540
ukur jarak pisah antar garis spektrum yang dipancarkan intang maka kuat medan listrik di permukaan bintang tersebut dapat ditentukan.
relativitas Einstein pada teori kuatum. Teori yang ia dinamakan teori relatitas kuantum. Namun, sebelumnya sudah ada eksperimen yang
rikan oleh Dirac.
antum orbital l = 0, hanya ada satu m
l
, yaitu m
l
= 0. mungkin, yaitu m
l
= -2, -1, 0, +1, dan
Tabel berikut adalah daftar bilangan kuantum yang mungkin
n l
m
l
m
s
n l
m
l
m
s
menjadi sangat penting. Dengan meng b
4 Bilangan kuantum spin, m
s
. Untuk elektron, bilangan kuantum ini hanya memiliki dua nilai yaitu m
s
= -12 dan m
s
= +12. Keberdaan bilangan kuantum ini pertama kali ditunjukkan oleh P.A.M. Dirac setelah menerapkan teori
bangun menunjukkan keberadaan bilangan kuantum tersebut. Eksperimen tersebut dilakukan oleh Stern
dan Gerlach. Penjelasan secara teoritik bilangan kuantum tersebut baru dibe Contoh
Sebutkan keadaan-keadaan yang mungkin untuk elektron yang memiliki bilangan kuantum utama n = 3.
Jawab Untuk n = 3, maka bilangan kuantum orbital yang mungkin adalah l = 0, 1, dan 2.
Untuk bilangan ku Untuk bilangan kuantum orbital l = 1, ada tiga m
l
yang mungkin, yaitu m
l
= -1, 0, dan +1. Untuk bilangan kuantum orbital l = 2 ada lima m
l
yang +2.
Setiap nilai m
l
ada dua nilai m
s
yang mungkin, yaitu m
s
= -12 dan m
s
= +12. Jadi total keadaan yang mungkin adalah
1 + 3 + 5 × 2 = 18 keadaan
3 2 -2 -12 3 2 2
+12 3 2 -2
+12 3 1 -1
-12 3 2 -1
-12 3 1 -1 +12
3 2 -1 +12
3 1 0 -12 3 2 0 -12 3 1 0
+12 3 2 0
+12 3 1 1 -12
3 2 1 -12 3 1 1 +12
3 2 1 +12
3 0 0 -12 3 2 2 -12 3 0 0
+12
ecara umum, keadaan elektron dalam atom dinyatakan oleh empat bilangan kuataum: utama, rbital, magnetik, dan spin. Tiap keadaan berkaitan dengan energi tertentu. Elektron menyerap
12.13 Kaidah Seleksi S
o
541
n energi tinggi. ebaliknya elektron memancarkan energi kerika berpindah dari keadaan dengan energi tinggi ke
atu keadaan ke
eadaan lain yang memenuhi syarat tertentu. Syarat ini yang dikenal dengan kaidah seleksi
energi jika berpindah dari keadaan dengan energi rendah ke keadaan denga S
keadaan dengan energi rendah. Pertanyaan berikutnya, apakah elektron dapat berpindah dari satu keadaan ke sembarang
keadaan lain? Ternyata jawabannya tidak. Elektron hanya dapat berpindah dari s k
adalah yang memenuhi ∆l
an dalah pada keadaan dengan l = 3 atau l = 5. Selain itu tidak boleh.
ahas cukup mendalam tentang atom hydrogen, mari kita bahas secara singkat atom engandung electron lebih dari satu. Untuk atom hydrogen yang tidak berada dalam
Namun untuk a n dan l. Perbedaan ini
m atom berlektron baynak, electron-elektron dipandang menempati keadaan-keadaan yang berikutnya adalah,
i bilangan kuantum yang sama. Apakan boleh lebih dari
l
, dan m
s
yang persisi sama? Jawaban atas pertanyaan ini diberikan yatakan
Tidak boleh lebih dari satu electron dalam seb h atom
miliki e at bilan
n kuantum yang sama.
