.webp)
Atom dikelilingi elektron-elektron yang tersebar secara teratur pada sebuah orbital. Penyebaran elektron ini bisa rapi karena diatur berdasarkan bilangan kuantum. Nah, apa itu bilangan kuantum?
Bilangan kuantum adalah gambaran kedudukan posisi elektron dalam model atom mekanika kuantum yang dapat menjelaskan sifat-sifat atom dengan jelas. Dikutip dari Khan Academy, pencetus model atom mekanika kuantum adalah Erwin Schrodinger.
Analogi model atom mekanika adalah atom yang digambarkan sebagai tata surya dimana matahari merupakan inti atom yang mencakup proton dan neutron, sementara elektron dianalogikan dengan planet-planet yang mengelilinginya.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Planet bergerak dengan orbitnya dan tingkat energi masing-masing. Mereka tak pernah bertabrakan,serupa dengan elektron pada atom. Lewat penggambaran inilah hadir bilangan kuantum.
Apa itu Bilangan Kuantum?
Dalam Encyclopedia Britannica, bilangan kuantum adalah salah satu dari beberapa jumlah nilai integral atau setengah integral yang menjelaskan keadaan sistem fisik seperti atom, nukleus, atau partikel subatom.
Bilangan kuantum dapat digunakan untuk menggambarkan lintasan dan pergerakan elektron dalam atom. Bilangan kuantum semua elektron dalam atom tertentu, bila digabungkan, harus memenuhi persamaan Schrodinger.
Macam-Macam Bilangan Kuantum
1. Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan kuantum utama merupakan kulit elektron. Nilai n=1 menunjukkan kulit elektron terdalam dari sebuah atom, sesuai dengan keadaan energi terendah atau keadaan dasar elektron.
Nilai kuantum utama yang lebih besar menunjukkan jarak yang lebih besar antara elektron dan inti. Makin besar nilai kuantum utama juga menyiratkan ukuran atom yang makin besar. Bilangan kuantum utama biasanya berupa bilangan bulat dengan nilai positif yang sama dengan atau lebih besar dari satu.
Sebagai contoh, dalam sesium (Cs), elektron valensi terluar berada pada kulit dengan tingkat energi 6, sehingga elektron dalam cesium dapat memiliki nilai n dari 1 hingga 6.
2. Bilangan Kuantum Azimut atau Momentum Sudut (β)
Bilangan kuantum azimut dikenal juga dengan bilangan kuantum sudut atau orbital yang menjelaskan subkulit dan memberikan besarnya momentum sudut orbital.
Dalam kimia dan spektroskopi, β = 0 disebut orbital s, β = 1 disebut p orbital, β = 2 disebut d orbital, dan = 3 disebut f orbital.
Nilai β berkisar dari 0 sampai n β 1 karena orbital p pertama (β = 1) muncul di kulit elektron kedua (n = 2), orbital d pertama (β = 2) muncul di kulit elektron ketiga (n = 3), dan seterusnya.
Dalam kimia, bilangan kuantum penting untuk menentukan bentuk orbital atom dan sangat mempengaruhi ikatan kimia dan sudut pandang.
Baca juga: Mengetahui Tentang Konfigurasi Elektron |
3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Bilangan kuantum magnetik menunjukkan tingkat energi yang tersedia dalam subkulit dan menyatakan proyeksi orbital dalam ruang tiga dimensi. Dengan analogi, kulit atom adalah asrama bertingkat lalu subkulit atom adalah lantai berisi kamar-kamar.
Bilangan kuantum magnetik (m) akan memproyeksikan distribusi elektron pada kamar-kamar yang ada di setiap lantai. Artinya, bilangan kuantum magnetik menunjukkan orientasi elektron dalam ruang orbital.
Perlu diketahui, bilangan kuantum magnetik bergantung pada bilangan kuantum azimut. Maka, nilai mβ berkisar dari - hingga β, dengan langkah bilangan bulat di antaranya. Subkulit s (β = 0) berisi satu orbital, dan oleh karena itu mβ elektron dalam subkulit s akan selalu 0.
Subkulit p (β = 1) berisi tiga orbital sehingga mβ elektron pada subkulit p adalah 1, 0, atau 1. Subkulit d (β = 2) berisi lima orbital, dengan nilai m 2 , 1, 0, 1, dan 2. Nilai bilangan kuantum m dikaitkan dengan orientasi orbital.
4. Bilangan Kuantum Spin (s)
Bilangan kuantum spin menyatakan arah perputaran atau rotasi pada sebuah sumbu elektron. Arah perputaran bisa searah jarum jam atau berlawanan. Bilangan kuantum spin tidak bergantung dengan bilangan kuantum lainnya.
Bilangan kuantum spin ini ditunjukan dengan Β± 1/2 atau -1/2. Bilangan kuantum spin positif artinya arah putaran elektron ke atas (spin up). Bila negatif, maka artinya arah putaran elektron ke bawah.
Seperti dikutip dari Chemistry Libre Texts, bilangan kuantum spin juga menggambarkan sifat kemagnetan elektron. Saat spin elektron berlawanan kemudian disatukan, keduanya saling meniadakan sehingga tidak ada medan magnet bersih.
Itulah penjelasan terkait 4 macam bilangan kuantum yang pada dasarnya digunakan untuk mengetahui dan menyatakan kedudukan elektron pada atom. Selamat belajar, detikers!
(twu/twu)
