Show Ilustrasi bilangan kuantum KOMPAS.com - Bilangan kuantum adalah bilangan yang menggambarkan kedudukan suatu elektron dalam model atom mekanika kuatum yang dicetuskan oleh Erwin Schrodinger. Dilansir dari Khan Academy, model atom mekanika kuantum berangkat dari hipotesis Louis de Broglie dan prinsip ketidakpastian Heisenbersg. Model atom mekanika kuantum adalah model atom yang paling diyakini karena bisa menjelaskan sifat-sifat atom secara gamblang. Dalam model mekanika kuantum, atom dapat dianalogikan sebagai Tata Surya. Matahari adalah inti atom yang terdiri dari proton dan neutron, sedangkan planet-planet yang mengelilinginya adalah elektron. Planet-planet tersebut bergerak dengan tingkat energi dan orbitnya masing-masing tanpa pernah saling bertabrakan, begitu pula dengan elektron. Baca juga: Menentukan Bilangan Kuantum Elektron tidak mengelilingi atom secara serempak di posisi yang sama, mereka memiliki orbitnya masing-masing dan tidak saling menganggu satu sama lain. Ada empat buah bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama, azimuth, magnetik, dan spin. Berikut penjelasannya:
Bilangan kuantum utama (n) adalah bilangan kuantum yang menyatakan kulit elektron dan tingkat energinya. Dilansir dari Lumen Learning, bilangan kuantum utama bergantung pada jarak antara elektron dan nukleus (inti atom). Bilangan kuantum utama dituliskan dengan bilangan bulat 1, 2, 3, 4, 5, dan seterusnya. Karena n menyatakan tingkat energi, maka tidak ada kulit ke 0 (tidak ada enelktron yang tidak memiliki energi). Jika suatu elektron berada pada n=1, maka ia berada paling dekat dengan nukleus yaitu pada kulit pertama (kulit paling dalam) dengan tingkat energi dasar. Semakin tinggi tingkat energinya, maka akan semakin besar bilangan kuantum utama elektron tersebut. Baca juga: Bilangan yang Terdiri atas Tiga Angka yang Jumlahnya 9
Semua benda yang ada di alam semesta ini disusun oleh atom yang terdiri dari proton, neutron, dan juga elektron. Jumlah proton yang dimiliki atom menentukan jenis unsur yang dibentuk. Neutron adalah partikel netral. Semua atom dari unsur yang sama memiliki jumlah proton yang sama, namun belum tentu memiliki jumlah neutron yang sama. Elektron adalah partikel subatomik yang stabil dengan muatan listrik negatif. Setiap elektron membawa satu unit muatan negatif sekaligus memiliki massa yang sangat kecil dibandingkan dengan neutron atau proton. Bila proton dan neutron berada di inti atom, elektron-elektron tersebar di sekeliling atom secara teratur berdasarkan tingkat energinya. Tingkat energi inilah yang digambarkan dengan bilangan kuantum. Apakah kamu sudah tahu cara menentukan bilangan kuantum? Cara Menentukan Bilangan KuantumPosisi elektron di sekitar inti atom ditentukan dengan bilangan kuantum. Bilangan ini menunjukkan letak elektron pada kulit dan subkulit atom, orientasi orbital dalam ruang, dan juga arah rotasi elektron. Ada empat bilangan kuantum yang harus kamu ketahui:
