Nama : Ida Ayu Trisnata Dewi

Kelas : XII IPA 4

No : 46

FISIKA ATOM

Bilangan kuantum

Bilangan kuantum adalah bilangan bulat atau setengah bulat yang meberikan nilai-nilai pada suatu sustem atom atau molekul, seperti tingkat energi spektrum atau sifat magnetiknya. Untuk atom terdapat 4 jenis bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama, azimut, magnetik, dan spin.

1. Bilangan kuantum utamaBilangan kuantum utama adalah bilangan positif yang menggambarkan kedudukan atau jarak relatif elektron terhadap intinya. Bilangan kuantum utama disimbulkan dengan n. Semakin besar harga n, semakin besar ukuran orbital yang dihuni oleh electron kulit k=1 L=2 M=3 N=4 O=5 P=6 Q=7

2. Bilangan kuantum azimutBilangan kuantum azimut adalah bilangan postif yang besarnya bergantung pada nilai bilangan kuantum utama dan menggamberkan jenis subkulit elektron pada atom. Masing-masing subkulit diberi simbol s, p, d, f. Huruf s, p, d, f dan f berasal dari spektroskopi kuno yang garis spektrumnya disebut sharp, principal, difusse dan fundamental

Harga n Harga l Jenis subkulitn=1 l=0 s n=3 l=0,1,2 s p dn=2 l=0,1 s p n=4 l=0,1,2,3 s p d f

3. Bilangan kuantum magnetikBilangan kuantum magnetik adalah bilangan bulat yang besarnya bergantung pada nilai bilangan kuantum azimut dan menentukan orientasi orbital serta banyaknya orbital elektron dalam atom. Bilangan kuantum magnetik disimbolkan dengan m. (m= -l, ...,+l)

4. Bilangan kuantum spinBilangan kuantum spin adalah bilangan yang mencirikan arah rotasi elektron disekitar sumbunyadan menggambarkan sifat spektrum dengan nilai +1/2 atau -1/2. Tanda + atau - hanya menunjukan arah yang saling berlawanan dan dapat digambarkan dengan menggunakan anak panah, yaitu ↑ dan ↓Konfigurasi Elektron

Dalam penulisan konfigurasi elektron dan diagram orbital perlu berlandaskan pada tiga prinsip utama yaitu prinsip aufbau, aturan Hund dan aturan penuh setengah penuh.

A. Azas AufbauAzas Aufbau menyatakan bahwa :“Pengisian elektron dimulai dari subkulit yang berenergi paling rendah dilanjutkan pada subkulit yang lebih tinggi energinya”. Dalam setiap sub kulit mempunyai batasan elektron yang dapat diisikan yakni :

Subkulit s maksimal berisi 2 elektronSubkulit p maksimal berisi 6 elektronSubkulit d maksimal berisi 10 elektronSubkulit f maksimal berisi 14 elektron

Berdasarkan ketentuan tersebut maka urutan pengisian (kofigurasi) elektron mengikuti tanda panah pada gambar berikut!

Berdasarkan diagram di atas dapat disusun urutan konfigurasi elektron sebagai berikut :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 …. dan seterusnya

Jumlah elektron yang ditulis dalam konfigurasi elektron merupakan jumlah elektron maksimal dari subkulit tersebut kecuali pada bagian terakhirnya yang ditulis adalah elektron sisanya. Perhatikan contoh di bawah ini :

Jumlah elektron Sc adalah 21 elekron kemudian elektron-elektron tersebut kita isikan dalam konfigurasi elektron berdasarkan prinsip aufbau di atas. Coba kalian perhatikan, ternyata tidak selalu kulit yang lebih rendah ditulis terlebih dahulu (4s ditulis dahulu dari 3d). Hal ini karena semakin besar nomor kulitnya maka selisih energi dengan kulit di atasnya semakin kecil sementara jumlah sub kulitnya semakin banyak sehingga terjadi tumpang tindih urutan energi sub kulitnya. Untuk mempermudah penilisan tingkatenerginya digunakan prinsip aufbau di atas. Untuk keteraturan penulisan, 3d boleh ditulis terlebih dahulu dari 4s namun pengisian elektronnya tetap mengacu pada prinsip aufbau. hal ini terkesan remeh tapi penting..... jadi bila kalian disuruh menuliskan bilangan kuantum dari elektron terakhir dari Sc maka elektron tersebut terletak pada sub kulit 3d bukan 4s, walau dalam penulisan terakhir sendiri adalah sub kulit 4s.....cirinya pada sub kulit 3d tidak terisi penuh elektron sedangkan sub kulit 4s nya terisi penuh.

