MISTERI RUMAH ELEKTRON
Detektif Conan ditugasi untuk mencari alamat elektron pada suatu atom. Entah “kesalahan” apa yang yang elektr elektron on ini lakuka lakukan, n, namun namun kamu kamu harus harus memban membantun tunya ya untuk untuk menemu menemukan kan alamat alamat elektron. elektron. Pepatah mengatakan mengatakan malu bertanya, sesat di jalan, jalan , agar tidak tersesat di jalan, maka Conan Conan banya banyak k bertan bertanya ya.. Kamu Kamu bisa bisa memban membantu tu Conan Conan untuk untuk mencari mencari tahu tahu cirici ciriciri ri atau atau sifat sifat elektron dan menanyakan kepada beberapa saksi mata dimana elektron tersebut berada. !enurut cerita, cerita, elektr elektron on biasany biasanyaa tingga tinggall di sebuah sebuah atom. atom. "etiap "etiap atom atom memilik memilikii jumlah jumlah elektro elektron n yang yang berbeda. Elektron tinggal tidak jauh j auh dari pusat atom. ato m. #tom berukuran sangat kecil sehingga hanya orangorang tertentu yang bisa mengamati dan mengetahui mengetahui dimana kemungkinan elektron tersebut tinggal. tinggal. !engingat !engingat pentingnya pentingnya alamat elektron, Conan sudah banyak menghabiskan menghabiskan uang, uang, $aktu, $aktu, dan tenaga untuk mencarinya. !enurutnya, jika kamu menemukan alamat elektron berarti kamu menemukan masa depan manusia. Pada tahun %&'( berangkatlah detektif Conan ke )egara *nggris menemui +homson di +rinity College. !enurut +homson elektron bermuatan negatif karena tertarik kutub positif pada sinar katoda. +idak puas dengan keterangan tersebut, tahun tahun %'% %'% Conan Conan pergi pergi ke )egara )egara Denmar Denmark k menemu menemuii -ohr -ohr di ni/er ni/ersit sitas as Copenhagen. -ohr menyatakan bah$a elektron beredar mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu dan dapat berpindah dari satu sa tu lintasan ke lintasan yang lain ketika menyerap atau melepas energi. +idak lama kemudian, tahun %'01 muncul berita di negara Prancis bah$a elektron dapat bersifat partikel dan gelombang. 2al tersebut diungkapkan oleh 3ouis de -roglie dari ni/ersitas Paris. Pada tahun yang yang sama, sama, di ni/er ni/ersita sitass 3eip4i 3eip4ig g 5erman, 5erman, terny ternyata ata 2eisen 2eisenber berg g memberi memberikan kan pernyataan lain yaitu elektron sulit ditemukan secara pasti, namun tempat nongkrongnya nongkrongnya bisa ditemukan. Karakteristik Karakteristik Elektron 7 “Bermuatan negatif, beredar mengelilingi inti atom pada lintasan tertentu, dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain ketika menyerap / melepas energi, bersifat partikel-gelombang, dan sulit ditemukan sec ara pasti posisinya dalam atom
"ebelum meninggal, detektif Conan berpesan bah$a “siapa pun yang dapat menemukan keberad keberadaan aan posisi posisi elektr elektron on pada pada suatu suatu atom, atom, maka maka dia dapat dapat mengu mengubah bah dunia”. dunia”. "etelah "etelah kabar terse tersebu butt bered beredar ar,, "chr "chrod odin inge gerr termo termoti ti/a /asi si untu untuk k meng mengid iden entif tifik ikasi asi sifat sifat elek elektr tron on terse tersebu but. t. "chrodinge "chrodingerr akan membantum membantumu u untuk menemukan menemukan alamat elektron dengan bantuan bantuan persamaan gelomb gelombang angny nyaa untuk untuk menent menentuka ukan n posisi posisi elektr elektron. on. 2asil 2asil dari dari persam persamaan aan gelomb gelombang ang terseb tersebut ut muncullah muncullah bilangan, bilangan, yang disebut bilangan bilangan kuantum. kuantum. #kan tetapi, "chroding "chrodinger er tidak memberikan memberikan informasi secara langsung tentang bilangan kuantum tersebut. Sumber:
Kumache/a, Eugenia. 06%6. Nelson 06%6. Nelson Chemistry 12. 12. "ingapura7 Prectic 2all. 2al7 8%(&%('9.
