Begini Cara Mencari Bilangan Kuantum Utama dengan Mudah

Pada sebuah orbital, kamu akan mengetahui bahwa elektron akan mengelilingi atom. Elektron tersebut tersebar secara teratur. Karena diatur berdasarkan bilangan kuantum, penyebarannya rapi dan teratur. Apakah kamu tahu apa yang dimaksud dengan bilangan kuantum?

Pencetus konsep bilangan kuantum adalah Erwin Schrodinger. Bilangan ini menjelaskan posisi elektron dalam atom. Lantas, bagaimana cara mencari bilangan kuantum? Simak jawabannya dalam penjelasan artikel berikut.

Pengertian Bilangan Kuantum

Sebelum lanjut ke pembahasan berikutnya, apakah kamu tau apa itu bilangan kuantum? Jadi, bilangan kuantum adalah adalah bilangan yang menunjukkan posisi elektron dan sifat atom. Selain itu, bilangan ini juga menunjukkan pergerakan dan lintasan elektron dalam atom.

Bilangan kuantum merupakan model atom mekanika kuantum yang dicetuskan oleh Erwin Schrödinger. Ia mengatakan tentang kedudukan elektrom yang ada di dalam atom tidak dapat ditentukan secara pasti.

Jenis Bilangan Kuantum

Dalam model mekanika kuantum, terdapat empat jenis bilangan kuantum yang perlu kamu ketahui. Nah berikut ini adalah empat jenis bilangan kuantum dan penjelasan lengkapnya:

1. Bilangan Kuantum Azimut (ℓ)

Bilangan kuantum azimut juga bisa disebut dengan bilangan kuantum sudut. Dari bilangan ini, kamu bisa mengetahui subkulit dan bentuk orbital elektron. Bilangan tersebut berupa bilangan bulat. Bilangannya meliputi 0, 1, 2, 3, 4, 5, dan seterusnya. 

• Nilai l = 0 menjadi tanda bahwa bentuk orbital pada elektron yaitu s (bentuk bola/spherical).
• Nilai l = 1 menjadi tanda bahwa bentuk orbital pada elektron yaitu p (bentuknya seperti kutub atau dua lobus).
• Nilai l = 2 menjadi tanda bahwa bentuk orbital pada elektron yaitu d (bentuk semanggi).
• Nilai l = 3 menjadi tanda bahwa bentuk orbital pada elektron yaitu f (bentuk semanggi berdaun lima).

2. Bilangan Kuantum Utama (n)

Bilangan kuantum utama adalah kulit elektron. Bilangan tersebut juga menyatakan tingkat energi elektron. Jika elektron memiliki tingkat energi yang tinggi, maka nilai bilangan kuantum utamanya besar. Nilainya bergantung dengan jarak elektron dan nukleus. Jadi, semakin besar jaraknya, maka semakin besar nilainya.

Semakin besar nilainya, semakin besar ukuran atomnya. Penulisannya dalam bilangan bulat dan positif. Bilangannya meliputi 1, 2, 3, 4, 5, dan seterusnya. Nilai n tidak boleh nol. Karena, setiap elektron mempunyai energi. Tidak ada elektron yang tidak mempunyai energi. Nilai n=1 menunjukkan kulit elektron yang terdalam.

3. Bilangan Kuantum Spin (s)

Bilangan kuantum spin menunjukkan rotasi dan sifat kemagnetan elektron. Rotasinya bisa berlawanan arah atau searah dengan jarum jam. Bilangan kuantum ini dapat ditulis dengan nilai +½ (spin up) dan -½ (spin down).

Saat bilangannya negatif, tandanya elektron tersebut mempunyai arah putaran ke bawah. Jika bilangannya positif, tandanya elektron tersebut mempunyai arah putaran ke atas. 

4. Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Bilangan kuantum magnetik menunjukkan tingkat energi dalam subkulit. Bilangan ini menunjukkan bagaimana proses pendistribusian elektron. Bilangan ini bergantung dengan bilangan kuantum azimut. Ketentuan dari bilangan ini adalah:

• Kalau tanda orbitalnya s dan nilai l = 0, maka nilai m = 0
• Kalau nilai l = 1 dan tanda orbitalnya p, maka nilai m = -1, 0, +1
• Kalau tanda orbitalnya d dan nilai l = 2, maka nilai m = -2, -1, 0, +1, 2
• Kalau tanda orbitalnya f dan nilai l = 3, maka nilai m = -3, -2, -1, 0, +1, 2, 3

Baca Juga: Teori Atom: Pengertian, Perkembangan dan Penyusun

Cara Mencari Bilangan Kuantum

Berikut ini adalah cara mencari bilangan kuantum.

1. Menentukan Konfigurasi Elektron

Langkah awal yang perlu kamu lakukan dalam mencari bilangan kuantum adalah menentukan konfigurasi elektron dari sebuah unsur terlebih dahulu. Contohnya, 16S memiliki konfigurasi elektron 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4.

2. Mengambil Konfigurasi Elektron yang Terakhir

Kemudian, kamu perlu mengambil konfigurasi elektron yang terakhir. Untuk mencari bilangan kuantum, kita mengambil konfigurasi elektron yang terakhir, yaitu 3p4.

3. Menentukan Bilangan Kuantum Utama

Berdasarkan konfigurasi tersebut, kamu bisa mencari bilangan kuantumnya. Berdasarkan konfigurasi tersebut, bilangan kuantum utamanya (n) adalah 3. Angka ini menunjukkan kulit elektron.

4. Menentukan Bilangan Kuantum Azimut

Setelah bilangan kuantum utama ditentukan, kamu perlu menentukan bilangan kuantum azimutnya. Subkulit dari elektron adalah p. Maka, nilai l pada elektron tersebut adalah 1.

5. Menentukan Bilangan Kuantum Mekanik

Nilai m pada elektron yang berada di subkulit p adalah di antara -1, 0, +1. Setelah itu, kamu perlu menggambar kotak orbital. Isi setiap kotaknya dengan panah yang menghadap ke atas. Kemudian, isi dengan panah yang menghadap ke bawah. Angka 4 pada 3p4 menunjukkan jumlah panah yang harus diisi, sehingga diperoleh hasil sebagai berikut.

↑↓

↑

↑

  -1       0      +1

Panah yang keempat berada di kotak -1. Sehingga, nilai m pada elektron tersebut adalah -1.

6. Menentukan Bilangan Kuantum Spin

Panah yang menghadap ke arah atas mempunyai nilai +½. Panah yang menghadap ke arah bawah mempunyai nilai -½. Panah yang terakhir menghadap ke arah bawah. Sehingga, nilai s = -½.

Kesimpulan

Itulah pengertian, jenis, dan cara mencari bilangan kuantum yang perlu kamu ketahui. Bagaimana? mudah kan cari mencari bilangan kuantum. Agar lebih mudah lagi, kamu juga bisa membeli Buku Mekanika Statistika yang berisi tentang kuantum.

Adakah pertanyaan atau komentar yang ingin kamu sampaikan mengenai bilangan kuantum? Silahkan tulis pertanyaan atau komentarnya di kolom komentar.