tentukan keempat bilangan kuantum dari electron terkhir unsur mangan Mn tersebut Konfigurasi Elektron Cantlet Mangan Mn Konfigurasi electron 25Mn55 dapat dinyatakan seperti berikut 25Mn55 = 1sii 2stwo 2phalf dozen 3sii 3phalf-dozen 4s2 3d5 atau Diagram Orbital Konfigurasi Elektron Unsur Mangan 25Mn Diagram orbital untuk konfigurasi electron pada subkulit 4s dan 3d unsur mangan dapat dilihat pada gambar berikut Contoh Soal Menentukan Bilangan Kuantum Elektron Unsur Mangan Mn Dari diagram orbital dapat diketahui bahwa Elektron terakhir dari konfigurasi electron mangan terdapat pada subkulit 3d. Ini artinya nomor kulit due north = three, subkulit d berbilangan kuantum azimuth fifty = two. Elektron terakhir terletak pada orbital terakhir kotak paling kanan dengan bilangan kuantum magnetik g = +2 dan arah putaran electron ditunjukkan arah anak panah ke atas southward = +ane/2. Jadi, electron terakhir mangan memiliki bilangan kuantum n = iii, l = two, ane grand = +two, s = +i/two five. Contoh Soal Perhitungan Bilangan Kuantum Dari Konfigurasi Elektron Ion Unsur Ion 10+ memiliki konfigurasi electron sebagai berikut Tentukanlah bilangan kuantum electron valensi dari cantlet X X+ = artinya cantlet melepas satu electron terluarnya. Sehingga konfigurasi electron untuk atom bukan ionnya ditambah satu electron. Konfigurasi Elektron Cantlet X Ten = 1sii 2sii 2phalf-dozen 3sane Subkulit 3s merupakan subkulit yang ditempati oleh electron valensi sebelum atom X melepas electron untuk menjadi ion X+ Diagram Orbital Konfigurasi Elektron Atom Ten Konfigurasi electron dalam diagram orbital ditunjukkan dalam gambar berikut Contoh Soal Perhitungan Bilangan Kuantum Dari Konfigurasi Elektron Ion Unsur Elektron valensi menempati subkulit 3s yang berada pada nomor kulit northward = three. Subkulit s memiliki bilangan kuantum 50 = 0 dengan bilangan magnetic m = 0 sedangkan arah putar electronnya adalah ke arah atas s = +1/2 Jadi, electron valensi cantlet X memiliki bilangan kuantum northward = 3, l = 0, k = 0, south = +1/two half-dozen. Contoh Soal Perhitungan Bilangan Kuantum Elektron Terakhir Atom Cobalt Tentukan bilangan kuantum untuk electron terakhir dari unsur 20Co40 Konfigurasi Elektron Unsur Kobalt Co. 20Coforty = 1s2 2s2 2phalf-dozen 3s2 3phalf dozen 4sii atau Diagram Orbital Konfigurasi Elektron Unsur Cobalt Diagram orbital 4s yang ditempati oleh electron terakhir unsur cobalt dapat dilihat pada gambar berikut Diagram Orbital Cobalt, 4s2 Elektron terakhir unsur kobalt menempati 4s. Subkulit 4s memiliki bilangan azimuth l = 0 dan nomor kulit north = four. Elektron terakhir ini menempati orbital yang memiliki bilangan magnetic grand = 0 dengan arah putaran electronnya ke arah awah s = – 1/2. Jadi, electron terakhir kobalt memiliki bilangan kuatum seperti ini due north = 4, l = 0, m = 0, s = -ane/two 7. Contoh Soal Cara Perhitungan Persamaan Rumus Bilangan Kuantum Utama n, Tentukan energi full elektron ion Li 2+ Z = three pada keadaan bilangan kuantum utama north = 2 Diketahui Z = 3 northward = two Rumus Menghitung Energi Total Elektron Ion Energi total elektron ion Li 2+ pada tingkatan energi northward = 2 memenuhi Due eastn = – [13,6 ten Z2]/ntwo Due eastnorthward = – [13,6 x 32]/iitwo eight. Contoh Soal Perhitungan Bilangan Kuantum Orbital fifty, Tentukan besarnya momentum sudut yang mungkin pada tingkatan north = 3 jika dinyatakan dalam ħ Penyelesaian Besarnya momentum sudut elektron yang mengelilingi inti atom dinyatakan dengan persamaan rumus berikut 50 = ħ √[ll+one] atau 502 = ħ2 50 50 + ane Untuk n= iii terdapat dua bilangan kuantum , maka terdapat ii nilai momentum sudut yaitu l = n – i 50 = three – i = two bilangan kuantum orbitalnya adalah 0 dan i untuk 50 =one, maka momentum sudut orbitalnya adalah L = ħ √[one1+1] 50 = ħ √[2] Untuk fifty = 0, maka momentum sudut orbitalnya adalah Fifty = ħ √[00+1] L = ħ 9. Contoh Soal Bilangan Kuantum Magnetik Ada berapa kemungkinan bilangan kuantum magnetik pada bilangan kuantum utama due north = 3? Penyelesaian Banyaknya kemungkinan bilangan kuantum magnetik dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut ml = 2l + i di mana fifty = northward – 1 untuk due north = three maka nilai 50 = 3 – 1 = ii, sehingga jumlah bilangan kuantum magnetik adalah chiliad50 = + 1 = 4 + i = 5 adapau bilangan kuantum magnetiknya adalah 2, ane, 0, –i dan –2. x. Contoh Soal Bilangan Kuantum Magnetik Jika bilangan kuantum orbital fifty = three, tentukanlah 1 besar momentum sudut elektron yang mungkin, ii momentum sudut elektron dalam arah sumbu z! Penyelesaian Bilangan kuantum magnetik ml yang mungkin untuk l = three dihitung dengan menggunakan rumus berikut adapun bilangan kuantum magnetiknya adalah thousandfifty = -iii, -2, -1, 0, i, ii, 3 Besar momentum sudut electron untuk l = 3 adalah L = ħ √[ll+1] L = ħ √[iiithree+1] 50 = ħ √[3four] L = ii ħ √[iii] Js Momentum sudut elektron dalam arah sumbu-z dihitung dengan rumus berkut lz = grand50 ħ thousandl = -three → Fiftyz = -three ħ = -three ħ g50 = -two → Lz = -2 ħ = -2 ħ m50 = -ane → Lz = -1 ħ = – ħ one one thousandl = 1 → Fiftyz = 1 ħ = ħ grandfifty = 2 → lz = 2 ħ = two ħ g50 = 3 → Lz = three ħ = 3 ħ 11. Contoh Perhitungan Jumlah Elektron Pada Kulit Berapa jumlah maksimum elektron yang mungkin terdapat pada tingkat utama di mana north = iii Penyelesaian jumlah maksimum elektron yang dapat berada pada tingkat utama adalah 2n2 = ii3two = 18 elektron. Hukum Kekekalan Energi Momentum Impul Pengertian Restitusi Tumbukan Tidak Lenting Elastis Sempurna, Contoh Soal Perhitungan xiv 23+ Contoh Soal Rumus Perhitungan Hukum 1 Kirchhoff – Energi – Daya – Rangkaian Listrik – Hambatan Jenis Gelombang Cahaya Jenis Alat Optik Lup Kamera Mikroskop Teleskop Rumus Perbesaran Lensa Objektif Okuler Jarak Fokus thirteen ane two iii 4 5 6 … sixteen >> Daftar Pustaka Sears, – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung, Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Bailiwick of jersey, Prentice Hall. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid one,Pernerbit Erlangga, alih bahasa Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid two, Penerbit Erlangga, alih bahasa Bambang Soegijono, Djakarta. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika, Jakarta. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid ane, Penerbit Erlangga, Djakarta. Ringkasan Rangkuman Bilangan Kuantum Utama due north’, mempunyai nilai 1, ii, three dan seterusnya, semakin naik nilai north maka kerapatan elektron semakin jauh dari inti, semakin tinggi energi elektron dan ikatan kepada inti semakin longgar Bilangan kuantum Azimut l’ ,memiliki nilai dari 0 – northward-ane dilambangkan dengan huruf southward’=0, p’=ane, d’=2, f’=3, menunjukkan bentuk dari tiap orbital Bilangan kuantum magnetik ketiga m’, memiliki nilai bulat antara –fifty ’ dan +l ’, termasuk 0, menunjukkan arah orbital dalam ruangnya Bilangan kuantum putaran elektron, s hanya dapat memiliki dua harga +½ dan -½ untuk itu, paling banyak hanya dua elektron yang dapat menempati orbital yang sama, dan mempunyai nilai putaran magnetik yang berlawanan Aturan Hund, yang menyatakan “dalam suatu subkulit tertentu, tiap orbital diisi oleh satu elektron terlebih dahulu sebelum ada orbital yang memiliki dua, dan elektron-elektron dalam orbital tersebut spinnya paralel” Bentuk orbital digambarkan dengan permukaan melewati daerah pada probabilitas yang sesuai. Sebuah orbital s berbentuk bulat, orbital p memiliki dua bagian terpisah oleh bidang simpul dimana probabilitasnya nol dengan tiga orientasi yang mungkin, yaitu yang disebut pz, py dan px. Orbital d memiliki lima orientasi. Ketika membentuk konfigurasi elektron, penempatan elektron dalam orbital dimulai dengan tingkat energi terendah mengikuti aturan aufbau, konfigurasi elektron dengan jumlah elektron pada setiap orbitalnya menjadi 1s2 2sii 2pvi 3 sii 3phalf-dozen 4s2 3d10 4psix 5stwo 4dten 5p6 6s2 4ffourteen 5d10 6pvi 7s2 5f14 6dten 7p6. Bilangan Kuantum Pengrtian Diagram Orbital Utama Azimuth Magnetik Spin Elektron Atom Contoh Soal Perhitungan 12 Source

elektron elektron di orbital 3d atom 25mn memiliki bilangan kuantum