Home
SEMANGAT BERPRESTASI
YUUUKK
BELAJARRR...!!!!!
 |
TUJUAN PEMBELAJARAN
3. Siswa dapat
menggambarkan bentuk-bentuk orbital
PENGANTAR MATERI
E. Bilangan Kuantum
Menurut mekanika gelombang,
setiap tingkat energi dalam atom diasosiasikan dengan satu atau lebih orbital.
Untuk menyatakan kedudukan (tingkat energi, bentuk, serta orientasi) atau
posisi elektron dalam atom dilakukan dengan menggunakan bilangan kuantum. Ada empat bilangan kuantum, yaitu bilangan
kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth, bilangan kuantum magnetik (ml
atau m), dan bilangan kuantum spin(s).
1. Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan kuantum utama (n)
menyatakan tingkat energi utama atau kulit atom. Bilangan kuantum utama
mempunyai harga mulai dari 1, 2, 3, dan seterusnya (bilangan bulat positif)
serta dinyatakan dengan lambang K (n = 1), L (n =
2), dan seterusnya. Orbital-orbital dengan bilangan kuatum utama berbeda
mempunyai tingkat energi yang berbeda secara nyata. Bilangan kuantum utama
paling bnayak ditempati oleh 2n2
elektron.
Tabel 1.1 Jumlah Elektron Maksimal pada Kulit
Nomor Kulit
|
Kulit
|
Jumlah Elektron Maksimal (2n2)
|
n = 1
|
K
|
2(i)2 =
2
|
n = 2
|
L
|
2(2)2 = 8
|
n = 3
|
M
|
2(3)2 =
18
|
n = 4
|
N
|
2(4)2=
32
|
2. Bilangan Kuantum Azimuth (l)
Bilangan kuantum azimuth (l)
menyatakan subkulit. Nilai-nilai untuk bilangan kuantum azimuth dikaitkan
dengan nilai bilangan kuantum utamanya, yaitu semua bilangan bulat dari 0
sampai (n – 1). 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)
Tabel 1.2 Subkulit-subkulit yang diijinkan pada
kulit K sampai N
Kulit
|
Nilai n
|
Nilai l
yang diijinkan
|
Subkulit
|
K
|
1
|
0
|
1s
|
L
|
2
|
0,1
|
2s, 2p
|
M
|
3
|
0,1,2
|
3s, 3p, 3d
|
N
|
4
|
0,1,2,3
|
4s, 4p, 4d, 4f
|
3. Bilangan Kuantum Magnetik (ml atau m)
Bilangan kuantum magnetik (m)
menyatakan orbital khusus yang ditempati elektron pada suatu subkulit. Bilangan
kuantum magnetik juga menyatakan orientasi khusus dari orbital itu dalam ruang
relatif terhadap inti. Nilai bilangan kuantum magnetik bergantung pada nilai
kuantum azimuth, yaitu semua bilangan bulat mulai dari –l sampai dengan +l, termasuk
0.
Contoh:
l = 0, maka nilai m = 0
berarti hanya terdapat 1 orbital
l = 1, maka nilai m = –1,
0, +1, berarti terdapat 3 orbital
Orbital s ( l= 0) mempunyai harga , m
= 0. Artinya subkulit s hanya
mempunyai 1 orbital
.
.
Orbital p ( l= 1) mempunyai harga , m
= -1, 0, +1. Artinya subkulit p
mempunyai 3 orbital. Ketiga orbital itu mempunyai tingkat energi yang sama.
Tabel. 1.3 Bilangan Kuantum Magentik (m) pada Subkulit (l)
SubKulit
|
Harga
l
|
Harga
m(-l sampai +l)
|
Jumlah
Orbital
|
s
|
0
|
0
|
1
|
p
|
1
|
-1.0,+1
|
3
|
d
|
2
|
-2,-1,0,+1,+2
|
5
|
F
|
3
|
-1,-2,-3,0,+1,+2,+3
|
7
|
4. Bilangan Kuantum Spin (ms atau s)
Sambil beredar mengintari
inti, elektron juga berputar pada sumbunya. Gerak berputar pada sumbu ini
disebut rotasi. Hanya ada dua kemungkinan arah rotasi elektron, yaitu
searah atau berlawanan arah jarum jam. Kedua arah yang berbeda itu dinyatakan
dengan bilangan kuantum spin (s) yang mempunyai nilai s = + 1/2 atau s = –1/2. Akibatnya satu orbital hanya dapat ditempati oleh maksimum dua
elektron, di mana kedua elektron itu haruslah mempunyai spin yang berlawanan,
sehingga menghasilkan medan magnet yang berlawanan pula. Medan magnet yang
berlawanan ini diperlukan untuk mengimbangi gaya tolak-menolak listrik yang ada
(karena muatan sejenis).
