Berapa harga l yang mungkin jika nilai m = 3

Sebelumnya kamu telah mempelajari teori atom mekanika kuantum. Teori atom mekanika kuantum akan membantu kamu dalam memberikan gambaran tentang keberadaan elektron di dalam atom. Dalam teori atom mekanika kuantum dijelaskan bahwa posisi elektron tidak dapat ditentukan secara pasti. Hanya probabilitas ditemukannya elektron di suatu daerah di dalam atom yang dapat ditentukan, dan daerah tersebut disebut sebagai orbital.

Table of Contents Show

Bilangan Kuantum Utama (n)
Bilangan Kuantum Azimuth (l)
Bilangan Kuantum Magnetik (m)
Bilangan Kuantum Spin (s)
Contoh Soal
1. Buat dulu konfigurasi elektronnya
40Zr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2
2. Keempat bilangan kuantum ditentukan dari konfigurasi elektron terakhir, yaitu 4d2
3. Karena Tingkat energi pada konfigurasi terakhir adalah 4, maka bil.kuantum utama (n) = 4
4. Karena konfigurasi berakhir di blok d, maka harga bilangan kuantum azimut (l) = 2 ( Jika berakhir di sub kulit s → l=0, p → l=1, d → l=2, f → l=3, dst..)
5. Karena berakhir pada blok d, maka jumlah orbital pada sub kulit d ada 5, yaitu dari –l, sampai dengan +l, termasuk 0, yaitu -2, -1, 0, +1, +2, dan karena jumlah elektron pada konfigurasi terakhir sebanyak 2, maka panah elektron diisi dari magnetik -2, dan -1, (yang lain kosong karena jumlah elektronnya hanya ada 2) maka harga bilangan kuantum magnetik (m) = – 1
6. karena arah panahnya ke atas, maka harga bilangan kuantum spin (s) = +½
KESIMPULAN : dari unsur 40Zr didapat n = 4, l = 2, m = –1, s = +½
PERIODE didapat dari tingkat energi tertinggi pada konfigurasi elektron, yaitu 5 pada 5s2, sehingga 40Zr akan berada pada Periode 5.
Sedangkan GOLONGAN, karena berakhir di blok d, maka pasti Golongan B, jumlah elektron pada 5s2 dan 4d2 kemudian di jumlah, yaitu 2 + 2 = 4 ditulis dengan angka romawi (IV), sehingga 40Zr akan berada pada Golongan IVB
CATATAN UNTUK MENENTUKAN GOLONGAN :
Jika berakhir di sub kulit s atau p, maka golongan A,
Jika berakhir di sub kulit d, maka golongan B
Jika berakhir di sub kulit f, maka golongan lantanida / aktinida (jika periode 6 maka lantanida, dan jika periode 7 aktinida)
40Zr → Periode 5, Golongan IVB
Video yang berhubungan

Bilangan kuantum merupakan hasil turunan dari penyelesaian matematik persamaan Schrödinger. Bilangan kuantum diperlukan untuk menjelaskan distribusi elektron dalam atom. Terdapat empat macam bilangan kuantum yaitu utama (n), azimuth (l), magnetik (m), dan spin (s). Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai keempat bilangan tersebut, kamu dapat membaca pembahasan berikut ini.

Bilangan Kuantum Utama (n)

Bilangan kuantum utama menunjukkan kulit atom dan menjelaskan tingkat energi dari orbital yang ditempati oleh suatu elektron. Bilangan kuantum utama juga berhubungan dengan jarak rata–rata sebuah elektron terhadap inti atom. Semakin besar nilai n maka jarak rata–rata antar sebuah elektron terhadap inti atom semakin besar. Selain itu, semakin besar nilai n maka ukuran orbital juga semakin besar.

Bilangan kuantum utama memiliki nilai 1, 2, 3, … dan seterusnya.

n = 1, 2, 3, …

Bilangan Kuantum Azimuth (l)

Bilangan kuantum azimuth menunjukkan subkulit atom dan menentukan bentuk dari orbital yang ditempati oleh elektron. Untuk bentuk orbital akan kamu pelajari pada pembahasan mengenai bilangan kuantum magnetik. Bilangan kuantum azimuth ini memiliki nilai mulai dari 0 sampai (n – 1). Nilai l dipengaruhi oleh nilai bilangan kuantum utama (n). Nilai maksimum l adalah (n – 1).

