Pernah tidak kita berpikir bahwa penciptaan alam semesta ini benar-benar hebat hingga bagian terkecilnya. Mulai dari bagaimana ada planet, bintang, hingga elektron. Ilmu pengetahuan membantu manusia untuk mengenal hal-hal yang ada di alam semesta ini secara ilmiah. Salah satu hal yang dipelajari oleh manusia adalah ilmu kimia.
Di dalamnya terdapat banyak materi yang dapat membuka wawasan kita. Salah satunya adalah mengenai bilangan kuantum. Apa itu bilangan kuantum? Yuk simak penjelasannya sampai selesai!
Dilansir dari laman wikipedia, bilangan kuantum adalah bilangan yang menyatakan kedudukan atau posisi suatu elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan kuantitas kekal dalam sistem yang dinamis. Bilangan kuantum menggambarkan sifat elektron dalam orbital.
Bilangan kuantum yang biasanya dicari adalah bilangan kuantum dari elektron paling luar (elektron valensi) yang memiliki tingkat energi paling tinggi. Satu set bilangan kuantum terdiri dari empat bilangan, yaitu bilangan kuantum utama, azimut, magnetik, dan spin. Keempat bilangan ini nantinya akan digunakan untuk mengetahui cara mencari bilangan kuantum.
Bilangan Kuantum utama adalah bilangan kuantum yang menentukan tingkat energi (kulit) di mana elektron hadir (n = 1, 2, 3, 4, … dst).
n = 1, harga n untuk kulit K
n = 2, harga n untuk kulit L
n = 3, harga n untuk kulit kulit M
n = 4 harga n untuk kulit kulit N
Bilangan kuantum azimut menyatakan bentuk orbital atau subkulit suatu atom. Bilangan kuantum azimut dilambangkan “l” atau “ℓ”, yang nilainya sesuai dengan jumlah momentum sudut orbital.
Nilai dari bilangan ini bisa menunjukkan subkulit s, p, d, atau f yang bermacam-macam. Dalam penghitungannya, nilai bilangan kuantum azimut ini bergantung pada nilai kuantum utama (n).
l = 0, harga l untuk subkulit s (sharp)
l = 1, harga l untuk subkulit p (principal)
l = 2, harga l untuk subkulit d (diffuse)
l = 3, harga l untuk subkulit f (fundamental)
Terdapat hubungan antara bilangan kuantum utama (n) dengan bilangan kuantum azimut (l). Hubungan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut:
| Bilangan Kuantum Utama (n) | Bilangan Kuantum Azimut (l) | Subkulit | Banyaknya Subkulit |
| K (n=1) | 0 | 1s | 1 |
| L (n=2) | 0, 1 | 2s, 2p | 2 |
| M (n=3) | 0, 1, 2 | 3s, 3p, 3d | 3 |
| N (n=4) | 0, 1, 2, 3 | 4s, 4p, 4d, 4f | 4 |
Bilangan kuantum magnetik menunjukkan orientasi orbital. Bilangan yang dilambangkan “m” ini menyatakan jumlah orbital yang menyusun subkulit dan orientasi dari orbital tersebut. Bilangan kuantum magnetik bergantung pada bilangan kuantum azimut, dengan rentang m=-l sampai +l.
| Bilangan Kuantum Azimut (l) | Subkulit | Bilangan Kuantum Magnetik (m) | Jumlah Orbital |
| 0 | s | 0 | 1 |
| 1 | p | -1, 0, +1 | 3 |
| 2 | d | -2, -1, 0, +1, +2 | 5 |
| 3 | f | -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 | 7 |
Bilangan kuantum spin menunjukkan putaran elektron, atau biasa ditunjuk dengan lambang s. Nilai yang mungkin dari bilangan ini adalah +1/2 dan –1/2. Bilangan kuantum spin menginformasikan tentang spin elektron dan karenanya sifat magnetik dari zat.
Pembahasan:
Subkulit 3d, berarti harga n = 3 dan l = 2. Jika l = 2 maka m = -2, -1, 0, +1, +2
Pembahasan:
Bilangan kuantum utama atau n = 5
Nilai l atau kuantum azimut sama dengan 0, 1, 2, dan 3…. artinya l = 3.
Sementara itu untuk m atau mekanik antara -1 dan +1, jika dijabarkan menjadi -3 -2 -1 0 +1 +2 +3.
Pembahasan:
n = 2
l = 0, 1
m = -1, 0, +1
s = + ½, – ½
Sehingga seluruh bilangan kuantumnya dapat disusun dalam tabel berikut:
| n | l | m | s |
| 2 | 0 | 0 | + ½ |
| 2 | 0 | 0 | – ½ |
| 2 | 1 | -1 | + ½ |
| 2 | 1 | -1 | – ½ |
| 2 | 1 | 0 | + ½ |
| 2 | 1 | 0 | – ½ |
| 2 | 1 | +1 | + ½ |
| 2 | 1 | +1 | – ½ |
Demikian penjelasan terkait bilangan kuantum beserta contoh soalnya. Semoga teman-teman sekalian dapat memahaminya ya!
Bagi bapak/ibu guru yang tengah mencari aplikasi ujian online, dapat menggunakan Ujione. Disertai fitur mumpuni dijamin dapat memudahkan bapak/ibu guru dalam menyelenggarakan. Ujian? Ya Ujione!