Dapat disimpulkan bahwa kedudukan suatu elektron dalam suatu atom dinyatakan oleh empat bilangan kuantum, yaitu:
a. Bilangan kuantum utama (n) menyatakan kulit utamanya.
b. Bilangan kuantum azimuth (l) menyatakan subkulitnya.
c. Bilangan kuantum magnetik (m) menyatakan orbitalnya.
d. Bilangan kuantum spin (s) menyatakan spin atau arah
rotasinya.
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu:
subkulit g, h, dan i belum terisi elektron.
b. Setiap kulit mengandung subkulit sebanyak nomor kulit dan dimulai dari subkulit yang paling sedikit
orbitalnya. Kulit pertama hanya mengandung subkulit s; kulit ke-2 mengandung s dan p; kulit ke-3
mengandung subkulit s, p, dan d, dan seterusnya.
F. Bentuk dan Orientasi Orbital
Setiap orbital mempunyai ukuran, bentuk,
dan arah orientasi ruang yang ditentukan oleh bilangan kuantum n, l, ml. orbital-orbital bergabung
membentuk suatu subkulit, kemudian subkulit bergabung membentuk kulit dan
tingkat energi. Orbital 1s, 2s, dan 3s
akan mempunyai bentuk yang sama, tetapi ukuran atau tingkat energinya
berbeda.
a. Orbital s
Orbital yang paling sederhana. Subkulit s tersusun dari sebuah orbital dengan
bilangan kuantum l = 0 dan mempunyai
ukuran yang berbeda tergantung harga bilangan kuantum n. Probabilitas (kebolehjadian) untuk menemukan elektron pada
orbital s adalah sama untuk ke segala
arah, maka bentuk ruang orbital s
seperti bola (Sri,dkk.2007).
Semua orbital s berbentuk bola tetapi
berbeda ukurannya, yang meningkat seiring dengan meningkatnya bilangan kuantum.
Walaupun rincian variasi kerapatan elektron dalam tiap permukaan batas menjadi
hilang. Sifat orbital atom yang paling penting adalah bentuk dan ukuran relatifnya,
yang digambarkan dengan cukup baik oleh diagram permukaan batas (R.Chang.2005).
b. Orbital p
Orbital
p tersusun dari tiga orbital dengan bilangan kuantum l = 1. Ketiga orbital p
tersebut adalah px, py, pz. dengan
bentuk ruang orbital p seperti
dumbbell dengan probabilitas untuk menemukan elektron semakin kecil bila
mendekati inti.
Diagram
permukaan batas untuk 3 orbital 2p.
Orbital – orbital ini identik dalam bentuk dan energinya, tetapi orientasinya
berbeda. Orbital p dengan bilangan
kuantum utama yang lebih besar mempunyai bentuk yang serupa (R.Chang.2005).
c. Orbital d
Subkulit
d tersusun dari lima orbital yang
mempunyai bilangan kuantum l = 2.
Arah orientasi dari orbital d dapat
dibedakan menjadi dua kelompok yaitu:
Diagram permukaan batas dari lima orbital 3d . walaupun orbital 3dz2 nampak berbeda, orbital ini ekuivalen dengan keempat orbital lainnya dalam semua hal. Orbital – orbital d dengan bilangnan kuantum
utama yang lebih besar mempunyai bentuk yang serupa (R.Chang.2005)
“DISKUSI KELOMPOK”
1. Berapakah jumlah elektron
maksimum dalam:
a. kulit dengan nilai n = 6
b. subkulit 2p
c. subkulit 3d
2. Gambarkan orbital 1s,
2s, 2p, 2px, 2py, dan 2pz
3. Berapakah nilai l yang diizinkan untuk elektron
dengan nilai n = 4?
4.
Berapakah nilai
m yang diizinkan untuk elektron
dengan nilai l = 1?
5.
Berapakah nilai
s yang diizinkan untuk elektron
dengan nilai m = 2?
Selamat
Bekerjaaaa....
Be a WinneR.....!!!!!!
No comments:
Post a Comment