Jika n = 1, maka l = 0 (terdapat satu subkulit)
Jika n = 2, maka l = 0, 1 (terdapat dua subkulit)
Jika n = 3, maka l = 0, 1, 2 (terdapat tiga subkulit)
Jika n = 4, maka l = 0, 1, 2, 3 (terdapat empat subkulit)

Nilai l pada umumnya disimbolkan dengan huruf yaitu huruf s, p, d, dan f.

Simbol Huruf	s	p	d	f
Nilai l	0	1	2	3

Untuk l = 4, 5, dan seterusnya maka simbol huruf yang digunakan adalah g, h, dan seterusnya mengikuti urutan alfabet.

Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Bilangan kuantum magnetik menjelaskan orientasi orbital dalam ruang. Bilangan kuantum magnetik bergantung pada nilai l, dan memiliki rentang nilai mulai dari –l sampai +l.

m = -l, …., 0, ….., +l

Banyaknya nilai dari bilangan kuantum magnetik menunjukkan jumlah dari orbital yang ada dalam subkulit.

Jika l = 0, maka m = 0 ( jumlah orbital satu)
Jika l = 1, maka m = -1, 0, 1 (jumlah orbital tiga)
Jika l = 2, maka m = -2, -1, 0, 1, 2 (jumlah orbital lima)
Jika l = 3, maka m = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 (jumlah orbital tujuh)

Orbital s: Hanya ada satu orbital

Sumber: chem.ucla.edu

Orbital p: Terdapat tiga orbital, dengan orientasi px, py, dan pz

Sumber: chemtube3d.com

Orbital d: Terdapat empat orbital, dengan orientasi dyz, dxz, dxy, dx2-dz2, dan dz2

Sumber: upload.wikimedia.org

Orbital f: Terdapat tujuh orbital, dengan orientasi fz3, fxz2, fyz2, fxyz, fz (x2-y2), fx (x2-3y2), dan fy (y2-3x2)

Sumber: upload.wikimedia.org

Bilangan Kuantum Spin (s)

Bilangan kuantum spin tidak berkaitan dengan bilangan–bilangan kuantum sebelumnya. Bilangan kuantum spin menunjukkan arah perputaran elektron terhadap inti atom (rotasi). Ada dua kemungkinan arah rotasi elektron yaitu searah jarum jam dan berlawanan arah dengan jarum jam. Sehingga nilai dari bilangan kuantum spin ini adalah s = +1/2 (searah jarum jam), atau s = -1/2 (berlawanan arah dengan jarum jam).

Tabel hubungan antara bilangan kuantum utama, azimuth, dan magnetik dengan orbital:

n	l	Subkulit	m	Jumlah orbital dalam subkulit
1	0	1s	0	1
2	0 1	2s 2p	0 -1, 0, 1	1 3
3	0 1 2	3s 3p 3d	0 -1, 0, 1 -2, -1, 0, 1, 2	1 3 5
4	0 1 2 3	4s 4p 4d 4f	0 -1, 0, 1 -2, -1, 0, 1, 2 -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3	1 3 5 7

Contoh Soal

Agar kamu dapat lebih memahami materi mengenai bilangan kuantum ini, kamu dapat mempelajari contoh soal berikut ini.

Sebuah elektron berada pada subkulit 3d, tentukanlah bilangan kuantum utama, bilangan kuantum azimuth dan kemungkinan bilangan kuantum magnetiknya.

Jawaban:

Karena elektron berada pada subkulit 3d, maka n = 3, l = 2. Nilai m yang mungkin = -2, -1, 0, 1, 2.

2. Jika sebuah elektron menempati orbital dengan nilai dari bilangan kuantum magnetik (m) = -1, maka tentukan tiga kemungkinan nilai dari bilangan kuantum utama (n), kuantum azimuth (l), dan bilangan kuantum spin (s).

Jawaban:

Kemungkinan nilai n = 2, 3, 4.

Kemungkinan nilai l: jika n = 2, maka l = 0, 1. Jika n = 3, maka l = 0, 1, 2. Jika n = 4, maka l = 0, 1, 2, 3.

Kemungkinan nilai s: s = +1/2 atau s = -1/2.

1. Buat dulu konfigurasi elektronnya

40Zr = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2

2. Keempat bilangan kuantum ditentukan dari konfigurasi elektron terakhir, yaitu 4d2

3. Karena Tingkat energi pada konfigurasi terakhir adalah 4, maka bil.kuantum utama (n) = 4

4. Karena konfigurasi berakhir di blok d, maka harga bilangan kuantum azimut (l) = 2 ( Jika berakhir di sub kulit s → l=0, p → l=1, d → l=2, f → l=3, dst..)

