1.54
Catatan
: Orbital f mempunyai 2 bentuk yakni bentuk umum - general set f dan
bentuk kubik - cubic set f; keduanya memiliki 3 label orbital yang sama sedangkan 4 yang lain berbeda. Bentuk umum lebih bermakna untuk geometri selain kubus
misalnya trigonal planar dan tetragonal, sedangkan bentuk kubus lebih bermakna untuk geometri kubus yakni tetrahedron dan oktahedron. Seperti halnya orbital
d
z
2
adalah bentuk singkat dari
d
2
z
2
- x
2
- y
2
atau d
3
z
2
- r
2
, demikian juga: f
z
3
= f
z5z
2
-3r
2
; f
x
3
= f
x5x
2
-3r
2
; f
y
3
= f
y5y
2
-3r
2
; sedangkan f
xz
2
= f
x5z
2
-3r
2
, dan 4 f
yz
2
= f
y5z
2
-3r
2
. Mengapa keempat formula orbital f yang lain hasil cubic-set berbeda dari hasil general-set? Perbedaan ini
secara matematis valid semuanya sesuai lingkungan geometrinya, sebab keempat formula orbital
f cubic-set sesungguhnya hanyalah hasil kombinasi 2 set orbital dari hasil general-set. Jadi,
f
x
3
= -¼[
6
f
xz
2
-
10
f
xx
2
-3y
2
];
f
y
3
= -¼[
6
f
yz
2
-
10
f
y3x
2
-y
2
];
f
xz
2
-y
2
=
¼[
10
f
xz
2
-
6
f
xx
2
-3y
2
];dan
f
yz
2
-x
2
= ¼[
10
f
yz
2
-
6
f
y3x
2
-y
2
]. Nah, lalu kebenaran apa yang dapat Anda petik dari Tabel 3.4 tersebut?
Ada hubungan yang pasti
antara nilai m dengan lambang-formula orbital, misalnya untuk
=1, m = 0 selalu menunjuk orbital p
z
. Banyak dijumpai buku teks, guru maupun mahasiswa menunjukkan
miskonsepsi
dengan secara sembarangan “mengurutkan” abjad
p
x
, p
y
, p
z
sesuai dengan “urutan” nilai m = -1, 0, +1 atau m = +1, 0, -1; bahkan
ada yang berpendapat bahwa
tidak mungkin
ditentukan hubungan antara nilai numerik m dengan label formula orbital p dan juga d.
3.6 Interpretasi fungsi gelombang
Fungsi gelombang,
Ψ
, sesungguhnya
tidak
mempunyai arti fisik yang bermakna, melainkan aspek matematis terutama yang berkenaan dengan sifat simetri. Namun,
aspek kimiawi yang fundamental adalah besaran
kuadrat
fungsi gelombang elektron itu sendiri yang
proporsional dengan intensitas elektron. Jadi,
∫ Ψ
2
dV atau
∫ Ψ
.
Ψ∗
dV dipahami sebagai ukuran
peluang dari keberadaan suatu elektron pada daerah dV deferensial volume. Istilah lain yang sering digunakan untuk menunjuk pada peluang
probabilitas dari keberadaan elektron di sepanjang waktunya di seputar inti atom adalah
rapatan elektron atau awan elektron, dan inilah yang dapat diukur atau diamati melalui percobaan difraksi sinar-X.
Nah, lalu apa yang dimaksud dengan orbital itu? Istilah orbital atom
sesungguhnya menunjuk pada fungsi gelombang total,
Ψ
n, ,m
r, θ
, φ
, namun karena visualisasi fungsi ini secara utuh sangat melelahkan maka sering fungsi ini dilukiskan
secara terpisah yaitu sebagai fungsi radial,
Ψ
n,
r yang berurusan dengan jarak elektron terhadap inti, dan fungsi sudut
polar total,
Ψ
,m
θ
, φ
,
yang berurusan
1.55 dengan orientasi elektron dalam ruang di seputar inti. Oleh karena dalam banyak aspek
fungsi sudut lebih bermakna pada orientasi elektron, maka orbital atom sering menunjuk pada fungsi ini; begitu juga kuadrat amplitudonya.
Grafik atau gambar yang paling sering dijumpai pada berbagai buku teks biasanya menunjuk pada
Ψ
n,
r,
Ψ
2
n,
r,
Ψ
,m
θ
, φ
, dan
Ψ
2
,m
θ
, φ
; sangat jarang ditemui bentuk totalnya sebagai diagram
kontur dari
Ψ
2
n, ,m
r, θ
, φ
.
Oleh karena itu harus berhati-hati dalam menginterpretasikan arti dan bentuk suatu orbital atom, dan lebih
tepat bila notasi orbital dilengkapi dengan fungsi gelombang yang bersangkutan. Dalam kesempatan ini hanya dibahas pemahaman orbital atom yang menggambarkan
bagian sudutnya saja.
Dengan menggunakan keempat sifat pokok pada sistem koordinat tersebut, harga m atau m dapat diturunkan langsung ke sumbu-sumbu koordinat Cartes dan
selanjutnya dituliskan sebagai subskrip suatu notasi orbital dengan menghilangkan
pembagi, r. Sebagai contoh, untuk =1, terdapat tiga macam harga m yaitu -1, 0, dan +1. Berdasarkan perjanjian sistem koordinat Gambar 3.5, maka
m = 0 merupakan fungsi gelombang yang diturunkan di sepanjang sumbu
z, dan m =
±
1 di sepanjang sumbu
x dan y, sehingga notasi orbital ini adalah:
Ψ
1, 0
= p
z
, dan
Ψ
1, ±
1
= p
x
, p
y
Fungsi gelombang bagian polar untuk orbital s, p, d, dan f ditunjukkan pada Tabel 3.5.
Orbital-orbital yang lain karena sangat sukar digambarkan bentuknya, walaupun secara matematis sudah diketahui persamaannya, tidak dibahas dalam kesempatan ini.
3.7 Bentuk dan sifat simetri orbital atom
