Macam-Macam Bilangan Kuantum

Bilangan Kuantum

Bilangan kuantum merupakan suatu nilai yang di mana menjelaskan kuantitas kekal dalam suatu sistem dinamis. Bilangan kuantum juga menggambarkan sifat orbital dan electron dalam suatu orbital. Bilangan kuantum menentukan tingkat energy utama atau jarak dari inti, bentuk orbital, orientasi orbital, dan spin electron. Setiap sistem dari kuantum dapat mempunyai satu atau lebih dari bialngan kuantum.

Adapun macam-macam dari bilangan kuantum, untuk menjelasskan electron secara lengkap membutuhkan bilangan kuantum yaitu :

• Bilangan kuantum utama (n), yang di mana menyatakan tingkat suatu energy.
• Bilangan kuantum azimuth (l), yang di mana menyatakan suatu bentuk orbital.
• Bilangan kuantum magnetic (m), yang di mana menyatakan sautu orientasi orbital dalam ruang tiga dimensi.
• Bilngan kuantum spin(s), yang di mana menyatakan spin electron pada suatu atom.

Bilangan Kuantum Utama

Bilangan kuantum pertama menggambarkan kulit electron, atau tingkat energy, atom. Nilai n berkisar dari satu hingga kulit yang mengandung electron terluar dari atom-atom tesebut. Sebagai contoh, dalam cesium, electron valensi terluar berada pada kulit dengan tingakt energy enam, sehingga electron dalam cesium dapat memiliki nilai n lebih dari satu hingga enam. Untuk partikel pada potensial bebas waktu, menurut dari persamaan Schrodinger, hal itu juga memberikan label nilai eigen ke-n dari Hamiltonian yaitu energy E dengan kontribusi karena momentum sudut. Oleh karena itu, bilangan hanya bergantung pada jarak antara electron dan nucleus. 

Jarak rata-rata menaik dengan n, sehingga keadaan kuantum dengan bilaangan kuantum utama yang berbeda dinyatakan milik kulit yang berbeda. Bilangan kuantum utama atau sering disebut sebagai primer digunakan untk menyatakan suatu tingkat energy utama yang dimiliki oleh suatu electron dalam sebuah atom. Bilangan kuantum utama tidak pernah bernilai nol. 

Apabila semakin tinnggi nilai n maka akan semakin tinggi juga suatu energy electron. Untuk sebuah atom, nilai bilangan kuantum utama berkisar dari satu ke tingkat energy yang mempunyai electron terluar. Bilangan kuantum utama memiliki nilai sebagai acuan bilangan bulat postif. Nilai-nilai itu melambangkan K,L,M, dan seterusnya. Bilangan kuantum utama menggambarkan lintasan dari electron atau tingkat energy utama yang di notasikan dengan n. Di mana semakin besar nilai dari n, maka semakin besaar pula nilai rata-rata dari energy kulit tersebut. Apabila semakin jauh letak dari electron dari inti atom, maka energinya akan semakin besar. Dengan kata lain dikatakan sebagai, semakin besar nilai n, maka letak dari electron semakin jauh dari inti atom. Lintasan tersebut pada konfigurasi electron yang dikenal sebagai kulit.

Bilangan Kuantum Azimut

Bilangan kuantum yang kedua, yang dikenal sebagai dengan bilangan kuantum sudut atau orbital, di mana menjelaskan sub-kulit dan memberikan besarnya momentum sudut orbital melalui hubungan. Dalam kimia dna spektroskopi nol disebut sebagai oerbital s, satu orbital p, dua orbital d, dan tiga adalah orbital f. Nilai berkisar  dari nol hingga n-satu karena orbital p pertama muncul pada kulit ketiga, dan seterusnya. Dalam kimia, bilangan kuantum ini sangat penting dikarenakan menentukan bentuk dari orbital atom dan sangat mempengaruhi ikatan kimia dan sudut ikatan.  Bilangan azimuth sering dikatakan sebagai bilangan kuantum angular atau sudut. Energy sebuah electron berhubungan dengan gerakan orbital yang digambarkan sebagai momentum sudut. Energy suatu electron berhubungan dengan gerakan orbital yang diilustrasikan dengan momentum sudut.  Momentum azimuth menyatakan bentuk dari suatu orbital dengan symbol l. bilangan kuantum azimuth juga berhubungan dengan jumlah sub-kulit. Nilai ini menggambarkan sub-kulit yang di mana electron berada. Untuk sub-kulit s, p, d, f, bilangan kuantum azimut berturut-turut adalah nol, satu, dua, dan tiga. Bilangan kuantum azimuth mengilustrasikan sub kulit atau sub tinngkat dari energy utama yang di mana di notasikan dengan symbol l. bilangan kuantum azimut menyatakan bentuk orbtal dari sautu electron. Notasi huruf yang digunakan untuk menperlihatkan pelbagai nilai l. Empat notasi huruf pertama menunjukan spectrum atom logam alkali. Empat dari segi garis spectrum ini menyatakan tajam, utama, baur, dan seri dasar, yang di mana dinotasikan dengan huruf s, p, d, dan f.

