Apa Saja Bagian dari Bilangan Kuantum?

Setelah kita dapat memecahkan persamaan Schrodinger, dengan begitu dari persamaan tersebut kita bisa mendapatkan suatu perhitungan matematika yang diberi nama fungsi gelombang (y). Dimana persamaan matematika fungsi gelombang (y) ini akan berfungsi untuk menjelaskan probabilitas dalam mendapatkan elektron pada tingkat energy tertentu di dalam atom. Fungsi gelombang inilah yang disebut sebagai orbital atom, yang merupakan ruang yang menggambarkan kemungkinan adanya elektron. Energi perubahan yang terjadi pada atom merupakan hasil perubahan elektron yang berasal dari pola gelombang dengan energi yang tidak sama. Setiap elektron yang berada di dalam atom inilah yang dijelaskan pada empat bilangan kuantum. Bilangan kuantum merupakan nilai yang akan digunakan untuk menggambarkan tingkatan energi yang ada pada atom dan molekul. Sebuah elektron yang berada di dalam sebuah atom atau ion akan memiliki empat bilangan kuantum yang nantinya akan menggambarkan keadaan dengan adanya hasil dari fungsi gelobang pada persamaan Schrodinger yang dijelaskan tadi. Terdapat empat bilangan kuantum, antara lain adalah bilangan kauntum utama, bilangan kuantum azimut, bilangan kuantum magnetic dan yang terakhir adalah bilangan kuantum spin. Keempat bilangan kuantum ini dapat digunakan secara keseluruhan untuk menggambarkan seluruh atribut pada elektron. Untuk bilangan kuantum utama, dilambangan dengan (n), lalu ada (l) yang digunakan sebagai lambang dari bilangan kuantum azimut, pada bilangan kuantum magnetic, (ml) digunakan sebagai lambangnya, dan yang terakhir terdapat bilangan spin elektron yang dapat dilambangkan sebagai (ms). Secara umum, tiga dari empat bilangan kuantum (Bilangan kuantum utama, bilangan kuantum azimut dan bilangan kuantum magnetik) dapat digunakan dalam menentukan orbital tertentu sedangkan untuk bilangan kuantum spin biasanya digunakan dalam mencari berapa banyak elektron yang bisa menempati orbital tersebut.

Bilangan kuantum utama, atau bisa ditulis dengan simbol (n) merupakan bilangan kuantum yang dapat digunakan untuk menentukan kulit pada elektron utama. Hal ini dikarenakan n menggambarkan jarak elektron dari inti atom. Sehingga jika semakin besar nilai dari n maka hal ini menunjukan bahwa semakin jauh pula elektron dari inti sehingga semakin besar pula ukuran dari orbital serta atomnya. Bilangan kuantum utama dapat ditulis dengan bilangan bulat berniali positif berapa pun dengan dimulai dari angka satu, sebab n=1 ini dapat menunjukan kulit utama yang pertama pada orbital. Kulit utama pertama juga biasa disebut dengan keadaan dasar ataupun keadaan energi terendah yang dimana hal ini menjadi  penjelasan untuk mengapa bilangan kuantum utama atu n tidak dapat bernilai 0 ataupun bilangan bulat negative apapun karena satu sudah merupakan keadaan energi yang paling rendah dan tidak ada tingkatan energi atom yang lebih kecil dibandingkan satu. Pada saat elektron berada dalam keadaan tereksitasi atau mendapatkan energi, elektron dapat berpindah ke kulit kedua dimana bilangan kuantum utama yang dituliskan menjadi n=2. Hal ini merupakan penyerapan elektron sebab elektron menyerap energi atau foton.  Seahingga begitu pula pada bilangan kuantum utama lainnya dimana n=3 itu merupakan bilangan kuantum utama yang menunjukan kulit utama ketiga, lalu n=4 merupakan kulit utama keempat seterusnya.