LK 1 MENCARI ALAMAT ELEKTRON
Kini para ilmu$an menantangmu untuk menentukan empat bilangan kuantum berdasarkan konfigurasi elektron -ohr yang kamu ketahui. Dengan empat bilangan kuantum tersebut, nanti kamu dapat dengan mudah menemukan alamat elektron di dalam atom. !enurut "chrodinger, bilangan kuantum adalah bilangan yang menggambarkan kedudukan atau posisi elektron dalam suatu atom. ntuk itu, "chrodinger memberikan tiga kata kunci bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama, a4imut, dan magnetik. Kemudian, :tto "tern dan ;.
Kulit #tom
)ilai -ilangan Kuantum
5umlah elektron maksimum 80n 09
tama 8n9 K 3 ! )
= = = =
= = = =
Kesimulan : )ilai bilangan kuantum utama 8n9 adalah =
0. -ilangan Kuantum #4imut 8l9 -ilangan kuantum a4imuth 8l9 membagi kulit menjadi orbitalorbital yang lebih kecil 8subkulit9. -ilangan kuantum ini menggambarkan bentuk orbital. 2arga bilangan kuantum a4imuth dimulai dari 6 sampai dengan n > %. l ? 6 disebut subkulit s l ? % disebut subkulit p l ? 0 disebut subkulit d l ? disebut subkulit f ntuk mengetahui hubungan bilangan kuantum utama dengan bilangan kuantum a4imuth, lengkapi Tabel 1.! berikut ini.
Tabel 1.!. 2ubungan bilangan kuantum utama dengan bilangan kuantum a4imut.
)ilai -ilangan
5umlah Elektron
Kuantum tama 8n9 = = = =
!aksimum = = = =
"ubkulit
2arga
5umlah elektron
8l9
l
tiap orbital :rbital s " = elektron :rbital p ? = elektron :rbital d ? = elektron :rbital f ? = elektron
=
s s=, p= s=, p=, d= s=, p=, d=, f =
. -ilangan Kuantum !agnetik 8m9 -ilangan kuantum magnetik 8m9 adalah bilangan yang menggambarkan kebolehjadian ditemukannya elektron pada orientasi tertentu dalam suatu ruang 8tiga dimensi9. ntuk mengetahui bilangan kuantum magnetik 8m9, lengkapilah Tabel 1.# berikut ini. Tabel 1.#. 2ubungan bilangan kuantum a4imut 8l9 dengan bilangan kuantum magnetik 8m9
:rbital
5umlah pasangan
5umlah orbital
:rientasi orbital 8m9
8l9 elektron tiap orbital 8dalam bentuk kotak9 8gunakan prinsip garis bilangan9 s 8=9 = p 8=9 = d 8=9 = f 8=9 = Kesimulan : )ilai bilangan kuantum magnetik 8m9 dari $ melalui nol sampai $. @. -ilangan Kuantum "pin 8s9 #rah dari luar. !edan magnet tak seragam "umber atom )e
Plat pengumpul
sinar atom )e magnet
-ilangan Kuantum "pin 8s9 adalah bilangan yang menunjukkan putaran dan peluang elektron pada setiap orbital. +anda 8A9 menunjukkan putaran searah jarum jam, tanda 89 arah sebaliknya sedangkan B menyatakan peluang elektron untuk berputar pada porosnya untuk setiap orbital. Kesimulan : )ilai bilangan kuantum spin 8s9 adalah = dan =. Menentukan $ilan%an Kuantum Suatu Unsur
Conto& Soal
Diketahui
7 2 memiliki % e
Ditanyakan
7 n, l, m, dan s ? =
5a$ab 7 Kulit )ilia 8n9 5umlah Elektron :rbital 8l 9 !agnetik 8m9 "pin 8s9
K % % s% 6 AB
3
atau B Kesimulan
-il. Kuantum Elektron 2 7 n ? %, l ? 6, m ? 6, dan s ? A B atau B Lati&an Soal
%. #pa yang dimaksud bilangan kuantum 0. "yarathalhal penting apakah yang harus diketahui untuk menggambarkan posisi elektron . nsur 2elium 82e9 memiliki 0 elektron. +entukan empat bilangan kuantum yg mungkin untuk masingmasing elektron pada keadaan dasar @. nsur 3itium 83i9 memiliki elektron. +entukan empat bilangan kuantum yang mungkin untuk elektron terluar pada keadaan dasar
LK 1 MENCARI ALAMAT ELEKTRON
Kini para ilmu$an menantangmu untuk menentukan empat bilangan kuantum berdasarkan konfigurasi elektron -ohr yang kamu ketahui. Dengan empat bilangan kuantum tersebut, nanti kamu dapat dengan mudah menemukan alamat elektron di dalam atom. !enurut "chrodinger, bilangan kuantum adalah bilangan yang menggambarkan kedudukan atau posisi elektron dalam suatu atom. ntuk itu, "chrodinger memberikan tiga kata kunci bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum utama, a4imut, dan magnetik. Kemudian, :tto "tern dan ;.
