Kita dapat menerapkan pengetahuan kita tentang bilangan kuantum untuk menggambarkan susunan elektron untuk atom tertentu. Kita melakukan hal ini dengan sesuatu yang disebut konfigurasi elektron. Mereka secara efektif memberi gambaran elektron untuk atom tertentu. Kita melihat empat bilangan kuantum untuk elektron tertentu dan kemudian menetapkan elektron ke orbital tertentu.
Orbital s
Untuk setiap nilai n, nilai l = 0 tempat yang diisi elektron dalam orbital s. Orbital ini berbentuk bulat.
Orbital p
Orbital p dan memiliki bentuk seperti lonceng. Setiap orbital p memiliki orientasi yang berbeda dalam ruang tiga dimensi.
Orbital d
Ketika l = 2, nilai ml bisa -2, -1, 0, +1, +2 dengan total lima orbital d. Perhatikan bahwa semua lima orbital memiliki orientasi tiga dimensi yang spesifik.
Orbital f
Orbital f merupakan orbital yang paling kompleks dari orbital adalah orbital f. Ketika l = 3, nilai ml dapat -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 dengan total tujuh bentuk orbital yang berbeda. Sekali lagi, perhatikan orientasi khusus dari orbital f yang berbeda.
Terdapat software yang membantu kita untuk mempermudah visualisasi orbital s,p,d,f yang disebut dengan Gnuplot. Gnuplot memiliki keunggulan dalam hal kecepatan pengolahan gambar dibandingkan perangkat sejenis yang menggunakan antarmuka grafis. Dalam Gnuplot, kita cukup mengetik beberapa baris kode, yang selanjutnya diterjemahkan oleh Gnuplot menjadi suatu bentuk grafik. Selain itu, Gnuplot juga merupakan salah satu perangkat visualisasi gratis (tak berbayar) yang memiliki kemampuan terlengkap untuk menggambar segala macam grafik yang bisa kita bayangkan, seperti plot 2D, 3D, plot permukaan, peta, beragam fungsi matematis, fitting kurva, hingga animasi yang menarik. Sebagai contoh penerapan dari aplikasi gnuplot yaitu pada suatu orbital terdiri dari beberapa jenis yaitu s, p, d, dan f. adapun fungsi gelombangnya adalah sebagai berikut :
Terkadang beberapa atom meiliki kasus dimana elektronnya tidak poli elektron dimana atom tersebut tidak memungkinkan untuk memakai persamaan schrodinger. Hal ini dikarenakan terdapat perbedaan pada operator Hamiltonian. Interaksi yang terjadi banyak sekali antara electron1 dengan inti, electron2 dengan inti, electron1 dengan electron2 dan seterusnya sehingga Ep nya rumit, direct solutionnya tidak ada (many body interaction). Untuk poli electron digunakan poli orbital atom hydrogen yang nantinya akan banyak orbital s, p, d, f. Metode yang dilakukan adalah dengan metode aproksimasi (pendekatan).
https://www.youtube.com/watch?v=K-jNgq16jEY
Bagaimana cara cepat untuk memahami orbital S.P.D.F , selain dalam visualisasi ? Terimakasih.
BalasHapusBentuk orbital ditentukan oleh subkulit dari elektron atau ditentukan bilangan kuantum azimutnya. Jadi, apabila suatu elektron memiliki bilangan kuantum azimut sama, maka bentuk orbitalnya juga sama, sehingga yang membedakan hanyalah tingkat energinya. Bentuk orbital merupakan fungsi Ψ2 dari fungsi gelombang Schrödinger. Sedangkan orientasi orbital terkait dengan bilangan kuantum magnetik (m). [1]
HapusBentuk Orbital s p d f
Gambar 1. Macam-macam bentuk orbital. [2]
Dengan memahami uraian berikut, kalian akan mengetahui bentuk orbital s, p, d, dan f.
a. Orbital s
Orbital yang paling sederhana adalah orbital s. Setiap subkulit s terdiri atas 1 buah orbital yang berisi 2 elektron. Orbital s berbentuk bola simetri yang menunjukkan bahwa elektron memiliki kerapatan yang sama, jika jarak dari inti atom juga sama. Semakin jauh letak elektron dari inti atom, kerapatannya semakin rendah. Nilai bilangan kuantum utama suatu orbital memengaruhi ukuran orbital. Semakin besar nilai bilangan kuantum utama, ukuran orbitalnya juga semakin besar.
bentuk orbital s
Gambar 2. Bentuk orbital s.
b. Orbital p
Bentuk orbital p seperti balon terpilin (cuping-dumbbell). Kepadatan elektron tidak tersebar merata, melainkan terkonsentrasi dalam dua daerah yang terbagi sama besar dan terletak pada dua sisi berhadapan dari inti yang terletak di tengah.
Subkulit p terdiri atas 3 orbital, tiap orbital mempunyai bentuk yang sama. Perbedaan ketiga orbital terletak pada arah, di mana terkonsentrasinya kepadatan elektron. Biasanya orbital p digambarkan menggunakan satu kumpulan sumbu x, y, dan z, sehingga diberi tanda px, py dan pz.
bentuk orbital px py pz
Gambar 3. Bentuk orbital px py pz.
Pada subkulit p ini terdapat 3 nilai m (–1, 0, +1) sehingga terdapat 3 orientasi yang satu dan lainnya membentuk sudut 90 o. [1]
bentuk orbotal p
Gambar 4. Orbital p digambar menggunakan satu kumpulan sumbu xyz.
c. Orbital d
Orbital d memiliki 5 orbital dengan bentuk yang kompleks dan orientasi yang berbeda. Empat orbital pertama memiliki bentuk yang sama, sedangkan satu orbital memiliki bentuk yang berbeda. Kelima orbital itu adalah dxy, dxz, dyz, dx2y2, dan dz2.