Penulisan konfigurasi elektron dapat disingkat dengan penulisan atom dari golongan gas mulia yaitu : He (2 elektron), Ne (10 elektron), Ar (18 elektron), Kr (36 elektron), Xe (54 elektron) dan Rn ( 86 elektron). Hal ini karena pada konfigurasi elektron gas mulia setiap sub kulitnya terisi elektron secara penuh.

Contoh penyingkatan konfigurasi elektron :

Konfigurasi elektron dalam atom selain diungkapkan dengan diagram curah hujan, seringkali diungkapkan dalam diagram orbital. Ungkapan yang kedua akan bermanfaat dalam menentukan bentuk molekul dan teori hibridisasi.

Aturan HundMenurut Hund, dalam orbital yang setingkat,elektron-elektron tidak boleh berpasangan sebelum seluruh orbital setingkat terisi oleh sebuah electron. Penempatan electron pada orbital p,d,f yang memiliki tingkat energi yang sama pada sub kulit yang sama, masing-masing, diisi dengan 1 elektron terlebih dahulu dengan arah spin yang sama , baru kemudian diisi dengan electron berikutnya dengan arah yang berlawanan. Hal ini berarti semua electron bermuatan sama sehingga electron akan menempati orbital yang masih kosong sebelum berpasangan . Misalkan atom C dengan nomor atom 6 dan konfigurasi elektronnya 1S2, 2S2 , 2P2

dengan konfigurasi elektronnya adalah

Asas Larangan PauliMenyatakan bahwa tidak ada 3 elektron yang kembar , artinya tidak boleh ada 2 elektron yang memiliki harga keempat bilangan kuantum yang sama jika 2e memiliki harga n,l,m yang sama maka harga s harus berlawanan atau berbeda.

Energi IonisasiJika dalam suatu atom terdapat satu elektron di luar subkulit yang mantap maka elektron ini cenderung mudah lepas agar memiliki konfigurasi sepertik gas mulia. Untuk melepaskan elektron terluar ini diperlukan energi. Pengukuran energi ionisasi dilakukan pada unsure dalam keadaan gas. Dalam satu periode semakin banyak elektron dan proton maka gaya tarik-menarik electron terluar dengan inti makin besar (jari-jari kecil). Akibatnya, elektron sukar dilepas sehingga energi untuk melepas elektron semakin besar berarti energi ionisasi besar. Jika jumlah elektron sedikit seperti unsur yang berada di sebelah kiri daftar berkala, karena jari-jarinya besar maka gaya tarik-menarik elektron dengan inti lebih kecil. Akibatnya, energi untuk melepas elektron terluar relatif lebih kecil berarti energi ionisasi kecil. Dari atas ke bawah dalam satugolongan jari-jari atom semakin besar. Hal ini menyebabkan elektron terluar relatif mudah lepas dibandingkan dengan atom yang berada di atasnya. Berarti dari atas kebawah dalam satu golongan energi ionisasi berkurang.

Afinitas ElektronAfinitas elektron adalah energi yang terlibat dalam peristiwa apabila suatu atom menerima elektron dari luar. Atom-atom yang memiliki gaya tarik-menarik antarintinya kecil menunjukkan bahwa afinitas elektronnya juga kecil. Hal-hal yang mempengaruhi besar kecilnya afinitas elektron, yaitu jumlah muatan dalam inti, jumlah antarinti, dan jumlah elektron dalam atom.Besarnya afinitas elektron suatuatom tidak sama dengan energi ionisasi karena kedua hal itu bukan proses kebalikan. Dalam satu golongan dari atas ke bawah harganya semakin kecil dan dalam satu periode dari kiri ke kanan semakin besar.Atom-atom yang semakin mudah menangkap elektron akan memiliki harga afinitas elektron yang makin besar. Misalnya:• Atom Na memiliki afinitas elektron lebih besar daripada

atom Rb.• Atom Na memiliki afinitas elektron lebih kecil dibandingkan

atom Mg.