Bilangan kuantum juga merupakan salah satu ciri khas dari model atom mekanika kuantum atau biasa disebut juga model atom modern yang dicetuskan oleh seorang ilmuwan fisika, Ernest Schrodinger. Sebelum kita mencari tahu cara menentukan bilangan kuantum, mari kita mengenal jenis-jenis dari bilangan kuantum. Bilangan Kuantum UtamaBilangan kuantum utama disimbolkan dengan huruf n. Bilangan ini akan menunjukkan ukuran orbital dan tingkat energi elektron, yang disebut kulit atom. Bilangan kuantum ini memiliki nilai 1,2,3,4,… dan seterusnya. Bilangan Kuantum AzimutBilangan kuantum azimut memiliki simbol huruf l. Bilangan ini berguna untuk menunjukkan bentuk orbital dan sub tingkatan energi elektron (ditandai dengan s,p,d,f). Bilangan kuantum ini memiliki nilai dengan ketentuan s=0, p=1, d=2, f=3. Nilai ini akan menunjukkan di subkulit manakah elektron tersebut berada. Bilangan Kuantum MagnetikBilangan kuantum magnetik disimbolkan dengan huruf m. Bilangan ini menunjukkan posisi orbital terhadap orbital lain di dalam subkulit atom. Dan memiliki ketentuan sebagai berikut:
Sumber: rumus.co.id Bilangan Kuantum SpinMemiliki simbol s, bilangan ini menunjukkan arah putaran elektron pada sumbunya (rotasi). Hanya terdapat dua kemungkinan arah rotasi elektron, yakni searah atau berlawanan dengan arah jarum jam. Satu orbital hanya bisa ditempati oleh maksimum dua elektron, di mana kedua elektron tersebut harus memiliki spin yang berlawanan. Sehingga nilainya antara +½ atau -½ . Setelah mengetahui apa saja jenis bilangan kuantum, kini saatnya kamu mengetahui cara menentukan bilangan kuantum. Contoh SoalSebelum menentukan bilangan kuantum, kamu terlebih dahulu harus menentukan konfigurasi elektron dari sebuah unsur. Contohnya adalah: 16S mempunyai konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. Dalam menentukan bilangan kuantum, kita akan mengambil konfigurasi elektron yang paling akhir, yaitu: 3p4 Bilangan Kuantum UtamaDari konfigurasi di atas, bilangan kuantum utamanya adalah 3. Karena angka 3 tersebut menunjukkan ukuran orbital atau kulit. Bilangan Kuantum Azimutp adalah subkulit dari elektron tersebut, sehingga akan diperoleh nilai l = 1. Sesuai dengan ketentuan bahwa: Bilangan Kuantum Mekanik:Karena berada pada subkulit p, maka bilangan kuantum akan ada di antara -1, 0, +1. Untuk bisa menentukannya, mari kita gambar kotak orbitalnya. Biasanya kita dapat menggunakan arah panah untuk mengisi kotak ini. Isi setiap kotak dengan panah menghadap ke arah atas, setelah itu baru mengisinya dengan panah ke arah bawah. Angka 4 dari 3p4 adalah jumlah dari panah yang harus kamu isi. Sehingga didapatkanlah hasil seperti ini: Panah yang ke empat berada di kotak -1, sehingga bilangan kuantum mekanik dari elektron ini adalah m=-1 Bilangan Kuantum Spin:Panah yang mengarah ke atas memiliki nilai +½ , sedangkan panah yang mengarah ke bawah bernilai -½. Dari hasil di atas, panah yang terakhir adalah panah yang menghadap ke bawah, sehingga nilai dari bilangan kuantum spin adalah s= -½. Nah, itu dia cara menentukan bilangan kuantum yang bisa membantu kamu dalam mengerjakan soal-soal bilangan kuantum. Apakah kamu memiliki pertanyaan mengenai hal ini? Silahkan tuliskan pertanyaan kamu di kolom komentar ya, dan jangan lupa untuk share pengetahuan ini.
Hai, kamu tiba di seri kedua soal dan pembahasan tentang bilangan kuantum. Kalau melalui potingan sebelumnya, kamu sudah mengerti dan pandai menjawab soal-soal dasar bilangan kuantum, sekarang saatnya kita membahas jenis soal berikutnya pada materi bilangan kuantum. Pada postingan ini, mari kita membahas tentang bagaimana cara menentukan kemungkinan bilangan kuantum yang diizinkan untuk suatu elektron.
