Teori Atom Modern

MEKANIKA KUANTUM/MEKANIKA GELOMBANG

Merupakan penjabaran matematis dari dualisme sifat elektron yakni sebagai gelombang dan sebagai partikel’

Erwin Schrodinger, mencetuskan suatu persamaan yang dikenal dengan persamaan gelombang Schrodinger yang dinyatakan sebagai fungsi gelombang (Ψ). Dimana kuadrat dari fungsi gelombang tersebut (Ψ²) merupakan daerah peluang diketemukannya electron.

Schrodinger, berasumsi bahwa:

“Elektron bergerak mengelilingi inti  seperti gelombang, sehingga kedudukan elektron di sekitar inti menjadi tidak tentu atau sulit ditentukan (sebagai dampak dari ide “ketidakpasatian Heisenberg dan Dualisme gelombang-partikel” de Brouglie). Sehingga hanya diketahui peluang terbesar tempat diketemukannya elektron yang disebut dengan ORBITAL dan dinyatakan dalam 4 bilangan kuantum”.

4 Bilangan Kuantum tersebut yaitu:

1. Bilangan kuantum utama (n)

Bilangan kuantum ini menyatakan tingkatan energi berupa kulit elektron,dimana:

Kulit K dilambangkan dengan n = 1; Kulit L dilambangkan dengan n = 2

Kulit M dilambangkan dengan n = 3; Kulit N dilambangkan dengan  n = 4

2. Bilangan kuantum azimut (l)

Bilangan kuantum ini menyatakan tingkatan energi berupa subkulit elektron,dimana untuk menyatakannya sesuai dengan rumusan l = n – 1, sehingga jika:

n = 1 maka l = 0 dan dilambangkan dengan sub kulit s dengan jumlah maksimal elektron yang dimilikinya adalah 2.

n = 2 maka l = 1 dan dilambangkan dengan sub kulit p dengan jumlah maksimal elektron yang dimilikinya adalah 6.

n = 3 maka l = 2 dan dilambangkan dengan sub kulit d dengan jumlah maksimal elektron yang dimilikinya adalah 10

n =4 maka l = 3 dan dilambangkan dengan sub kulit f dengan jumlah maksimal elektron yang dimilikinya adalah 14.

3. Bilangan kuantum magnetik (m)

Bilangan kuantum ini menyatakan orbital yang dimiliki tiap sub kulit, dengan nilai m = - l s/d + l, sehingga:

Sub kulit s memiliki 1 orbital, dengan nilai m = 0; Sub kulit p memiliki 3 orbital, dengan nilai m = -1, 0, +1

Sub kulit d memiliki 5 orbital, dengan nilai m = -2, -1, 0, +1, +2; Sub kulit f memiliki 7 orbital, dengan nilai m = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3

4. Bilangan kuantum spin (s)

Bilangan kuantum ini menyatakan arah perputaran elektron pada sumbunya, dimana s bernilai ± ½ dan dituliskan dengan gambar anak panah ke atas/ ke bawah.

Dari penjelasan di atas diketahui, bahwa orbital meyatakan  sub kulit yang menyusun kulit atom, sehingga sub kulit tersebut juga memiliki tingkatan energi yang digambarkan dengan diagram di bawah ini :

Tingkatan energi tersebut digunakan untuk menuliskan konfigurasi elektron dari tiap atom unsur, dimana penulisannya mengikuti 3 aturan yaitu:

1. Asas larangan Pauli “ Bahwa dalam 1 atom tidak boleh ada 2 elektron yang memiliki keempat bilangan kuantum sama “
2. Asas AufBau “ pengisian orbital elektron dimulai dari tingkatan energi yang lebih rendah terlebih dahulu baru kemudian dilanjutkan ke tingkat energi yang lebih tinggi “
3. Aturan Hund ” untuk pengisian elektron pada orbital yang memiliki tingkat energi sama, mula-mula elektron akan menempati sendiri masing-masing orbital dengan arah spin (+), baru kemudian dilanjutkan berpasangan dengan arah spin (-) “

Konfigurasi elektron dapat dituliskan dengan 3 cara yaitu:

1. Sesuai dengan tingkatan energi yang dimiliki (dapat juga setelah menuliskannya di urutkan berdasarkan nomer kulitnya).
2. Penyingkatan menggunakan nomor atom gas mulia
3. Gabungan antara no. 2 dan penulisan diagram orbitalnya.

Sehingga dari konfigurasi elektron tersebut juga dapat diketahui letak periode dan golongan unsur tersebut, dimana golongan A (utama) selalu terletak pada blok s atau sp, golongan B (transisi) pada blog d, dan transisi dalam pada blok f. Untuk lebih lengkapnya lihat tabel di bawah ini: