Bilangan Kuantum yang Menggambarkan Ukuran Energi (N), Bentuk (L) dan Oreintasi (M) Suatu Orbital, Bentuk dan Node dari Orbital S, P dan D

Bilangan Kuantum yang Menggambarkan Ukuran Energi (N), Bentuk (L) dan Oreintasi (M) Suatu Orbital, Bentuk dan Node dari Orbital s, p dan dBilangan KuantumIalah bilangan yang menunjukkan letak kedudkan elektron dalam suatu atom.Dibedakan menjadi 4, yaitu:Bilangan Kuantum Utama (n)Bilangan Kuantum Azimuth (l)Bilangan Kuantum Magnetik (m)Bilangan Kuantum Spin (s)

1. Bilangan Kuantum Utama (n)Menunjukkan nomor kulit atau tingkat energi utama yang dimiliki elektron dalam sebuah atom.

Masing-masing orbital terdapat elektron sebanyak 2n2 (n menyatakan jumlah elektron maksimal).

KulitKLMNONilai n12345Contoh:Kulit K (n = 1), maksimal 2 elektronKulit O (n = 5), maksimal 50 elektron2. Bilangan Kuantum Azimuth (l)Menunjukkan letak elektron pada subkulit dan bentuk orbital.Besarnya l = 0 s/d (n - 1)Bentuk Orbital

Subkulitspdfl0123 l = 0 dinotasikan s, berbentuk bola l = 1 dinotasikan p, berbentuk balon terpilin, ada 3 orbital (px, py, pz) l = 2 dinotasikan d, berbentuk balon terpilin, ada 5 orbital (dx2, dx2-y2, dyz, dxy, dxz) l = 3 dinotasikan f (fundamental), ada 7 orbitalPemberian notasi s, p, d, dan f pada subkulit didasari pada garis-garis spektrum yang tampak pada spektroskop.

s = sharpyaitu berhubungan dengan garis spektrum yang paling terangp = prinsipalyaitu berhubungan dengan garis spektrum yang terang keduad = diffuseyaitu berhubungan dengan garis kaburf = fundamentalyaitu berhubungan dengan spektrum dari warna yang bersangkutan3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)Menunjukan orbital khusus yang ditempati elektron dalam suatu subkulit dan orientasi orbital dalam ruangan relatif terhadap inti.

SubkulitlJumlah orbital(2 l + 1)Jenis orbital(m)s01m = 0p13m = -1, 0, 1d25m = -2, -1, 0, 1, 2f37m = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3Suatu orbital dapat digambarkan dalam beberapa ruang sebagai berikut:sd

0 -2 -1 0 1 1pf

-1 0 1 -3 -2 -1 0 1 2 3 s2 p6 4. Bilangan Kuantum Spin (s)Menyatakan arah putaran elektron pada sumbunya selama menglilingi inti.Setiap orbital maksimum diisi oleh 2 elektron.Ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu:Berlawanan arah jarum jam (ke atas) = + 1/2Searah jarum jam (ke bawah) = - 1/2 Konfigurasi ElektronAdalah gambaran pengisian elektron kedalam kulit-kulit atom.Terdapat empat aturan yang mendasari penentuan konfigurasi elektron, yaitu: Aturan Aufbau Asas Larangan Pauli Aturan HundAturan AufbauPengisian elektron dimulai dari subkulit tingkat energi rendah ke yang lebih tinggi.

Jika diurutkan dari subkulit tingkat terendah, maka diperoleh urutan sebagai: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p dan seterusnya.Contoh:7N= 1s2 2s2 2p3 13Al= 1s2 2s2 2p6 3p118Ar= 1s2 2s2 2p6 3p621Sc= 1s2 2s2 2p6 3p6 3d1 4s2 [Ar] 3d1 4s2Asas Larangan Pauli Wolfgang PauliTidak ada elektron-elektron dalam satu atom yang mempunyai keempat bilangan kuantum yang sama.

Jika 2 elektron mempunyai bilangan kuantum yang sama dan kedua elektronnya menempati orbital yang sama, maka kedua elektron ini harus memiliki spin yang berbeda.Contoh:14Si= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 maka: elektron terakhir = 3p2sehingga n = 3, l = 1, m = 0, dan s = + 1/2

17Cl= 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5maka: elektron terakhir = 3p5sehingga n = 3, l = 1, m = 0, dan s = - 1/2

gambar orbital 3p2 =

-1 0 1 gambar orbital 3p5 =

-1 0 1Aturan HundSusunan elektron yang paling stabil dalam subkulit adalah susunan dengan jumlah spin sejajar terbanyak.

Dalam pengisian orbital, elektron tidak akan berpasangan sebelum orbital-orbital dalam 1 subkulit terisi oleh masing-masing 1 elektron.Contoh:7N = 1s2 2s2 2p3Maka diagram orbitalnya:

1s2 2s2 2p37 N =benarsalahsalah

Bentuk dan Node dari Orbital s, p, dan dBentuk Orbital ditentukan oleh bilangan kuantum azimut. Kemudian membentuk orbital yang ditentukan oleh bentuk trigonometri dalam ruang.

Node adalah daerah dimana tidak adanya peluang ditemukan elektron dalam suatu atom.

Orbital sMemiliki bilangan kuantum azimut, l= 0 dan m= 0, maka orbital s tidak memiliki orientasi dalam ruang sehingga ditetapkan berupa bola simetris di sekeliling inti. Permukaan bola menyatakan peluang terbesar ditemukannya elektron dalam orbital-s. Orbital s

Bentuk dan node orbital s:

Orbital pMemiliki bilangan kuantum azimut, l= 1 dan m= 0, l. Oleh karena itu, orbital-p memiliki tiga orientasi dalam ruang dengan bentuk yang sama, tetapi berbeda dalam orientasinya. Orientasi ruang orbital-pxterletak pada sumbu-x, orbital-pypada sumbu-y, dan orbital-pzpada sumbu-z sengingga membentuk balon terpilin dengan makna peluang terbesar ditemukannya elektron dalam ruang berada di sekitar sumbu x, y, dan z. Sedangkan bidang xy, xz, dan yz, peluangnya terkecil.Orbital pBentuk dan node orbital p:

Orbital dMemiliki bilangan kuantum azimutl= 2 dan m = 0, 1, 2. Akibatnya, terdapat lima orbital-d yang melibatkan sumbu dan bidang. Terdiri atas dz2, dxz, dxy, dyz, dan dx2-y2. Orbiltal-d memiliki bentuk yang sama, tetapi orientasi dalam ruang berbeda. Kecuali orbital- dz2 memiliki bentuk berbeda dari keempat orbital lainnya, yaitu berada pada sumbu z dan terdapat donat kecil pada bidang-xy. Orbital dPada daerah-daerah sesuai tanda dalam orbital menunjukkan peluang terbesar ditemukannya elektron, sedangkan pada simpul-simpul di luar bidang memiliki peluang paling kecil.

Orbital dBentuk dan node orbital d:Sumberhttp://materi-kimia-sma.blogspot.com/2013/07/bentuk-orbital.htmlhttp://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_sma1/kelas-2/bentuk-dan-orientasi-orbital/Dwi Rahayu, Agustina, S. Si. 2012. Kupas Tuntas 1001 Soal Kimia SMA. Yogyakarta: PT Buku Seru.