BILANGAN KUANTUM (PENGERTIAN DAN JENIS)

Pengertian Bilangan Kuantum

Bilangan kuantum atau Quantum Number ialah bilangan yang menentukan suatu kedudukan posisi elektron atom yang mana posisi elektron atom itu diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan tentang kuantitas kekal dinamis.

Bilangan kekal dinamis adalah bilangan yang menyatakan kedudukan  posisi elektron dalam suatu atom yang diwakili oleh suatu nilai yang menjelaskan tenang kuantitas kekal dalam sistem dinamis. Kemudian Sifat elektron, digambarkan didalam suatu orbital.

Gambar Sifat Elektron Dalam Orbital

Salah satu ciri khas dari model mekanika kuantum atau model atom modern yang dicetuskan oleh Erwin Schrodinger seorang ilmuan Fisikawan yang berasal dari Austria ialah Bilangan Kuantum. Yang mana bilangan kuantum itu sendiri memiliki kegunaan untuk menggambarkan distribusi elektron dalam atom jenis hedrogen dan jenis atom-atom lainnya.

Jenis – Jenis Bilangan Kuantum

1. Bilangan kuantum utama. Disimbolkan dengan huruf (n) yang menyatakan tingkat energi.
2. Bilangan kuantum azimut atau momentum sudut. Disimbolkan (ℓ) yang menyatakan bentuk orbital.
3. Bilangan kuantum magnetik. Disimbolkan dengan huruf (m) yang menyatakan orientasi orbital dalam ruang tiga dimensi.
4. Bilangan kuantum spin. Disimbolkan dengan huruf (s) yang menyatakan spin elektron pada sebuah atom.

1. Bilangan kuantum utama

Bilangan kuantum utama adalah bilangan kuantum primer yang difungsikan untuk menyatakan berapa tingkat energi yang telah dimiliki oleh elektron didalam sebuah atom. Perlu diingat, bahwa bilangan kuantum tidak pernah bernilai nol (0). Nilai bilangan kuantum terdiri dari bilangan-bilangan positif, yakni : 1,2,3,4, dst. Kelopak atom itu sendiri dinyatakan menggunakan huruf-huruf seperti : K,L,M,N dst. Jika dijabarkan maka:

Elektron yang berada pada kelopak K adalah n=1
Elektron yang berada pada kelopak L adalah n=2
Elektron yang berada pada kelopak M adalah n=3
Elektron yang berada pada kelopak N adalah n=4
Dst...

2. Bilangan Kuantum Azimut atau Momentum Sudut (ℓ)

Bilangan kuantum azimut atau bilangan kuantum anguler (sudut). Bilangan ini menggambarkan energi dari elektron, berhubungan dengan gerakan orbital yang digambarkan menggunakan momentum sudut. Bilangan Kuantum azimut membagi kulit menjadi orbital-orbital yang lebih kecil (sub Kulit).

Setiap kulit pada bilangan kuantum azimut memiliki nilai l=0 sampai l=(n-1). Biasanya nya subkulit ditulis l=1,2,3,…, (n-1) diberi simbol s,p,d,f dan seterusnya. Lihat gambar :

Gambar Bilangan Kuantum Azimut

3. Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Bilangan kuantum ini merupakan bilangan kuanm ketiga dari empat bilangan kuantum (bilangan kuantum utama, bilangan kuantum azimut, bilangan kuantum magnetik, dan bilangn kuantum spin) yang menggambarkan suatu keadaan kuantum suatu elektron. Bilangan kuantum magnetik ini membagi bilangan kuantum azimut menjadi orbital-orbital.

Bilangan kuantum magnetik (m) ini jumlahnya untuk setiap bilangan kuantum azimut (l) dimulai dari m=-l sampai m=+l. 

Lihat tabel :

 Bilangan Kuantum Magnetik

Tabel diatas menunjukan hubungan antara bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth (l), dan bilangan kuantum magnetik (m).

4. Bilangan Kuantum Spin (s)

Bilangan kuantum spin (s) ini menunjukan arah perputaran (spin) atau rotasi di sebuah elektron pada sumbunya. Arahnya bisa searah jarum jam ataupun  berlawanan dengan arah jarum jam. Untuk itu bilangan kuantum spin (s) ini diberi nama ± 1/2 atau -1/2.

Perhatikan gambar dibawah terlebih dahulu berikut :

Gambar Bilangan Kuantum Spin (s)

Untuk arah rotasi yang searah jarum jam diberi tanda atau ditulis +1/2 atau tanda panah keatas (↑), sedangkan yang berlawanan dengan arah jarum jam diberi tanda atau ditulis -1/2 atau tanda panah kebawah (↓).

Bilangan kuantum spin merupakan dasar pengisian elektron dalam suatu orbital, oleh karenanya setiap orbital hanya dapat ditempati oleh maksimal dua elektron dengan spin yang berbeda, maksudnya bahwa elektron-elektron didalam atom itu berbeda-beda antara atom satu dengan atom yang lain sebagaimana yang disampaikan oleh Wolfgang Pauli (tahun 1925) seorang fisikawan teoretis Amerika, yang mempelopori bidang fisika kuantum yang juga dikenal dengan teori spin-nya dalam ilmu fisika.

Tujuan bilangan kuantum adalah untuk mengetahui atau menyatakan posisi atau kedudukan di dalam atom. Dari beberapa penjelasan ke-4 bilangan kuantum diatas, maka kita dapat ketahui hubungan antara ke-4 jenis bilangan kuantum tersebut seperti yang tertera pada gambar tabel dibawah :

Hubungan Ke-4 Bilangan Kuantum

REFERENSI:

Premono, S. A. Wardani, dan N. Hidayati. 2009. Kimia: SMA/MA Kelas XI. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.

REFERENSI LAINNYA:

Partana, C. F. Dan A. Wiyarsi. 2009. Mari Belajar Kimia 2: Untuk SMA XI IPA. Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta, p. 290.

Oleh: Yosefin Helen Natalie.A

NIM: C1061191107

Ilmu Teknologi Pangan

Universitas Tanjungpura