Bilangan Kuantum Magnetik

Bilangan kuantum magnetic menggambarkan tingkat energy yang tersedia dalam sub-kulit dan menghasilkan proyeksi momentum sudut orbital sepanjang sumbu tertentu. Nilai ml berkisar dari hingga, dengan langkah bilangan bulat diantaranya. Sub-kulit s berisi satu orbital, dan oleh karena itu ml elektrin dalam sub-kulit s akan selalu nol. Sub-kulit p berisi tiga orbital di mana dalam beberapa sistem digamabrkan sebagai tiga orbital, jadi ml electron pada sub-kulit p adalah satu, nol atau satu. Sub-kulit d berisi lima orbital, dengan nilai ml dua, satu, nol, satu, dan dua. 

Bilangan kuantum ml dikaitkan dengan orientasi orbital. Bilangan kuantum magnetic ini menyatakan tingkah laku electron pada medan magnet. Tidak adanya medan magnet luar membuat electron atau orbital memiliki nilai n dan l yang sama tetapi berbeda m. namun, dengana adanya medan magnet, nilai itu dapat sedikit berubah. Hal itu dikarenakan timbulnya interaksi antara medan magnet sendiri dengan medan magnet terluar. Bilangan kauntum magnetic ada karena adanya momentum sudut electron, gerakannya berhubungan dengan aliran arus listrik. Karena interaksi ini, electron menysuaikan diri pada wilayah tertentu di daerah sekitar inti. Daerah yang khusus ini dikenal sebagai orbital. Orientasi electron di sekitar inti dapat ditentukan sebagai dengan menggunakan bilangan kuantum magnetic m.

Bilangan Kuantum Spin

Bilangan kuantum menjelaskan spin di mana momentum sudut intrinsic electron dalam orbital itu dan memberikan proyeksi momentum sudut spin (s) sepanjang sumbu yang telah ditentukan. Secara analog nilai dari ms berkisar dari s sampai s, di mana s adalah bilangan kuantum spin, sifat intrinsic partikel. Sebuah electron memiliki spin s sama dengan, akibatnya adalah ms akan menjadi plus minus, sesuai dengan spin dna spin yang berlawanan. Setiap electron dalam setiap orbital individu harus mempunyai spin yang berbeda karena prinsip pengecualian Pauli, oleh karena itu orbital tidak pernah mengandung lebih dari dua electron. Bilangan kuantum spin mengatakan momentum sudut dari suatu partikrl. Spin memiliki symbol s atau sering ditulis dengan ms bilangan kuantum spin magnetic. Suatu electron dapat memiliki bilangan kuantum spin s sama dengan positif setengah atau negative setengah. Nilai positif atau negative dari spin mengatakan spin atau rotasi partikel pada suatu sumbu. Sebagai contoh, untuk nilai s adalah nilai positif setengah yang berarti berlawanan dari arah jarum jam, sedangkan s adalah nilai negative setengah yang dimana berarti searah dengan jarum jam. Diambil nilai setengah hal ini dikarenakan hanya ada dua peluang orientasi, yaitu atas dan bawah. Maka dari itu, peluang untuk mengarah ke atas adalah sebesar limapuluh persen dan peluang untuk mengarah ke bawah adalah sebesar limapuluh persen.