Soal 1 Bilangan kuantum berikut yang diizinkan untuk suatu elektron adalah . . . .A. n = 3, l = 0, m= 0, s= - ½ B. n = 3, l = 1, m= 1, s= + ½ C. n = 3, l = 2, m= -1, s= + ½ D. n = 3, l = 1, m= 2, s= - ½ E. n = 3, l = 2, m= 2, s= +½ Pembahasan: Untuk menjawab soal diatas, kamu hanya perlu mengingat kaitan antara satu bilangan kuantum dengan bilangan kuantum lainnya. Coba perhatikan bilangan kuantum utama pada semua option soal diatas. TErnyata, semuanya memiliki n = 3. Jika n = 3, maka nilai l {azimut} = 0, 1, 2 {nilai l = 0. . . . {n – 1} Ada tiga nilai l yang memungkinkan. Mari kita cari tahu nilai m yang memungkinkan dari ketiga nilai l diatas. Jika l = 0 ==> m = 0 {m = - l . . . 0 . . . +l} Jika l = 1 ==> m = - 1, 0, +1 Jika l = 2 ==> m = - 2, - 1, 0, +1, +2 Sekarang perhatikan kembali soal. Diantara semua opsi jawaban diatas, bilangan kuantum yang tidak dizinkan untuk suatu elektron adalah option D. hal ini disebabkan karena jika l = 1, maka tidak mungkin m-nya bernilai 2. Sesuai dengan penjelasan diatas, jika l = 1 maka nilai m hanya adala 3 yaitu- 1, 0, dan +1.Jawaban: D Soal 2 Diantara kemungkinan bilangan kuantum di bawah ini yang diizinkan untuk dimiliki oleh suatu elektron adalah . . . .A. n = 2, l = 2, m= 0, s= +½ B. n = 3, l = 0, m= +1, s= -½ C. n = 4, l = 2, m= +3, s= +½ D. n = 3, l = 3, m= 0, s= - ½ E. n = 2, l = 0, m= 0, s= -½ Pembahasan: Untuk menjawab soal ini, caranya tentu sama dengan soal pertama, hanya saja pada soal ini bilangan kuantum utamanya tidak sama untuk setiap option. Jadi, kita harus cari kemungkinan nilai bilangan kuantum lainnya berdasarkan bilangan kuantum utamanya. Untuk n = 2, maka ==> l = 0, 1 l = 0 ==> m = 0 l = 1 ==> -1, 0, +1 Untuk n = 3, kamu bisa lihat kembali pembahasan soal no 1. Untuk n = 4, maka ==> l = 0, 1, 2, 3 l = 0 ==> m = 0 l = 1 ==> m = -1, 0, +1 l = 2 ==> m = -2, -1, 0, +1, +2 l = 3 ==> m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, -1 Berdasarkan penjelasan diatas, maka bilangan kuantum yang mungkin untuk suatu elektron adalah option E.Soal 3 Bilangan kuantum yang tidak dimiliki oleh elektron yang berada pada sub kulit 4d adalah . . . .A. n = 4, l = 2, m= 0, s= +½ B. n = 4, l = 2, m= +3, s= +½ C. n = 4, l = 2, m= 0, s= - ½ D. n = 4, l = 2, m= -1, s= + ½ E. n = 4, l = 2, m= +2, s= -½ Pembahasan: Sub kulit 4d memiliki arti: 1. Bilangan kuantum utamanya, n = 4. Dapat dilihat dari koefisien sub kulitnya. Koefisien sub kulit menunjukkan pada tingkat energi berapa elektron berada. 2. Bilangan kuantum azimut, l = 2. Dapat diketahui dari jenis orbitalnya yaitu orbital d. Ada 4 jenis orbital yaitu orbital s untul l = 0, orbital p untuk l = 1, orbital d untuk l = 2, dan orbital f untuk l = 3. Kemudian, jika l = 2, maka nilai m-nya = -2, -1, 0, +1, +2 Dari harga m ini, kita bisa langsung tahu jawaban soal diatas. Bilangan kuantum yang tidak mungkin dimiliki oleh elektron pada sub kulit 4d adalah B. hal ini disebabkan karena nilai m nya yaitu +3 tidak termasuk harga m untuk l = . Nah, dari tiga buah soal diatas, apakah kamu sudah paham tentang materi ini? Jika sudah, wow luar biasa. Tapi, bagi yang belum, jangan bersedih. Mari kita jawab soal berikut ini.Soal 4 Jika suatu elektron memiliki bilangan kuantum utama n = 3, kemungkinan bilangan kuantum lainnya adalah . . . .A. l = 0, m = 0, s = + ½ B. l = 1, m = -1, s = - ½ C. l = 1, m = +1, s = - ½ D. l = 2, m = +2, s = - ½ E. l = 3, m = 0, s = + ½ Pembahasan: Jika n = 3, maka harga l yang mungkin adalah = 0, 1, 2 l = 0 ==> m = 0 l = 1 ==> m = -1, 0, +1 l = 2 ==> m = -2, -1, 0, +1, +2 Dari penjelasan diatas, maka jika n = 3, bilangan kuantum lain yang tidak mungkin dimiliki oleh elektron adalah yang option E. Hal ini disebabkan karena nilainya tidak boleh 3. Wah, capek. Saya pun sudah bosan membahas soal yang jenisnya sama, hehe. Nah, semoga kamu sudah paham ya tentang bagaimana menjawab soal untuk materi ini. jika ada pertanyaan, silahkan taya pada kolom komentar.Terimakasih sudah berkunjung. Jangan pelit untuk berterima kasih melalui komentar. Sampai jumpa lagi di artikel lainnya. |
37 keempat bilangan kuantum yang mungkin untuk suatu elektron adalah
Pos Terkait
Copyright © 2024 idkuu.com Inc.