kata kunci bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum spin. ntuk mengubah dunia, kamu harus melengkapi dan mengungkap makna tiga bilangan kuantum menurut "chrodinger dan satu bilangan kuantum menurut "tern
Kulit #tom )ilai 8n9 5umlah elektron maksimum 80n09 K % 0 3 0 & ! %& ) @ 0 Kesimulan : -ilangan Kuantum tama memiliki nilai 8n9 %, 0, , @, ..., dst.
0. -ilangan Kuantum #4imut 8l9 -ilangan kuantum a4imuth 8l9 membagi kulit menjadi orbitalorbital yang lebih kecil 8subkulit9. -ilangan kuantum ini menggambarkan bentuk orbital. 2arga bilangan kuantum a4imuth dimulai dari 6 sampai dengan n > %. l ? 6 disebut subkulit s l ? % disebut subkulit p l ? 0 disebut subkulit d l ? disebut subkulit f ntuk mengetahui hubungan bilangan kuantum utama dengan bilangan kuantum a4imuth, lengkapi +abel %.0 berikut ini. Tabel 1.!. 2ubungan bilangan kuantum utama dengan bilangan kuantum a4imut.
)ilai -ilangan
5umlah Elektron
Kuantum tama 8n9 % 0 @
!aksimum 0 & %& 0
. -ilangan Kuantum !agnetik 8m9
0
"ubkulit
2arga
5umlah elektron
8l9
l
tiap orbital :rbital s " 0 elektron :rbital p ? & elektron :rbital d ? %& elektron :rbital f ? 0 elektron
s s0, pF s0, pF, d%6 s0, pF, d%6, f %@
-ilangan Kuantum !agnetik 8m9 adalah bilangan yang menggambarkan kebolehjadian ditemukannya elektron pada orientasi tertentu dalam suatu ruang 8tiga dimensi9. ntuk mengetahui bilangan kuantum magnetik 8m9, lengkapilah Tabel 1.# berikut ini. Tabel 1.#. 2ubungan bilangan kuantum a4imut 8l9 dengan bilangan kuantum magnetik 8m9
:rbital
5umlah pasangan
5umlah orbital
:rientasi orbital 8m9
8l9 s 869
elektron tiap orbital
8dalam bentuk kotak9
8gunakan prinsip garis bilangan9
% 6 p 8%9 %
6
A%
%
6
A%
d 809 1 0
A0
f 89 ( 0 % Kesimulan : )ilai 8m9 berupa bilangan bulat dari %l melalui nol sampai &l .
6
A%
A0
A
@. -ilangan Kuantum "pin 8s9 #rah dari luar. !edan magnet tak seragam "umber atom )e
Plat pengumpul
sinar atom )e magnet
-ilangan Kuantum "pin 8s9 adalah bilangan yang menunjukkan putaran dan peluang elektron pada setiap orbital. +anda 8A9 menunjukkan putaran searah jarum jam, tanda 89 arah sebaliknya sedangkan B menyatakan peluang elektron untuk berputar pada porosnya untuk setiap orbital. Kesimulan : -ilangan Kuantum spin memiliki nilai AB dan B.
#plikasi +entukan keempat bilangan kuantum untuk elektron terluar dari unsur -e yang memiliki @ buah elektron Kulit K )ilia 8n9 % 5umlah Elektron 0 :rbital s0 s0 !agnetik 6 6 "pin
A%0 dan %0
3 0 0
A%0 dan %0
p6
Kesimulan
a. elektron terluar ke ... 7 n ? ..., l ? ..., m ? ..., s ? ... b. elektron terluar ke ... 7 n ? ..., l ? ..., m ? ..., s ? ...
3K" 0 -E)+K :G-*+#3
-erdasarkan literatur yang kalian baca, gambarkan bentuk orbital dari 7
a. sub kulit s 8 % orbital9 ja$ab 7 z
y x
b. sub kulit p 8 orbital 9 ja$ab 7 z
z
z
y x
y
y
x
x
c. sub kulit d 8 1 orbital9 z
z
y x
z
y x
z
y x
z
y x
y x
