Apakah Sedulur tahu apa itu bilangan kuantum? Istilah tersebut umum dijumpai dalam pelajaran kimia di bangku sekolah menengah atas (SMA). Adapun secara umum, bilangan kuantum adalah bilangan yang menunjukkan kedudukan suatu elektron. Pembahasan tentang materi ini biasanya berkaitan dengan masalah konfigurasi elektron, yaitu susunan elektron berdasarkan orbital dari suatu atom.
Nah, agar Sedulur lebih memahami materi satu ini, berikut Super telah merangkum informasi selengkapnya. Mulai dari pengertian, jenis-jenis, hingga cara mencari dan contoh soalnya. Yuk, langsung simak artikel berikut!
BACA JUGA: Hukum Kekekalan Energi: Definisi, Jenis, Rumus & Contohnya
Mengenal konfigurasi elektron
Pertama-tama, kita pahami terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan konfigurasi elektron. Seperti yang diketahui, bilangan ini merupakan bagian dari materi konfigurasi elektron yang dikaji dalam bidang ilmu kimia.
Mengutip dari Modul Kimia Kelas X: Konfigurasi Elektron terbitan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, konfigurasi elektron adalah gambaran yang menunjukkan penempatan elektron dalam orbital-orbitalnya dalam suatu atom. Dengan kata lain, konfigurasi elektron merupakan penentuan posisi semua elektron dalam suatu atom menurut orbital yang ditempati.
Secara umum, konfigurasi elektron dapat ditulis dengan mengikuti teori atom Bohr dan prinsip Aufbau. Model atom Bohr menguraikan konfigurasi elektron berdasarkan kulit di mana pengisian elektron dimulai dari kulit K, L, dan seterusnya. Sementara, aturan Aufbau menuliskan konfigurasi elektron berdasar subkulit yang dimulai dari subkulit dengan tingkat energi paling rendah dan diikuti subkulit dengan energi lebih tinggi.
BACA JUGA: Sel Volta: Pengertian, Rumus, Prinsip, Rangkaian & Contohnya
Pengertian bilangan kuantum
Masih berhubungan dengan pembahasan pada poin sebelumnya, model atom mekanika kuantum menyatakan bahwa elektron-elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti pada tingkat energi tertentu. Dalam konfigurasi elektron model mekanika kuantum juga dikenal empat bilangan kuantum yang menjelaskan letak elektron suatu atom.
Adapun menurut Modul Kimia Kelas X Kemdikbud yang disusun Fadillah Okty Myranthika, bilangan kuantum merupakan bilangan yang menyatakan kedudukan atau posisi elektron dalam atom. Bilangan ini diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam sistem dinamis.
Dengan kata lain, bilangan kuantum juga bisa didefinisikan sebagai bilangan yang menggambarkan kedudukan suatu elektron dalam model atom mekanika kuantum. Teori mekanika kuantum sendiri dicetuskan oleh seorang fisikawan asal Austria, Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger.
Dalam teori atom mekanika kuantum, elektron-elektron tersebar di sekeliling atom secara teratur berdasarkan tingkat energinya. Tingkat energi ini digambarkan dengan bilangan ini.
BACA JUGA: Molalitas: Pengertian, Rumus, Satuan dan Contoh Soalnya
Jenis-jenis bilangan kuantum
Terdapat empat macam bilangan kuantum yang perlu Sedulur ketahui dalam mempelajari masalah konfigurasi elektron. Keempat jenis bilangan kuantum tersebut meliputi bilangan utama (n), azimuth (l), magnetik (m), dan spin (s). Berikut penjelasan untuk masing-masing jenis.
- Bilangan kuantum utama (n)
Bilangan utama yang dilambangkan dengan huruf “n” menyatakan tingkat energi utama dan kulit elektron. Bilangan ini dituliskan dengan bilangan bulat, seperti 1, 2, 3, 4, 5, dan seterusnya.
- Bilangan kuantum azimuth (l)
Adalah bilangan yang menyatakan bentuk orbital atau subkulit tempat elektron berada pada subkulit atom dan dimulai dari 0, 1, 2, 3, dan seterusnya. Namun secara umum, dikenal empat bilangan azimuth, yaitu l = 0 untuk orbital s, l = 1 untuk orbital p, l = 2 untuk orbital d, dan l = 3 untuk orbital f.
