Bilangan kuantum dalam kimia

Bilangan Kuantum

Perpindahan elektron dari satu lintasan ke lintasan lain menghasilkan spektrum unsur berupa spektrum garis. Apabila dilihat lebih teliti, ternyata garis spektrum tersebut tidak hanya terdiri atas satu garis, melainkan beberapa garis yang saling berdekatan. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa lintasan elektron terdiri atas beberapa sublintasan. Dalam lintasan elektron tersebut dapat ditemukan elektron. Kedudukan elektron dalam atom dapat dinyatakan dengan bilangan kuantum, yaitu:

a. Bilangan Kuantum Utama (n)

Bilangan kuantum utama menggambarkan lintasan elektron atau tingkat energi utama yang dinotasikan dengan n. Semakin besar nilai n, semakin besar pula nilai rata-rata energi kulit tersebut. Karena semakin jauh letak elektron dari inti atom, energinya semakin besar. Dengan kata lain, semakin besar nilai n, letak elektron semakin jauh dari inti atom. Lintasan tersebut dalam konfigurasi elektron dikenal sebagai kulit.

b. Bilangan Kuantum Azimut (l)

Bilangan kuantum azimut menggambarkan subkulit atau subtingkat energi utama yang dinotasikan dengan l. Bilangan kuantum azimut menentukan bentuk orbital dari elektron. Notasi huruf digunakan untuk menunjukkan pelbagai nilai l.

Empat notasi huruf pertama menunjukkan spektrum atom logam alkali (litium sampai cesium). Empat seri garis spektrum ini menyatakan tajam (sharp), utama (principal), baur (diffuse), dan seri dasar (fundamental), yang dinotasikan dengan huruf s, p, d, dan f. Untuk l  = 4, 5, 6, dan seterusnya, notasi hurufnya cukup dengan meneruskan secara alfabet. Subkulit dalam kulit ditunjukkan dengan menuliskan nilai n (bilangan kuantum utama) diikuti dengan nilai l  (bilangan kuantum azimut). Perhatikan contoh soal berikut.

Ketentuan nilai subkulit (l ) bergantung pada nilai kulit (n), yaitu:

c. Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Bilangan kuantum magnetik menyatakan orientasi orbital dalam subkulit yang dinotasikan dengan m. Dengan demikian, setiap orbital dalam subkulit tertentu dapat dibedakan orientasi orbitalnya dengan bilangan magnetik. Bilangan magnetik dinyatakan dengan bilangan bulat. Perhatikan Tabel 1.2 berikut. Nilai = 0 sampai (n-1)

Nilai m dapat dirumuskan sebagai berikut:

d. Bilangan Kuantum Spin (s)

Bilangan kuantum spin menggambarkan arah rotasi atau putaran elektron dalam satu orbital yang dinotasikan dengan s. Karena hanya ada 2 arah putaran yang mungkin yaitu searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam, maka setiap orbital memuat 2 elektron dengan arah rotasi yang berlawanan. Arah rotasi pertama ditunjukkan ke atas dengan notasi s = +½ atau rotasi searah dengan arah putaran jarum jam. Sedangkan arah ke bawah menunjukkan notasi s = -½ atau berlawanan dengan arah putaran jarum jam.