Bilangan kuantum azimuth merupakan bilangan yang digunakan untuk menentukan bentuk dari orbital tertentu. Bilangan kuantum azimuth ini dilambangkan dengan symbol (l) dan symbol ini memiliki nilai yang sama dengan jumlah total sudut pada orbital. Nilai dari bilangan kuantum azimuth ini bisa menjelaskan sub kulit yang diberi nama s, p, d atau f yang memiliki bentuk yang bervariasi. Nilai dari sub kulit pada setiap orbital ini bergantung serta dibatasi dengan nilai dari bilangan kuantum utama, dimana nnilai bilangan kuantum azimuth ini memiliki rentang nilai antara 0 dan (n-1). Semisalnya, saat bilangan kuantum utama bernilai 3 maka bilangan kuantum azimuth dapat berkisar antara 0, 1 dan 2. Pada saat bilangan kuantum bernilai 0 maka subkulit yang akan dihasilkan merupakan subkulit 's'. Begitu pula jika l=1 serta l=2, subkulit yang akan diperoleh merupakan subkulit 'p' dan subkulit 'd'. Semisalnya jika bilangan kuantum utama bernilai tiga maka ketiga subkulit yang kemungkinan akan diperoleh adalah 3s, 3p serta 3d. Contoh lainnya yang dapat dilihat adalah ketika bilangan kuantum utama bernilai 5, sehingga kemungkinan nilai bilangan kuantum azimuth adalah 0 hingga 4.

Bilangan kuantum magnetik atau yang bisa dilambangkan dengan (ml) merupakan bilangan kuantum yang dapat menentukan jumlah dari orbital serta orientasinya pada setiap subkulit. Namun, bilangan kuantum magnetik ini bergantung  dengan bilangan kuantum azimuth atau yang biasa dilambangkan dengan (l). Contohnya seperti jika bilangan kuantum utama bernilai 4 dan bilangan kuantum azimuth bernilai 3 pada sebuah atom, maka nilai bilangan kuantum magnetik yang kemungkinan diperoleh adalah dari rentang angka -3, -2, -1, 0, +1, +2 dan +3. Jumlah dari keseluruhan total orbital pada subkulit tertentu merupakan fungsi dari nilai 'l' dari orbital tersebut. Bilangan kuantum magnetik ini memiliki rumus (2l + 1). Semisalnya, jika subkulit bernilai 3d (dimana bilangan kuantum utama bernilai 3 dan bilangan kuantum azimuth bernilai 2) berisi 5 orbital (2 x 2 + 1). Setiap orbital bisa menampung sejumlah 2 elektron sehingga subkulit 3d bisa menampung sebanyak 10 elektron.

Tidak seperti bilangan kuantum azimuth dan bilangan kuantum magnetik, bilangan kuantum spin elektron ini tidak bergantung dan dibatasi dengan nilai dari ketiga bilangan kuantum yang lainnya. Dimana setiap nilai angkapada bilangan kuantum spin elektron ini akan memberikan informasi mengenai arah putaran elektron dan dapat dilambangkan dengan symbol (ms). Menurut prinsip pengecualian Pauli pada tahun 1945 menyatakan jika tidak terdapat dua elektron pada sebuah atom yang sama bisa memiliki nilai yang identik untuk keempat bilangan kuantum yang dimiliki. Sehingga hal itu berarti bahwa tidak bisa ada dua elektron yang bisa menempati orbital yang sama serta dua elektron tersebut pad orbital yang sama harus mempunyai spin yang berlawanan. Dikarenakan elektron itu berputar maka ia bisa menciptakan medan magnet yang dimana magnet itu bisa beorientasi pada salah satu dari dua arah. Nilai dari bilangan kuantum spin elektron yang kemungkinan muncul adalah +1/2 dan -1/2. Jika bilangan kuantum spin ini bernilai positif maka, hal ini berarti bahwa spin ke atas yang juga bisa disebut dengan spin up. Sedangkan jika bilangan kuantum spin ini bernilai negative maka elektron tersebut bisa disebut memiliki spin ke bawah yang bisa juga dikatakan sebagai spin down. Nilai yang dimiliki bilangan kuantum spin  elektron ini juga dapat menentukan apakah atom yang berkaitan itu memiliki kemampuan dalam menghasilkan medan magnet atau tidak, untuk nilai bilangan kuantum spin elektron ini juga bisa digenerisasikan dengan ditulis menjadi +-1/2.