- Bilangan kuantum magnetik (m)
Bilangan magnetik adalah bilangan yang menyatakan orientasi orbital dalam ruang tiga dimensi. Nilai bilangan ini berdasarkan nilai subkulit (l), yaitu dari -l hingga +l. Selain itu juga digunakan diagram orbital untuk memudahkan penentuan nilai bilangan tersebut. Diagram ini biasanya dilambangkan dengan kotak, dengan rincian sebagai berikut.
- Subkulit s = 1 kotak
- Subkulit p = 3 kotak
- Subkulit d = 5 kotak
- Subkulit f = 7 kotak
- Bilangan kuantum spin (s)
Bilangan kuantum spin adalah bilangan yang menyatakan arah perputaran elektron yang terbagi menjadi dua jenis, yaitu -1/2 dan +1/2. Bilangan s = -1/2 menyatakan arah putaran berlawanan arah jarum jam yang ditandai dengan tanda panah ke bawah. Sedangkan s = +1/2 menunjukkan arah putaran searah jarum jam dan digambarkan dengan tanda panah ke atas.
BACA JUGA: Hukum Hooke: Pengertian, Bunyi, Aplikasi, Rumus & Contohnya
Cara mencari bilangan kuantum
Bilangan ini biasanya digunakan untuk menguraikan elektron terakhir dari suatu atom atau unsur. Untuk mencari bilangan kuantum, Sedulur bisa mengikuti langkah-langkah sebagai berikut.
Misalnya, kita akan mencari bilangan kuantum dari unsur 17Cl. Maka dapat diuraikan konfigurasi atom dari unsur adalah:
Diketahui, elektron terakhirnya adalah 3p5. Oleh karena itu, kita akan menguraikan bilangan kuantum dari elektron tersebut.
- Bilangan utama (n) = 3
- Bilangan azimuth (l) = 1
Angka 1 diperoleh karena subkulit p memiliki nilai l = 1.
- Bilangan magnetik (m) = 0 atau -1, 0, +1
Angka 0 di sini diperoleh dari pengisian elektron terakhir dari subkulit 3p5, yang bisa digambarkan dengan diagram orbital sebagai berikut:
[1?][1?][1 ]
-1 0 +1
Berdasarkan diagram orbital di atas, diketahui bahwa nilai m adalah -1, 0, +1 di mana pengisian elektron berakhir pada kotak kedua yang bernilai 0.
*(tanda tanya (?) menggantikan tanda panah ke bawah)
- Bilangan spin (s) = -1/2
Nilai s = -1/2 karena elektron terakhir pada diagram orbital mengarah ke bawah atau berlawanan arah jarum jam.
BACA JUGA: Mengenal Struktur Atom Beserta Perkembangan & Tokohnya
Contoh soal dan pembahasan
Untuk lebih memahami materi ini, berikut beberapa contoh soal mengenai bilangan ini beserta pembahasannya.
Contoh 1
Tuliskan bilangan kuantum dari unsur 35Br!
Jawab:
35Br = [Ar] 3d10 4s2 4p5
Elektron 4p5 bisa diuraikan bilangan tersebut menjadi:
n = 4
l = 1
m = 0 atau -1, 0, +1
s = -1/2
Contoh 2
Tentukan bilangan kuantum 16S!
Jawab:
16S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Elektron 3p4 bisa diuraikan menjadi:
n = 3
l = 1
m = -1 atau -1, 0, +1
s = -1/2
Demikian tadi pembahasan mengenai bilangan kuantum. Dapat disimpulkan bahwa bilangan ini merupakan bilangan yang menunjukkan kedudukan suatu elektron dalam suatu atom. Sekarang Sedulur sudah memahami materi ini, bukan?
Mau belanja bulanan nggak pakai ribet? Aplikasi Super solusinya! Mulai dari sembako hingga kebutuhan rumah tangga tersedia lengkap. Selain harganya murah, Sedulur juga bisa merasakan kemudahan belanja lewat handphone. Nggak perlu keluar rumah, belanjaan pun langsung diantar.
Bagi Sedulur yang punya toko kelontong atau warung, bisa juga lho belanja grosir atau kulakan lewat Aplikasi Super. Harga dijamin lebih murah dan bikin untung makin melimpah.
