Bilangan Kuantum

Bilangan Kuantum adalah seperangkat bilangan yang digunakan untuk menjelaskan kedudukan, energi, dan sifat-sifat elektron di dalam atom (sesuai Model Atom Mekanika Kuantum). Empat bilangan kuantum secara kolektif mendefinisikan keadaan unik (alamat) dari setiap elektron dalam sebuah atom.

Bilangan Kuantum	Simbol	Nilai yang Mungkin	Menjelaskan
Utama	$n$	Bilangan bulat positif: $1,2,3,\dots$	Tingkat energi utama (Kulit) dan ukuran orbital. Semakin besar $n$, semakin tinggi energinya dan semakin jauh dari inti.
Azimut	$l$	Bilangan bulat dari $0$ sampai $(n-1)$	Bentuk orbital (Subkulit). Nilai $l$ berkorespondensi dengan subkulit: $l=0\to s$, $l=1\to p$, $l=2\to d$, $l=3\to f$.
Magnetik	$m$	Bilangan bulat dari $-l$ sampai $+l$ (termasuk $0$)	Orientasi orbital dalam ruang tiga dimensi. Menentukan jumlah orbital di setiap subkulit. Jumlah orbital adalah $(2l+1)$.
Spin	s	​+ 1/2 atau - 1/2	Arah rotasi (spin) elektron pada porosnya. +1/2​ biasanya "spin up" (panah ke atas) dan −1/2​ adalah "spin down" (panah ke bawah).

1. Bilangan Kuantum Utama ($n$):

• Sama dengan nomor kulit atom (K, L, M, N, ...).
• Menentukan tingkat energi dasar elektron.

2. Bilangan Kuantum Azimut ($l$):

• Menentukan jenis subkulit (s,p,d,f) tempat elektron berada, yang berhubungan dengan bentuk orbital.
• Contoh: Jika $n=2$, maka l bisa 0 (subkulit 2s) dan 1 (subkulit 2p).

3. Bilangan Kuantum Magnetik (m​):

• Menentukan jumlah orbital yang ada dalam suatu subkulit dan orientasi spasialnya.
• Contoh: Untuk subkulit p ($l=1$), nilai ml​ adalah −1,0,+1, yang berarti ada tiga orbital p (px​,py​,pz​).

4. Bilangan Kuantum Spin (${}^s$):

• Setiap orbital hanya dapat diisi maksimum oleh dua elektron (sesuai Asas Larangan Pauli) dengan arah spin yang berlawanan.

Contoh Soal Bilangan Kuantum

Soal

Tentukan keempat bilangan kuantum (n, l, m, s) untuk elektron terakhir pada atom Sulfur (S) yang memiliki nomor atom =16.

---

Penyelesaian

1. Konfigurasi Elektron

Pertama, buat konfigurasi elektron untuk Sulfur (Nomor Atom/Z = 16):

Elektron terakhir terletak pada subkulit 

2. Menentukan Bilangan Kuantum n dan l

Berdasarkan posisi elektron terakhir (3p4):

• n (Utama): Angka di depan subkulit adalah 3 (n = 3)

• l (Azimut): Subkulit (p) memiliki nilai l=1 (l = 1)

3. Menentukan Bilangan Kuantum m

Untuk l=1 (subkulit p), nilai m yang mungkin adalah -1, 0, +1. Terdapat 3 orbital (px, py, pz). Subkulit ini diisi oleh 4 elektron (3p4).

Elektron terakhir (ke-4) jatuh pada orbital dengan m = -1. (m=-1)

4. Menentukan Bilangan Kuantum s

Karena elektron ke-4 berpasangan (diposisikan panah bawah), maka arah spinnya adalah -1/2. s = -1/2

Jawaban Akhir

Keempat bilangan kuantum untuk elektron terakhir atom Sulfur (16) adalah: