Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer
Beranda / Kimia Kelas 10 SMA

Menentukan Bilangan Kuantum Mana Yang Mungkin Dimiliki Oleh Suatu Elektron

Oleh Andrian Vernandes Posting Komentar

Artikel ini menjelaskan tentang bagaimana cara menentukan bilangan kuantum yang mungkin dimiliki atau tidak mungkin dimiliki oleh suatu elektron.


Sebagaimana yang kamu ketahui, ada empat jenis bilangan kuantum dan masing-masing bilangan kuantum tersebut memiliki nilai yang menyatakan kedudukan elektron di dalam orbital.


Bilangan kuantum seperti azimut dan magnetik, nilainya bergantung pada bilangan kuantum utama.


Contoh: 
Jika harga n adalah 2, maka harga l yang memungkinkan atau diizinkan adalah 0 dan 1. Tidak boleh 2, 3 atau yang lebih besar dari itu.

Hal ini disebabkan karena nilai l bergantung pada n yaitu dari 0…….. sampai (n - 1).

Begitu juga dengan m yang nilainya bergantung pada l (m = - l… 0…+l).

Contoh:
Jika nilai l = 1, maka nilai m tidak boleh -2 atau +3. Nilai m yang diperbolehkan untuk l = 1 adalah -1, 0 dan +1.

Contoh Soal dan Pembahasannya

Salah satu soal yang sering muncul ketika mempelajari bilangan kuantum adalah soal tentang mengecek manakah deretan bilangan kuantum yang diperbolehkan atau tidak diperbolehkan dimiliki oleh suatu elektron.

Contoh Soal 1

Diantara bilangan kuantum berikut ini yang tidak diizinkan untuk dimiliki oleh sebuah elektron adalah……
A. n = 3, l = 1, m = 0,  s = +½
B. n = 3, l = 2, m = 0, s = -½
C. n = 3, l = 2, m = +2, s = -½
D. n = 3, l = 1, m = -2, s = +½
E. n = 3, l = 2, m = +1, s = +½

Pembahasan:

Pada soal diatas, sengaja dibuat nilai n-nya sama untuk setiap opsi, karena ini adalah contoh soal pertama.

Jika: n = 3, maka nilai l yang diperbolehkan adalah 0, 1, dan 2. Semua opsi jawaban diatas memenuhi syarat ini.

Sekarang, perhatikan opsi A dan D yang l-nya sama-sama 1.

Jika l = 1, maka nilai m yang diperbolehkan adalah -1, 0, dan +1. Ternyata opsi D tidak memenuhi kriteria ini.

Maka, jawaban soal diatas ini adalah D.

Tapi, agar kamu lebih paham, mari kita cek yang opsi B, C dan E dimana l-nya sama-sama 2.

Jika l = 2, maka nilai m yang diperbolehkan adalah -2, -1, 0, +1, +2. Nah, terlihat bahwa opsi B, C dan E memenuhi syarat ini.

Contoh Soal 2

Bilangan kuantum di bawah ini yang diperbolehkan untuk dimiliki oleh suatu elektron adalah……..
A. n = 4, l = 2, m = +3, s = +½
B. n = 3, l = 3, m = -2, s = +½
C. n = 3, l = 1, m = +3, s = -½
D. n = 2, l = 1, m = +1, s = -½
E. n = 2, l = 0, m = -1, s = -½

Pembahasan:

Pada soal ini yang akan dicari adalah mana bilangan kuantum yang diizinkan dimiliki oleh suatu elektron.

Opsi A memiliki harga n = 4. Harga l yang diperbolehkan adalah 0, 1, 2, 3. 

Tapi, jika harga l = 2, tidak boleh m-nya bernilai +3. Yang diperbolehkan adalah -2, -1, 0, +1, +2. Maka, opsi A salah ya.

Opsi B dan C memiliki n yang sama yaitu 3. Jika n = 3, maka nilai l yang diperbolehkan adalah 0, 1, 2.

Opsi B memiliki nilai l = 3, tidak sesuai dengan aturan diatas. Maka, opsi B juga salah.

Pada opsi C, l = 1, maka tidak boleh nilai m-nya +3. Yang memungkinkan adalah -1, 0, dan +1.

Tinggal opsi D dan E. Kalau kita lihat, nilai l untuk kedua opsi tersebut diperbolehkan ya. Tapi, pada opsi E, jika l = 0, tidak boleh m-nya bernilai -1. Nilai m yang diperbolehkan untuk l = 0 adalah 0 juga.

Maka, jawaban soal kedua ini adalah D ya.

Contoh Soal 3

Suatu elektron berada di kulit ketiga dan menempati sub kulit p, maka bilangan kuantum yang mungkin dimiliki oleh elektron tersebut adalah………

Pembahasan:

Jika suatu elektron berada pada kulit ketiga dan menempati subkulit p maka elektron tersebut berada di orbital 3p.

Artinya harga bilangan kuantum utama dan azimuth nya adalah:
n = 3
l = 1

Kalian sudah mengetahui bahwa subkulit p terdiri dari 3 buah orbital seperti gambar di bawah ini.
Karena tidak disebutkan elektron tersebut berada di kotak yang mana, maka kemungkinan elektron tersebut dapat menempati kotak yang paling kiri, yang di tengah atau yang paling kanan.

Karena setiap kotak menunjukkan nilai bilangan kuantum magnetik, maka ada tiga kemungkinan nilai m dari elektron tersebut yaitu: -1, 0 dan +1.

Begitu juga dengan bilangan kuantum spin nya. Karena tidak disebutkan pada soal maka elektron tersebut dapat +½  atau -½.

Jadi keempat bilangan kuantum yang memungkinkan untuk dimiliki oleh elektron yang menempati orbital 3P adalah:
n = 3
l = 1
m = -1, 0, +1
s = + ½ atau - ½

Contoh soal 4

Electron terakhir unsur X berada di orbital 4p. diantara bilangan kuantum berikut ini yang mungkin dimiliki oleh electron terakhir unsur X tersebut adalah ……

Pembahasan

Karena electron terakhir unsur X ada di orbital 4p, maka tentunya nilai bilangan kuantum utama dan azimuthnya dapat kita ketahui dengan pasti yaitu 4 dan 1, masalahnya adalah untuk bilangan kuantum magneitik dan spin.

Jika electron memiliki harga l = 1, maka ada tiga kemungkinan nilai m yaitu -1, 0 dan +1. Sedangkan, kemungkinan untuk bilangan kuantum spinnya hanya ada dua yaitu +1/2 atau -1/2.

Berdasarkan penjelasan ini, maka deretan bilangan kuantum yang tidak mungkin dimiliki oleh electron yang menempati orbital 4p adalah yang optsi C.

Kunci Jawaban: C


Conroh Soal 5

Diketahui nilai keempat bilangan kuantum electron terakhir duatu unsur adalah n = 3, l = 2, m = -1 dan s = -1/2. Kemungkinan unsur tersebut adalah……
A. Cr (24)
B. Mn (25)
C. Fe (26)
D. Co (27)
E. Ni (28)

Pembahasan:

Kita bisa nih menentukan orbital terakhir dari suatu unsur jika keempat bilangan kuantum electron terakhirnya juga diketahui. Pada soal diatas kan n = 3 dan l = 2, berarti electron terakhir unsur tersebut berada di orbital 3d.

Nah, abis itu kita gambar diagram orbital 3d itu. Perhatikan gambar dibawah ini.
Karena electron terakhirnya memiliki harhga m = -1, artinya si electron ada di kotak kedua dari kir. Dan karena, spinya negative, berarti arah panah electron adalah kebawah nih.

Karena yang electron spin negative udah keisi, otomatis yang spin postif juga sudah keisi semua karena sesuai dengan aturan Hund, pengisian electron pada orbital harus yang spin positif terlenih dahulu, baru spin negative. 

Maka, ujung konfigurasi electron dari unsur yang ditanyakan pada soal adalah 3d7. Setelah itu, kita tinggal lengkapi konfigurasinya dengan orbital-orbital sebelum 3d. Hasilnya kayak gini nih.
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7
Jumlah electron = 27

Berarti, unsur tersebut adalah Co.

Kunci Jawaban: D

Sekian pembahasan tentang bagaimana cara menentukan bilangan kuantum yang mungkin dimiliki atau tidak mungkin dimiliki oleh suatu elektron. Semoga bermanfaat.

Location:

Posting Komentar untuk "Menentukan Bilangan Kuantum Mana Yang Mungkin Dimiliki Oleh Suatu Elektron "