5. Karena berakhir pada blok d, maka jumlah orbital pada sub kulit d ada 5, yaitu dari –l, sampai dengan +l, termasuk 0, yaitu -2, -1, 0, +1, +2, dan karena jumlah elektron pada konfigurasi terakhir sebanyak 2, maka panah elektron diisi dari magnetik -2, dan -1, (yang lain kosong karena jumlah elektronnya hanya ada 2) maka harga bilangan kuantum magnetik (m) = – 1

6. karena arah panahnya ke atas, maka harga bilangan kuantum spin (s) = +½

KESIMPULAN : dari unsur 40Zr didapat n = 4, l = 2, m = –1, s = +½

PERIODE didapat dari tingkat energi tertinggi pada konfigurasi elektron, yaitu 5 pada 5s2, sehingga 40Zr akan berada pada Periode 5.

Sedangkan GOLONGAN, karena berakhir di blok d, maka pasti Golongan B, jumlah elektron pada 5s2 dan 4d2 kemudian di jumlah, yaitu 2 + 2 = 4 ditulis dengan angka romawi (IV), sehingga 40Zr akan berada pada Golongan IVB

CATATAN UNTUK MENENTUKAN GOLONGAN :

Jika berakhir di sub kulit s atau p, maka golongan A,

Jika berakhir di sub kulit d, maka golongan B

Jika berakhir di sub kulit f, maka golongan lantanida / aktinida (jika periode 6 maka lantanida, dan jika periode 7 aktinida)

40Zr → Periode 5, Golongan IVB

Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2120356-pengertian-bilangan-kuantum/#ixzz1cw48MlSp

Ada empat bilangan kuantum yang akan kita kenal, yaitu bilangan kuantum utama (n), bilangn kuantum Azimut (l), bilangan kuantum magnetic (m) dan bilangan kuantum spin (s).

A. Bilangan Kuantum Utama (n)

Lambang dari bilangan kuantum utama adalah “n” (en kecil). Bilangan kuantum utama menyatakan kulit tempat ditemukannya elektron yang dinyatakan dalam bilangan bulat positif. Nilai bilangan itu di mulai dari 1, 2, 3 dan seterusnya.

Jenis kulit-kulit dalam konfigurasi elektron dilambagkan dengan huruf K, L, M, N dan seterusnnya. Kulit yang paling dekat dengan inti adalah kulit K dan bilangan kuantum kulit ini = 1. Kulit berikutnya adalah L yang mempunyai bilangan kuantum utama = 2 dan demikian seterusnya untuk kulit-kulit berikutnya. Untuk lebih jelasnya coba perhatikan tabel di bawah ini

Bilangan kuantum utama berhubungan dengan kulit atom sehingga bilangan kuantum utama dapat Anda gunakan untuk menentukan ukuran orbit (jari-jari) berdasarkan jarak orbit elektron dengan inti atom. Kegunaan lainnya, Anda dapat mengetahui besarnya energi potensial elektron. Semakin dekat jarak orbit dengan inti atom maka kekuatan ikatan elektron dengan inti atom semakin besar, sehingga energi potensial elektron tersebut semakin besar.

B. Bilangan Kuantum Azimut (l)

Bilangan kuantum azimut menyatakan subkulit tempat elektron berada dan bentuk orbital, serta menentukan besarnya momentum sudut elektron terhadap inti. Bilangan kuantum ini berhubungan dengan subkulit atom. Lambang subkulit ini adalah s, p, d, f dan seterusnya. Nilai bilangan kuantum azimut dimulai dari angka nol (0). Jadi secara urut subkulit s mempunyai bilangan kuantum azimut = 0, subkulit p mempunyai bilangan kuantum azimut = 1, subkulit d mempunyai bilangan kuantum azimut = 2 dan demikian seterusnya.

Besarnya bilangan kuantum azimut yang mungkin tergantung pada nilai bilangan kuantum utama (n). Bila n=1, maka hanya ada satu kemungkinan nilai bilangan kuantum azimut yaitu l = 0 karena pada kulit pertama (K) hanya terdiri dari satu subkulit yaitu subkulit s. Sedangkan n=2, maka ada dua subkulit yang mungkin yaitu l = 0 dan l = 1 karena pada kulit kedua (L) ada dua subkulit yaitu sub kulit s dan p.

Bagaimana dengan kulit berikutnya?

Kulit M, maka nilai n = 3 dan l = 0, 1, dan 2 karena mempunyai subkulit s, p, dan d.

Kulit N, maka nilai n = 4 dan l = 0, 1, 2, dan 3 karena mempunyai subkulit s, p, d, dan f.