Untuk lebih jelas, perhatikan gambaran orbital subkulit d di bawah ini.
bentuk orbital d
Gambar 5. bentuk orbital dxy, dxz, dyz, dx2y2, dan dz2
Setiap orbital mempunyai 4 “lobe” kepadatan elektron. Adapun perbedaannya terletak pada arah berkumpulnya kepadatan elektron. Sementara itu, satu orbital lagi mempunyai bentuk berbeda, tetapi memiliki energi yang sama dengan keempat orbital d lainnya.
d. Orbital f
Orbital f mempunyai bentuk orbital yang lebih rumit dan lebih kompleks daripada orbital d. Setiap subkulit f mempunyai 7 orbital dengan energi yang setara.
bentuk orbital f
Gambar 6. Bentuk orbital f. [3]
Orbital f (mempunyai 7 orbital) dan dikelompokan menjadi tiga kelompok, yaitu : [1]
1) kelompok pertama : fxyz
2) kelompok kedua : fx(z2 - y2), fy(z2 - x2), fz(x2 - y2)
3) kelompok ketiga : fx3, fy3, fz3
Orbital ini hanya digunakan untuk unsur-unsur transisi yang letaknya lebih dalam.
Materi Kimia :
Distribusi kerapatan elektron dalam orbital 1s, 2s, dan 3s
Distribusi kerapatan elektron dalam orbital 1s, 2s, dan 3s dalam suatu atom. Bila suatu area banyak titiknya menunjukkan kerapatan elektron tinggi. Sedangkan daerah dalam ruang dengan tidak adanya kebolehjadian ditemukan elektron disebut simpul.
bagaimana cara menggambarkan susunan elektron dengan bilangan kuantum
BalasHapusKonfigurasi elektron menggambarkan penataan/susunan elektron dalam atom. Dalam menentukan konfigurasi elektron suatu atom, ada 3 aturan yang harus dipakai, yaitu : Aturan Aufbau, Aturan Pauli, dan Aturan Hund.
Hapus1. Aturan Aufbau
Pengisian orbital dimulai dari tingkat energi yang rendah ke tingkat energi yang tinggi. Elektron mempunyai kecenderungan akan menempati dulu subkulit yang energinya rendah. Besarnya tingkat energi dari suatu subkulit dapat diketahui dari bilangan kuantum utama (n) dan bilangan kuantum azimuth ( l ) dari orbital tersebut. Orbital dengan harga (n + l) lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Jika harga (n + l) sama, maka orbital yang harga n-nya lebih besar mempunyai tingkat energi yang lebih besar. Urutan energi dari yang paling rendah ke yang paling tinggi sebagaimana digaram yang dibuat oleh Mnemonik Moeler adalah sebagai berikut:
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d ….
DIAGRAM MNEMONIK MOOLER
2. Aturan Pauli (Eksklusi Pauli)
Aturan ini dikemukakan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1926. Yang menyatakan “Tidak boleh terdapat dua elektron dalam satu atom dengan empat bilangan kuantum yang sama”. Orbital yang sama akan mempunyai bilangan kuantum n, l, m, yang sama tetapi yang membedakan hanya bilangan kuantum spin (s). Dengan demikian, setiap orbital hanya dapat berisi 2 elektron dengan spin (arah putar) yang berlawanan. Jadi, satu orbital dapat ditempati maksimum oleh dua elektron, karena jika elektron ketiga dimasukkan maka akan memiliki spin yang sama dengan salah satu elektron sebelumnya.
Contoh :
Pada orbital 1s, akan ditempati oleh 2 elektron, yaitu :
Elektron Pertama à n=1, l=0, m=0, s= +½
Elektron Kedua à n=1, l=0, m=0, s= – ½
(Hal ini membuktikan bahwa walaupun kedua elektron mempunyai n,l dan m yang sama tetapi mempunyai spin yang berbeda)
3. Aturan Hund
Aturan ini dikemukakan oleh Friedrick Hund Tahun 1930. yang menyatakan “elektron-elektron dalam orbital-orbital suatu subkulit cenderung untuk tidak berpasangan”.
Elektron-elektron baru berpasangan apabila pada subkulit itu sudah tidak ada lagi orbital kosong.
Untuk menyatakan distribusi elektron-elektron pada orbital-orbital dalam suatu subkulit, konfigurasi elektron dituliskan dalam bentuk diagram orbital.
Suatu orbital digambarkan dalam bentuk kotak, sedangkan elektron yang menghuni orbital digambarkan dengan dua anak panah yang berlawanan arah. Jika orn=bital hanya mengandung satu elektron, maka anak panah yang ditulis mengarah ke atas.
Dalam menerapkan aturan hund, maka kita harus menuliskan arah panah ke atas terlebih dahulu pada semua kotak, baru kemudian diikuti dengan arah panah ke bawah jika masihterdapat elektron sisanya.
adakah anda menemukan vidio mengenai orbital g ? bisakah anda memberitahu saya.. tq
BalasHapusmaaf sblumnya , tetapi hingga saat ini saya masih belum menemukan video yang anda maksud ,
HapusMengapa beberapa atom meiliki kasus dimana elektronnya tidak poli elektron dimana atom tersebut tidak memungkinkan untuk memakai persamaan schrodinger, tolong jelaskan lebih rinci?
BalasHapusTerimakasih fania visualisasinya sangat membantuu
BalasHapus