Bilangan kuantum Teori Atom Bohr

8 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 atau lebih bilangan kuantum azimuth l juga menyatakan tingkat energi. Untuk kulit yang sama, energi subkulit akan meningkat dengan bertambahnya nilai l. Jadi, subkulit s memiliki tingkat energi yang terendah, diikuti subkulit p, d, f, dan seterusnya. Tabel 1.2 Subkulit pada bilangan kuantum azimuth l. c. Bilangan kuantum magnetik m Bilangan kuantum magnetik m membagi bilangan kuantum azimut menjadi orbital-orbital. Jumlah bilangan kuantum magnetik m untuk setiap bilangan kuantum azimut l dimulai dari m = –l sampai m = +l . Tabel 1.3 Hubungan bilangan kuantum utama n, bilangan kuantum azimuth l, dan bilangan kuantum magnetik m. K ulit ke Orbita l Bilangan K uantum A zimuth l 1 K 1s 2 L 2s , 2p 0,1 3 M 3s , 3p , 3d 0, 1 , 2 4 N 4s , 4p , 4p , 4 f 0, 1 , 2, 3 D st D st D st Bilangan Kuantum Uta ma n Bilangan Kuantum Azimuth l Bila ngan Kuantum Magnetik m Jumla h Orbital 1 K 0 1s 1 0 2s 1 1 2p –1, 0, +1 3 0 3s 1 1 3p –1, 0, +1 3 2 3d –2, –1, 0, +1, +2 5 0 4s 1 1 4p –1, 0, +1 3 2 4d –2, –1, 0, +1, +2 5 3 4f –3, –2, –1, 0, +1, +2, +3 7 2 L 3 M 4 N Sumber: General Chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S Sumber: General Chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S 9 B Bab 1 Struktur Atom dan Bentuk Molekul Apa yang dapat kalian simpulkan dari Tabel 1.3? Dari Tabel 1.3 terlihat subkulit s mempunyai 1 orbital, subkulit p mempunyai 3 orbital, subkulit d mempunyai 5 orbital, dan subkulit f mempunyai 7 orbital. d. Bilangan kuantum spin s Bilangan kuantum spin s menunjukkan arah putaran atau spin atau rotasi sebuah elektron pada sumbunya. Arah rotasi elektron bisa searah jarum jam clockwise atau berlawanan arah dengan jarum jam anticlockwise. Oleh karena itu diberi nilai ± 1 2 . Arah rotasi yang searah jarum jam diberi notasi + 1 2 atau simbol n . Sedangkan yang berlawanan arah dengan jarum jam diberi notasi – 1 2 atau p . Bilangan kuantum spin merupakan dasar pengisian elektron dalam orbital. Elektron-elektron yang ada dalam atom tidak mungkin berada dalam keadaan yang sama persis antara satu atom dengan atom lain. Keberadaan elektron dalam atom bersifat khas. Prinsip ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli, 1925 dikenal Pauli. Pauli mengusulkan postulat bahwa sebuah elektron dapat berada dalam dua kemungkinan keadaan yang ditandai dengan bilangan kuantum spin + 1 2 atau – 1 2 , atau dengan kata lain setiap orbital hanya dapat ditempati oleh maksimal dua elektron dengan spin yang berbeda.

2. Bentuk dan orientasi orbital

Bentuk orbital terkait dengan bilangan kuantum azimuth l. Orbital-orbital yang memiliki bilangan kuantum azimuth l yang sama akan memiliki bentuk yang sama pula. Bentuk orbital merupakan fungsi 2 dari fungsi gelombang Schrödinger. Sedangkan orientasi orbital terkait dengan bilangan kuantum magnetik m. Gambar 1.4 Elektron mengelilingi sumbunya menimbulkan medan magnet. 10 M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XI IPA JILID 2 Gambar 1.5 Bentuk orbital s . Gambar 1.6 Bentuk orbital p . Gambar 1.7 Bentuk orbital d . a. Orbital s Bentuk orbital s memiliki satu orbital dengan bentuk seperti bola, sehingga tidak tergantung pada sudut manapun. Orbital s hanya terdapat 1 nilai m, sehingga hanya terdapat 1 orientasi, yaitu sama ke segala arah. b. Orbital p Orbital p berbentuk cuping-dumbbell bagai balon terpilin. Subkulit p memiliki tiga orbital. Pada subkulit ini terdapat 3 nilai m –1, 0, +1 sehingga terdapat 3 orientasi yang satu dan lainnya membentuk sudut 90 o . c. Orbital d Orbital d memiliki 5 orbital dengan bentuk yang kompleks dan orientasi yang berbeda. Empat orbital pertama memiliki bentuk yang sama, sedangkan satu orbital memiliki bentuk yang berbeda. Kelima orbital itu adalah d xy , d xz , d yz , 2 2 x y d , dan 2 z d . Untuk lebih jelas, perhatikan gambaran orbital subkulit d di bawah ini