3 pada tahun 1924 dengan teori dualisme partikel gelombang. Menurut de Broglie, pada
kondisi tertentu, materi yang bergerak memiliki ciri-ciri gelombang.
= dengan:
= panjang gelombang m = massa partikel
= kecepatan
h = tetapan Planck Hipotesis tersebut terbukti benar dengan ditemukannya sifat gelombang dari
elektron. Elektron mempunyai sifat difraksi, maka lintasan elektron yang dikemukakan Bohr tidak dibenarkan. Gelombang tidak bergerak melalui suatu garis, melainkan
menyebar pada daerah tertentu.
Pada tahun 1927, Werner Heisenberg mengemukakan bahwa posisi atau
lokasi suatu elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti. Yang dapat ditentukan adalah hanya kemungkinan kebolehjadian menemukan elektron pada
suatu titik pada jarak tertentu dari intinya.
1. Model atom mekanika gelombang
Hipotesis Louis de Broglie dan azas ketidakpastian dari Heisenberg merupakan
dasar dari model Mekanika Kuantum Gelombang yang dikemukakan oleh Erwin Schrodinger pada tahun1927, mengajukan konsep orbital untuk menyatakan
kedudukan elektron dalam atom. Orbital menyatakan suatu daerah dimana elektron paling mungkin peluang terbesar untuk ditemukan.
Persamaan gelombang = psi dari Erwin Schrodinger menghasilkan tiga
bilangan gelombang bilangan kuantum untuk menyatakan kedudukan tingkat energi, bentuk, serta orientasi suatu orbital, yaitu:
a. Bilangan kuantum utama n
Menentukan besarnya tingkat energi suatu elektron yang mencirikan ukuran orbital menyatakan tingkat energi utama atau kulit atom. Bilangan kuantum utama
memiliki harga mulai dari 1, 2, 3, 4,….dst bilangan bulat positif. Biasanya dinyatakan dengan lambang, misalnya Kn=1, Ln=2, dst.
Orbital–orbital dengan bilangan kuantum utama berbeda, mempunyai tingkat energi yang berbeda. Makin besar bilangan kuantum utama, kulit makin jauh dari
inti, dan makin besar pula energinya.
b. Bilangan kuantum azimut l
Menyatakan subkulit tempat elektron berada. Nilai bilangan kuantum ini menentukan bentuk ruang orbital dan besarnya momentum sudut elektron. Nilai
Di unduh dari : Bukupaket.com
4 untuk bilangan kuantum azimuth dikaitkan dengan bilangan kuantum utama. Bilangan
kuantum azimuth mempunyai harga dari nol sampai n – 1 untuk setiap n. Setiap subkulit diberi lambang berdasarkan harga bilangan kuantum l.
• l = 0 , lambang s sharp
• l = 1, lambang p principal
• l = 2, lambang d diffuse
• l = 3, lambang f fundamental
Lambang s, p, d, dan f diambil dari nama spektrum yang dihasilkan oleh logam alkali dari Li sampai dengan Cs.
Tabel 1.1 Subkulit-subkulit yang diijinkan pada kulit K sampai N
c. Bilangan kuantum magnetik m
l
Menyatakan orbital khusus mana yang ditempati elektron pada suatu subkulit. Selain itu juga dapat menyatakan orientasi khusus dari orbital itu dalam ruang relatif
terhadap inti. Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung pada bilangan kuantum azimuth, yaitu bilangan bulat dari –l sampai +l.
Contoh:
l = 0, maka nilai m = 0 berarti hanya terdapat 1 orbital l = 1, maka nilai m = –1, 0, +1, berarti terdapat 3 orbital
d. Bilangan kuantum spin m
s
atau s
Bilangan kuantum spin terlepas dari pengaruh momentum sudut. Hal ini berarti bilangan kuantum spin tidak berhubungan secara langsung dengan tiga bilangan
kuantum yang lain. Bilangan kuantum spin bukan merupakan penyelesaian dari persamaan gelombang, tetapi didasarkan pada pengamatan Otto Stern dan Walter
Gerlach terhadap spektrum yang dilewatkan pada medan magnet, ternyata terdapat dua spektrum yang terpisah dengan kerapatan yang sama. Terjadinya pemisahan garis
spektrum oleh medan magnet dimungkinkan karena elektron-elektron tersebut selama mengelilingi inti berputar pada sumbunya dengan arah yang berbeda. Berdasarkan
hal ini diusulkan adanya bilangan kuantum spin untuk menandai arah putaran spin elektron pada sumbunya.
Hanya ada dua kemungkinan arah rotasi elektron, yaitu searah jarum jam dan K
L M
N
Kulit Nilai n
Nilai l yang diijinkan Subkulit
1 2
3 4
0, 1 0, 1, 2
0, 1, 2, 3 1s
2s, 2p 3s, 3p, 3d
4s, 4p, 4d, 4f
Di unduh dari : Bukupaket.com
5 berlawanan jarum jam, maka probabilitas elektron berputar searah jarum jam adalah
dan berlawanan jarum jam . Untuk membedakan arah putarnya maka diberi
tanda positif + dan negatif –
. Oleh karena itu dapat dimengerti bahwa satu orbital hanya dapat ditempati maksimum dua elektron.
s = + s = –
Gambar 1.1 Arah rotasi elektron
2. Bentuk dan orientasi orbital
