Kimia Bilangan Kuantum

STRUKTUR ATOM, SISTEM PERIODE, DAN GAYA ANTARMOLEKUL

Teori Atom Modern (Mekanika Kuantum)
Konsep orbital dari teori atom modern menyatakan bahwa atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton-neutron, sedangkan electron-elektron mengitari inti atom dan berada pada orbital-orbital tertentu yang membentuk kulit atom.
Bilangan Kuantum
Dari persamaan Schrodinger, dihasilkan tiga bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth (l), dan bilangan kuantum magnetic (m). Untuk atom berelektron tunggal (atom hydrogen), posisi electron cukup ditentukan oleh 3 bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama, azimuth, dan magnetic. Sementara itu, untuk atom berelektron banyak (lebih dari satu), posisi elektron ditentukan oleh 4 bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama, azimuth, magnetic, dan spin (s).

a.Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan kuantum utama menyatakan tingkat energy utama (kulit) tempat elektron itu berada, sedangkan bilangan kuantum azimuth menyatakan subtingkat energi (subkulit) tempat elektron berada. Bilangan kuantum utama nilainya bulat, n = 1,2,3,4 … Semakin besar nilai n, berarti makin besar orbital yang dihuni elektron itu.

Kulit : K L M N O P Q
Nilai n : 1 2 3 4 5 6 7

b.Bilangan Kuantum Azimut (l)
Bilangan kuantum azimuth menyatakan subtingkat energy (subkulit) yang ditempati elektron. Bilangan kuantum azimuth juga menyatakan bentuk orbital dalam subkulit. Harga-harga l yang dipergunakan bergantung pada n, yaitu bilangan yang bernilai nol atau bilangan bulat. Harga l ini tidak mungkin negatif dan tidak boleh lebih besar dari (n-1). Harga l = 0,1,2,3 … (n-1). Pada subkulit s nilai l = 0, subkulit p nilai l = 1, dan seterusnya.

c.Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Setiap subkulit terdiri dari satu atau lebih orbital. Bilangan kuantum magnetik menyatakan orbital khusus yang ditempati elektron dalam suatu subkulit. Bilangan kuantum magnetik juga menyatakan orientasi khusus orbital itu dalam ruang relative terhadap inti. Banyaknya orbital dalam suatu subkulit sama dengan banyaknya harga bilangan kuantum magnetik yang diizinkan. Dalam setiap satu subkulit mengandung 2l+1 orbital (harga m yang diizinkan). Bilangan kuantum magnetic mempunyai harga bilangan bulat +l sampa –l, termasuk nol.
Subkulit s (l = 0) mengandung orbital sebanyak 2l+1 atau 2(0) + 1 = 1 prbital, yaitu m = 0.

d.Bilangan Kuantum Spin (s)
Bilangan kuantum spin menyatakan rotasi elektron. Tidak seperti bilangan kuantum n, l, dan m yang saling berhubungan, bilangan kuantum s tidak bergantung pada ketiga bilangan kuantum tersebut.
Jika searah jarum jam maka +1/2, jika berlawanan arah jarum jam -1/2.


Bentuk Orbital
Elektron berada dalam orbital. Bentuk dan orientasi orbital ditentukan oleh bilangan kuantum. Nilai bilangan kuantum l menentukan bentuk geometris dari awan elektron atau penyebaran peluang ditemukannya elektron. Hal itu berarti bilangan kuantum l menentukan bentuk orbital. Sementara itu, nilai bilangan m menunjukkan arah ruang (orientasi) orbital.