4 Jenis Bilangan Kuantum dalam Kimia beserta Penjelasannya

Jenis bilangan kuantum dalam kimia terdiri atas empat, yaitu bilangan kuantum utama, azimuth, magnetik, dan spin.

Bilangan kuantum ini biasanya digunakan untuk menggambarkan lintasan serta pergerakan elektron dalam sebuah atom.

Lihat Juga : 5 Hukum Dasar Kimia beserta Contoh Soalnya

Dirangkum dari berbagai sumber, berikut penjelasan lebih lanjut tentang bilangan kuantum dan jenis-jenisnya.

Apa Itu Bilangan Kuantum?

Merujuk Encyclopedia Britannica, pengertian bilangan kuantum adalah bilangan dari beberapa jumlah nilai integral atau setengah integral, yang menjelaskan tentang keadaan sistem fisik seperti atom, nukleus, atau partikel subatomik.

Sederhananya, bilangan kuantum menyatakan kedudukan atau keadaan elektron dalam atom yang diwakili oleh suatu nilai.

Dalam konfigurasi elektron model mekanika kuantum, dikenal empat bilangan kuantum. Keempat bilangan kuantum tersebut adalah bilangan kuantum utama (n), azimuth (ℓ), magnetik (m), dan spin (s).

Bilangan kuantum ini yang menjelaskan letak elektron-elektron suatu atom.

Ketiga bilangan kuantum pertama mendeskripsikan tingkat energi orbital serta ukuran, bentuk, dan orientasi dari distribusi probabilitas radial orbital atom.

Sementara bilangan yang keempat, yaitu bilangan kuantum spin (s), menunjukkan spin suatu elektron dalam sebuah orbital.

Jenis Bilangan Kuantum

Dirangkum dalam buku Kimia SMA/MA Kelas XI oleh Suyatno, berikut penjelasan lebih rinci mengenai keempat jenis bilangan kuantum.

1. Bilangan kuantum utama (n)

Bilangan kuantum utama adalah bilangan yang menyatakan tingkat energi utama elektron pada atom. Bilangan kuantum utama dinyatakan dalam bilangan bulat positif yaitu 1,2,3, dan seterusnya.

Semakin besar nilai (n) atau kuantum utamanya, maka semakin besar juga ukuran orbital di dalam elektronya.

Simbol bilangan kuantum utama yaitu (n), yang berarti (n) ini melambangkan nilai dari kulit atomnya.

Misalnya, ada beberapa jenis kulit yang terdiri atas K,L,M,N.... maka penulisan kulit atomnya seperti berikut, K (n=1), L (n=2), M (n=3), N (n=4) dan seterusnya.

Lihat Juga : Perubahan Fisika dan Kimia: Pengertian, Faktor, dan Contoh

2. Bilangan kuantum azimuth (ℓ)

Bilangan kuantum azimuth atau bilangan kuantum momentum adalah bilangan yang digunakan, untuk menyatakan bentuk orbital atau subkulit atom.

Penulisan bilangan kuantum azimuth dinyatakan dalam bilangan bulat, yang dimulai dari 0,1,2,3,4, dan seterusnya.

Bilangan azimuth tidak hanya menggambarkan bentuk orbital elektronnya saja, melainkan juga subkulit elektron dalam suatu atom, yaitu S,P,D,F.

Misalnya, jika kuantum utama (n)=3, maka nilai (ℓ)= 0,1, dan 2. Jadi ada tiga tipe subtingkat energi dengan sebutan 3s, 3p, sedangkan ℓ=2 subtingkat energinya disebut 3d.

3. Bilangan kuantum magnetik (m)

Bilangan kuantum magnetik adalah bilangan yang menyatakan orientasi orbital di ruang tiga dimensi.

Nilai dari bilangan kuantum magnetik ditentukan oleh harga dari bilangan azimuth, dalam rentan angka satuan bulat.

Contoh menyatakan bilangan kuantum magnetik yaitu seperti berikut, ℓ= 0 maka harga m = 0. Itu berarti ada 1 orbital pada subtingkat energi s.

Begitu juga pada ℓ= 1 maka harga m= -1 m=0 dan m= +1, sehingga untuk subtingkat energi p terdapat 3 buah orbital.

Lihat Juga : Cara Membaca Tabel Periodik Kimia dengan Benar

4. Bilangan kuantum spin (s)

Bilangan kuantum spin adalah bilangan yang menunjukkan arah putaran elektron, sehingga nilainya tidak bergantung pada bilangan kuantum lain.

Menurut fisikawan asal Australia (1925) Wolfgang Paul, elektron merupakan partikel bermuatan yang memiliki gerak berputar pada porosnya.

Pada sebuah elektron biasanya akan dijumpai dua jenis spin, yaitu searah jarum jam (clock wise spin) dan berlawanan arah jarum jam (anticlock wise spin).

Bilangan kuantum spin dilambangkan dengan +1/2 dan -1/2. Apabila hasilnya positif, elektron akan mengarah ke putaran atas dan hasil negatif, elektron mengarah ke putaran bawah.

Itulah penjelasan mengenai keempat jenis bilangan kuantum, dan contohnya dalam menyatakan suatu nilai pada energi atom serta molekul.