Jadi nilai bilangan kuantum azimut tidak mungkin sama atau lebih besar dari bilangan kuantum utamanya. Maksimal nilai l = n – 1.

C. Bilangan Kuantum Magnetik (m)

Bilangan kuantum magnetik menyatakan orbital tempat ditemukannya elektron pada subkulit tertentu dan arah momentum sudut elektron terhadap inti. Sehingga nilai bilangan kuantum magnetik berhubungan dengan bilangan kuantum azimut dan bernilai dari – l hingga + l (l = nilai bilangan kuantum azimutnya).

Misalnya subkulit s mempunyai nilai l = 0 maka bilangan kuantum magnetiknya (m) = 0. Angka nol ini melambangkan satu-satunya orbital yang ada pada subkulit s. Sub kulit p mempunyai nilai l = 1 maka bilangan kuantum magnetiknya = – 1, 0, +1. Angka-angka tersebut melambangkan 3 orbital yang ada pada subkulit p. Subkulit d mempunyai nilai l = 2 maka bilangan kuantum magnetiknya = – 2, – 1, 0, + 1, + 2. Angka-angka tersebut melambangkan 5 orbital yang ada pada subkulit d dan demikian seterusnya.

Nilai magnetik (m) diantara – l sampai + l (l = bilangan kuantum azimut). Nilai bilangan kuantum magnetik suatu elektron tergantung pada letak elektron tersebut dalam orbital. Nama-nama kotak di atas sesuai dengan bilangan kuantum magnetiknya. Dan perlu diingat juga dengan mengabaikan tanda -/+ maka nilai m tidak mungkin lebih besar dari nilai l.

D. Bilangan Kuantum Spin (s)

Bilangan kuantum spin menyatakan arah rotasi elektron pada porosnya. Dalam satu orbital dapat berisi elektron tunggal atau sepasang elektron. Ada dua kemungkinan arah rotasi yaitu searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam. Begitulah elektron yang berotasi, bila searah jarum jam maka memiliki nilai s = + ½ dan dalam orbital dituliskan dengan tanda panah ke atas. Sebaliknya untuk elektron yang berotasi berlawanan arah jarum jam maka memiliki nilai s = – ½ dan dalam orbital dituliskan dengan tanda panah ke bawah.

Dari uraian arah rotasi maka kita dapat mengetahui bahwa dalam satu orbital atau kotak maksimum memiliki 2 elektron. Bila dalam orbital terdiri dari satu elektron maka nilai s = + ½ karena elektron tersebut berputar searah jarum jam. Dan bila dalam orbital terdiri dari 2 elektron maka nilai s = – ½ karena menunjukkan elektron tersebut merupakan pasangan elektron sebelumnya yang berputar searah jarum jam sehingga mempunyai perputaran sebaliknya yaitu berlawanan dengan arah jarum jam.

Azas Larangan Pauli

W. Pauli (1924) mengemukakan Azas Larangan Pauli “Tidak boleh ada elektron dalam satu atom yang memiliki ke empat bilangan kuantum yang sama”.

Fungsi Bilangan Kuantum

Keempat bilangan kuantum tersebut digunakan untuk menunjukkan letak elektron terakhir (terluar) dari suatu atom. Dimulai dari letak kulit atom (bilangan kuantum utama), subkulit atom (bilangan kuantum azimut), letak orbital (bilangan kuantum magnetik) hingga perputaran elektronnya (bilangan kuantum spin). Sehingga bilangan kuantum ini bersifat spesifik sesuai dengan azas larangan pauli. Selanjutnya kita gabungkan keempat bilangan kuantum tersebut untuk menentukan identitas suatu elektron. Agar dapat menentukan dengan tepat maka kita harus paham dengan konfigurasi elektron dan diagram orbital terlebih dahulu.

Penggambaran elektron terakhir yang diberi tanda merah. Elektron tersebut terletak pada kulit 3 berarti bilangan kuantum utamanya (n) = 3. Terletak di subkulit p berarti bilangan kuantum azimutnya (l) = 1. Sedangkan untuk menentukan bilangan kuantum magnetiknya kita perlu menamai tiap-tiap orbital dalam subkulit 3p tersebut yakni angka yang berwarna hijau. Sesuai dengan diagram di atas maka nilai bilangan kuantum magnetiknya (m) = – 1. Dan karena tanda panahnya ke bawah maka bilangan kuantum spinnya (s) = – ½ .

sumber: http://mediabelajaronline.blogspot.com