Prinsip ini me tur bag
ana pe atan el
ron-elek dalam
uah a ontohnya
berikut ini. 1 Atom helium
Ato
emi i dua ele on. Kit empatk electron ulai dari daan da
aitu n = 1. Jika n = 1, mak
anya ad = 0. Jika
aka anya ada
l
, = 0. ntuk m
l
, = 0 maka ada dua nilai m
s
yang mungkin, yaitu m
s
= -12 dan m
s
= +12. =
±1 12.40
Kaidah seleksi ini menyatakan bahwa hanya dapat berpindah antara dua keadaan dengan selisih bilangan kuantum orbital
±1. Jika mula-mula elektron memiliki l = 4 maka transisi yang dijink a
12.14 Larangan Pauli Setalah memb
yang m medan magnet, tingkat energi hanya bergantung pada bilangan kuantum utama, n.
atom berlektron banyak, tingkat energi secara umum bergantung pad disebabkan misalnya karena adanya interkasi antar electron yang dimiliki atom tersebut.
Dala direpresentasikan oleh empat bilangan kuantu, n, l, m
l
, dan m
s
. Pertanyaan berapa buah electron yang boleh memilik
satu electron memiliki n, l, m oleh Wolfgang Pauli melalui prinsip larangan. Prinsip ini men
ua me
mp ga
nga aim
nemp ect
ton seb
tom. C
m ini m lik
ctr a men
an m
ke sar, y
a h a l
l = 0 m h
m U
542
adi, pada tom helium, satu electron memiliki n = 1, l = 0, m
l
, = 0, dan m
s
= -12 sedangkan = 1, l = 0, m
l
, = 0, dan m
s
= +12.
keadaan dengan bilangan kuantum utama n = 2. ntuk n = 2, ada dua bilangan kuantum orbital yang mungkin, yaitu l = 0 dan 1. Keadaan
dua nilai m
s
yang mungkin, yaitu m
s
= -12 dan m
s
= +12. adi, pada atom litium, dua electron menempati keadaan dengan n = 1, dan satu electron
n = 3 kita sebut kulit M, dan
eterusnya. Elektron yang memiliki n dan l yang sama dikatakan berada pada subkulit yang
amakan subkulit s, jika l = 1 kita namakan subkulit p, jika l = 2 kita
mikian, ada keadaan dengan nilai l tertentu ada 2
× 2l+1 electron yang bisa ditempatkan.
an adalah 22 ×2+1 = 10
lektron.
an seterusnya.
gurasi Elektron
ecara umum, energi electron dalam atom ditentukan oleh bilangan kuantum n dan l. Untuk nilai yang lebih kecil memiliki energi lebih kecil. Elektron-elektron mula-mula diisi
J electron lain memiliki n
2 Atom litium Atom ini memiliki tiga electron.
Pada bilangan kuantum utama n = 1, ada dua electron yang bisa ditempatkan. Elektron ketiga akan menempati
U dengan l = 0 memiliki energi lebih rendah. Agar electron berada dalam keadaan dasar maka
electron tersebut harus menempati keadaan dengan l = 0. Untuk l = 0 maka hanya ada m
l
, = 0. Untuk m
l
, = 0 maka ada J
menempati keadaan dengan n = 2, l = 0, m
l
, = 0, dan m
s
= -12 atau m
s
= +12.
12.15 Kulit dan Subkulit Elektron yang memiliki bilangan kuantuk utama, n, yang sama dikatakan berada pada kulit yang
sama. Jika n = 1 kita sebut kulit K, jika n = 2 kita sebut kulit L, jika s
sama. Jika l = 0 kita n namakan subkulit d. Mulai dari l = 3, nama sub kulit mengikuti alfabet f, g, h, i, dan seterusnya.
Untuk nilai l tertentu, nilai-nilai m
l
yang mungkin adalah -l, -l-1, …, -1, 0, +1, … +l-1, dan +l. Dengan demikian, untuk nilai l tertentu, variasi nilai m
l
yang mungkin adalah 2l+1 buah. Tiap nilai m
l
ada dua nilai m
s
yang mungkin, yaitu m
s
= -12 atau m
s
= +12. Dengan de P
Jadi i pada sub kulit s l = 0, jumlah electron yang dapat ditempatkan adalah 22
×0+1 = 2 elektron. ii pada sub kulit p l = 1, jumlah electron yang dapat ditempatkan adalah 22
×1+1 = 6 elektron.
iii pada sub kulit d l = 2, jumlah electron yang dapat ditempatk e
iv pada sub kulit f l = 3, jumlah electron yang dapat ditempatkan adalah 22
×3+1 = 14 elektron.
D
12.16 Konfi
