Konsep Bilangan Kuantum, Cara Memahami dan menyusunnya

Bilangan kuantum adalah suatu harga yang menyatakan keadaan orbital suatu atom.

Orbital atom adalah sebuah fungsi matematika yang menggambarkan perilaku elektron pada suatu atom sebagai partikel gelombang. Orbital atom mempunyai tiga buah sumbu, yaitu sumbu x, y dan z, dan kemungkinan terbesar ditemukannya elektron terdapat pada titik pertemuannya yang disebut daerah orbital.

Bilangan kuantum ada 4 yaitu:
1. Bilangan kuantum utama / prinsipal (n)

Bilangan kuantum utama adalah suatu harga yang menyatakan tingkat energi atau kulit dalam atom. Bilangan kuantum utama merupakan dasar penentu harga bilangan kuantum lainnya. Bilangan kuantum utama antara lain: Kulit K L M N dengan Harga berturut-turut 1 2 3 4 .

Menurut teori atom bohr atom memiliki bentuk orbital atau kulit yang kemudian dikenal sebagai bentuk kuantum utama

Fungsi dari bilangan kuantum utama:
Untuk meramalkan besarnya jari-jari rata-rata atom (jarak inti atom ke kulit atom)
Untuk mengetahui besarnya energi ionisasi.
Semakin besar nilai n, semakin besar ukuran orbital dan semakin tinggi tingkat energinya.

2. Bilangan kuantum azimuth (l) adalah

Azimut adalah suatu harga yang menyatakan sub-kulit atom dan bentuk geometri orbital. Dan harga daro l adalag 0.. (n-1)

Berbeda dengan teori bohr yang hanya menggambarkan kulit atom, mekanika kuantum menyatakan bahwa kulit atom memiliki sub kulit

Artinya jika n atau kulit utama adalah 1 maka l adalah n-1 berarti 0.
n=2, l=0,1
n=3,l=0,1,2
n=3 l=0,1,2,3
n=4 l=0,1,2,3,4

Dan l dan harganya dinotasikan dengan
l=0 s (sharp)
l=1 p (principal)
l=2 d (diffuse)
l=3 f (fundamental)

Sehingga jika dijabarkan dari awal
n=1 l=0 maka disi kulit 1s
n=2 l=0,1 maka diisi kukit 2s 2p
n=3 l=0,1,2 maka diisi kukit 3s 2p 3d
n=4 l=0,1,2,3 maka diisi kukit 4s 4p 4d 4f

3. Bilangan kuantum magnetik (mı atau m)

Magnetik adalah suatu harga yang menyatakan banyak dan posisi / orientasi orbital. Posisi / orientasi atau orbital adalah tempat dimana elektron bergerak di dalam atom, dan masing-masing orbital maksimal dapat menampilkan elektron. Bilangan kuantum magnetik bergantung pada sub kulit (l) sehingga harganya adalah -l sampai +l

misalnya

Notasi S yang memiliki nilai l= 0 maka harga m yang diperbolehlan mulai dari -0 s/d +0 jadi m=0 artinya dalam 0 subkulit (l) hanya memiliki 1 orbital (m) atau satu tempat yang dapat diisi elektron dan maksimal elaktron yang dapat mengisi adalag 2 elektron dalam 1 orbital.
Notasi P yang memiliki nilai l=1 maka harga m yang diperbolehkan mulai dari -1 s/d +1 jad m= -1,0,+1 artinya ada 3 tempat yang dapat diisi elektron, maksimal eleltron adalah 6 dst.

4. Bilangan kuantum spin (ms atau s)

Spin adalah suatu harga yang yang menyatakan kedudukan dan arah rotasi elektron pada suatu orbital (m). Bilangan kuantum spin tidak digunakan dalam menentukan keadaan orbital, hanya untuk menentukan perbedaan elektron pada orbital. Karena terdapat dua elektron dalam satu orbital, sedangkan kelebihannya memiliki kutub padanya, maka nilai elektron yang berpasangan dalam orbital tersebut harus berbeda nilai.

Nilai dari bilangan spin adalah +1/2 (jika arah rotasinya berlawanan jarum jam) dan -1/2 (jika searah jarum jam).

Cara Menyusun Bilangan kuantum
Rumus yang perlu diingat
n=1,2,3,4…
l= 0….(n-1)
m= -l s/d +l
s= +1/2 dan -1/2

S = 0

P = 1

d = 2

f = 3

Contoh:
n=1, maka l=0, maka m=0 dan s= +1/2, -1/2 disingkat menjadi 1S²

n=2, maka
l=0 berarti m=0 dan s= +1/2, -1/2 1S²
l=1 berarti
m= -1 dengan s= +1/2, -1/2
m=0 dengan s= +1/2, -1/2
m=+1 dengan s= +1/2, -1/2
Maka disingkat menjadi 2P⁶

Jika n=3
Maka l= 0,1,2
m= 0 dan 1 seperti proses diatas 3S2 dan 3P⁶
Untuk l= 2
Maka m= -2,-1,0,1,2
m=-2 berarti s= +1/2, -1/2
m=-1 berarti s= +1/2, -1/2
m=0 berarti s= +1/2, -1/2
m=1 berarti s= +1/2, -1/2
m=2 berarti s= +1/2, -1/2
Sehingga disingkat 3d¹⁰

Sekarang Cobalah selesaikan bilangan kuantum dengn n=3?