Teori atom mekanika kuantum

Halo teman teman pada blog saya sebelumnya saya menjelaskan tentang teori atom 

Nah sekarang saya ingin menjelaskan kepada teman teman semua tentang teori atom mekanika kuantum 

Langsung saja ya ke penjelasannya

 Teori atom mekanika kuantum 

Teori Atom Mekanika Kuantum didasarkan pada dualisme sifat elektron yaitu sebagai gelombang dan sebagai partikel.

Menurut de Broglie, cahaya dapat berperilaku sebagai materi dan berperilaku sebagai gelombang (dikenal dengan istilah dualisme gelombang partikel). Menurut Heisenberg, tidak mungkin menentukan kecepatan dan posisi elektron secara bersamaan, tetapi yang dapat ditentukan hanyalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti.

Erwin Schrodinger mengajukan teori yang disebut teori atom mekanika kuantum ”Kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti yang dapat ditentukan adalah kemungkinan menemukna elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom”.

Daerah dangan kemungkinan terbesar ditemukan elektron disebut orbital. Orbital digambarkan berupa awan, yang tebal tipisnya menyatakan besar kecilnya kemungkinan ditemukan elektron di daerah tersebut. Kemudian Werner Heisenberg mengemukakan bahwa metode eksperimen yang digunakan untuk menemukan posisi atau momentum suatu partikel seperti elektron dapat menyebabkan perubahan, baik pada posisi, momentum atau keduanya.

Teori Schrodinger dan prinsip ketidakpastian Heisenberg melahirkan model atom mekanika kuantum sebagai berikut:

1. Posisi elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti.
2. Atom mempunyai kulit elektron.
3. Setiap kulit elektron memiliki subkulit elektron.
4. Setiap subkulit elektron memiliki sub-sub kulit elektron.

a) Bilangan Kuantum

Untuk menyatakan kedudukan, bentuk, serta orientasi suatu orbital digunakan empat bilangan kuantum, sebagai berikut

Bilangan kuantum utama (n)

Menyatakan tingkat energi utama/ kulit atom Bilangan kuantum utama paling banyak ditempati oleh 2n2 elektron (n = jumlah kulit). Ex : Jumlah elektron maksimum yang ditempati kulit N adalah 2n2 = 2.(42) = 32 elektron

.Bilangan Kuantum Azimut (l)

Menyatakan subkulit tempat elektron berada. Nilai bilangan Azimut yaitu dari 0 sampai (n-1). Nilai l = 0, 1, 2, …(n–1′)

Ex : Tentukan notasi elektron, apabila diketahui elektron menempati: Kulit n = 1 dan subkulit = 0

Jawab : Kulit n = 1

Subkulit = 0, menunjukkan subkulit s

Sehingga, notasi elektronnya adalah 1s

Bilangan Kuantum magnetik (m)

Menyatakan orbital mana yang ditempati elektron pada suatu subkulit.

Bilangan Kuantum Spins (s)

Menyatakan ke arah mana elektron beredar. Selain mengutari inti elektron berputar pada sumbunya. Ada 2 kemungkinan arah rotasi elektron, yaitu

v  s =   + ½ , digambarkan dengan tanda panah ke atas ↑ (searah jarum jam)

v  s = -½, digambarkan dengan tanda panah ke bawah ↓ (berlawanan arah jarum jam

Hubungan  keempat bilangan kuantum 

Asas / Prinsip Aufbau

Pada uraian sebelumnya, telah diketahui bahwa elektron menempati kulit atom berdasarkan tingkat energinya. Dengan demikian, pengisian elektron dimulai dari tingkat energi terendah menuju tingkat energi yang lebih tinggi. Prinsip ini dikenal dengan prinsip Aufbau. Keadaan ketika elektron mengisi kulit dengan energi terendah disebut keadaan dasar (ground state). Urutan pengisian elektron dapat kalian perhatikan pada Gambar 1.

Kaidah / Aturan Hund

Frederick Hund, 1927 (dikenal Hund) menyatakan bahwa elektron yang mengisi subkulit dengan jumlah orbital lebih dari satu akan tersebar pada orbital yang mempunyai kesamaan energi (equal-energy orbital) dengan arah putaran (spin) yang sama. 

Asas ini dikemukakan berdasarkan penalaran bahwa energi tolak-menolak antara dua elektron akan minimum jika jarak antara elektron berjauhan. Untuk lebih memahaminya, perhatikan gambaran pengisian elektron pada orbital p. [1]

Contoh pengisian yang benar.

Contoh pengisian yang salah.

bAsas Larangan Pauli [1]

Pauli mengemukakan hipotesisnya yang menyatakan bahwa dalam satu atom tidak mungkin dua elektron mempunyai keempat bilangan kuantum sama. Misal, 2 elektron akan menempati subkulit 1s. Tiga bilangan kuantum pertama akan mempunyai nilai yang sama (n = 1, l = 0, m = 0). Untuk itu bilangan kuantum yang terakhir, yaitu bilangan kuantum spin(s) harus mempunyai nilai berbeda (+1/2 atau -1/2)

Dengan kata lain, setiap orbital maksimal hanya dapat terisi 2 elektron dengan arah spin berlawanan. Sebagai contoh, pengisian elektron pada orbital 1s digambarkan sebagai berikut. [1]

Sumber referensi https://rosinovrianti.wordpress.com/kimia-kelas-xi/teori-mekanika-kuantum/